Tesisat Dergisi 209. Sayı (Mayıs 2013)

MAKALE 102 Tesisat Dergisi Sayı 209 - Mayıs 2013 Kükürt Oksitler (SOx) ve Etkileri Kükürt (Sülfür) oksitler oksijen ve kükürt ele- mentlerinden oluşan, atmosferik şartlarda özellikle kükürt di oksit (SO 2 ) formunda yaygın olan kirletici nitelikteki bileşiklerdir. Normalde renksiz olan, 100 - 3.000 μg/m³ aralığındaki konsantrasyonlarda tat ve koku ile fark edile- bilen, 10.000 μg/m³ seviyelerinde ise keskin bir koku ile hissedilebilen gazlardır. SO 2 , at- mosferik şartlarda su ile çok kolay reaksiyona girerek hidrojen sülfür (H 2 SO 3 ) oluşturabilir. Diğer bir form olan SO 3 ise SO 2 kadar yaygın olmamakla birlikte, direkt kaynaktan atmos- fere verilebileceği gibi SO 2 ‘nin dönüşüm re- aksiyonlarıyla da oluşabilir. SO 3 gazının su ile reaksiyonu sonucu korozif sülfürik asit (H 2 SO 4 ) oluşumu gözlenir. Kükürt oksitler fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkabildiği gibi özellikle önemli bir mik- tarı da (%35-65) doğal olaylar sonucu açığa çıkar (Volkanlar). Termik santraller, endüstriyel kazanlar, ergitme fırınları ve çimento tesisleri Kireç Bazlı Islak Baca Gazı Desülfürizasyon Sistemleri (Wet Scrubber) - 1. Bölüm Makina Yüksek Mühendisi Barış Teknolojik Tesisat Sistemleri San. ve Tic. Ltd. Şti. Çağdaş YEŞİL Atmosfer için kirletici nitelikte olan ve yer kürenin doğal dengesini bozan zararlı emisyonlar oldukça fazla sayıdadır. Bunlara örnek olarak kimyasal prosesler sonucu açığa çıkan hidrokarbonlar, fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkan kükürt bileşikleri (SO x ), azot oksitler (NO x ), karbonun eksik yanması sonucu açığa çıkan karbon monoksit (CO) ve özellikle kömür – linyit gibi katı yakıtlar yakan termik santrallerde açığa çıkan cıva bileşikleri gibi daha bir çok kirletici sayılabilir. Bu kirletici emisyonların üretilmesinde yapay kaynakların haricinde, volkanik olaylar gibi doğal kaynakların da rolü mevcuttur. Bu sayılan kirleticilerin hemen hepsinin atmosfere atılmadan önce belirli bir oranda duman gazı bünyesinden alınması mümkündür. Böylelikle, bu kirleticilerin atmosfere olumsuz etkileri azaltılmış hatta ortadan kaldırılmış olabilmektedir. Her bir kirleticinin temizlenmesi işlemi ayrı bir teknoloji ve ayrı bir araştırma konusudur. Bu çalışmada kükürt oksitlerin temizlenmesi (FGD veya Desülfürizasyon) hakkında kısaca bilgi verilecek ve kule tipi ıslak filtrelerde kireç bazlı desülfürizasyon prosesi daha detaylı olarak incelenecektir. Anahtar Kelimeler: Kükürt Oksitler, Desülfürizasyon, Islak Filtre kükürtlü yakıtlar yakarak SO x üreten başlıca yapay kaynaklardır. Bunun yanında evsel fosil yakıt kullanımı ve motorlu araçlardan salınan egzost gazları da diğer SO x kaynaklarındandır. Kükürt di oksidin (SO 2 ) periyodik olarak at- mosfere salınımının insan ve bitki toplulukları üzerinde ciddi etkileri olduğu tespit edilmiştir. Sıcaklık rüzgar, nemlilik ve bölgeye bağlı olarak SO 2 gazları yer seviyesine yakın bulunabilir. 1952 yılında Londra’da, şehir merkezinde ya- pılan ölçüm sonunda konsantrasyonun 3.500 μg/m³ seviyesine ulaştığı ve 5 gün boyunca kaldığı gözlemlenmiştir. SO 2 gazına karşı korunmasızlık sonucu erken ölüm oranları, solunum problemleri, göz, burun ve boğaz tahrişleri gibi sağlık problemleri tes- pit edilmiştir. 1.000 μg/m³ konsantrasyonun- da en az 10 dakika maruz kalma durumunda bu belirtiler hissedilmektedir. SO 2 emisyonları orman ve tarımsal bitki örtüsüne de ciddi zararlar vermektedir. Yapılan araştırmalarla SO 2 kaynaklarına yakın bitki örtüsünün erken yok olma ve üremesinde azalma olduğu tes- pit edilmiştir. Emisyon kaynağından uzaklarda bulunan bitki örtüsünün de asit yağmurları ile kükürt oksitlerden etkilendiği bilinmektedir. Orman ekosistemi üzerindeki etkileri toprak tipine, böcek popülasyonuna, atmosferik şart- lara ve daha bilinmeyen bir çok parametreye göre değişebilmektedir. SO 3 ile suyun reaksiyo- nu sonucu oluşan asit çözünmeleri ekosistem- deki göllerin pH değerini düşürerek göl içindeki bir çok balık türünü yok edebilmektedir. Sülfürik asit beton ve çeliği etkileyerek bina yapılarına da zarar verebilir, bu maddelerin korozyonunu hızlandırarak kısa zamanda za- yıflamalarına neden olabilir. Ayrıca sülfürik asitler deri ve kağıt maddelerine de zarar ve- rebilecek niteliktedirler. [1,2] SOx Emisyonlarını Azaltma Yöntemleri Kükürt oksitlerin kontrolü için uygulana gelen çeşitli yaklaşımlar; doğalgaz benzeri düşük kükürtlü yakıtlar kullanılması, uygun yakma tekniklerinin uygulanması ve baca gazının desülfürizasyonu şeklinde özetlenebilir. Baca gazının SO x bileşimi yakıttaki kükürt ile oran- tılı olduğu için doğal gaz veya benzeri düşük kükürtlü yakıtların kullanılması doğrudan baca gazı emisyonlarını düşürür. Fakat günümüzde doğalgaz gibi temiz fosil yakıt rezervlerinin sı- nırlı olduğunu düşünürsek kükürtlü katı veya sıvı yakıt kullanımının tercih değil zorunluluk olduğunu görebiliriz. YAPI TEKNOLOJİ DOSYASI