8/19/2019 Yanma4

1/16

  159

YANMA OLAYININ ÇEVRE ORTAMINA ETK İLER İNİNİNCELENMESİ 

Mustafa KAVAKLI, İsmail ÖZBAY

Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü,Veziroğlu Yerleşkesi, P.K. 41040, İzmit / Kocaeli.

E-mail: muskav@kou.edu.tr, Tel-Faks: (262) 335 48 72 

ÖZETBu bildiride, ülkemizin özel sektör yatır ımcısı taraf ından komşumuz Balkanülkesinde yapılan ve işletilen sunta üretim tesisinde; yak ıt olarak kullanılanzımpara tozu, odun talaşı  ve mazot kar ışımlar ının yanma sonucu oluşanemisyonlar ın incelenmesi amaçlanmıştır. Sunulan bu bildiride yanmadankaynaklanan olumlu ve olumsuz emisyonlar irdelenmektedir.•  Yanmanın esasıyla ilgili genel bilgilendirme,•  İncelenen tesiste; tam ve eksik yanma nedeniyle oluşan emisyonlarla

ilgili çalışmalar,•  Bu emisyon çalışmalar ından elde edilen çok sayıda deneysel bulgular ın,

ilgili ülkenin yürürlükteki hava kirliliği kontrolü yönetmeliğindekisektör esasına göre sınır değerlerle kar şılaştırmalı değerlendirilmesi,

•  Yanmanın hangi şartlarda oluştuğunu izleyip, kayı plar ın en azda, yanma

verimini en üst seviyede tutabilmek için yanmanın kontrol edilmesi,hava kirliliği ve yak ıt tasarrufu açısından önemini ve eksik yanmanedeniyle oluşan olumsuzluklar ın giderilmelerine yönelik getirilençözüm yaklaşımlar ını ilgililerin bilgisine sunmaktır.

Anahtar Kelimeler : Tam ve Eksik Yanma, Yanma Gazlar ı, Emisyon.

INVESTIGATING THE EFFECTING OF COMBUSTION ONENVIRONMENT

ABSTRACTIn this paper, the aim is to investigate the emissions that result from

combustion of mixtures of emery powder, wood shavings and fuel oil thatare used as fuel in the fiberboard production establishment that has beenfounded and run by private sector investors of our country in a Balkancountry that is our neighborhood. In the presented paper, possitive andnegative emissions that result from combustion are evaluated.•  To give general information regarding the essence of combustion,

8/19/2019 Yanma4

2/16

  160

•  In the examined establishment, the studies regarding the emissionsresulted from complete and incomplete combustion,

•  Comparison of many experimental results that are obtained from theseemissions studies with limit values according to the sectoral base in thecurrent air pollution regulation of the relevant country and theirevaluation,

•  To observe the conditions in which combustion accurs, to controlcombustion process in order to keep looses at a minimum and keepcombustion performance at a maximum, to inform relevant parties aboutits importance with regard to air pollution and economization of fuel and

the solution approaches brought in order to remove negative aspects thatare emerged due to imperfect combustion.

Key Words :  Complete and Incomplete Combustion, Combustion Gases,Emission.

1.  GİR İŞ Her geçen gün artan çevre sorunlar ının ilk sıralar ında bulunan hava kirliliği,geleceğin dünyasını  çok ciddi bir şekilde tehdit etmekte ve ekolojiktehlikelere neden olmaktadır. Dünya nüfusunun hızla artmasına paralelolarak artan enerji kullanımı, sanayileşmenin gelişimi-genişlemesi veşehirleşmenin neden olduğu hava kirliliği insan sağlığı, flora ve fauna

üzerinde olumsuz etkiler yapmaktadır. Yakma tesislerinde katı, sıvı ve gazyak ıtlar ın yak ılması  sonucu oluşan yanma gazlar ı, tesis bacalar ındanatmosfere atılmaktadır.

Yanma, yak ıtı  oluşturan yanıcı  maddelerin havadan sağlanan oksijen ilehızla oksidasyon sonucu ısı  ve sıcak yanma ürünlerinin oluştuğu kimyasalreaksiyonlardır. Yanmanın; sıcaklık (tutuşma süreci), türbülans (kar ışımoluşturma süreci) ve zaman (yanmanın tamamlanması süreci) olarak bilinenüç temel şartının sağlanması  gerekmektedir. Bu üç süreç eş  zamanlı,kar şılıklı  etkileşim ve çok karmaşık oluşum mekanizmalar ıylagerçekleşmektedir. Yanma olayının çevre kirliliği ile ilişkilendirilmesi eniyi şekilde aşağıda sunulan Şekil 1’den de görülebilir.

