Gaz akımlarındaki uçucu organik bileşiklerin kuru sorbent enjeksiyon tekniği ile giderilmesi

Bu çalışmada, gözenekli katılardan aktif karbon ve klinoptilolitte uçucu organik bileşiklerden kloroform ve karbon tetraklorürün adsorpsiyonu sabit yatak ve kuru sorbent enjeksiyon tekniği kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca, kuru sorbent enjeksiyon sistemi model eşitlikleri çözülerek deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.Sabit yatak deneyleri, farklı başlangıç gaz fazı konsantrasyonlarında (130-1250 ppmv), 3 L/dak. gaz akış hızı, 1 atm basınç ve 40 °C sıcaklıkta yürütüldü. Kuru sorbent enjeksiyon sistemi deneyleri partikül temas süresi ve kuru sorbent enjeksiyon sisteminin filtre çıkışı deneyleri olmak üzere iki kısımda gerçekleştirildi. Partikül temas süresi deneyleri çalışılan katı ve uçucu organik bileşikler için farklı gaz akış hızı (3-5 L/dak.), başlangıç gaz konsantrasyonu (500-2000 ppmv), katı besleme hızı (0.0025-0.009 g/s) ile 1 atm basınç ve 40 °C sıcaklıkta yürütüldü. Kuru sorbent enjeksiyon tekniği filtre çıkışı deneyleri partikül temas süresi deneyleriyle aynı şartlarda yapıldı. Ayrıca, filtre çıkışı deneylerinin bir kısmı 30 ve 50 °C'de de gerçekleştirildi.Sabit yatak deney sonuçlarından elde edilen sıçrama eğrilerinden faydalanarak çalışılan katı ve uçucu organik bileşikler için deneysel adsorpsiyon denge bilgileri ortaya kondu. Deneysel adsorpsiyon denge bilgileri Freundlich ve Langmuir izotermlerine uygulanarak izoterm sabitleri hesaplandı. Sonuç olarak çalışılan aktif karbon ve klinoptilolit örneklerinde kloroform ve karbon tetraklorürün adsorpsiyon denge bilgisinin her iki izotermle de uyumlu olduğu gözlendi.Partikül temas süresi deneysel sonuçları, çalışılan her iki katıda da kloroform ve karbon tetraklorürün adsorplanma yüzde değerlerinin, incelenen diğer tüm parametrelerin sabit olduğu durumda, artan partikül temas süresi ile arttığını göstermiştir. Yine diğer tüm parametrelerin sabit tutulduğu durumda, adsorpsiyonla uzaklaştırma yüzde değerlerinin katı besleme hızı artışıyla arttığı gözlenmiştir. Buna karşılık, partikül temas süresi deneylerinde başlangıç konsantrasyonu ve gaz akış hızı etkilerinin incelenmesiyle adsorplanma yüzde değerlerinin incelenen her iki parametredeki artışla azaldığı sonucu elde edilmiştir.Kuru sorbent enjeksiyon sistemi filtre çıkışı deneylerinde incelenen diğer tüm parametrelerin sabit olduğu durumda filtre çıkışındaki gaz akımı konsantrasyonunun zamanla azaldığı gözlenmiştir. Bu durum adsorpsiyon prosesinin filtrede bir süre daha devam ettiğini göstermektedir. Bu azalma, katı besleme hızının artmasıyla daha belirgin bir şekilde meydana gelmiştir. Başlangıç konsantrasyonu artışıyla filtrede meydana gelen adsorplanma yüzde değerleri düşmüştür. Gaz akış hızının artmasıyla, partiküllerin filtreye daha kısa sürede ulaşmasından dolayı filtre çıkışındaki gaz konsantrasyonu daha hızlı bir şekilde azalmıştır. Filtre çıkışı deney sonuçları adsorplanma yüzde değerlerinin artan sıcaklıkla azaldığını göstermiştir.Sabit yatak ve kuru sorbent enjeksiyon sisteminde gerçekleştirilen tüm deney sonuçlarından aktif karbon ve klinoptilolitte kloroformun karbon tetraklorüre göre daha iyi adsorplandığı; bununla beraber çalışılan uçucu organik bileşiklerin klinoptilolite nazaran aktif karbonda daha fazla tutulduğu görülmüştür.Aktif karbonda kloroform ve karbon tetraklorürün adsorpsiyonu için model eşitliklerinin çözümü ile deneysel sonuçların genel olarak uyumlu olduğu belirlenmiştir. Çalışmalarda kullanılan klinoptilolit partiküllerinin geometrik standart sapma değerinin büyük olmasından dolayı model eşitliklerinin çözümünden sağlıklı bir sonuç alınamamıştır.