Doğal sorbentlerin baca gazı desülfürizasyon proseslerinde kullanılabilirliğinin incelenmesi
Investigation the usage of the natural sorbents in flue gas desulphurization processes
- Tez No: 143100
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞEGÜL MERİÇBOYU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Termodinamik ve Enerji Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
Ülkemizin enerji ihtiyacının büyük bir kısmı, kül, nem ve kükürt içeriği yüksek, ısıl değeri ise düşük linyit kömüründen karşılanmaktadır. Türk linyitlerinin enerji üretmek amacıyla kullanımı, özellikle büyük ve endüstrinin yoğun olduğu yerleşim bölgelerinde çevre problemlerine neden olmaktadır. Linyitlerin yakılması sonucu oluşan kükürt oksitler, atmosferdeki en önemli kirleticilerdendir ve bu kirleticiler, sadece canlı organizmaya değil, toprak, su ve diğer doğal kaynaklara da ciddi zararlar vermektedir. Bu nedenle, baca gazlarının atmosfere verilmeden önce temizlenmesi ve kükürt oksitlerin atmosferdeki derişiminin kontrol altında tutulması gerekmektedir. Kükürt içeriği yüksek fosil yakıtların yakıldığı sistemlerden çıkan baca gazlanndaki kükürt oksitlerin giderilmesi için uygulanan işlemleri, kuru ve yaş yöntemler olmak üzere iki grupta toplamak olasıdır. Endüstriyel ölçekte uygulanan yöntemlerden en önemlileri sorbent olarak kireçtaşı/kirecin kullanıldığı proseslerdir. Bu proseslerde baca gazından kükürt oksitlerini uzaklaştırmak için kuru ve yaş yöntemlerin her ikisi de uygulanabilmektedir. Desülfurizasyon veriminin %95'lere ulaştığı yaş yöntemler endüstride daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, 6 kireçtaşı, 4 dolomit ve 2 trona numunesinin çeşitli desülfurizasyoîi proseslerinde kullanılabilirliği incelenmiştir. Orijinal kireçtaşı ve dolomit numuneleri ile bu numunelerden elde edilen aktiflenmiş sorbentlerin yaş ve kuru desülfurizasyon sistemlerindeki sülfatasyon kapasiteleri belirlenmiştir. Yaş sistemde gerçekleştirilen sülfatasyon tepkimeleri iki farklı sıcaklık ve derişimde yürütülmüş; sıcaklık, çözelti derişimi ve kullanılan sorbent cinsinin toplam sülfatasyon kapasitesine etkisi incelenmiştir. Ayrıca, bu sistemlerde kükürt dioksit giderme verimini artırmak amacıyla kullanılan çeşitli katkı maddelerinin etkileri, tek bir kireçtaşı numunesi için belirlenmiştir. Kuru sistemde ve düşük sıcaklıkta gerçekleştirilen desülfurizasyon deneylerinde, sorbent olarak aktiflenmiş kireçtaşı ve dolomit numuneleri kullanılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, aktiflenmiş kireçtaşlannın ve dolomitlerin toplam sülfatasyon kapasitelerinin sırasıyla, 70.19-123.36 mg SOjs/g sorbent ve 146.55-226.77 mg S02/g sorbent aralığında değiştiği; ayrıca sorbentlerin fiziksel özelliklerinin kükürt dioksit tutma kapasitelerini ve dönüşüm değerlerini önemli ölçüde etkilediği saptanmıştır. Sorbent olarak tronanın kullanıldığı desülfurizasyon deneylerinde ise; tronanın kalsinasyon sıcaklığının sülfatasyon kapasitesini etkileyen en önemli parametre olduğu; optimum kalsinasyon sıcaklığı olarak saptanan 423 K'de gerçekleştirilen kalsinasyon ve sülfatasyon tepkimesi sonucunda, en yüksek sülfatasyon kapasitesi değeri olan 187.77 mg SOî/g sorbent değerine ulaşıldığı saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
The major part of energy requirement in Turkey is supplied from lignite coals which have high ash, moisture and sulphur content and low calorific value. The utilization of Turkish lignites to generate energy presents potential environmental problems especially in big and industrialized cities. The sulphur oxides resulting from the combustion of lignites are the major atmospheric pollutants and they cause serious damage not only to living organisms but also to soil, water, and other natural sources. Therefore, flue gases must be desulphurized before leaving the combustion system to control sulphur oxides emissions into the atmosphere. The processes that can be applied to removal sulphur oxides in flue gases resulting from combustion of high sulphur fossil fuels are classified into two groups, namely wet and dry processes. The sorbent materials which used widely the most important desulphurization processes applied as in industrial scale are the limestone and lime. In this processes, both dry and wet methods can be applied for the removal of sulphur oxides from the flue gases. Wet methods are more commonly used in industry due to their high (%95) desulphurization efficiency. In this study, the usage of 6 limestone, 4 dolomite and 2 trona samples in various desulphurization processes was investigated. The sulphation capacities of original and activated limestone and dolomite samples were determined in both wet and dry desulphurization systems. In the wet desulphurization system, the sulphation reactions were carried out at two different temperatures and slurry concentrations. The effect of temperature, slurry concentration and sorbent type on the total sulphation capacity were investigated. Also, the effects of different additives that have been used to improve desulphurization efficiency in these systems were determined for one limestone sample. In the sulphation experiments which conducted in low temperature dry desulphurization system, activated limestone and dolomite samples were used as sorbent materials. It was determined that the total sulphation capacities of activated limestones and dolomites ranged from 70.19 to 123.36 mg S(Vg sorbent and 146.55 to 226.77 mg S02/g sorbent, respectively. In these experiments it was also observed that the physical properties of sorbents have strongly influence on their sulphation capacities and conversion values. In the sulphation experiments where the trona was used as sorbenTmaterial, it was observed that the calcination temperature of sorbent material is the most important parameter which effects its sulphation capacity. For the calcination and sulphation reactions which were carried out at the optimum calcination temperature (423 K), the sulphation capacity of the sorbent material was reached its highest value of 187.77 mg SOî/g sorbent.
Benzer Tezler
- İnorganik tuz katkılı kalsiyum hidroksit sorbentlerinin sülfatasyonu
The Sulphation of calcium hydroxide sorbent with inorganic salt additives
İLBİGE ÇİĞDEM ARIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. AYŞEGÜL ERSOY MERİÇBOYU
- Baca gazı kükürt gidermede doğal soda külü üretim süreci atığının kullanımının araştırılması
Investigation of the use of natural soda ash production process waste for flue gas desulfurization
YASEMİN İLHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SUNA ERTUNÇ
- Sorbentlerin ısıl bozunma tepkime kinetiğinin incelenmesi
Investigation of the thermal decomposition kinetics of sorbents
ORKUN ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL ERSOY-MERİÇBOYU
- Doğal sorbentlerin rejenerasyon ve aktivasyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of activation and regeneration properties of natural sorbents
BURAK DÜRÜS
- Çilek meyvesinden doğal aroma bileşenlerinin katı faz ekstraksiyon sistemleriyle elde edilmesi ve karakterizasyonu
Isolation and characterization of natural aroma compounds from strawberry by using solid phase extraction systems
SEDA ÖZGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Gıda MühendisliğiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL SARIOĞLU