Kömür, endüstride yüzlerce yıldır kullanılan fosil yakıtlar içerisinde yer alan ve ekonomik değer taşıyan tortul bir kayaçtır. Kömür çoğunlukla karbondan oluşmakla beraber içeriğinde değişen miktarlarda farklı elementler (başlıca hidrojen, kükürt, oksijen ve nitrojen) barındırmaktadır. Serbest veya bileşik karbon içeren kömür, dünya üzerinde yaygın bulunması, taşıma kolaylığı, depolama imkanlarının rahatlığı, kullanım güvenilirliği, diğer fosil yakıtlara göre düşük maliyeti ve benzeri özellikleri sayesinde en çok tercih edilen enerji kaynaklarındandır.
Kömüre Yapılan Analizler Nelerdir?
Kömürün kullanıldığı alanlarda belirli kalite standartlarının sağlanması gerekmektedir. Aynı zamanda bazı uygulamalar için kömürün fiziksel özelliklerinin de analiz edilmesi gerekebilir bu nedenle kullanılmadan önce belirli testlerden geçirilmektedir. Kömüre uygulanan testler ve uygulamalar, uluslararası standart organizasyonları (ASTM, ISO, DIN…) tarafından belirlenmektedir.
Kömüre yapılan başlıca analiz ve testler şunlardır:
Kül Ergime Analizi: Endüstriyel bir fırın veya kazanda ısıtıldığında kömür külünün nasıl davranacağını belirler.
Kül Miktarı Analizi: Bir kömür numunesindeki yanmaz malzeme miktarını belirler.
Isıl Değer Analizi: Kömürün kalorifik değerini yani ısıl değerini ölçerek kömürün kalitesini belirler. Kömür analiz cihazları olarak da bilinen bomba kalorimetre kullanılarak ölçülür.
Sabit Karbon Analizi: Yanmadan sonra bir kömür numunesinde kalan uçucu olmayan karbon miktarını belirler.
Yüzdürme-Batırma Testi: Bağlı kaya ve minerallerden ayrılabilen bağıl kömür miktarını belirler.
Hardgrove Öğütüle bilirlik İndeksi: Kömürün ezilme kolaylığını belirler.
X-Ray floresansıyla ana ve küçük elementlerin analizi: Kömür ve kömür külünün ögesel bileşimini belirler.
Petrografik Analiz: Kömürün mikroskobik bileşenlerini inceler.
Proksimate Analiz: Kömürdeki nem, uçucu madde, kül verimi ve sabit (bağıl) karbon içeriğini belirler.
Kükürt Formları: Kömürdeki farklı kükürt türlerini belirler.
Eser Element Analizi: Kömür ve kömür külünün ögesel bileşimini belirler.
Ultimate Analiz: Kömür numunesindeki ana elementlerin miktarını yani karbon, hidrojen, azot, kükürt ve oksijen miktarını belirler.
Debye Technic olarak, yukarıda belirtilen kömür analizlerinden ısıl değer analizini gerçekleştirebilmeniz için gerekli olan kömür analiz cihazının (bomba kalorimetre) üretimini gerçekleştirmekteyiz. Bunun yanı sıra kömür analiz cihazlarıyla ilgili danışmanlık ve destek vermekteyiz. İhtiyaç duyduğunuz kömür analiz sistemini kurmak için bize ulaşabilirsiniz.
Kömürün Isıl Değeri Nasıl Ölçülür?
Bomba kalorimetre, katı ve sıvı yanıcı maddelerin kalorifik değer analizinin yapılması için kullanılan bir laboratuvar cihazıdır. Kömür gibi yanıcı maddelerin ısıl değeri de kömür analiz cihazlarından bomba kalorimetre kullanılarak ölçülebilmektedir. Kalorimetre ile hesaplanan ısıl değer, kömürün değerinin belirlenmesi ve kalite kontrol işlemleri için kullanılmaktadır.
Bomba kalorimetre ile alakalı bilgi almak için izoperibol kalorimetre sayfamızı ziyaret edebilirsiniz. Aynı zamanda bomba kalorimetre ile kömür kalori analizi hakkında detaylı bilgi almak için bize ulaşabilirsiniz!
Isıl Değer Analizi Nasıl Yapılır?
Kömürün ısıl değerinin ölçülmesi için belirli miktar kömür numunesi bomba kalorimetrenin analiz haznesine yerleştirilir. Numunenin bulunduğu analiz haznesinin su ile dolu bir analiz bölmesine yerleştirilir. Kömür numunesinin yakılmasıyla analiz haznesinde ısı ortaya çıkar ve hazneyi çevreleyen su ısınır. Suyun başlangıç sıcaklığı ile suyun ısındıktan sonraki sıcaklığı arasındaki farkın ölçülmesi ve yapılan hesaplamalar ile kömürün ısıl değeri belirlenir. Bu değer kömürün üst (brüt) ısıl değeridir. Kömürün ısıl değeri, içerdiği oksijen ve karbon haricinde hidrojen miktarı, kül, nem, uçucu miktarı gibi birçok parametreden de etkilenmektedir. Bu parametreler kömürün net ısıl değerine etki etmektedir.
Üst (Brüt) Isıl Değer Nedir?
Kömür numunesinin bomba kalorimetre ile tam yanması sonucu açığa çıkan enerji değeridir. Üst ısıl değer hesaplanırken, analiz esnasında yanma işlemi gerçekleşirken açığa çıkan nitrik asit, sülfür miktarı, ateşleme teli enerjisi ve katalizör enerjisi ile ilgili doğrulama hesaplaması yapılmalıdır. Kömür içinde bulunan diğer elementlerin etkisi brüt ısıl değere etki etmez, hesaplanmasında kullanılmaz. Kömür analiz cihazlarıyla ölçülen diğer parametrelerin etkisi üst ısıl değere etki etmediği için aynı bazda yapılan hesaplamalarda üst ısıl değer, alt ısıl değerden her zaman daha yüksektir.
Alt (Net) Isıl Değer Nedir?
Kömür numunesinin tam yanması sonucu içeriğinde bulunan suyun tamamen buhar haline geldiğindeki enerji değeridir. Kömürün alt ısıl değeri hesaplanırken; toplam nem, hidrojen, oksijen ve azot kütle oranının bilinmesi gereklidir. Kömür içeriğindeki bu oranlar farklı kömür analiz cihazları kullanılarak analiz edilir ve bomba kalorimetre ile yakma işlemi yapıldıktan sonra hesaplamaya dahil edilir. Geliştirmiş olduğumuz Kalorimetre IC210 arayüzünü kullanarak kolaylıkla net kalori hesabı ve tekrar hesaplamasını uluslararası standartlarda belirtildiği gibi gerçekleştirebilirsiniz. Hesaplama konusunda detaylı bilgi için “Tekrar Hesaplama Aplikasyonu ve Isıl Değer Analizlerinde Önemi” blog yazımızı okuyabilir veya bizimle iletişime geçebilirsiniz.
Detaylı bilgi edinmek için “Kömür Numunesi Üst ve Alt Kalori Değeri Hesaplanması” aplikasyon notumuzu incelemenizi tavsiye ederiz. Kömür analizleri ve daha fazla aplikasyon notuna erişmek için bize ulaşabilirsiniz.