Torrefiye edilmiş fındık kabuğunun afşin elbistan linyiti ile birlikte yakılması

Lignoselülozik biyokütlenin kullanımı, yenilenebilir enerji kaynaklar ile yakından ilgilidir. Bununla birlikte yüksek nem içeriği, düşük yoğunluk, yüksek hacim ve heterojen bileşim gibi doğal özellikleri lignoselülozik biyokütlenin toplu taşıma, depolama ve dönüştürme işleminde elverişsiz hale getirir. Biyokütleye uygulanan ön işlem lignoselülozik biyokütlenin biyoyakıtlara dönüşüm verimliliğini arttırırken biyokütlenin kullanımını sınırlayan doğal özelliklerinden bazılarını da gidermektedir. Katı yakıt üretimi için biyokütleye uygulanan bu termal ön işlem torrefaksiyondur. Bu işlem ile biyokütleden elde edilen katı ürün birlikte yakma, gazlaştırma ve metalürjide kullanılabilir. Bu çalışmada, Türkiye'de önemli bir tarımsal atık olan fındık kabuğunun torrefaksiyon işlemi ile kullanılabilir bir yakıta dönüştürülmesi daha sonra linyit ile birlikte yakılması amaçlanmıştır. Bu nedenle fındık kabuğu hafif, orta ve şiddetli olmak üzere üç farklı sıcaklık ve farklı sürelerde sabit yatak sisteminde torrefaksiyon işlemine tabi tutuldu. Torrefaksiyon işlemi, 200, 240, 280 °C sıcaklık ve 0, 10, 20, 30, 40 dakika işlem sürelerinde gerçekleştirildi. Ürün verimi ve katı ürünün özelliklerine, sıcaklık ve işlem süresinin etkisi araştırıldı. İşlem sonunda elde edilen katı ürünün özelliklerinin belirlenmesi ve ham biyokütle ile karşılaştırılması için; kısa, elementel, TGA ve DTG analizleri yapıldı. Fındık kabuğunun farklı sıcaklık ve sürelerde torrefaksiyon işlemi sonrası elde edilen katı ürün daha sonra Afşin Elbistan linyiti ile birlikte yakma işlemine tabi tutuldu. %10, %20, %30, %40 ve %50 ham ve torrefiye fındık kabuğu linyit ile pelet haline getirildi. Bu peletlerin yanma davranışı sabit yakma sisteminde 550-700 oC farklı fırın başlangıç sıcaklıklarında incelendi. Ham linyit, ham fındık kabuğu ve torrefiye fındık kabukları ile karışımların yanma davranışı tutuşma süresi, uçucu madde yanma süresi, karbon yanma süresi, uçucu madde yanma hızı ve karbon yanma hızları ile belirlendi. Torrefiye katı ürün veriminin torrefaksiyon şiddeti azaldığı ve işlem sıcaklığının işlem süresinden daha etkili olduğu görüldü. Torrefiye katıların karbon içeriği ve kalori değerinde artış olduğu ve TGA ve DTG eğrileri incelendiğinde şiddetli torrefaksiyonda elde edilen katı üründe lignin içeriğinin yüksek olduğunu gözlendi. Fırın başlangıç sıcaklığının düşük olduğu yakma sıcaklıklarında tutuşma süresi üzerinde yakıt türü, uçucu bileşen ve yakıttaki nemin etkili olduğu belirlendi. Uçucu madde yanma süresi ile uçucu madde yanma hızı arasında ilişki olmadığı ancak karbon yanma süresi ile karbon yanma hızı arasında ilişki olduğu sonucuna varıldı. Uçucu madde ve karbon yanma periyodunda şiddetli torrefaksiyondan elde edilen örneğin linyit ile birlikte yanması sırasında biri birini etkilediği ve farklı bir yakıt gibi davrandı görüldü.