close

Enter

Log in using OpenID

5.03 Linyitlerden Sentez Gazi Üretilmesinde Plazma Yöntemi

embedDownload
5/14/2014
LİNYİTLERDEN SENTEZ GAZI
ÜRETİLMESİNDE PLAZMA YÖNTEMİ
Beycan İBRAHİMOĞLU, E.Simge VURAL, Gizem GENÇ, Ece DALLI
Anadolu Plazma Teknoloji Enerji Merkezi, Ankara
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014
29 Nisan 2014, Kayseri/TÜRKİYE
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
İÇİNDEKİLER
KÖMÜRÜN PLAZMA-KİMYASAL DÖNÜŞÜMÜ
LİNYİTLERİN PLAZMA YÖNTEMİYLE GAZLAŞTIRILMASI
DENEYSEL ÇALIŞMA PLANI
DENEY DÜZENEĞİ
DENEYSEL ÇALIŞMANIN DEĞERLENDİRİLMESİ
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
1
5/14/2014
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
LİNYİTLERİN PLAZMA YÖNTEMİYLE GAZLAŞTIRILMASI
Tablo. 1: Kömürleşme derecelerine göre ASTM kömür sınıflandırması
Sınıf
Antrasit
Grup
kömür
Uçucu madde,
(Kuru-külsüz)
(Kuru-külsüz)
Eşit veya
Daha
Eşit veya
Daha
Eşit veya
Daha
(Kuru-külsüz, Btu/lb)
büyük
küçük
büyük
küçük
büyük
küçük
Meta-antrasit
98
-
-
2
-
-
Antrasit
92
98
2
8
-
Semi-antrasit
86
92
8
14
-
Düşük uçuculu
78
86
14
22
-
Orta uçuculu
69
78
22
31
-
-
69
31
-
14.000
-
-
-
-
13.000
14.000
11.500
13.000
Yüksek
Bitümlü
Üst ısıl değer,
Sabit karbon,
uçuculu-A
Yüksek
uçuculu-B
Yüksek
uçuculu-C
-
-
-
-
10.500
11.500
Alt
Alt bitümlü-A
-
-
-
-
10.500
11.500
bitümlü
Alt bitümlü-B
-
-
-
-
9.500
10.500
kömür
Alt bitümlü-C
-
-
-
-
8.300
9.500
Linyit-A
-
-
-
-
6.600
8.300
Linyit-B
-
-
-
-
-
6300
Linyit
 Kömür, uygun ortamlarda
bozunmadan ve çürümeden biriken
bitki kalıntılarının, zamanla
biyokimyasal ve fiziksel etkinliklerle
değişimi sonucu oluşan, yapısında
organik ve organik olmayan bileşenler
içeren, ana elementi karbon olan,
geçirdiği karbonlaşma evrelerine göre
değişen, tortul bir kayaçtır.
 Ticari kömür sınıflamalarından en çok
kullanılanı, ASTM kömür
sınıflandırmasıdır. Bu sınıflandırma
yönteminde kömürler, antrasit, bitümlü
kömür, alt bitümlü kömür ve linyit
olmak üzere dört sınıfa ayrılır. ASTM
sınıflandırma sisteminde, kömürlerin
sabit karbon içeriği ve alt ısıl değeri
baz alınır.
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
LİNYİTLERİN PLAZMA YÖNTEMİYLE GAZLAŞTIRILMASI
DÜŞÜK KALİTELİ LİNYİTLERİMİZ
MİLLİ KAYNAK
KULLANIM ALANI ÇEŞİTLİLİĞİ
TİCARİ DEĞER
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
2
5/14/2014
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
KÖMÜRÜN PLAZMA-KİMYASAL DÖNÜŞÜMÜ: SENTEZ GAZI ÜRETİMİ
Su Gazı Reaksiyonu
Su Gazı Değişim Reaksiyonu
Boudouard Reaksiyonu
Metanlaşma Reaksiyonu
Yanma Reaksiyonları
Şekil 1. Sentez Gazı Dönüşüm Seçenekleri
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
LİNYİTLERİN PLAZMA YÖNTEMİYLE GAZLAŞTIRILMASI
PROSESİN SUNDUĞU AVANTAJLAR
Kömür kurutma, öğütme gibi ön işlemlere gerek
yoktur.
Yüksek sıcaklık ve yüklü parçacıklar sayesinde;
 Reaksiyon hızları artar,
 Proses süresi kısalır,
 Atmosferik basınçta daha verimli bir gazlaştırma
prosesi gerçekleşir.
Yüksek ısı bölgeleri sayesinde;
 Kömür oksidasyonunun sebep olduğu tehlikeli
partikül ve gaz emisyonları minimize olur,
 Ağır metaller prosesin katı ürünü olan camsı
cüruf içerisinde hapsolur,
 Gazlaştırma sonucu elde edilen inert özellikteki
camsı cüruf ticari değere sahiptir.
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
3
5/14/2014
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
PLAZMA KÖMÜR GAZLAŞTIRMA DENEY DÜZENEĞİ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Plazmatron
Redüktörlü motor
Besleme konveyörü
Kömür deposu
Gaz borusu
Filtre
Reaktör
Cüruf tutucu
Güç kaynağı
Şekil 2. Plazma gazlaştırma deney düzeneği Şematik Gösterimi
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
PLAZMA KÖMÜR GAZLAŞTIRMA DENEY DÜZENEĞİ
