Sentez gazının kimyasal döngülü yanmasının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Kayseri-Menteş yöresine ait demir cevherinin `Kimyasal Döngülü Yanma (KDY)` prosesinde oksijen taşıyıcı olarak kullanılabilirliği, laboratuvar ölçekli bir akışkan yatak reaktörde gerçekleştirilen deneylerde incelenmiştir. Proseste, yakıt olarak minimum akışkanlaşma hızının 6 katı akış debisinde, sentez gazı bileşimine sahip CO ve H2 karışımları kullanılmış; ayrıca, 800 ve 950 oC şeklinde iki farklı proses sıcaklığında çalışılmıştır. 800 oC proses sıcaklığında gerçekleştirilen deneylerde demir cevherinin 50 proses döngüsü (yaklaşık 8 saat) boyunca aktifliğini kararlı bir şekilde koruduğu, yakıtın yaklaşık %70 oranında dönüşümünü sağladığı ve bu esnada %70 civarında CO2 tutulumunun gerçekleştirildiği tespit edilmiştir. 950 oC proses sıcaklığında gerçekleştirilen deneylerde ise cevherin kararlılığını koruduğu; ancak, sinterleşmeden dolayı aktivitesinde bir miktar düşüş olduğu gözlenmiştir. Elde edilen bulgular ışığında, Kayseri-Menteş demir cevherinin KDY prosesinde oksijen taşıyıcı olarak yüksek kullanılabilme potansiyeline sahip olduğu belirlenmiştir.

In this study, the utilization of Kayseri-Menteş iron ore as an oxygen carrier in theChemical Looping Combustion (CLC) process was investigated through out the experiments done in a laboratory scale fluidized bed reactor. In the process, CO and H2 gas mixtures at syngas composition were used as fuel at volumetric flowrates equal to 6 times the minimum fluidization velocity, and two different operation temperatures 800 and 950 oC, were applied. It was determined that at 800 oC, the ore sustained its activity for 50 process cycles (approx. 8 hours), while providing 70% gas yield and 70% CO2 yield. In experiments carried out at 950 oC it was observed that the ore was stable, but a little decline in activity occured due to sintering. In the light of the findings of this study, it was concluded that Kayseri-Menteş iron ore has a high potential for being used as oxygen carrier in the CLC process.