Muğla Yatağan Bağyaka linyitinin ultrasonik dalgalar ile desülfürizasyon prosesinde bazı parametrelerin optimizasyonu

Bu çalışmada; Muğla Yatağan Bağyaka linyitinin ultrasonik dalgalar kullanılarak geliştirilendesülfürizasyon prosesinin, kül ve kükürt uzaklaştırma potansiyellerine etki eden parametrelerin,Cevap Yüzey Yöntemi ile optimum koşulları belirlenmiş ve modeli oluşturulmuştur. Optimumdesülfürizasyon ve kül giderimini elde etmek için proses parametreleri olarak ultrasonik işlemzamanı, katı içeriği, kimyasal reaktif konsantrasyonu ( $H_2;O_2$ ) ve reaktif hacmi seçilerek parametrelerinoptimum değerleri belirlenmiştir. Bu veriler kullanılarak Design Export 7.0 Paket programı yardımıyla,regresyon modeli ikinci dereceden bir polinom denklemi şeklinde bulunmuştur. Desülfürizasyon ve külgiderimi için determinasyon katsayısı ( $R^2$ ) sırasıyla, 0.96 ve 0.97 olarak belirlenen modelin, incelenenparametre aralığında desülfürizasyon ve kül giderimi için, model tahmini değerleri ile deneyselsonuçlar karşılaştırılarak uyumluluk saptanmıştır. Optimum desülfürizasyon ile kükürt tiplerinindeneysel olarak gideriminde piritik %17.02, sülfat %16.67 ve organik %9.52 bulunmuştur.

Optimization of some parameters on desulfurization process of Muğla Yatağan Bağyaka lignite by ultrasonic waves

In this study, the desulfurization process developed using ultrasonic waves for Muğla Yatağan Bağyaka lignite had the optimum conditions for parameters affecting the ash and sulfur removal potentials determined with the Surface Response Method and a model created. The process parameters to obtain optimum desulfurization and ash removal were chosen as the ultrasonic treatment time, solid content, concentration of chemical reactive ( $H_2;O_2$ ) and reactive volume, and the optimum values were determined. Using this data with the aid of the Design Export 7.0 program, the regression model was found as a second degree polynomial equation. The coeffi cients of determination ( $R^2$ ) for desulfurization and ash removal regressions were 0.96 and 0.97, respectively, in the determined model. The model prediction values and experimental results for desulfurization and ash removal in the investigated parameter intervals were compared and the fi t was identifi ed. In the experimental removal of sulfur types with optimum desulfurization it was found that pyritic 17.02%, sulfate 16.67% and organic 9.52%.

