Islak Tabaka Adsorpsiyonu İle CO2 Giderimi

Abstract

Günümüzde küresel boyutta problem haline gelen iklim değişikliğine neden olan sera gazlarının giderimi önem arz etmektedir. Emisyon miktarının fazlalığı nedeniyle en fazla küresel ısınmaya yol açan sera gazlarından birisi olan CO2 giderimi üzerine birçok çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada ise mikro ve mezo gözenek yapılarına sahip adsorbentlerin CO2 adsorpsiyon kapasitelerinin arttırmak için gözenek ve yüzey yapısında monoetanolamin (MEA) ve dietanolamin (DEA) ile ıslak tabaka oluşturularak CO2 giderimi incelenmiştir. Yapay olarak elde edilen zeolit 4A, doğada bulunan volkanik kayaç pomza taşı ve aktif karbon olmak üzere üç çeşit adsorbentin hem kuru, hem de ıslak tabaka oluşturularak CO2 adsorpsiyon kapasiteleri karşılaştırılmıştır. Kuru adsorbentler ile yapılan ölçümlerde CO2 adsorpsiyon kapasitesi en fazla aktif karbonda, en düşük ise zeolit 4A'da gözlemlenmiştir. Islak tabaka oluşumu MEA ve DEA olmak üzere iki adet alkolamin ile gerçekleştirilmiş ve MEA ile oluşturulan ıslak tabakanın DEA'ya göre adsorbentlerin CO2 adsorpsiyon kapasitelerini daha fazla arttırdığı gözlemlenmiştir. Adsorbentlerle ıslak tabaka oluşturulan ölçümler ile kuru ölçümler karşılaştırıldığında ıslak tabakalı CO2 adsorpsiyon kapasitesini arttırdığı gözlemlenmiştir. Kuru adsorbentlerin ıslak adsorbentlere göre CO2 adsorplama verimleri karşılaştırıldığında, MEA ile ıslatılmış zeolit 4A 22.5 kat, pomza taşı 21.0 kat ve aktif karbon 21.1 kat artış sağlarken, DEA ile ıslatılmış zeolit 4A 4.5 kat, pomza taşı 9.8 kat ve aktif karbon 7.3 kat artış sağlanmıştır.

Removal of greenhouse gases is important because they cause climate change in global dimension. There are many challenges on the remove of CO2 because it has huge emissions from many sources. İn this study, CO2 removal has been investigated by absorbing CO2 onto dry and wet adsorbents. The wet adsorbents were obtained by wetting the surface and pores of the adsorbents using monoethanol amine (MEA) and diethanol amine (DEA). CO2 adsorption capacities of synthetic zeolite 4A, pumice and activated carbon were investigated as dry and wet adsorbents. Activated carbon showed the highest CO2 adsorption while zeolite 4A showed the lowest. When wet adsorbents were used, the adsorbents wetted by MEA showed higher CO2 adsorption compared to DEA wetted adsorbents. Wet adsorbents showed higher CO2 adsorption despite dry adsorbents. When adsorption capacities of wetted adsorbents compared to dry adsorbents, MEA and DEA increased the CO2 adsorption capacities of zeolite 4A, pumice and activated carbon 22.5, 21.0 and 21.2 times, and 4.5, 9.8 and 7.3 times, respectively.