Kömürün karbonizasyonu ile gazlaştırma arasındaki temel fark, kömürün karbonizasyonunun ısıtma üzerine kömürden uçucu ürünlerin serbest bırakılması, gazlaştırma ise ısıtmanın ardından biyokütlenin üretici gaza (syngaz) dönüştürülmesidir.
Kömürün karbonizasyonu ve gazlaştırılması, ana reaktant olarak kömürü içeren önemli endüstriyel süreçlerdir. Bu işlemler ısıl işlem sonrasında önemli kalıntılar verir.
Kömür Karbonizasyonu Nedir?
Kömür karbonizasyonu, uçucu ürünlerin kömürden serbest kalmasına ve katı bir kalıntı bırakmasına neden olan kömürün ısıtılması işlemidir. Bu katı kalıntı kok olarak adlandırılır. Kömürdeki uçucu ürünler sıvı veya gaz olabilir veya her ikisi de olabilir. Bu süreçte kömürü yüksek bir sıcaklığa ısıtmamız gerekiyor. Bu ısıtmayı ya oksijen yokluğunda ya da kontrollü bir oksijen gazı seviyesinde yapabiliriz.
Şekil 01: Karbonizasyon
Genellikle, karbonizasyon terimi, organik maddenin (bitkiler ve ölü hayvan materyalleri gibi) yıkıcı damıtma adı verilen analitik bir süreç aracılığıyla karbona dönüştürülmesini ifade eder. Yıkıcı damıtma, işlenmemiş malzemenin ısı kullanılarak ayrıştırılması ve ardından uygun ekstraksiyondur.
Karbonizasyon işlemi bir pirolitik reaksiyon olarak gerçekleşir ve aynı anda birkaç kimyasal reaksiyonun meydana geldiği karmaşık bir işlemdir. Bu reaksiyonlar dehidrojenasyon, yoğunlaştırma, hidrojen transferi ve izomerizasyonu içerir.
Ayrıca, karbonizasyon kömürleşmeden farklıdır çünkü yüksek reaksiyon hızı nedeniyle kömürleşme nispeten çok hızlıdır.
Gazlaştırma Nedir?
Gazlaştırma, biyokütleyi üretici gaz (syngas) adı verilen yanıcı bir gaza dönüştüren termo-kimyasal bir işlemdir. Burada malzemeler az miktarda oksijenin bulunduğu bir ortamda ayrışır. Ancak bu oksijen miktarı yanma için yeterli değildir. Gazlaştırmanın ürünleri ısı ve yanıcı gazdır.
Ayrıca, işlem 800°C – 1200°C arasında değişen sıcaklıklarda ilerler. Bu işlem sırasında oluşan yanıcı gazdaki ana bileşenler karbon monoksit ve hidrojen gazıdır. Ayrıca su buharı, karbondioksit, katran buharı ve kül gibi başka bileşenler de vardır.
Şekil 02: Farklı Gazlaştırıcı Türleri
Gazlaştırmanın endüstriyel düzeyde gerçekleştiği bir gazlaştırıcıda, farklı hammadde türleri kullanabiliriz; bunları boyut, şekil, yığın yoğunluğu, nem içeriği, enerji içeriği, kimyasal bileşim, homojenlik vb. özelliklere göre sınıflandırabiliriz. Hammadde türleri arasında atık odun, pelet ve yongalar, plastikler ve alüminyum, kanalizasyon gibi atık bertarafı yer alır. çamur vb.
Kömürün Karbonizasyonu ile Gazlaştırma Arasındaki Fark Nedir?
Kömürün karbonizasyonu ve gazlaştırılması, ana reaktant olarak kömürü içeren önemli endüstriyel süreçlerdir. Kömür karbonizasyonu ve gazlaştırma arasındaki temel fark, kömür karbonizasyonunun ısıtma üzerine kömürden uçucu ürünlerin serbest bırakılması, gazlaştırma ise ısıtma üzerine biyokütlenin sentez gazına dönüştürülmesidir. Ayrıca, kömür karbonizasyonunun son ürünleri kok, kömür katranı, kurum ve hidrokarbon gazlarıdır; gazlaştırmanın son ürünleri ise katılar, kül, cüruf ve sentez gazıdır.
Aşağıdaki infografik, yan yana karşılaştırma için kömür karbonizasyonu ve gazlaştırma arasındaki farkları tablo halinde listeler.
Özet – Kömür Karbonizasyonuna Karşı Gazlaştırma
Hidrokarbon endüstrisinde kömür, karbonizasyon ve gazlaştırma gibi birkaç farklı işlemden geçebilen önemli bir reaktandır. Kömür karbonizasyonu ve gazlaştırma arasındaki temel fark, kömür karbonizasyonunun ısıtma üzerine kömürden uçucu ürünlerin serbest bırakılması, gazlaştırma ise ısıtmanın ardından biyokütlenin sentez gazına dönüştürülmesidir.