8/19/2019 Yanma4

3/16

  161

 

Şekil 1. Yanma İle Kirliliğin Bileşenleri

Yukar ıda Şekil 1’den de izlenebileceği gibi yanma atıklar ı  olarak; tamyanma, eksik yanma, yanma ve safsızlık ürünlerinin emisyonlar ı oluşmaktadır. Özellikle hava kirliliği açısından eksik yanma ürünleri k ısmı 

ile ilgili olması

 nedeniyle yanmanı

n esası

, tam ve eksik yanma ve kontrolühakk ında k ısa özetli açıklayıcı  bilgiler verilmesinin isabetli olacağını düşündük.

•  Yanmanın Esası Yanma, yak ıtı oluşturan yanıcı maddelerin (C,H2,CmHn) havanın oksijeni ilekimyasal birleşimi olarak tanımlanabilir. Bu esnada alev ve ısı oluşmaktadır.Yak ıtın yanıcı bileşenlerini tamamen yanarak ısıya dönüştüğü bu olay “tamyanma” olarak tanımlanır. Tam yanma sonucu yak ıt bileşimindeki karbontamamen karbondioksite dönüşür yanma sonucunda CO  oluşuyorsa,yanmanın eksik olduğunun göstergesidir. Bu yanma “eksik yanma” olaraktanımlanmaktadır.

•  Yak ıt Ürünleri

Yanmanın yan ürünleri arasında, atık gaz içerisindeki toplam azotdioksitlerin(NOx) yak ıt kompozisyonundaki azota bağlı olmayan k ısmı en önemlisidir.Yak ıt safsızlıklar ı  ürünleri kapsamında bulunan azotun yanma sonrasındaoluşturduğu azot oksitler ile bu yan ürün niteliğindeki azot oksitler birlikteatmosfere atılmaktadırlar.

•  Yak ıt Safsızlıkları 

Yakma Tesisleri

● Evsel Isınma ● Sanayi Kazanı ● Termik Santral

Yak ıtlar

● Fuel-oil ● Gaz

● Kömür    ● Odun   ● Bi okütle

Yak ıt + Yakma Havası

Atı

klar

Tam YanmaÜrünleri

CO2, H2O

Eksik YanmaÜrünleri; İs, CO,VOC, PAH, HC

YanmaÜrünleri

 NOx

Safsızlık Ürün.SOx,H2S, NOx,

PM

8/19/2019 Yanma4

4/16

  162

Yak ıt içerisinde kalmış olan aminoasit kalıntılar ı organik yapıya girmiş olan N2  ve S  elementlerini içermektedir. Yak ıt içeriğindeki organik- N; amin (R- NH2), amid (R-CO-NH2), nitro (C6H5-NO2), piridin (C6H5) bileşikleri şeklinde bulunabilmektedir. Yak ıt cinsine bağlı  olarak  NOx  oluşumlar ı  dagözlenmektedir. Yak ıt safsızlıklar ı  arasında bir diğer önemli madde olankükürt veya organik bağlı  kükürt olarak yak ıtta mevcudiyeti nedeniyle,karbon gibi oksitlenmekte ve enerji vermektedir.

S + O2  SO2  + enerji Bu reaksiyonla oluşan ve bacalardan atmosfereatılan SO2  gazı, doğal kükürt, çevrimine girmekte ise de, çok az bir k ısmı özümlenebilmekte, en büyük k ısmı  şiddetli asit reaksiyonu yapan sülfürikasit gibi maddelere ve en sonunda da sülfatlara dönüşerek uzun süre havadaetkili olabilmektedir. Asit yağışı  ile veya katı  partiküller içerisinde yaş  vekuru sülfat çökelmesi şeklinde toprak üzerine düşen sülfatlar, hem doğrudanasit etkileriyle, hem de hidrolojik çevrime girmeleri nedeniyle tatlı  sukaynaklar ına ve toprak tabakalar ına olumsuz etki yapabilmektedir.

2. 

Eksik Yanma ve Çevreye Olumsuz EtkileriYanmanın tam yanma ürünü CO2 ve organik madde içerisinde çok bulunanhidrojenin oksitlenme ürünü olan su buhar ı ile sonuçlanması için;•  Yak ıt ve ideal miktardaki yanma havasının tam kar ışması,•  Yanma odasında sıcaklıklar yanmayı  başlatacak kadar yüksek olması,

ani soğumalar ve soğuk bölgeler bulunmaması,•  Yanma odasında gazlar yeterince uzun süre beklemesidir.

Aksi halde, eksik yanma nedeniyle oluşmaya başlayan zararlı  kirletici parametrelerin açıklamalar ı aşağıda verilmiştir.•  Karbonmonoksit,•  CnHm  formülüyle gösterebileceğimiz yanmamış  hidrokarbonlar. Bunlar

k ısaca uçucu organik maddeler olan VOC’ler grubundadır (benzen-toluen-ksilen k ısaca BTX grubu bunlar arasında en iyi tanınanlar ıdır),

•  K ısmen oksitlenmiş  hidrokarbonlar; (örneğin uçucu asitler, aldehitlervb., bunlarda VOC sınıflar ındadır),

•  Eksik yanma ürünü hidrokarbonlardan meydana gelen is niteliğindeki irihalka yapısındaki organik maddelerdir (naftalin, benzo-pirenler, antrasengruplar ı vb. PAH niteliğindeki maddeler).

