Tar removal with anaerobic fermantation

Autor: Büyük, Pınar
Přispěvatelé: Eryaşar, Ahmet, Fen Bilimleri Enstitüsü
Jazyk: turečtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Popis: Gazlaştırma ve piroliz gibi termokimyasal dönüşüm sistemlerinin en temel sorunlarından biri olan tar, sistemde büyük zararlara sebep olan hidrokarbonların karışımından oluşan aromatik kirleticiler olarak bilinmektedir. Tar sisteme yerleşmekte ve sistemde ısı kayıplarına, korozyona, yanma sırasında is oluşumuna, sistemdeki katalizörlerin zehirlenmesine, boru ve kanallarda tıkanıklığa sebep olmaktadır. Bu tez çalışmasında, piroliz esnasında oluşan tar kirleticilerinin arıtılması için mevcut çalışmalar incelenerek biyogaz sistemleri ile piroliz sisteminin hibrit çalıştırılması ile oluşacak yeni bir tar arıtım prosesi tasarlanmıştır. İlk aşamada piroliz için uygun materyal; sığır atığı, tavuk atığı, okaliptüs ve odun talaşı içerisinden odun talaşı olarak belirlenmiştir. Deneylerin ikinci aşamasında çıkan gaz içeriğindeki tarın gravimetrik ölçümünün belirlenmesi için çözücü kimyasal aseton ve izopropil alkol içeren gaz yıkama serisi (diğer bir adı ile Cold-Trapping yöntemi) piroliz reaktöründen sonra sisteme eklenmiştir. Bu gaz yıkama serisinde aseton ile tar tutumu üç parelel deney sonucunda sırasıyla 0.158, 0.194, 0.165 g/l olarak hesaplanarak ideal çözücü olarak aseton belirlenmiştir. Gravimetrik ölçüm sonrasında gaz yıkama şişelerindeki tar emilim miktarlarının belirlenmesi için 285 nm dalga boyunda 1. gaz yıkama şişesinden 5. şişeye kadar absorbans değerleri Lambert-beer yasasına göre sırasıyla 0.3514, 0.1545, 0.1195, 0.0976 ve 0.025 olarak belirlenmiştir. Deneylerin 3. aşamasında 25 m 3' lük Torbalı tesisinden temin edilen fermente atık piroliz reaktöründen sonra sisteme eklenmiştir ve fermente atıktan sırası ile 10, 20 ve 30 L gaz geçişi sağlanmıştır ve elde edilen tar miktarları sırası ile 0.159, 0.089 ve 0.075 g/L olarak tespit edilmiştir. Tar arıtım verimi %56.09 olarak bulunmuştur. Gravimetrik ölçümden sonra dalga boyu analizi 285 nm'de gerçekleştirilmiş ve absorbans değerleri 1.şişeden 5.şişeye kadar 0.3068, 0.2741, 0.2449, 0.1701 ve 0.1249 olarak belirlenmiştir. Gaz geçirilerek tar tutumu gerçekleştirilen fermente atık şişeleri 35˚C sıcak odada 12 gün bekletilmiştir. Gaz çıkış miktarı gözlemlenmemiştir. Fermente atığa uygulanan pH ve alkalinite analizlerinin etkisi yorumlanmıştır.
Tar is one of the major problems of the thermochemical conversion systems such as gasification and pyrolysis. It is composed of aromatic hydrocarbons which cause severe damage in the system. These damages include heat loss, corrosion, soot, deactivation of catalysis and fouling in the pipes and lines. In this study, current literature is searched for present tar removal technics and a new system is designed as a hybrid of biological and thermochemical systems. The experiments are completed in three steps. Firstly, suitable material for the pyrolysis is determined as wood chips among the samples of cow manure, chicken manure, eucalyptus and wood chips pyrolysed at 500-600˚C. Secondly, gravimetric analysis of pyrolysis gas is occured by washing with chemical solvents, aceton and isopropil alcohol (this process also known as Cold-Trapping Method). This method is applied after pyrolysis. Gravimetric analysis results are found as 0.158, 0.194, 0.165 g/l, respectively. According to the results of three experiments, aceton is determined as the ideal solvent. Wave length analysis is carried out at 285 nm. Absorbance values are established as 0.3514, 0.1545, 0.1195, 0.0976 and 0.025 from the 1st bottle to the 5th respectively, with regard to Lambert-beer law. On the 3rd step, fertilizer waste is obtained from Torbalı plant with the capacity of 25 m 3 is added to the system after the pyrolysis reactor. 10, 20 and 30 L syngas is passed through the fertilizer waste and gravimetric tar amounts are observed as 0.159, 0.089 and 0.075 g/L, respectively. According to these results, tar removal yield is calculated 56.09%. Absorbance values are established as 0.3068, 0.2741, 0.2449, 0.1701 and 0.1249 from the 1st bottle to the 5th, respectively. Finally, fertilizer waste which treated by syngas is incubated at 35 ˚C for 12 days. There isn't any gas generation observed. Alkalinity and Ph analysis are applied to fertilizer waste and results are evaluated.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: