The swelling behaviour of coal and maceral groups in some solvents and effects on the extraction

ÖZDOKTORA TEZİKÖMÜR VE MASERAL GRUPLARININ ÇEŞİTLİÇÖZÜCÜLERDE ŞİŞME DAVRANIŞLARI VE SIVILAŞMAÜZERİNE ETKİLERİÖzgür SÖNMEZÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜKİMYA ANABİLİM DALIDanışman: Prof. Dr. E. Sultan GİRAYYıl: 2006, Sayfa:111Jüri : Prof. Dr. Sultan GİRAY: Prof. Hunay EVLİYA: Prof. Dr. Mesut ANIL: Prof. Dr. Oktay ERBATUR: Prof. Dr. Ö. Mete KOÇKARBu çalışmada, Nasifoğlu, Soma kömürleri ve Nasifoğlu kömüründen eldeedilen maseral konsantrelerin çözücü ile şişme davranışları H-bağı yapan ve H-bağıyapmayan çözücülerde incelenmiştir. Nasifoğlu kömürü ve maseral konsantrelerinoda şartlarında NMP/CS2 çözücü karışımı ve süperkritik şartlarda tolüen ilesıvılaşma davranışları çalışılmıştır.Tüm örnekler için en iyi şişme oranı, EDAkullanıldığında elde edilmiştir. Nasifoğlu kömürü için şişme oranı 1.81 iken, Somakömürü için bu oran 2.16 olarak bulunmuştur. Deminerilazasyonun şişme oranınıüzerinde önemli bir etkisinin olduğu tespit edilmiştir. Maseral konsantreleri içinde,tüm çözücüler için en yüksek şişme oranı NSF 1.28 de gözlenirken, en düşük şişmeoranı NSF 1.32 de gözlenmiştir. NMP/CS2 ile ektraksiyonda, en yüksek ekstraksiyonverimi maseral konsantreleri içinde, vitrinitçe zengin olan NSF 1.30 da gözlenirken,en düşük ekstraksiyon verimi inertinitçe zengin olan NSF 1.40 da gözlenmiştir.Süperkritik tolüen ekstraksiyonunda ise maseral konsantrelerinin sıvı ürünleredönüşüm miktarları orijinal kömürden yüksektir. En fazla dönüşüm liptinitçe zenginolan NSF 1.28 de gözlenirken, en düşük dönüşüm inertinitçe zengin olan NSF 1.40da gözlenmiştir. Ön şişirme ile birlikte oda şartlarında ekstraksiyon verimi düşerken,süperkritik şartlarda ise artmaktadır. Elde edilen bulgular Nasifoğlu ve kömürü vemaseral konsantrelerin kovalent modele yakın olduğunu göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Kömür, maseral, çözücü ile şişme, çözücü ekstraksiyonu ABSTRACTPh.D. THESISTHE SWELLING BEHAVIOUR OF COAL AND MACERAL GROUPS INSOME SOLVENTS AND EFFECTS ON THE EXTRACTIONÖzgür SÖNMEZDEPARTMENT OF CHEMISTRYINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSTY OF CUKUROVASupervisor : Prof. Dr. E. Sultan GİRAYYear : 2006, Pages: 112Jury : Prof. Dr. E. Sultan GİRAY: Prof. Dr. Hunay EVLİYA: Prof. Dr. Mesut ANIL: Prof. Dr. Oktay ERBATUR: Prof. Dr. O.Mete KOÇKARIn this study; the solvent swelling behaviors of Nasifoğlu and Soma coalswere investigated using the solvents which can/cannot form H bonds. The maceralconcentrates obtained from Nasifoğlu coal were also examined. Liquefactionbehaviors of Nasifoğlu coal and its macerals with NMP/CS2 mixed solvent andsupercritical toluen were studied. The best swelling ratio was obtained using EDA.The swelling ratio for Nasifoğlu coal was 1.81 while that value was 2.16 for Somacoal. It was observed that swelling was increased significantly after demineralization.The highest and lowest swelling ratios were obtained with NSF 1.28 and NSF 1.32,respectively among all maceral compositions. The most efficient extraction wasobserved with NSF 1.30 which had high content of vitrinite while NSF 1.40 whichwith high content of inertinite had lowest extraction yield during NMP/CS2extraction. The conversion of macerals was higher than parent coal Nasifoğlu duringsupercritical toluen extraction. The highest and lowest conversions were observed inNSF 1.28 and NSF 1.40, respectively. The extraction efficiency decreased bypreswelling in NMP/CS2 extraction and increased at supercritical conditions. Theexperiment results show that the best model for Nasifoğlu coal and its macerals wascovalent model.Keywords: Coal, maceral, solvent swelling, solvent extraction 111