Yeni kompozit polimerik reaktörlerde SO2 gideriminin incelenmesi

Abstract

Sülfür içeren fosil yakıtların yanması veya sülfürik asit üretimi gibi birçok endüstriden kaynaklanabilen SOx emisyonlarının, insan sağlığına ve çevreye verdiği zararlardan dolayı zaruri olan arıtım işlemi farklı adsorbentler kullanılarak yapılabilmektedir. Bu çalışmada, SO2'in belli bir miktar H2O2 içeren STY-DVB kopolimeri esaslı adsorbent yatakta uzaklaştırılması amaçlanmıştır. Öngörülen sistemde adsorbent yatağından geçirilen SO2 içeren gaz karışımı ile aynı zamanda polimer-H2O2 karışımı kompozit malzemenin sülfonlanması sağlanmıştır. Sentezlenen adsorbent malzemenin SO2'i adsorblama özellikleri, adsorpsiyon kapasitesi, maksimum SO2 giderimi için optimum H2O2 miktarı ile disk reaktörlerdeki SO2 adsorpsiyonu sonucu meydana gelen sülfonlanmış polimer morfolojik, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve sülfonlanma derecesi açısından değerlendirilmiştir. Çalışmada optimum hacimsel H2O2 içeriği %13, maksimum sülfonlanma derecesi %47 olarak bulunmuştur. Sülfonlanmış polimerlerin gerek tarımsal uygulamalarda su tutucu ve uygun modifikasyonlarla biyogübre olarak gerekse iyon değiştirici reçine olarak su ve atıksu arıtımında kullanıldığı bilinmektedir. Sülfonlanmış kopolimerin kullanıldığı metal adsorpsiyonu deneyleri sonucunda kopolimerin kapasitesi 0.78meq/g ve su tutma kapasitesi de 2.61 g H2O/g polimer olarak bulunmuştur.

SOx emissions from anthropogenic sources such as burning of fossil fuels and production of sulfuric acid, can be controlled by using various adsorbents. The aim of this study is to develop a non regenerative removal system for SO2 gas using disc reactor filled with a special adsorbent based on STY-DVB porous polymer modified with H2O2. The removal system also provides sulfonation of the adsorbent at the same time. Sulfonated copolymer that is the result of SO2 adsorption can be used in agricultural, industrial and environmental applications. In this study SO2 adsorption capacity, properties of sulfonated adsorbent polymer, and amount of required optimum H2O2 were investigated using monolithic disk reactors. Optimum H2O2 content and maximum sulfonation degree were found as 13 % and 47 %, respectively. Besides, metal adsorption capacity of sulfonated polymer was determined as 0.78 meq/g.