EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE EFFECT OF INDUCTION HEATING AIDED BARRIER DISCHARGE ON CLEANING OF FLUE GASES

Son yıllarda, nüfus artışına ve endüstrinin hızlı gelişmesine bağlı olarak, büyük güçlü enerji santrallerinde, fabrikalarda ve araçlarda her yıl fosil yakıtların yanması sonucu havaya büyük oranda zehirli gazlar salınmaktadır. Hem insan sağlığı üzerinde hem de çevre üzerinde olumsuz etkiler oluşturan bu gazların temizlenmesi veya zararsız hale dönüştürülmesi güncel bir problemi teşkil etmektedir. Bu çalışmada, çevresel açıdan tehlikeli olan baca gazlarının elimine edilmesine yönelik, mevcut yöntemlerden farklı olarak herhangi bir kimyasal katalizöre gerek duymadan ve uygulanabilirlik açısından önemli avantajlar sunan yeni bir yöntem önerilmiştir. Önerilen yöntemin ilk aşamasında, bir Dielektrik Bariyer Boşalması (DBB) reaktörüne çeşitli frekanslardaki gerilimler uygulanarak zehirli gazların kimyasal ayrışmaları sağlanmıştır. İkinci aşamasında, DBB plazmalarının zararlı gazların giderilmesindeki etkinliğini daha da arttırmak amacıyla, sisteme ek olarak bir indüksiyonlu ön ısıtma sistemi kullanılmıştır. Üçüncü aşamada, indüksiyonlu ısıtıcıda harcanan enerji ile oluşan gaz sıcaklığı arasındaki ilişki belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında Bariyer Boşalması ve indüksiyonlu ısıtıcının CO2 gazının giderilmesi üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışma sonucunda, yüksek frekanslı plazma yük bombardımanı etkisinin, zehirli gaz bileşiklerinin ayrıştırılmalarında oldukça etkili bir davranış sergilediği görülmüştür. Ayrıca, incelenen gazların bu yöntemle kontrollü olarak herhangi bir katalizöre veya başka bir ek sisteme gerek duyulmadan yararlı başka ürünlere dönüşümlerinin gerçekleştirilebileceği saptanmıştır. NO ve NOx gazlarının çok düşük sıcaklıklarda ayrıştığı görülürken, SO2 gazının NO ve NOx gazlarına nazaran bağlarının kırılmasının daha zor olduğu görülmüş, fakat boşalma gerilimi arttıkça SO2 gazının daha düşük sıcaklıklar da bile ayrışmaya başlandığı görülmüştür. CO gazı ayrışmasının, gazın sıcaklığından ziyade reaktöre uygulanan gerilime bağlı olduğu görülmüştür. Son olarak, yüksek frekanslı plazma yük bombardımanı etkisinin indüksiyonlu ısıtma yöntemiyle birlikte kullanılması durumunda, zehirli gaz bileşiklerinin ayrıştırılmalarında oldukça etkili bir davranış sergilediği görülmüştür.ÖN SÖZ iii İÇİNDEKİLER iv TABLOLAR LİSTESİ v ŞEKİLLER LİSTESİ vi KISALTMALAR ve SİMGELER LİSTESİ ix ÖZET xi ABSTRACT xii 1. GİRİŞ 1 1.1. NTP Reaktör Tipleri 7 1.1.1. Elektron demeti ışınlama reaktörleri 7 1.1.2. Dielektrik bariyer boşalması reaktörleri 8 1.1.3. Korona boşalması reaktörleri 11 2. LİTERATÜR ARAŞTIRMASI 14 3. MATERYAL ve YÖNTEM 35 3.1. Materyal 35 3.2. Yöntem 41 4. BULGULAR 44 4.1. Bariyer Boşalmasının CO, NO, NOX ve SO2 Gazlarının Giderilmesi Üzerine Olan Etkisi 44 4.2. Bariyer Boşalması ve İndüksiyon Bobinin Birlikte Kullanılmasının CO, NO, NOX ve SO2 Gazlarının Giderilmesi Üzerine Etkisi 51 4.3. İndüksiyon bobinin tükettiği enerjiye bağlı oluşan sıcaklık ve oluşan sıcaklığın CO, NO, NOX ve SO2 gazlarının giderilmesi üzerine etkisi 63 4.4. Bariyer Boşalması ve İndüksiyon bobinin CO2 gazının giderilmesi üzerine etkisi 65 5. SONUÇLAR ve ÖNERİLER 67 5.1. Sonuçlar 67 5.2. Öneriler 70 6. KAYNAKLAR 71 ÖZGEÇMİŞ 7