Eksik yanma sonucunda kar ışım halinde çıkan tüm bu kirletici parametrelerin mevcudiyeti ve miktarlar ı  yakma sisteminin ve yak ıtınniteliklerine ve yanma koşullar ına bağlıdır [5].

8/19/2019 Yanma4

5/16

  163

3. 

Yanma KontrolüYanma kontrolünün amacı, yanma gazlar ının ölçülmesiyle, yanmanınoptimum seviyede tutulmasını  sağlanmaktır. Yanmanın optimum noktası,karbonun tam olarak yanmasına yeterli oksijenin (yanma havası) verildiği vetam yanmanın gerçekleştiği yanma olayıdır. Bu durumda karbondioksithacimsel oranı  maksimum değerdedir. Yakma havasının yetersizliğinde,karbonun bir k ısmı CO şeklinde yandığı için, yakma havasının fazla geldiğialanda ise yanma gazlar ı  içinde yanma olayına kar ışmayan oksijen

 bulunduğundan, CO2 hacimsel oranı  azalmaktadır. Diğer bir değişle yanmakontrolü için önemli olan CO2, CO  ve O2’nin yanma gazlar ındaki hacimseloranı, hava fazlalık katsayısına (n) bağlıdır. HFK , gerçek hava miktar ınınteorik hava miktar ına oranı olarak tanımlanabilir.

Yak ıt ve havanın yeterince kar ıştır ılı p yak ıt molekülleri ile O2 moleküllerinin birleşmesi yeterince ve her zaman sağlanamadığından, uygulamada teorikhava miktar ıyla tam yanmanın sağlanması olanaksızdır. Bu durumda yeterlioksijene rastlayamayan C  molekülleri CO  şeklinde yanarak eksik yanmaoluşmakta veya yanıcı  maddelerin bir k ısmı  yanma olanağı  bulamayı patmosfere atılmaktadır. Her iki durumda da önemli oranda yak ıt israf ı 

olmaktadı

r. Bu olumsuzluğu gidermek; eksik yanmayı

  ve yanmamı

ş  yak ı

tatıklar ını  azaltmak amacıyla yanma hücresine gereğinden bir miktar fazlahava verilmektedir. n > 1 katsayısı  kullanılması  zorunluluğu doğmaktadır.Yanma olayı  sırasında teorik yanmanın gerektirdiği miktar ın üzerindeverilen hava eksik yanmayı, dolayısıyla eksik yanma kaybını  azaltacakolmakla birlikte, ocağı  soğutarak yanmayı  olumsuz yönde etkilecek ve

 bacadan çıkarken sahip olduğu ısıda yararlanılamayan, kaybolan bir enerjiolarak kazanın ısıl verimini azaltacaktır. Bu nedenle hava yetersizliğininneden olduğu eksik yanma kaybı  ile hava fazlalığının neden olduğu bacagazlar ı duyulur ısı kaybını azaltı p kazan ısıl verimini, yükseltmek için havafazlalığını  yak ıt cinsine göre değişen bir düzeyde tutmak gerekmektedir.Yanmayı  daha sağlıklı  olarak kontrol altında tutmaya yarayacak yanma

gazlar ı  bileşenleri oksijen ve karbonmonoksittir. Yanma gazlar ındakioksijen dağılımı  oldukça düzgündür ve yak ıt kompozisyonundakideğişikliklerden de etkilenmemektedir. Yanma gazlar ındaki oksijen vekarbonmonoksit konsantrasyonu ölçümleriyle de yanma olayı  sağlıklı  bir

 biçimde kontrol edilebilmektedir [5].

4.  İNCELENEN SUNTA ÜRETİM TESİSİNİN TANITIMI

Yanma hücresine verilen hava miktar ınagöre; n =1 tam yanmayı, n 1 fazla hava ile yanmayı tanımlar.

Gerçek yakma hava miktar ı n =

Teorik yakma miktar ı

8/19/2019 Yanma4

6/16

  164

Tesiste yapılan proses ön incelemelerde ve kuruluş  yetkililerinden alınangenel bilgiler ışığında sunta üretim prosesi hakk ında özetli ve tanımlayıcı 

 bilgiler aşağıda açıklanmıştır. Yonga hazırlama proses hattının, yonga levhaüretim prosesinin kapsamında olmasına rağmen, incelenen çevre konular ınınönemleri nedeniyle açıklanmalar ının ayr ı  ayr ı  yapılmasının daha uygunolacağı düşünülmüştür.

4.1. Yonga Hazırlama Proses Hattı Şekil 2’den de görülebileceği gibi, bu hat; odun sahası, kaba yongalamamakinası, cips depolama, cips temizleme, iç beton silo, kurutma ve elek gibiaşamalardan oluşmaktadır [4].

