ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ …lime kilns, show that canserogenic PAH's of petroleum...
Transcript of ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ …lime kilns, show that canserogenic PAH's of petroleum...
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Sercan ARIN
MODİFİYE EDİLMİŞ KLASİK EBERHART TİPİ FIRINLARDA KİREÇ ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ: YILANKALE’DE ÖRNEK UYGULAMA
MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ADANA, 2011
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Sercan ARIN
YÜKSEK LİSANS TEZİ
MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Bu Tez …. / …. / 2011 tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği /
Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir.
……..……………….. ………………………......... .……….…………..... Prof. Dr. Mesut ANIL Doç. Dr. Ahmet M. KILIÇ Doç. Dr. Özen KILIÇ DANIŞMAN ÜYE ÜYE ………………................................ ...……………….………......... Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ Yrd. Doç. Dr. Hüseyin VAPUR ÜYE ÜYE Bu Tez Enstitümüz Maden Mühendisliği Anabilim Dalında Hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Bu çalışma, Ç.Ü. Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF 2010 YL17 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak
gösterilmeden kullanımı, 5846 Sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunu’ndaki hükümlere tabidir.
MODİFİYE EDİLMİŞ KLASİK EBERHART TİPİ FIRINLARDA KİREÇ ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ: YILANKALE’DE ÖRNEK UYGULAMA
I
ÖZ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
MODİFİYE EDİLMİŞ KLASİK EBERHART TİPİ FIRINLARDA KİREÇ ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ: YILANKALE’DE ÖRNEK UYGULAMA
Sercan ARIN
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Danışman : Prof. Dr. Mesut ANIL Yıl : 2011, Sayfa: 116
Jüri : Prof. Dr. Mesut ANIL Doç. Dr. Ahmet M. KILIÇ
Doç. Dr. Özen KILIÇ Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ Yrd. Doç. Dr. Hüseyin VAPUR Bu tez çalışmasında, Ceyhan-Yılankale-Misis yöresi kireçtaşlarından alınan
örnekler ve bu örneklerin kül fırınında pişirilmesi ile elde edilen kireçler üzerinde incelemeler yapılarak kireç kalitesini etkileyen parametreler araştırılmıştır. Ayrıca, Modifiye Eberhart tipi fırınlarda kireç üretiminin incelenmesi amacıyla Akay Kireç Ltd. Şti. kireç fırınlarında çalışmalar yapılmıştır. Kireçtaşı ve kireç örneklerinde kimyasal analizler ile birlikte yüzey alanı ve porozite ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, kireçtaşı örneklerinin petrografik analizleri ve XRF analizleri ile kireç örneklerininde aktif kireç tayinleri yapılmıştır. Araziden alınan kireçtaşı örnekleri laboratuarda kül fırınında 850˚C, 900˚C, 950˚C ve 1000˚C sıcaklıklarda pişirilerek yüzey alanlarındaki ve porozitelerindeki değişimlerin belirlenmesi için Sorptometre cihazında analiz edilmiştir. Kireç fırınlarında ölçümler yapan Tübitak (MAM) ekiplerince yapılan PAH ölçümleri incelenerek petrol kokunun 900 oC’de 0,3 sn kalarak kansorejen pahların parçalandığı anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Ceyhan-Yılankale-Misis, Kireçtaşı, Kireç
II
ABSTRACT
MSC THESIS
INVESTIGATION OF THE LIME PRODUCTION IN THE MODIFIED EBERHART KILNS: SAMPLE APPLICATION AT THE YILANKALE
Sercan ARIN
CUKUROVA UNIVERSITY
INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF MINING ENGINEERING
Supervisor: Prof. Dr. Mesut ANIL Year : 2011, Page: 116 Jury : Prof. Dr. Mesut ANIL Assoc. Prof. Dr. Ahmet M. KILIÇ Assoc. Prof. Dr. Özen KILIÇ Asst. Prof. Mustafa AKYILDIZ Asst. Prof. Hüseyin VAPUR In this thesis, samples are taken from the limestones in Ceyhan-Yilankale-Misis. Observations are based on the lime produced after calcinations the sample in a ash kiln. The parameters which effect the lime quality are searched for in these studies. Besides, studies are done by Akay Kireç Company Ltd in the kilns in order to observe the lime production in kilns like modified Eberhart. Surface area and porosity measurements are taken along with chemical analysis on limestone and lime samples. Additionally, active lime analysis is done on lime samples with petrographic analysis and XRF analysis of limestone samples. The limestone samples which are taken from the land are calcinate at 850oC, 900oC, 950oC and 1000oC in the laboratory and are analysed in a Sorptometer to see the changes in surface area and porosity. Upon to emission measurement and determine to break up cancerogenic feature of PAH’s. TUBITAK (MAM)'s teamwork's measurments in the lime kilns, show that canserogenic PAH's of petroleum coke which is receive 0.3 second and 900oC has jaged. Key Words: Ceyhan-Yılankale-Misis, Limestone, Lime
III
TEŞEKKÜR
Çukurova Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü Anabilim Dalı’nda
yapmış olduğum Yüksek Lisans çalışmamda bilgi ve tecrübeleriyle beni yönlendiren,
karşılaştığım sorunlara çözüm üreterek, çalışmalarımın olabildiğince sağlıklı
sürmesini sağlayan değerli danışman hocam Sayın Prof. Dr. Mesut ANIL’a
teşekkürü bir borç bilirim.
