An experimental investigation on design and performance of plasma gasification systems

Katı yakıtların gazlaştırılması ile sentez gaz üretilmektedir. Sentez gazı sistem çalışma şartlarına bağlı olarak karbonmonoksit (CO), karbondioksit (CO2), hidrojen (H2), metan (CH4) ve düşük miktarda hidrokarbonlar içermektedir. Bu çalışmada, mikrodalga plazma gazlaştırma ile katı yakıtların farklı hava debisi ve plazma gücünde ele alarak gazlaştırılması incelenmektedir. Proses parametreleri; sıcaklık, sentez gazı, yakıt ve kül kütlesi, sentez gazı içeriği, yakıt içeriği, kül içeriği ölçülmektedir ve prosesin kapsamlı termodinamik analizi gerçekleştirilmektedir. Katı yakıtların enerji dönüşümünü esas alan MCw gazlaştırıcı; plazma üretim sistemi, gazlaştırma reaktörü, yakıt-akışkan besleme sistemi, proses çıktıları (kül) toplama sistemi ve ölçümleme-veri toplama sistemlerinden oluşmaktadır. MCw gazlaştırıcı ile gürgen ve çam talaşı, Şırnak-Türkiye, Rus ve Güney Afrika kömürü ve polietilen katı yakıtlarının gazlaştırılması gerçekleştirilmiştir. Plazma gazlaşma ortamı hava ile oluşturulmakta olup hava debisi 50 ile 100 sL/dak aralığında, plazma gücü ise 3 ile 6 kW aralığında değiştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre, sentez gazı sıcaklığı 621 ℃ ile 1276 ℃ aralığında değişmektedir. Sentez gazı üretimi 0.66 kg ile 1.2 kg aralığında değişmektedir. Proses enerji verimliliği 30.8 % ile 86.04 % aralığında değişmektedir. Sistem enerji verimliliği 20.6 % ile 61.37 % aralığında değişmektedir.