Şekil 2. Yonga Hazırlama Proses Hattının Genel Şematik Görünümü

4.2. Yonga Levha Tesisi İncelenen sunta üretim tesisinde; 1.83* 3.66 ve 1.83* 2.44 m ölçütlerinde ve8-30  mm kalınlıklar ı  arasında yonga levha üretimi yapılmaktadır. Tesisinüretim kapasitesi 450-500 m3/gün, 120.000 m3/yıl olduğu tesis yetkililerince

 belirtilmiştir. Şekil 3’de verilen proses ak ım şemasından da görülebileceğigibi, söz konusu yonga levha tesisi prosesi; yongalama, kurutma,tutkallama, serme, soğutma, ebatlama, zımparalama ve depolama

 birimlerinden oluşmaktadır [4]. 

Odun Sahası 

Kaba Yongalama Makinası 

Cips Depolama

Cips Temizleme

Cips Eleme

İç Beton Silo

Yonga İnceltme Değirmenleri

Yaş Silolar

Elekler

Kurutma

Şekil 2’nin Devamı 

Odun Sahası 

Talaş Durumuna Getirme

Yaş Yonga Silolar ı 

Kurutma Grubu

Sarsak Elekler

Kuru Yonga Silolar ı 

Değirmen

Kalite Kontrol

Ambar

Ebatlama

Paketleme

Zımparalama

Tutkallama Kar ıştır ıcılar ı 

Serme Grubu

Pres

Yıldız Soğutucu

8/19/2019 Yanma4

7/16

  165

 Şekil 3. İncelenen Yonga Levha Üretim Tesisi Proses Ak ımının Genel

Şematik Görünümü5.  EMİSYON KAYNAKLARI

5.1. Emisyon Kaynaklarının Tanıtımı Taraf ımızca yapılan ön incelemelerden ve incelenen tesis yetkililerindenalınan genel bilgiler ışığında, emisyon kaynaklar ı  ve ısıl güçleri sırasıyla;eski kurutma sistemi (7.2 MW),  yeni kurutma sistemi (5.2 MW)  ve Bersey

 buhar kazanı (4.3 MW)’tır.

Yonga levha proses ak ışını  içeren Şekil 3’den de izlenebileceği gibi, suntaüretimi ana ve alt olarak 15 aşamadan oluşmaktadır. Emisyon ölçümçalışmalar ında, en önemli aşamalardan olan kurutma grubu ve ona bağlı siklonlara ağırlık verilmiştir. Bu proses aşaması  ile ilgili k ısaca ve özetlitanıtım gerekliliği nedeniyle, söz konusu bilgiler aşağıda açıklanmıştır.

♦ Kurutma BirimiYaş yongalar ın ortalama % 1.5-2.5 nem içeriğine kadar kurutulduğu birimdir.Bu birim; yanma hücresi, döner ring (çember), fan, taşıyıcı bant ve siklonsisteminden oluşmaktadır. Yanma hücresi; döner kurutucuda yongalar ınkurutulması  için gerekli olan sıcak gazı  temin etmektedir. Bu yanma

hücresinde zı

mparalama k ı

smı

ndan gelen tozlar, odun talaşlar ı

 ve mazot ile belli oranlarda kar ıştır ılarak yak ıt olarak kullanılmaktadırlar. Burada eldeedilen ısı  döner ring çık ışında bulunan fan vasıtasıyla ring içerisinealınmaktadır. Ring girişinden bırak ılan yaş yongalar sıcak gazla birleşmekteve kuruyan yongalar fan vasıtasıyla taşınarak siklon sisteminegönderilmektedir. Siklonlarda yonga ve hava ayr ılması  sağlanmaktadır.Yongalar aşağıya, kirletici gaz, toz ve diğer emisyonlardan ar ındır ılabilenhava ise atmosfere atılmaktadır [4,5].

Siklonlar;  çoğunlukla gaz temizleme işlemlerinde ön veya ikincil toztemizleme amacıyla kullanılmaktadırlar. Ağaç işletmelerinde, kağıt, kimya,maden sektörü, çimento ve diğer toz ürünleri ilgili tesislerde yardımcı veya

ana kolektör olarak kullanılmaktadırlar. Siklonlara gaz girişi, üstten yateğetsel veya ekseneldir. Eksenel girişlerde girdap oluşturmak için saptır ıcı kanatlar kullanılmaktadır. Siklon gövdesi boyunca oluşan hareket anagirdabı  oluşturmaktadır. Ana girdap toz kutusu üzerinden aynı  yön ve tersdoğrultuda hareketle çık ışa yönelmektedir. Bu ikinci hareket de iç girdabı oluşturmaktadır. Siklonlar tek, paralel ve seri olarak çalıştır ılabilmektedirler.

