Post combustion carbon dioxide capture with membrane-solvent hybrid systems

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AYTAÇ PERİHAN AKAN

Danışman: Gülen Güllü

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu araştırmanın ana amacı, hem absorpsiyon hem de sıyırma (stripping) için kullanılan fiberlerin dış düzeyi floro-siloksan ile kaplanmış mikro-gözenekli polipropilen çapraz akışlı hollow fiber membranlarda sulu metildietanolamin ve aktive edilmiş metildietanolamine ile CO2 absoplama kapasitesinin araştırılmasıdır. Bu araştırma amacına ulaşmak için, gaz akış oranı, sıvı akış oranı, absorban konsantrasyonu, sıyırma için seçilen yöntem gibi farklı işletim koşulları için bu absorbanlar kullanılarak bir dizi laboratuvar ölçekli CO2 absorpsiyon-sıyırma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, bu işletim koşullarının membran-solvent ikili sistemleri ile deneysel çalışmalar aracılığıyla CO2 absorpsiyon oranı, CO2 giderim oranı ve CO2 kazanım oranını nasıl etkileyebileceği araştırılmıştır. Deneysel sonuçlar, membran boyunca toplam kütle transfer katsayısının, MDEA konsantrasyonu % 80 den % 100'e ulaşması durumunda arttığını ortaya koymaktadır. Absorban konsantrasyondaki artıştan dolayı, yüksek miktarda reaktif amin molekülü, CO2 ile aminler arasındaki kimyasal aktivitede artışa yol açan gaz ve sıvının temas ettiği ara yüzeye yayılır. Ayrıca, toplam kütle transfer katsayısı, artan gaz hızı ve amin konsantrasyonu ile birlikte artış göstermişken, absorban çözeltisinin membran kontaktöründeki kalış süresi nedeniyle sıvı akış hızının artması ile azalan bir eğilim göstermiştir. % 90'lık absorban konsantrasyonunda ve minimum gaz, sıvı ve süpürme gazı (sweep gas) akış hızı koşullarında, maksimum absorplanan CO2'in % 98.4'ü geri kazanabilmiştir. Gelecekteki çalışmalarda daha iyi sonuçlar elde etmek için, solventin daha iyi rejenerasyonu ve absorplanan CO2'nin daha yüksek geri kazanımı sağlamak için daha düşük süpürme gazı (sweep gas) akış hızı ve daha düşük nemlendirilmiş besleme gazı hızı önerilebilinir.