Bitümlü şeyllerin yanma etkinliklerinin araştırılması

TÜBİTAK YDABÇAG01.09.1996Bu çalışmada yurdumuzda üretilen ve düşük kalorifik değerlere sahip bitümlü şeyllerin yanma etkinlikleri ve kinetik analizleri araştırılmıştır. Proje kapsamında Beypazarı, Seyitömer, Hatıldağ, Himmetoğlu, Mengen, Demirci, Sancakaya ve Çan sahalarından alınan bitümlü şeyi numuneleri ASTM standartlarına göre hazırlanmış, "proximate" ve "ultimate"analizleri gerçekleştirilmiş olup araştırmada kullanılan bitümlü şeyllerin ortalama üst kalorifik değer limitleri 780-1086 cal/gr; su oranları 1.60-12.90 %; kül oranları 60.50-80.50%; carbon oranları 5.63-14.24%; hidrojen oranlan 1.30-2.20%;oksijen-nitrojen oranları 3.89-10.48% ve sülfür oranları 0.21-1.25% arasında değiştiği gözlenmiştir. -60 mesh elek ölçüsünde hazırlanan bitümlü şeyller üzerinde 5 °C/dak.lık ısıtma hızıyla ve 50 ml/dak. lık hava akışıyla yapılan DSC ve TG/DTG deneylerinde bitümlü şeyllerde yanma reaksiyonunda etkin olan organik kısım mevcudiyetinin % 65-80 arasında değiştiği gözlenmiştir. Yapılan DSC analizlerinde Himmetoğlu bitümlü şeylinin ısıl değerinin yüksek olması içerdiği organik maddenin diğerlerine göre daha olgun olmasından kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca TG/DTG analizlerinden Seyitömer ve Demirci bitümlü şeyllerinin yüksek miktarda nem içerdiği sonucuna varılmıştır. DSC analizlerinden varılan bir diğer sonuç ise Çan bitümlü şeylli hariç diğer tüm bitümlü şeyllerde organik madde transformasyonunun belirgin iki veya üç değişik bölgede gerçekleşmesidir.Kinetik parametrelerin tayininde en güvenilir yöntemin Coats & Redfern modeli olduğu sonucuna varılmıştır. Coats & Redfern modeline göre bitümlü şeyllerin aktivasyon enerjilerinin 37.5 - 173.8 kJ/mol arasında değiştiği, reaksiyon katsayısının ise tüm bitümlü şeyllerde 1 olduğu yapılan analizler sonucu bulunmuştur. Isıl kazanımı en yüksek olan Himmetoğlu bitümlü şey linin en yüksek aktivasyon enerjisi değerine sahip olduğu, değişik yapıya sahip bitümlü şeyllerin kinetik parametrelerininde farklı olduğu gözlenmiştir