8/19/2019 Yanma4

8/16

  166

♦ Siklon Çevre İlişkisiSiklonlar toz emisyonu kontrolünde kullanılan en yaygın sistemlerdendir.Şekilleri nedeniyle toz yüklü gaz ak ımının doğrultusunu değiştirip, dönelharekete çevirmektedirler. Dönel gaz ak ımı  içinde asılı  parçacıklar ınmerkezkaç kuvveti etkisiyle cidarlar ına doğru hareket etmesinisağlamaktadırlar. Siklon cidarlar ına ulaşan parçacıklar, cidarlar boyuncahareketle toz kutusuna dökülmektedir.

Basit bir siklon (tekli) silindirik bir gövde, altında tozlar ın toplandığı konik bir taban ve yukar ıdaki silindire gazın dönme hareketi ile girişim sağlayan bir giriş yapısından oluşmaktadır.

Şekil 4. Basit Bir Siklon Yapısı ve Çalışma Şekli

Sağda şematik olarak gösterildiği gibi tozlu gaz ak ımı  silindir iç yüzeyiniyalayarak aşağıya doğru inerken ataletleri (sürtünmeleri) nedeniyle budönme hareketine uyum sağlayamayan toz parçacıklar ı  ayr ılarak alttakikonik k ısma çökmektedirler. Tozlar ından ar ınan gaz ak ımı ise içerdeki dahaküçük çaplı sanal silindir üzerinden aksi yönde dönerek yükselmektedir. Buiç silindir çapı, gazın emildiği gaz çık ış borusunun çapına eşittir.

6.  EMİSYON ÖLÇÜM ÇALIŞMALARINDA KULLANILAN YÖNTEMLER veCİHAZLAR

6.1. Emisyon Ölçümlerinde Kullanılan Yöntemler

Emisyon ölçüm çalışmalar ında; TSE, ASTM, DIN ve EPA gibi ulusal veuluslararası standart yöntemler kullanılmıştır.

Tesisten kaynaklanan emisyon ölçüm çalışmalar ında, baca ak ış  kesitindeüniform hız dağılımının sağlanabilmesi ve doğru ölçümleringerçekleştirilmesi amacıyla ve ayr ıca iş  emniyeti açısından en uygun

Gaz GirişiSilindir 

Konik Taban

Toz Silosu

Silindir Gövde

Konik K ısım

Toplanmış Tozlar

Çıkan Ar ıtılmış Gaz

Tozlu Gaz Girişi

8/19/2019 Yanma4

9/16

  167

noktalarda ve bacalar ın geometrisine uygun olarak örnekleme noktalar ındagerçekleştirilmiştir.

Baca Gazı  Analizleri; söz konusu bu ölçüm ve analizler elektro-kimyasalyak ıt pili esasına göre çalışan TESTO 350 ve MADUR GA-21 Plus baca gazı analizörleri ile gerçekleştirilmiştir. Genel olarak baca gazı  ölçüm cihazlar ı 

 bir örnek alma borusu, toz ve nem tutma amaçlı  iki özel filtre, ayr ı  ayr ı ölçüm sensörleri (alıcı), termokulp, bilgisayar kutusu ve ekranındanoluşmaktadır. Bu cihazlarla; ortam sıcaklığı, baca gazı  sıcaklığı, O2  , CO,CO2 , SO2 ve  NOx gibi baca gaz analizleri, baca verimliliği, baca kaybı, fazlahava katsayısı, baca çekişi ve islilik gibi ölçümler yapılabilmektedir.

Hidrokarbon analizlerinde;  EPA 418.1  ekstraksiyon infrared yöntemikullanılmıştır.

Toz analizlerinde;  sabit kaynaklarda partikül madde emisyonlar ının belirlenmesi için EPA Method 17’den yararlanılmıştır.

6.2. Emisyon Ölçümlerinde Kullanılan Cihazlar

6.2.1. Zambelli 6000 Plus Cihazı 

Bu cihaz ile sabit kaynaklarda izokinetik şartlarda toz ölçümü yapılmıştır.

Toz ölçümü için izokinetik şartlar ı  (örnek alma hızı  ve baca içindeki gazak ımının o noktadaki hızının eşit olması  halidir) sağlayacak orifis tipiseçilip, örnek alma probunun ucuna yerleştirilmiştir. Daha sonra cihazın

 pompa ve rotametresi gaz çık ış  hızına uygun olarak ayarlanmış  ve vakumyapılmıştır. Toz miktar ı  etüvde kurutularak sabit tartıma getirilmiş  filtrekağıdındaki ağırlık artışı gravimetrik olarak belirlenmiştir. Sıcaklık, basınç,debi, normal debi ve baca gazı hızı ölçümleri gibi parametrelerde bu cihazile ölçülebilmektedir. Ayr ıca toz dışındaki örnek alımlar ında da bu cihazdanyararlanılmıştır.

6.2.2. MADUR GA-21 Plus ve TESTO 350 Baca Gazı Analiz Cihazı CO, CO2  , SO2  ,NOx  gibi yanma gazlar ı  ve O2  ölçümleri de bu cihaz ile

gerçekleştirilmiştir.

