YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN MİKRODALGA DESTEKLİ PİROLİZ SİSTEMİNDE KULLANILMASININ AKTİF KARBON ÜRETİMİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

ÖZET Deneysel olarak gerçekleştirilen çalışmada, hammadde olarak hurma çekirdekleri kullanılmıştır. Çalışmalarda katalizör madde olarak demir-çelik üretim tesislerinden ortaya çıkan yüksek fırın cürufu kullanılmıştır. Absorplayıcı madde olarak ceviz kabuğundan üretilmiş biyoçar kullanılmıştır. Mikrodalga fırın modifiye edilerek piroliz işlemini gerçekleştirmeye uygun hale getirilmiştir. Piroliz sırasında ortamın tamamen oksijenden arındırılması için N2 gazı kullanılmıştır. Tüm piroliz işlemi sırasında reaktör içerisinden 0,3 L/dk N2 gazı geçirilerek reaktör içerisinde oksijensiz bir ortam sağlamıştır. Hurma çekirdeklerine ağırlıkça %0-10-15-20 oranlarında yüksek fırın cürufu eklenmiş ve 450 ve 600 Watt mikrodalga güçlerinde aktif karbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca reaktörler 15 ve 30 dakikalık bekletme sürelerinde çalıştırılarak bekletme süresinin aktif karbon üretimi üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Üretilen aktif karbonların BET yüzey alanı, SEM, FT-IR ve XRD analizi gerçekleştirildi. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, Yüksek fırın cürufunun katalizör olarak mikrodalga destekli piroliz sistemine eklenmesinin piroliz sisteminde sıcaklık düşürücü etkisi olduğu ve katı ürün verimini arttırdığı görülmüştür.

ABSTRACT November 2023, 67 pages

In the experimental study, date kernels were used as raw material. Blast furnace slag from iron and steel production facilities was used as the catalyst material in the studies. Biochar produced from walnut shell was used as the absorbing agent. The microwave oven has been modified and made suitable for performing the pyrolysis process. N2 gas was used to completely purify the environment from oxygen during pyrolysis. During the entire pyrolysis process, 0.3 L/min N2 gas was passed through the reactor, providing an oxygen-free environment within the reactor. Blast furnace slag was added to date kernels at the rate of 0-10-15-20% by weight and activated carbon was produced at 450 and 600 Watt microwave powers. In addition, the effects of the holding time on activated carbon production were examined by operating the reactors for 15 and 30 minutes holding periods. BET surface area, SEM, FT-IR and XRD analyzes of the produced activated carbons were performed. As a result of the experimental studies, it has been observed that adding blast furnace slag as a catalyst

to the microwave-assisted pyrolysis system has a temperature-lowering effect in the pyrolysis system and increases the solid product yield.