Doğal Sorbentlerin Baca Gazı Desülfürizasyon Proseslerinde Kullanılabilirliğinin İncelenmesi

Abstract

Kükürt içeriği yüksek fosil yakıtların 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 çalışmada, 6 kireçtaşı, 4 dolomit ve 2 trona numunesinin çeşitli desülfürizasyon proseslerinde kullanılabilirliği incelenmiştir. Orijinal kireçtaşı ve dolomit numuneleri ile bu numunelerden elde edilen aktiflenmiş sorbentlerin yaş ve kuru desülfürizasyon 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. Kuru sistemde ve düşük sıcaklıkta gerçekleştirilen desülfürizasyon deneylerinde, sorbent olarak aktiflenmiş kireçtaşı ve dolomit numuneleri kullanılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, aktiflenmiş kireçtaşlarının ve dolomitlerin toplam sülfatasyon kapasitelerinin sırasıyla, 70.1899-123.3616 mg SO2/g sorbent ve 146.5457-226.7740 mg SO2/g sorbent aralığında değiştiği; ayrıca sorbentlerin fiziksel özelliklerinin kükürt dioksit tutma kapasitelerini ve dönüşüm değerlerini önemli ölçüde etkilediği saptanmıştır. Sorbent olarak tronanın kullanıldığı desülfürizasyon 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 SO2/g sorbent değerine ulaşıldığı saptanmıştır.

The sulphur oxides resulting from the combustion of high sulphur fossil fuels are the major atmospheric pollutants and they cause serious damage not only to living organisms but also to soil, water, and other natural sources. 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. 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 70.1899 to 123.3616 mg SO2/g sorbent and 146.5457 to 226.7740 mg SO2/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 sorbent material, 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 SO2/g sorbent.