6.2.3. Perkin-Elmer FTIR   (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)Spectron; hidrokarbon analizlerinde kullanılmıştır. Bu cihaz ile 0.1 mg/L(0.008 mg/m3) seviyesine kadar hidrokarbon analizi yapılabilmektedir.

8/19/2019 Yanma4

10/16

  168

 

Tablo 1.1. 1 No’lu Siklon Bacasının Özellikleri ve Ölçüm Sonuçlar ı 

Parametreler Birim Özellikleri ve Ölçüm Sonuçları 

Kurutucu Isıl Gücü MW 7.5

Yak ıt Cinsi -Zımpara Tozu, Odun Talaşı  veMazot Kar ışımı 

Baca Çapı (Ölçüm Noktası) mm 1200

Baca Kesit Alanı

  m

2

  1.131Ortam Sıcaklığı  oC 30

Baca Gazı  Sıcaklığı  oC 125

Baca Gazı Hızı  m/sn 11

Baca Gazı Debisi Nm3/h 30719.4

Çatı Altı  14.601 No’lu Siklon Gaz Çık ış Bacası Yüksekliği Çatı Üstü 6.75

Tablo 2.1 : 2 No’lu Siklon Bacasının Özellikleri ve Ölçüm Sonuçlar ı Parametreler Birim Özellikleri ve Ölçüm Sonuçları 

Kurutucu Isıl Gücü MW 7.5

Yak ıt Cinsi -Zımpara Tozu, Odun Talaşı  veMazot Kar ışımı 

Baca Çapı (Ölçüm Noktası) mm 1200

Baca Kesit Alanı  m2  1.131

Ortam Sıcaklığı  oC 24

Baca Gazı

  Sı

caklı

ğı

 

o

C 125Baca Gazı Hızı  m/sn 10

Baca Gazı Debisi Nm3/h 24927.1

Çatı Altı  14.602 No’lu Siklon Gaz Çık ış Bacası Yüksekliği Çatı Üstü 6.75

m 21.35

m 21.35

8/19/2019 Yanma4

11/16

  169

 

8/19/2019 Yanma4

12/16

  170

Tablo 1.2. 1 No’lu Siklon Bacasında Yapılan Gaz, Toz ve Diğer Emisyon Ölçüm Sonuçlar ı ve

Emisyon Ölçüm Sonuçları İncelenen Tesis

Hava Kalitesi YönetmeliR.G. SayıParametreler Birim

1.Ölçüm

2.Ölçüm

3.Ölçüm

OrtalamaSınıf

SınırDeğerler

HK

O2 (Oksijen) % 18.80 18.87 18.80 18.82 - % 17 CO2 % 3.47 3.58 3.58 3.55 - - CO Derişimi mg/Nm3  131.9 129.5 122.8 128.1 - 250CO Kütlesel Debi kg/h 4.05 3.98 3.77 3.93 -

E

SO2 Derişimi mg/Nm3  16.2 16.2 19.8 17.4 2000

SO2 Kütlesel Debi kg/h 0.49 0.49 0.61 0.53 IVIsıl G

NO Derişimi mg/Nm3  172.8 165.6 165.6 168.0 - NO Kütlesel Debi kg/h 5.30 5.08 5.08 5.16 IV -NOx Derişimi mg/Nm

3  280.8 270 270 273.6 500 NOx Kütlesel Debi kg/h 8.62 8.29 8.29 8.40 IV

E

Toz Derişimi mg/Nm3  50.4 48.6 45.0 48.0 - 50

Toz Kütlesel Debi kg/h 1.54 1.49 1.38 1.47 -

T.HC Derişimi mg/Nm3  208.9 203.5 210.4 208.6 200

T.HC Kütlesel Debi kg/h 6.42 6.34 6.46 6.41 III

CH2O Derişimi mg/Nm3  36.9 33.9 40.6 37.1 20

CH2O Kütlesel Debi kg/h 1.13 1.04 1.25 1.14 I EK

8/19/2019 Yanma4

13/16

  171

Tablo 2.2. 2 No’lu Siklon Bacasında Yapılan Gaz, Toz ve Diğer Emisyon Ölçüm Sonuçlar ı ve Sınır

Emisyon Ölçüm Sonuçları İncelenen Tesis

Hava Kalitesi YönetmeliğR.G. SayıParametreler Birim

1.Ölçüm

2.Ölçüm

3.Ölçüm

OrtalamaSınıf

SınırDeğerler

HKK

O2 (Oksijen) % 18.59 18.72 18.72 18.67 - % 17 CO2 % 3.72 3.52 3.52 3.58 - - CO Derişimi mg/Nm3 121.0 130.1 127.5 126.2 - 250CO Kütlesel Debi kg/h 3.02 3.24 3.12 3.12 -

