Türk linyitlerinin yanma kinetiğinin oksiyanma koşulllarında termal gravimetri analiz yöntemi ile incelenmesi

2017-11-03
Avşaroğlu, Sevil
Barzegar, Ramin
Yozgatlıgil, Ahmet
Atımtay, Aysel
Değişik özelliklere sahip iki Türk linyitinin, Orhaneli ve Soma, yanma ve oksiyanma özellikleri Termal Gravimetrik Analiz (TGA) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Bu linyitlerin yanma kinetiği oksijenle zenginleştirilmiş hava (O2/N2) ve oksiyanma (O2/CO2) ortamlarında %21, %30 ve %40 oksijen içeren gazlarla ve değişik ısıtma hızlarında yapılan deneylerle araştırılmış ve kimyasal reaksiyon mekanizmaları tesbit edilmeye çalışılmıştır. Kinetik çalışmalar için kullanılan ısıtma hızları 5, 10, 15 ve 20⸰ C/dak dır. Deneyler sırasında sıcaklık ve örnek ağırlıkları sürekli olarak ölçülmüş, bu değerler bir bilgisayar programı yardımı ile sürekli olarak kaydedilmiştir. Deneyler sonunda TGA ve DTG eğrileri elde edilmiştir. Aktivasyon enerjilerini hesaplamak için Flynn-Wall-Ozawa (FWO) ve Coats-Redfern (CR) yöntemleri kullanılmıştır. Her iki yöntemden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Yanma reaksiyonları sırasında azot gazı yerine CO2 nin kullanılması, yanma hızında bir miktar yavaşlamaya neden olmuştur. Yanma sırasında oksijen konsantrasyonunun arttırılması ise yanmanın daha düşük sıcaklıklarda ve daha hızlı olmasına neden olmuştur. CR modeline göre elde edilen temel mekanizma, yanma reaksiyonunun O2/ CO2 ortamında olmasının birinci dereceden kimyasal reaksiyon özelliği taşıdığını göstermiştir. Ancak, bunun yanında başka mekanizmaların da olabileceği anlaşılmıştır.
Ulusal Hava Kirliliği Ve Kontrolü Sempozyumu, (01 - 03 Kasım 2017)

Suggestions

Combustion behavior and kinetics of a Turkish lignite blended with biomass/magnesite dust
Yousefzad Farrokhi, Farshid; Kazanç Özerinç, Feyza; Department of Mechanical Engineering (2017)
This study investigated the effect of blending on the combustion behavior of Turkish lignite blended with biomass or magnesite dust using a thermogravimetric analyzer (TGA) under air atmosphere. The lignite used in this study is Tunçbilek lignite (TL), which is blended with the biomass types; olive residue (OR) and almond shell (AS), and the inorganic industrial waste, magnesite dust (MD). The blends are composed of various weight fractions of fuels, with a constant weight fraction of molasses (10 wt. %) as...
Combustion characteristics of Turkish lignites at oxygen-enriched and oxy-fuel combustion conditions
Barzegar, Ramin; Yozgatlıgil, Ahmet; Atımtay, Aysel (2019-10-01)
Combustion and oxy-fuel combustion characteristics of two Turkish lignites (Orhaneli and Soma) were investigated by Thermogravimetric Analysis (TGA) method. Experiments were carried out under oxygen-enriched air and oxy-fuel combustion conditions with 21, 30, 40% oxygen concentrations. Three heating rates of 5, 10, and 20 degrees C/min were considered and the isoconversional kinetic methods of FWO, KAS, and Friedman were employed to estimate activation energies. The uncertainty assessment in obtaining the a...
A Study on the catalytic pyrolysis and combustion characteristics of Turkish lignite and co-processing effects with biomass under various ambient conditions
Abbasi Atibeh, Ehsan; Yozgatlıgil, Ahmet; Department of Mechanical Engineering (2012)
In this study the catalytic pyrolysis and combustion characteristics of Turkish coal samples in O2/N2 and O2/CO2 (oxy-fuel conditions) ambient conditions were explored and the evolution of emissions during these tests was investigated using non-isothermal Thermo-gravimetric Analysis (TGA) technique combined with Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy. Potassium carbonate (K2CO3), calcium hydroxide (Ca(OH)2), iron (III) oxide (Fe2O3) and iron (III) chloride (FeCl3) were employed as precursors of cata...
Mathematical modeling of a bubbling fluidized bed combustor co-fired with cotton residue and lignite
Yaşar, Mehmet Soner; Külah, Görkem; Selçuk, Nevin; Department of Chemical Engineering (2018)
A comprehensive system model, previously developed for prediction of combustion behaviors of Turkish lignites, lignite/hazelnut shell and lignite/olive residue blends in fluidized bed combustors, is extended for modeling of co-combustion of Turkish lignite and cotton residue in a bubbling fluidized bed combustor. Cotton residue has high nitrogen content (~ 4.1 wt. % a.r.) unlike lignite (~ 0.9 wt. % a.r.), olive residue (~ 1.6 wt. % a.r.) and hazelnut shell (~ 0.5 wt. % a.r.), which leads to relatively high...
Investigation of alternative biomass fuels and Turkish lignites at high heating rate pyrolysis and combustion conditions
Magalhaes, Duarte; Kazanç Özerinç, Feyza; Yozgatlıgil, Ahmet; Department of Mechanical Engineering (2021-2-12)
The objective of this work was to investigate alternative Turkish fuels fortheir ignition, combustion, pyrolysis, and gasification behavior and to select alternative fuels for co-firing, co-pyrolysis, and co-gasification applications based on low and high heating rate experimental results. Agricultural biomass (olive residue, almond shell, and hazelnut shell)and Turkish lignites (Tunçbilek, and Soma) were chosen as the feedstocks. Severalexperimental rigs used such as thermogravi...
Citation Formats
S. Avşaroğlu, R. Barzegar, A. Yozgatlıgil, and A. Atımtay, “Türk linyitlerinin yanma kinetiğinin oksiyanma koşulllarında termal gravimetri analiz yöntemi ile incelenmesi ,” presented at the Ulusal Hava Kirliliği Ve Kontrolü Sempozyumu, (01 - 03 Kasım 2017), Antalya, Türkiye, 2017, Accessed: 00, 2021. [Online]. Available: http://hkadtmk.org/Bildiriler/HKK-2017/Bildiriler/056.pdf.