3 4 5 6 2 7 9 No 1 2 3 4 5 6 Altyapı Teknolojileri Cihaz No Cihaz ilk giren doğalgaz akımı 7 Distilasyon kolonu Gaz sıvı sepratörü 8 Distilasyon kolonunun üst tarafı Basınçlı doğalgaz girişi 9 Distilasyon kolonunuı:ı alt tarafı Vorteks tüp 10 Dislilasyon kolonundan gaz çıkışı Soğuk akım çıkışı 11 Distilasyon kolonundan gaz çıkışı Sıcak akım çıkışı ekil 1 O. Doğalgazdan ağır hidrokarbonların ayrıştırılmasında kullanılan vorteks tüplü sistem (Nicol ve Lane, 2005) kaskat vorteks tüplü bir sistemin şematik resmi gösterilmiştir. Şekilde (l) ısı değiştiricileri, (2) vorteks tüpü, (3) reküperatif ısı değiştiriciyi, (4) konik vorteks tüpü ve (5) kondensat deposunu gösteımektedir. Nicol ve Lane (2005) doğalgazdan ağır hidrokarbonların ayrıştırılmasında kullanılan vorteks tüplü bir sistem geliştirmişledir (Şekil 1 O). Doğalgaz akımı (l) önce separatöre (2) girerek içerisinde bulunan sıvılar uzaklaştırılır. Daha sonra ağır ve hafif hidrokarbon karışımlarından oluşan gaz fazındaki akım (3) vorteks tüpe (4) girer ve vorteks tüpten soğuk (5) ve sıcak akım (6) olarak çıkar. Sıcak akım karışımdan ayrılan ağır hidrokarbonları yani tek karbondan daha fazla karbon atomu içeren etan, propan, bütan gibi hidrokarbonları, soğuk akım ise hafif hidrokarbonları yani tek karbon atomu içeren metanı içermektedir. Sistemde bir veya daha fazla vorteks tüp kullanılabilmektedir. Vorteks tüpten çıkan soğuk akım distilasyon kolonunun üst kısmına (8) sıcak akım ise distilasyon kolonunun alt kısmına (9) girer. Hafif hidrokarbonlar kolonun üst tarafından (l O) çıkmakta, ağır sıvı hidrokarbonlar ise kolonun tabanında bulunan çıkış yerinden (l l ) alınmaktadır. 3.2. Vorteks Tüplerin CO2'nin Uzaklaştınlmasında Kullanılması Büyük debiye sahip gaz akımlarından CO2'nin uzaklaştırılması için ilk yatırım 1 Gaz çıkışı1 ! Sıvı girişi Kullanılmış solvent çıkışı !Gaz girişi Şekil 11. Prototip vorteks kontaktör (Raterman, vd., 2007) taraftan köpüklenme ve korozyon vb. istenmeyen yan etkiler oluşturmayan, CO2'yi yüksek tutma yeteneğine sahip yeni solventlerin (n-formyl morpholine) ve kimyasal absorbentlerin geliştirilmesi yüksek rejenerasyon maliyetleri oluşturmaktadır. Bu dezavantajları azaltmak amacıyla mevcut absorbentleri kullanan yüksek verimli gaz-sıvı kontaktörleri geliştirilmektedir. ldaho National Engineering and Environmental Laboratory (INEEL) (2005) bu amaçla bir vorteks tüp kontaktörü tasarlamıştır. Şekil 11 'de gösterilen bu kontaktör fiziksel olarak küçük, ucuz ve hareketli parçaları olmadığından bakımı kolayolan bir kontaktördür. Doğaltüpte karışma olur ve ünite içerisinde santrifüj kuwet yoluyla ayrışma meydana gelir. Sıvının son derece dağıl! yapısı (kütle transferi için büyük ara yüzey alanı) ve vorteks girişinde yüksek derecede oluşan türbülans karışımı nedeniyle gaz fazından sıvı fazına CO2 transferinin kinetiği geleneksel raflı veya dolgulu kolonlu tasarımlara göre ı O veya daha fazla kat iyileşmektedir. Ayrıca çok kademeli ayırıcılorda raf başına birkaç saniye sürelerine karşın vorteks tüpte gazın kalma süresi milisaniye mertebelerinde olduğundan vorteks ayrışma prosesi oldukça küçük sıvı absorbent akıları ve bu nedenle düşük rejenerasyon maliyetleri oluşturmaktadır (Raterman vd., 2007). ve işletme maliyetleri çok yüksek olan gaz ve CO2 gazının ayrışmasında kulçok büyük geleneksel ayırıcılar ve rejeneratörlerin kullanılması gereklidir. Diğer lanılan sıvı fazı absorbenti, gaz ile bir- Yüksek miktarda CO2'nin ayrıştırılmalikte vorteks tüpe enjekte edilir. Vorteks sında birçok vorteks kontaktörünün pa-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=