E

SO2 Derişimi mg/Nm3 15.3 23.8 23.8 20.4 2000

SO2 Kütlesel Debi kg/h 0.42 0.66 0.66 0.54 IVIsıl G

NO Derişimi mg/Nm3 157.7 146.2 147.9 149.9 - NO Kütlesel Debi kg/h 4.32 4.08 4.13 4.14 IV -NOx Derişimi mg/Nm

3 251.6 234.6 238 241.4 500 NOx Kütlesel Debi kg/h 7.02 6.55 6.65 6.74 IV

EK

Toz Derişimi mg/Nm3 51.0 54.4 57.8 54.4 - 50

Toz Kütlesel Debi kg/h 1.42 1.52 1.61 1.52 -

T.HC Derişimi mg/Nm3 350.2 346.0 360.1 352.1 200

T.HC Kütlesel Debi kg/h 8.73 8.62 8.98 8.78 -

CH2O Derişimi mg/Nm3 28.0 25.8 28.4 27.4 20

CH2O Kütlesel Debi kg/h 0.69 0.64 0.70 0.68 I EK

8/19/2019 Yanma4

14/16

  172

7.  EMİSYON ÖLÇÜM SONUÇLARININ İLGİLİ  ÜLKE HKKY’NE GÖREDEĞERLENDİR İLMESİ İncelemelerimiz sonucunda ve incelenen tesis yetkililerinin ifadelerine göre,tesiste yeni kurutma, eski kurutma ve buhar kazanı Bersey olmak üzere üçadet emisyon kaynağı  belirlenmiştir. Önemi nedeniyle, sunta üretim

 prosesinin kurutma grubu ve ona bağlı siklon sisteminden atılan toz, gaz veorganik buhar emisyonlar ının ölçümlerine ve analizleme için örnekalımlar ına ağırlık verilmiştir. Gerek yerinde yapılan emisyon ölçümü,gerekse laboratuvarlar ımızda gerçekleştirilen analizleme çalışmalar ındanelde edilen sonuçlar ın değerlendirilmesinde; incelenen tesis ülkesinin 19Şubat 1998 Tarihli Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe giren hava

kirliliği kontrolüyle ilgili yönetmelik No 2’de ki, hükümler ve müsaadeedilen sınır değerler esas alınmıştır.

Yukar ıda belirtilen emisyon kaynağının ölçüm ve analiz sonuçlar ınındeğerlendirilmesi maddeler şeklinde sırasıyla aşağıda açıklanmıştır.

7.1. 1 ve 2 No’lu Gaz Çık ış Bacalarında Yapılan Emisyon Ölçüm ve AnalizSonuçlarının İncelenen Tesis Ülkesinin Hava Kirliliği KontrolüYönetmeliği Esaslarına Göre Genel Değerlendirilmesi 

♦  Siklon 1 ve 2 no’lu gaz çık ış  bacalar ında yapılan emisyon ölçüm veanalizleme sonuçlar ını  içeren Tablo 1.2 ve 2.2’den de izlenebileceği gibi,yanma gazlar ından SO2, CO ve NOx emisyon sonuçlar ı, yönetmelik No 2’dekimüsaade edilen sınır değerlerini sağlamaktadırlar. Toz ve toplamhidrokarbon sonuçlar ı  ise yukar ıda adı  geçen yönetmelikteki istenilen sınırdeğerlerini tozlarda 1.1-1.86 defa, toplam hidrokarbonlarda ise 1.71 -1.76defa yönetmelik müsaade edilen sınır değerlerini aşmaktadırlar.

♦  Toz ve toplam hidrokarbon kirletici parametrelerin yönetmelik sınırdeğerlerini sağlayamamalar ının nedenleri; yanma ve siklonlardankaynaklandığı belirlenmiştir [4].

♦  Yönetmelik gereği emisyon kontrol parametrelerin istenilen tüm müsaade

edilen sınır değerlerini sağlamalar ı gerekmektedir. Bu nedenle, sonuç teknikraporunun öneri k ısmında; söz konusu toz ve toplam hidrokarbon kirletici parametre sonuçlar ının iyileştirilmeleriyle ilgili, yanma ve siklon verimleriniyükseltmelerine yönelik uygulanabilir seçenekli çözüm önerileri getirilmeyeçalışılmıştır.

8/19/2019 Yanma4

15/16

  173

8.  EMİSYON ÖLÇÜM SONUÇLARININ İYİLEŞTİR İLMELER İNE YÖNELİKUYGULANABİLİR SEÇENEKLİ ÇÖZÜM ÖNER İLER İ 

●●Yanmanın tam yanma ürünleri CO2  ve hidrojenin oksitlenme ürünü olan su buhar ı ile sonuçlanabilmesi için•  Yak ıt için kullanılan zımparalama tozu, odun talaşlar ı  ve yanma

havasının tam kar ışması,•  Yanma odasında sıcaklıklar yanmayı  başlatacak kadar yüksek olması,

ani soğumalar ve soğuk bölgeler bulunmaması,•  Yanma odasında oluşan gazlar ın yeterince uzun süre bekletilmelidir.

