Kömür ve atık pamuk yağının birlikte pirolizi ile elde edilen sıvı yakıtın dizel motorlarda kullanılabilirliği

Abstract

Alternatif sıvı yakıt elde etmek için kullanılan tekniklerden biri de pirolizdir. Bu çalışmada atık pamuk yağı ile kömüre birlikte piroliz işlemi uygulanmıştır. Birlikte piroliz işlemiyle elde edilen piroliz sıvısı dizel yakıtına belirli oranlarda karıştırılarak numuneler oluşturulmuştur. Oluşturulan numunelerin azot (N), karbon (C), hidrojen (H) ve sülfür (S) içerikleri elementel analiz yoluyla ölçülmüştür. Bu numunelerin yoğunluk, parlama noktası, akma noktası, alt ve üst ısıl değerleri ve viskozite değerleri de laboratuvarda analiz edilmiştir. Oluşturulan numunelerin anilin noktaları bulunmuş ve bulunan bu değerlerden setan sayıları hesaplanmıştır. Yapılan ölçümlerden sonra elde edilen numunelerin dizel motorlarında kullanılabilir olduğu tespit edilmiş, ardından bu numuneler dört zamanlı üç silindirli bir dizel motorunda sabit devirde ve farklı yüklerde test edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda elde edilen performans değerlerinin, dizel yakıtının değerleriyle benzer olduğu sonucuna varılmıştır. Bununla birlikte karışımlardaki piroliz sıvısı oranının artmasıyla CO ve NOx emisyonlarının arttığı, CO2, HC ve O2 emisyonlarının da azaldığı görülmüştür. Piroliz sıvısı eklenmesiyle yakıt tüketimi ve özgül yakıt tüketimi değerlerinin de iyileştiği görülmüştür. Bunun yanında elde edilen piroliz sıvısının kalitesinin ve kullanılabilirliğinin artması için yapılacak olan çalışmalar sıvı yakıtların kullanım alanlarını ve kullanım kalitesini arttıracaktır.

One of the techniques used to obtain alternative liquid fuel is pyrolysis. In this study, co-pyrolysis process was applied to waste cotton oil and coal. Samples were generated by mixing liquid fuel obtained from co-pyrolysis and diesel fuel at certain ratios. Nitrogen (N), carbon (C), hydrogen (H) and sulfur (S) content of samples were measured by elemental analyzes. The values of density, yield point, flash point and viscosity were analyzed in the laboratory. Aniline point of the samples were found and cetane number was calculated from these values found. After measurements, the obtained samples were found to usable in diesel engine; then these samples were tested in a three-cylinder four-stroke diesel engine at a constant engine speed. As a result of experiments, it was concluded that, performance values of obtained liquid fuel and diesel fuel were similar. However, it was seen that, with the increasing rate of pyrolysis liquid in the mixture; CO and NOx emissions were increased and CO2, HC and O2 emissions were reduced. Also it was observed that fuel consumption and specific fuel consumption values were improved with addition of pyrolysis liquid. Nevertheless, liquid fuel usage and quality can be increased by further studies concerning with the enhancement in pyrolysis liquid quality and usage.