Tez 2000-2009 yılları

Permanent URI for this collection

https://kurumsalarsiv.tenmak.gov.tr/handle/20.500.12878/283

Browse

Browsing Tez 2000-2009 yılları by All Authors "Öztürk, Neşet"

Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Item
    Yanma koşullarının kömürdeki eser elementlerin davranışlarına etkisi
    (Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2003) Öztürk, Neşet; Özdoğan, Z. Sibel; TAEK-ÇNAEM
    Türkiye’nin fosil eneği kaynaklan arasında en önemli birincil eneği kaynağı toplam rezervi, 8 milyar tonu aşan linyit kömürüdür. Türkiye’de halen elektrik enerjisinin % 18’i termik santrallerden, kömürün yakılması sonucu elde edilmektedir. Kömürün yakılarak enerji elde edilmesi, SOa, NOx ve katı partikül emisyonları gibi çeşitli çevre problemlerini beraberinde getirmektedir. CO2 emisyonları da günümüzde iklim değişikliği açısından önem kazanmıştır. Kömürün içerisindeki minerallerin kalitatif ve kantitatif olarak bilinmesi, çevresel etkiler, geri kazanım, korozyon, ısı transferi gibi konular açısından gereklidir. Eser elementler, hem çevresel etki hem de geri kazanım açısından önemlidirler. Gerek kömür özelliklerinin, gerekse yanma koşullarının (hava fazlası, yakma sıcaklığı), eser element emisyonlan/dağılımları üzerine etkisi vardır. Çeşitli veri tabanlarında yapılan kaynak araştırmaları, ülkemizde bulunan kömürlerde eser elementlerle yapılmış çalışma sayısının azlığına işaret etmektedir. Diğer yandan, özellikle son on yılda, kömür ve küllerde eser elementlerin davranışlarının araştırılmasına yönelik çalışmalar, gelişmiş ülkelerde büyük bir hız kazanmıştır. Bu çalışmada, Afşin-Elbistan, Yatağan, Tunçbilek linyit numuneleri çalışma kapsamına alınmıştır. Linyit numuneleri, rezerv miktarları, termik santrallerde kullanılıyor olmaları, daha önce bu linyitlerle ilgili herhangi bir veri olmaması ve kül içeriklerinin farklılıklar göstermesinden dolayı, seçilmişlerdir. Temsili linyit numuneleri, ASTM ve DB olmak üzere iki farklı yanma ortamında, sırasıyla (750, 830, 950 °C) ve (750, 800, 820, 830, 840, 860, 900, 950 °C) olmak üzere 8 farklı sıcaklıklarda yakılmışlardır. Temsili linyit numunelerinde ve bu linyit numunelerin değişik yanma ortamında ve koşullarında yakılarak elde edilen elde edilen kül numenelerinde majör (Ca, Si, Al), minör elementler (Fe, Na, K, Mg, Ti), eser elementler (Cu, Ni, Co, Zn, Mn, Pb, Cd, Cr), Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresiyle ölçülmüştür. AAS ile ölçülen major, minör ve eser element konsantrasyonları, WDXRF, ICP-AES, EDXRF teknikleri ile elde edilen sonuçlarla da karşılaştırılmış ve sonuçların uyum içinde oldukları gözlenmiştir. Sonuçlar, yanma ortamına, yanma koşullarına, (% kül) ve özellikle sıcaklığına bağlı olarak eser majör, minör ve eser element konsantrasyonlarının külde değiştiğine işaret etmiştir. Temsili linyit kömür numunelerinin ve bu linyit kömürlerinin (ASTM ve DB) yanma ortamlarında ve yanma koşullarında elde edilen kül numunelerinin FT-ir spektrumlarında, Ca bileşiklerinin nasıl bir davranış gösterdikleri konusunda ipuçları elde edilmiştir. Yakma koşullarının ve özellikle sıcaklığın külün bileşimi üzerine etkisinin olduğu saptanmıştır. Elde edilen sonuçlar, aynı numunelerin XRD spektrumları sonuçlan ile karşılaştırılmış ve sonuçları kendi içerisinde uyumlu olduğu gözlenmiştir. Temsili kömür numunelerinde, 5 farklı yöntemle ölçülen major, minör ve eser element konsantrasyonları kullanılarak, teorik olarak kül’de ve yanma sonucu gaz fazına geçen element konsantrasyonları, kütle eşitlikleri kullanılarak teorik kullanarak hesaplanmıştır. Termodinamik denge esasına dayalı bir bilgisayar kodu (Solgasmix-PV), AE temsili linyit kömürün’de 5 farklı analiz metoduyla ölçülen major, minör ve eser element konsantrasyonları kullanarak, (C-O-H-N-X), (C-0-H-N-S-X), (C-O-H-N-Cl-X), (C-0-H-N-C1-S-X), 4 farklı sistem’de, sabit basınçta (P=1 atm), deneysel sıcaklıklar’da, (750-950 °C) çalıştırılmıştır. Ayrıca, 1103-1773 K arasındaki teorik sıcaklıklarda da major, minör ve eser elementlerin davranışları incelenmiştir. Elementlerin, gaz fazı ve kül’de dağılımlarına hava fazlalık katsayısının etkiside (HF= teorik, 1.1, 1.2) detaylı olarak incelenmiştir. Denge durumunda, gaz fazında ve külde bulunan bütün element/bileşiklerinin konsantrasyonları hesaplanmış ve bunlar teorik ve deneysel olarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Teorik hesaplamalar’dan elde edilen sonuçların, programdan elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldığında, bazı elementlerin yanma ortamına ve yanma koşullarına bağlı olarak gaz fazında veya külde, bazılarının da her iki yanma ortamında teorik sonuçlarla uyumlu oldukları (% hata oranlan göz önüne alınarak) bulunmuştur. Radyoaktif elementler ise, sadece 3 adet temsili kömür numunelerinde (238U, 232Th, 40K, 226Ra) düşük sayım sistemi ile ölçülmüştür. 238U aktivitesinin sadece, Afşin-Elbistan kömür numunelerinde, Dünya ortalamalarının üzerinde olduğu bulunmuştur. Diğer radyonüklit aktivitelerinin, dünya ortalamasının altında kaldığı bulunmuştur.