■ •■ DOĞAL GAZ DERGİSİ 191 •■ MAKALE ■ Enerji Santrallerinde "Gaz Transfer ■ Membranı" Uygulamaları ile işletme ve Yatırım Maliyetlerinin Düşürülmesi Özet Şebnem Aybige ŞENER Ökotek Çevre Teknolojisi ve Kimya Sanayi Ltd. Şti. Burcu Kaleli ÖZTÜRK Ökotek Çevre Teknolojisi ve Kimya Sanayi Ltd. Şti. Bu bildiride, Gaz Transfer Membranları (GTM) ile proses sularından C0 2 ve 0 2 giderimine yönelik uygulama örnekleri incelenecek olup, bu teknoloji ve CO 2 degazörünün işletme maliyetleri, özellikle kimyasal tüketimi kapsamında karşılaştırılacaktır. GTM kullanımı ile kimyasal tüketim ihtiyacı ortadan kalkmakta veya sınırlandırılmaktadır. Dolayısı ile aynı zamanda yeşil bir teknolojidir. GTM'ler konvansiyonel gaz giderim teknolojileri ile karşılaştırıldığında, aynı şartlar altında çok daha az yer kaplamakta, kapalı bir sistem olduğundan sıvıların tekrar basınçlandırılmasına gerek duyulmamakta, kimyasal tüketimini ortadan kaldırmakta ve çok daha düşük C0 2 ve 0 2 değerleri sağlamakdaha önce sadece 1 ila 2m3/h kapa- tarafından geçirilirken membranın disiteli laboratuvar ölçekli küçük cihaz- ğer tarafından da bir "süpürücü" gaz larda uygulanırken yeni tasarlanan geçirilir veya o tarafa bir vakum uygumembran kontaktörleri ile su arıtma lanır. Mikroporlu membran hidrofobik sistemleri için 225 ila 450 m3/h kapa- olduğu için membran, likit suyun disiteli endüstriyel cihazları gerçekleştir- ğer taraftaki gaz fazına geçmesine izin me imkanı ortaya çıktı. vermez. Membran, gaz ve likit faz araTablo 1. Membran Kontaktörlerinde Kullanılan Genel Terimler Aşırı süpürme: Kontaktörün maksimum performansu için gerekli olan gaz debisi. Lümen-tarafı: Hollow fiberin iç kısmı. Kısmi basınç: Gaz karışımının tek kompenentinden uygulanan basınç. Kabuk tarafı: Hollow fiberin dış tarafı. Kabuk: Membran kontaktörünü içeren yuva Çözüm madde: Fazlar arası transferi gerçekleşen türler 2. Arka Plan Membran kontaktörlerinde bir gaz fazı ile bir likit faz doğrudan temas etmektedirler. Buradaki amaç bir fazın diğeri içinde dağılımı olmadan fazlar arasında kütle transferini gerçekleştirmektir. Bu teknolojinin tipik bir kullanımı, sularda çözünmüş gazların giderimi veya gazların sularda çözünmesidir. Membranları kullanarak iki fazı birbiriyle temasa geçirmek aslında yeni değildir. Fakat kontaktörlerin tasarısında porlarda bir arayüze izin veren bir destek görevi görür. Su ile temasta olan gazın kısmi basıncı ayarlanarak gazlar çözünmüş oldukları su içinden seçimli bir şekilde uzaklaştırılırlar veya suda çözünürler. 3. İşlemin Prensipleri Kontaktörün sudan çözünmüş gazları giderme yeteneğini açıklayabilmek için kütle transferi için etkili olan gücü tartışmak gerekir. Henry Kanunu, denge halinde suda çözünecek gaz miktarının su ile temasta bulunan buhar fazındaki kısmi basıncı ile doğru orantılı olduğunu belirtmektedir. P = H.x P = Gazın kısmi basıncı H = Henry sabiti (sıcaklığa bağlı bir değerdir) X = Denge halinde çözünmüş olanın konsantrasyonu tadır. Böylece GTM ile özellikle enerji mındaki yeni gelişmelerle verimlesantrallerinde yatırım ve işletme mali- rinde ve kapasitelerinde çok önemli 1 atmosfer basınç altında ve 25°C'de suda yaklaşık olarak 8,5 ppm oksijen, yet/eri önemli ölçüde düşürülebilmek- artışlar sağlanmış bulunmaktadır. Bu tedir. 1. Giriş 1990'11 yılların ortalarında gaz transferi uygulamaları için mikroporlu membran kontaktörü tasarımında oldukça hızlı gelişmeler yaşandı. Bu teknoloji gelişmeler membran kontaktörleri- 14,5 ppm azot, eser miktarda CO 2 ve ni laboratuvarlardan çıkarıp, orta ve eser miktarda da atmosferdeki diğer büyük endüstriyel ölçekli uygulamalar gazlar çözünmüş halde bulunur. Su ile için de ekonomik hale getirmeye başlamıştır. Sulu bir akımdan çözünmüş gazların giderimi için membran kontaktörlerinin işletilmesi sırasında, sulu akım hidrofobik bir membranın bir temasta bulunan gazın kısmi basıncı azaltılırsa buna bağlı olarak aynı gazın suda çözünmüş miktarı da azalır. Gazın kısmi basıncı iki şekilde azaltılabilir. Gaz fazının toplam basıncı azaltılır ya Doğal Gaz Dergisi Temmuz - Ağustos/ July- August 2015 [>
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=