Şekil 4. Plazma Torcu ve Gazlaştırma Reaktörü
Şekil 3. Plazma gazlaştırma deney düzeneği
Şekil 5. Sentez Gazı Analizlerinde Kullanılan Gaz Kromatografi Cihazı
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
4
5/14/2014
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
DENEYSEL ÇALIŞMA PLANI
ÇALIŞILACAK KÖMÜRDEN NUMUNE ALINMASI, NUMUNELERİN KABA VE ELEMENTEL
ANALİZLER İLE KARAKTERİZASYONU:
C, H, N, O, S, Kül, Nem, Uçucu Madde, Sabit Karbon bileşenlerinin miktarları belirlenecek
HARİCİ ISITMALI GAZLAŞTIRMA SİSTEMİNDE GAZLAŞTIRMA DENEYLERİ:
Oksidant 1: Hava, Oksidant 2: Hava/Subuharı Karışımı
PLAZMA GAZLAŞTIRMA SİSTEMİNDE GAZLAŞTIRMA DENEYLERİ:
Oksidant 1: Hava, Oksidant 2: Hava/Subuharı Karışımı
DENEYLERDEN ALINACAK SENTEZ GAZI NUMUNELERİNİN ANALİZİ:
Ürün gazın H2, CO, CO2 ve CH4 bileşenlerinin konsantrasyonları belirlenecek
DENEY SONUÇLARININ YORUMLANMASI:
Gaz ürün bileşimindeki H2 gazı konsantrasyonunun kullanılan gazlaştırma yöntemi ve
oksidanta göre değişiminin incelenmesi
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
Tablo 2. Deneylerde kullanılan kömüre ait kaba ve elementel analiz sonuçları
Numune (Soma) Eynez Yeraltı/-0,106 mm
orijinal
Çalışma ortamı
kuru
12,14
3,99
***
32,86
35,91
37,40
34,48
37,68
39,25
20,52
22,42
23,35
100
100
100
0,25
0,27
0,28
0,38
0,41
0,43
Analiz
birim
Toplam Nem
Kül
Uçucu Madde
Sabit Karbon
Toplam
Yanar Kükürt
Külde Kükürt
%
%
%
%
%
%
%
Toplam Kükürt
Üst Isıl Değer
At Isıl Değer
Hidrojen
Analiz
birim
%
0,62
0,68
0,71
Kcal/kg
3067
3352
3491
Kcal/kg
2845
3162
3317
%
4,32
3,69
3,38
Numune/ (Soma)Eynez Yeraltı Tuvenan/-0,106 mm
Orijinal
Çalışma ortamı
kuru
Kuru külsüz
35,63
38,94
40,56
64,79
2,29
2,50
2,61
4,17
0,47
0,51
0,53
0,85
0,62
0,68
0,71
1,13
15,98
17,47
18,19
29,06
55,00
60,10
62,60
100
Karbon
Hidrojen
Azot
Kükürt
Oksijen
Toplam
%
%
%
%
%
%
Deney metodu
TS 690 (Met-C)
ASTM D 3174
ASTM D 3175
ASTM D 3180
ASTM D 3180
ASTM D 5016
ASTM D 4239
ASTM D 5865
ASTM D 5865
ISO 1928
Deney metodu
ASTM
ASTM
ASTM
ASTM
D
D
D
D
5373
5373
5373
4239
5
5/14/2014
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
DENEY DÜZENEĞİ
Sentez Gazı Çıkışı
Harici Isıtma Sistemi, Fırın
1. Elektrot çubuk, 2. Tungsten elektrot, 3. Nozul, 4. Başlık, 5. Bakır boru,
6. Quartz boru, 7. Yay, 8. Su Deposu, 9. Su deposu kapağı 10. Pul, 11.
Start-Stop Yayı, 12. Start-stop Kapağı, 13. Bilezik, 14. Dış, 15. kabuk, 16.
Keçe
Şekil 7. Plazmatron Şematik Gösterimi
Oksidant beslemesi
Gazlaştırma Reaktörü
Sentez Gazı Çıkışı
Şekil 6. Harici Isıtmalı Kömür Gazlaştırma Sistemi Şematik Gösterimi
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
28-30 Nisan 2014, Kayseri
Linyitlerden Sentez Gazı Üretilmesinde Plazma Yöntemi, B. İbrahimoğlu, E.S. Vural, G. Genç, E. Dallı
DENEYSEL ÇALIŞMA SONUÇLARI
Şekil 8. Harici ısıtmalı gazlaştırma, Oksidant; Hava
Şekil 9 .Harici ısıtmalı gazlaştırma, Oksidant; Hava/Su buharı
Şekil 10. Plazma kömür gazlaştırma, Oksidant; Hava
Şekil 11. Plazma kömür gazlaştırma, Oksidant; Hava/Su buharı
Su Gazı Reaksiyonu
Boudouard Reaksiyonu
Su Gazı Değişim Reaksiyonu
Metanlaşma Reaksiyonu
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014,
Yanma Reaksiyonları
28-30 Nisan 2014, Kayseri
6
5/14/2014
LİNYİTLERDEN SENTEZ GAZI
ÜRETİLMESİNDE PLAZMA YÖNTEMİ
Beycan İBRAHİMOĞLU, [email protected]
E.Simge VURAL, [email protected]
Gizem GENÇ, [email protected]
Ece DALLI, [email protected]
Anadolu Plazma Teknoloji Enerji Merkezi, Ankara
www.anadoluplazma.com
1. Uluslararası Plazma Teknolojileri Kongresi, PLASMATECH 2014
29 Nisan 2014, Kayseri/TÜRKİYE
7
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
2
File Size
1 092 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content