Linyit-su karışımlarının incelenmesi

Toplam rezervi 8 milyar ton olan linyit kömürü, ülkemiz fosil enerji kaynakları içinde birinci sırada yer almakta ve hem günümüzde hem de yakın gelecekte vazgeçemeyeceğimiz bir enerji kaynağı durumundadır. Türk linyitlerinin yumuşak karakterde olması nedeniyle, üretimleri, hazırlanmaları, taşınmaları ve depolanmaları sırasında çok miktarda toz kömür oluşumu söz konusudur. Yurdumuzdaki kömür işletmelerinin çoğunda değerlendirilemeyen toz kömür stokları vardır. Enerji tüketiminin hızla arttığı günümüz koşullarında, yenilenemeyen bir enerji kaynağı olan linyitlerimizin en iyi şekilde değerlendirilmesi gerektiğinden, çeşitli proseslerde oluşan toz kömürün de değerlendirilmesi gerekmektedir. Kömür tozlarının değerlendirilmesi amacıyla geliştirilmiş ve dünyada uygulanmakta olan üç yöntem vardır: 1) Toz kömür yakma sistemlerinde yakılması, 2) Çeşitli katkı maddeleri kullanarak biriketlenmesi ve 3) Kömür-sıvı karışımları halinde yakılması. Kömür-sıvı karışımı yakıtların kullanılması sonucunda petrole olan bağımlılığın azaltılması hedeflenmektedir. Bu tip yakıtlar, geniş bir kullanım alanına sahiptir.Bu çalışmanın temel amacı, Türk linyitleri kullanılarak linyit-su karışımlarının hazırlanması ve yanma davranımlarının belirlenmesidir. Bu amaçla; öncelikle, uygun karışımın hazırlanmasında en önemli değişkenlerden biri olan tanecik boyut dağılımının, karışımın reolojik özelliklerini nasıl etkilediği araştırılmış ve karışım için en uygun tane boyut dağılımı belirlenmiştir. Daha sonra, kömür-su karışımlarının hazırlanmasında kullanılabilecek en uygun dispersantlar araştırılmış ve bazılarının linyit numuneleri tarafından absorbsiyonu, farklı pH ve sıcaklık koşullarında incelenmiştir. Ayrıca, mineral maddenin giderilmesinin ve linyit numunelerine uygulanan oksidasyonun dispersant adsorbsiyonuna olan etkileri de araştırılmıştır. Sonuçta, bazı Türk linyitleri için, en uygun dispersant oranları ve absorbsiyonun en yüksek oranda gerçekleştiği koşullar saptanmış ve bu koşullarda gerçekleşebilecek değişimlerin, karışımın reolojik özelliklerine etkileri belirlenmiştir.KSK'nın yanma davranımı, bu yakıtın gelecekte kullanımını belirleyen en önemli etkendir. Hazırlanmış olan linyit-su karışımlarının yanma davranımları, tek bir yakıt damlasının yanmasının izlendiği bir teknik kullanılarak belirlenmiştir. Damla boyutunun, karışımdaki linyit derişiminin ve fırın sıcaklığının damlanın yanma olayına olan etkileri sistematik olarak incelenmiştir. Yakıtın farklı su içeriğinin, farklı damla çapının ve çeşitli fırın sıcaklıklarının, yakıt damlasının çeşitli yanma kademelerine etkileri incelenmiştir. Yakıtın yanma kademeleri, yakıtın özellikleri ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, yakıt damlasının yanma özellikleri (yanma hızı vs. gibi), çeşitli değerlendirmeler sonucunda belirlenmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda, linyit-su karışımının yakılmasında karşılaşılan bazı sorunların çözümüne yönelik öneriler oluşturulmuştur.