Upgradıng of Lıgnıtes By Fast Pyrolysıs and Hıgh Densıty Dry Magnetıc Seperatıon

Abstract

Bu çalışmada, Çayırhan bölgesi linyitlerinin önce hızlı pirolizi, ardından elde edilen katı ürünün yüksek yoğunluklu kuru manyetik (HIDM) ayırma ile zenginleştirilerek, sıvı ve katı yakıt eldesi amaçlanmıştır. Hızlı piroliz deneyleri, azot atmosferi altında, sürüklenmeli sabit yatak reaktörde gerçekleştirilmiş ve piroliz sıcaklığı ve ısıtma hızının etkileri incelenmiştir. Piroliz sonrasında elde edilen sıvı ürünün yapısı elementel analiz ve 1 H NMR ile belirlenmiştir. Hızlı piroliz deneylerinde en yüksek sıvı ürün verimi %17.58 değeri ile 500o C piroliz sıcaklığı ve 350o Cmin-1 ısıtma hızında elde edilmiştir. Bu piroliz koşullarında katı ürün verimi %59.21 ve elde edilen katı ürünün kükürt giderimi %17.24 olarak belirlenmiştir. Pirolizden elde edilen katı ürünün, kül ve kükürt içeriğinin azaltılarak, katı yakıt olarak kullanılmasını sağlamak için HIDM zenginleştirme deneyleri gerçekleştirilmiştir. HIDM deneylerinde tambur hızı, besleme hızı ve bıçak açısı optimize edilmiş ve en uygun koşullardaki katı ürünün kül, kükürt ve üst ısıl değerleri belirlenmiştir. Optimum koşullarda katı ürünün kül oranı %46.72 değerine azalırken, toplam kükürt oranında tane serbestleşmesi gerçekleşmediği için azalma görülmemiştir

In this study, fast pyrolysis followed by high intensity dry magnetic (HIDM) separation experiments were conducted to obtain liquid and solid fuels from Çayırhan region lignites. First pyrolysis experiments were performed in a well-swept resistively heated fixed-bed reactor in a nitrogen atmosphere, and pyrolysis temperature and heating rate were studied. Afterwards, pyrolysis, oil, solid and gas products were obtained and characteristics of the oil were determined by elemental analysis and 1 H NMR. The highest oil yield (17.58%) was obtained at a pyrolysis temperature of 500o C and heating rate of 350o Cmin-1. Under these conditions total sulphur removal and weight yield of char were obtained as 17.24% and 59.21%, respectively. HIDM separation experiments were then carried out by using the char of fast pyrolysis experiments to enable the use of char as a solid fuel by reducing ash and sulphur contents. In the HIDM separation experiments, roller speed, feed rate and angle of back splitter were optimized. After HIDM separation, solid product was analysed for ash, sulphur and higher heating value. At optimum conditions, ash was reduced to 46.72% while total sulphur was not reduced due to lack of size liberation.