●● Yak ıtlar ın (katı, sıvı ve gaz) yanması sonucu oluşan ve siklon bacalar ındanatmosfere atılan yanma gazlar ında bulunan kirleticiler aşağıda verilen 2gruba ayr ılmaktadırlar.•  Havayı  kirletmeyenler; su buhar ı  (H2O),  oksijen, azot ve hidrojendir

(H2).•  Havayı kirletenler; karbondioksit (CO2), kükürtoksitleri (SO2,SO3  SOx),

azot oksitleri ( NO, NO2   NOx), karbonmonoksit (CO), hidrokarbonlardır(CmHn). 

●● İncelenen tesiste, kurutma proses biriminin yanma hücresinde zımpara tozu,odun talaşlar ı  ve mazot kar ışımlar ının yak ıt olarak kullanımlar ı  sonucu

emisyon olumsuzluklar ını  gidermek amacıyla; yak ıtlar ın yanmasistemlerinin ve yanma gazlar ının iyileştirilmesi gibi yöntemlerkullanılmalıdır.

●● Yak ıtların İyileştirilmesiyle İlgili Yapılan Öneriler •  Zımpara tozlar ının yanma hücresi içine püskürtülmeleri nedeniyle,

 briketlenme işlemi uygun görülmemektedir.•  Zımpara tozlar ının briketlenmiş  olarak kullanılması  için püskürtme

dışındaki yöntemler üzerinde de araştırmalar yapılmalıdır.•  Yak ıt olarak kullanılan zımpara tozlar ının ve odun talaşlar ının yanma

hücresine verilme öncesi, olumsuz atmosferik şartlardan korunacakşekilde kapalı alanlarda depolanması,

• 

Zımpara tozu, odun talaşlar ı  ve mazot kar ışım oranlar ının çok iyioptimize edilmesi, emisyon kalitesi açısından çok önemli ve gereklidir.

●●  İncelenen Tesis Yetkililerinin Yanma ve Kurutma İle İlgili İyileştirmeÖneri Programı •  Eski ve yeni kurutma birimlerinin tam otomasyona geçmesi, •  Yeni otomasyon sonrası fuel-oil yak ıt olarak kullanılması,

8/19/2019 Yanma4

16/16

174

•  Taze hava emişlerine k ızgın yağ  serpartini eklenerek hava emişi ortamsıcaklığından 80 oC’ye yükseltilmesi, kurutma biriminin yanmahücresine verilecek katı ve sıvı kar ışımı yak ıttan tasarruf sağlanmasının

 planlandığı belirtilmektedir.

Yukar ıda belirtilen önerilerin uygulanmasının amacı, yanma veriminiyükselterek emisyon kalitesini iyileştirmek ve en üst seviyeye çıkararakistenilen emisyon sınır değerlerinin sağlanmasıdır. Önerilerinuygulanmasında verim yükseltilmesini, dolayısıyla hava kalitesiniiyileştirmenin yeterliliği yanma sonrası atılan gazlar ın ve diğer emisyonlar ınölçüm kontrolleriyle mümkündür.

•  Yanma reaksiyonlar ının daha verimli duruma getirmek için teknolojikaraştırma yapılması,

•  Emisyon ve diğer kirliliklerinin azaltılmalar ına yönelik proses içiönlemlere ağırlık verilmesi,

•  Kirlilik azaltıcı tekniklerin kullanımına geçilmesi önerilmiştir.

Zımparalama tozu, odun talaşı  ve mazot kar ışımlar ının belli oranlardakar ıştır ılı p yak ıt olarak kullanımlar ı  sonucu oluşan olumsuz değerleriniazaltmak ve yak ıt tasarrufu sağlamak amacıyla yak ıtlar ın ve yakmasistemlerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, yukar ıda belirtilen

olumsuz kirletici emisyon sonuçlar ını  sınır değerlerin altına indirebilmekamacıyla; yanma ve siklon veriminin yükseltilmesine yönelik uygulanabilirve seçenekli çözüm önerileri sunulmuştur.

KAYNAKLAR

[1] Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği, 7 Ekim 2004Tarih, 25606 Sayılı Resmi Gazete, Ankara.

[2] Hocking M.B., Modern Chemical Technology And Emission Control,Canada,1996.

[3] İlbaş, M., Yılmaz, İ., Farklı  Isıl Güçlerindeki Kazanlarda Yanma veEmisyon Davranışın Araştır ılması, Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri

Enstitüsü Dergisi, 2002.[4] Kavaklı, M., Özbay İ., İncelenen Tesis Emisyon Raporu, KOÜ  / Çevre

Mühendisliği Bölümü, İzmit / Kocaeli, 2003.[5] Müezzinoğlu, A., Hava Kirliliği ve Kontrolü Esaslar ı, DEÜ Yayını, 2000

/ İzmir.