PDF

___

Akalın, M. Öz, Z. 1989. Hava Kirliliğini Azaltmak Amacıyla Isınmada Kullanılan Linyitlerin Yıkanabilirliği. Türkiye 6. Kömür Kongresi Bildiriler Kitabı.
Aksoy, S., Bektimuroğlu, O., Doğan, H., Özden, Ü., Parmaksızoğlu, A. 1981. Çan Linyitlerinin Kül Ve Kükürtten Fiziksel Yöntemlerle Arındırılması (Ara Rapor-1). MTA Enstitüsü, Teknoloji Dairesi Başkanlığı, Cevher Zenginleştirme Servisi, Ankara.
Amani-Ghadima, A.R., Aber, S., Olad, A. Ashassi-Sorkhabi, H. 2013. Optimization of Electrocoagulation Process for Removal of An Azo Dye Using Response Surface Methodology and Investigation on the Occurrence of Destructive Side Reactions, Chemical Engineering and Processing, 64, 68-78.
Ambedkar, B., Chintala, T.N., Nagarajan, R., Jayanti, S. 2011a. Feasibility Of Using Ultrasound-Assisted Process For Sulfur And Ash Removal From Coal, Chemical Engineering And Processing:Process Intensifi cation, 50, 236-246.
Ambedkar, B., Nagarajan, R., Jayanti, S. 2011b. Ultrasonic Coal-Wash For De-Sulfurization, Ultrasonics Sonochemistry, 18, 718-726.
Angle, C. W., Donini, J. C., Hamza, H. A. 1988. The Effect Of Ultrasonication On The Surface Properties, Ionic Composition And Electrophoretic Mobility Of An Aqueous Coal Suspension, Colloids suraces, 30 (3-4), 373-385.
Aslan, N., Ünal, İ. 2009. Optimization Of Some Parameters On Agglomeration Performance Of Zonguldak Bituminous Coal By Oil Agglomeration, Fuel, 88, 490-496.
Atak, S., Güney, A. 1989. Bazı Linyitlerin Yapısal Özellikler ve Kükürt Bakımından İncelenmesi. Türkiye 6. Kömür Kongresi Bildiriler Kitabı.
Ateşok, G. 1986. Kömür Hazırlama, Kurtiş matbaacılık, 190 s.
Aygün, A. 2012. Tekstil Endüstrisi Reaktif ve Dispers Boya Banyo Atıksularının Elektrokoagülasyon Prosesi ile Arıtımı: Yanıt Yüzey Yöntemi ile Optimizasyon, Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 218 s, Konya.
Baruah, B.P., Khare, P. 2007. Desulfurization of oxidized indian coals with solvent extraction and alkali treatment. Energy Fuels, 21, 2156–2164.
Buttermore, W. H., Slomka, B. J. 1991. Effect Of Sonic Treatment On The Flotability Of Oxidized Coal. International Journal of Mineral Processing, 32 (3-4) 251-257.
Ely, F. G., Barnhart, D. H. 1963. Chemistry coal utilazation supplementary vol. Lowry, H. H. (Ed.), Wiley, Chapter, 19; 820-891, New York.
Göktepe, F. 2002. Kömür fl otasyonunda bakteri ilavesinin piritik kükürt uzaklaştırmasına etkisi. Türkiye 13. Kömür Kongresi Bildiriler Kitabı, 29-31 Mayıs, Zonguldak.
Grounds, A. Wandless, A. M. 1952. The mineral matter in coal and its relation to preparation problems. Journal of the Institute of Fuel, 25; 170-177.
Gül, E. 2001. Ses Dalgaları İle Türk Linyitlerinin Zenginleştirilmesinin Kömür Dönüşümü Ve Ürün Dağılımı Üzerine Etkisi, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, 93 s. Ankara.
Karacan, F., Özden, U., Karacan, S. 2007. Optimization Of Manufacturing Conditions For Activated Carbon From Turkish Lignite By Chemical Activation Using Response Surface Methodology, Applied Thermal Engineering, 27, 7, 1635-1659.
Kumar, M., Ponselvan, F.I.A., Malviya, J.R., Srivastava, V.C. Mall, I.D. 2009. Treatment of Bio-digester Effl uent by Electrocoagulation Using Iron Electrodes, Journal of Hazardous Materials, 165, 345-352.
Lowry, H. H. 1963. Chemistry of coal utilization sup., John Wiley and Sons Inc., New York.
Montgomery, D.C. 2009. Design and analysis of experiments, 7th ed., John Wiley&Sons, New York, 2009.
Mukherjee S., Borthaku P.C. 2003. Effect of leaching high sulphur subbituminous coal by potassium hydroxide and acid on removal of mineral matter and sulphur. Fuel, 82, 783-788.
Nabeel A., Khan T.A., Sharma D. K. 2009. Studies on the Production of Ultra Clean Coal by Alkali-acid Leaching of Low-grade Coals. Energy Sources Part A., 31, 594-601.
Özbayoğlu, G. 1982. Determination of Washability Characteristics of Some Turkish Lignites with Ash and Sulphur Content, Doktora Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Özbayoğlu G, Mamurekli M. 2002. Super-Clean Coal Production From Turkish Bituminous Coal. Fuel, 72, 7, 1221-1223.
Özkan, Ş.G. 1998. Ultrasonik İşlemlerin Flotasyon Üzerindeki Etkileri, İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yerbilimleri Dergisi, Cilt:11, Sayı 1, İstanbul, 131-135
Royaei, M. M., Jorjani E., Chelgani, S. C. 2012. Combination of Microwave and Ultrasonic Irradiations as a Pretreatment Method to Produce Ultraclean Coal M. International Journal of Coal Preparation and Utilization, 32,143–155.
Sabuncu, M. E. 2014. Süt ve Süt Ürünleri Endüstrisi Atık sularının Elektrokoagülasyon Yöntemi İle Arıtımında RSM Kullanılarak Proses Optimizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 106 s. İstanbul.
Saikia, B. K., Dutta, A. M., Baruah, B. P. 2014a. Feasibility Studies Of De-Sulfurization And De-Ashing Of Low Grade Medium To High Sulfur Coals By Low Energy Ultrasonication. Fuel, 123, 12-18.
Saikia, B.K., Khound , K., Baruah, B.P. 2014b. Extractive de-sulfurization and de-ashing of high sulfur coals by oxidation with ionic liquids. Energy Convers. Manage. 81, 298–305.
Saikia, B. K., Dalmora, A. C., Choudhury, R., Das, T., Taffarel, S. R., Silva, L. F. O. 2016. Effective removal of sulfur components from Brazilian power-coals by ultrasonication (40 kHz) in presence of H2O2. Ultrasonics Sonochemistry 32, 147–157
Şahinoğlu, E. 2006. Müzret (Artvin-Yusufeli) Kömürünün Yağ Aglomerasyonu İle Temizlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi,Trabzon.
Şahinoğlu, E., Uslu, T. 2013. Increasing Coal Quality By Oil Agglomeration After Ultrasonic Treatment, Fuel Processing Technology, 116, 332–338.
Tosun, Y.I., Rowson N.A., Veasey, T.J. 1994. Bio-column fl otation of Coal for Desulfurization and Comparison with Conventional and Column Flotation. 5th International Conference Of Mineral Processing, Nevşehir, 465-471.
Tosun, Y. I. 2012. Kısmi ergiyik kostik liç yöntemi ile Türk linyitlerinin kükürtsüzleştirilmesi-mermer atık tozu kullanımı. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 16-1, 103-108.
Tuncalı, E., Çiftçi, B., Yavuz, N., Toprak, S., Köker, A., Gencer, Z., Ayçık, H., Şahin, N. 2002. Türkiye Tersiyer Kömürlerinin Kimyasal ve Teknolojik Özellikleri. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
Türk, T. 2016. Merkezi Kompozit Tasarımı Kullanılarak Bakır Cürufundan Arsenik Liçinin İncelenmesi, Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezi Bülteni, Yerbilimleri, 37 (3), 193-202.
Ünal, İ. 1999. Kömürün Yağ Aglomerasyonu ve Ekstraksiyon Çarının İyileştirilmesi, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 120 s. Ankara.