Yüksek Lisans çalışmam boyunca bana desteğini esirgemeyen; Doç. Dr.
Ahmet M. KILIÇ ve Özen KILIÇ, Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ ve Yrd. Doç.
Dr. Hüseyin VAPUR’a teşekkürlerimi sunarım.
Bana çalışmalarımın her safhasında yardımcı olan Sayın Öğr. Gör. Nil
YAPICI’ya, deneysel çalışmalarımda yardımlarını esirgemeyen, çalışmanın çeşitli
aşamalarında bana destek olan deneyim ve bilgilerinden faydalandığım Sayın Dr.
Mehmet TÜRKMENOĞLU’na, , XRF deneylerinin yapımında emeği geçen Sayın
Arş. Gör. Ayten GÜLMEZ’E, Sorptometre ile deneylerin yapılmasında emeği geçen
Sayın Zehra ALTINÇELEP’e, tezin yazılması ve düzenlenmesi aşamasın da Sayın
Mehmet TURAN’a ve Arş. Gör. Mahmut ALTINER’e, ayrıca Akay Kireç Dış. Tic.
Ltd. Şti. işletmecileri olan Sayın Murat AKAY ve Sayın Cemil Merih AKAY’a
teşekkürlerimi sunarım.
Her zaman bana en büyük maddi ve manevi desteği vererek hiçbir yardımı
esirgemeyen aileme ve emeği geçen tüm sevdiklerime saygı ve teşekkürlerimi
sunarım.
IV
İÇİNDEK İLER SAYFA
ÖZ I
ABSTRACT II
TEŞEKKÜR III
İÇİNDEKİLER IV
ÇİZELGELER DİZİNİ VIII
ŞEKİLLER DİZİNİ X
SİMGE ve KISALTMALAR XII
1. GİRİŞ ... ...............................................................................................................1
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR .................................................................................. .5
2.1. Kireçtaşının Tanımı ve Sınıflandırılması.......................................................7
2.2. Kireçtaşının Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri .............................................. 11
2.2.1. Fiziksel Özellikleri......................................................................... 11
2.2.2. Kimyasal Özellikler. ...................................................................... 13
2.3. Teknoloji. ................................................................................................... 15
2.4. Kalsinasyon İşlemleri. ................................................................................ 17
2.4.1. Kireçtaşı Kalsinasyonu. .................................................................. 17
2.4.2. Tüketilen Enerji. ............................................................................. 21
2.4.3. Isıtma Sırasında Tanecik Yapısında Meydana Gelen Değişimler. .... 21
2.4.4. Tane Boyutunun Etkisi. .................................................................. 21
2.4.5. Sıcaklık ve Sürenin Etkisi. .............................................................. 23
2.4.6. Ağırlık Kaybı ve Gözeneklilik. ....................................................... 23
2.4.7. Safsızlıkların Etkisi. ........................................................................ 24
2.4.8. Tuzların Etkisi. ............................................................................... 25
2.5. Yakıt........................................................................................................... 25
2.5.1. Petrol Kokları: Türleri, Özellikleri, Üretim Yöntemleri ve Kullanım
Alanları. .......................................................................................... 26
2.5.1.1. Fiziksel ve Kimyasal Özellikler. ......................................... 27
2.6. Petrokok Üretimi. ..................................................................................... 27
2.6.1. Petrokokun Kullanım Alanları. ....................................................... 28
2.6.2. Toksikoloji ve İşçi Sağlığı. ............................................................. 28
V
2.7. Yakıt Kaynaklı Hava Kirliliği Parametreleri. .............................................. 28
2.7.1. Kükürt ve Azot Oksitleri, Karbon Monoksit ve Toz. ....................... 29
2.7.1.1. Kükürt Oksitleri.................................................................. 29
2.7.1.2. Azot Oksitleri. .................................................................... 29
2.7.1.3. Karbon Oksitleri. ................................................................ 30
2.7.1.4. Partiküler Maddeler. ........................................................... 30
2.8. Petrokokun Özellikleri ve Taşıdığı Riskler. ................................................. 30
2.9. Petrokok ve Çevresel Etkileri. ..................................................................... 31
2.10. Refrakter. .................................................................................................. 33
2.10.1. Yüksek Isı Refrakter. .................................................................... 34
2.10.2. İzolasyon Refrakter. ...................................................................... 34
2.11. Fırın Emisyonları ve Kontrolü. ................................................................. 35
2.12. Kireçtaşı Tüketim Alanları. ....................................................................... 35
2.12.1. Kireçtaşının Kullanım Alanları ve Tüketimi. ................................. 35
2.12.2. Beton Agregası, Yol Agregası ve Demiryolu Balast Agregası
Olarak Kullanımı. ........................................................................ 36
2.12.3. Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanım alanları. ................................... 38
2.12.4. Çimento. ....................................................................................... 39
2.13. Kireç Tüketimi.......................................................................................... 40
2.13.1. Dünyada Kireç Tüketimi. .............................................................. 40
2.13.2. Türkiye’de Kireç Tüketimi............................................................ 41
2.14. Çevre ile İlgili Sorunlar............................................................................. 42
2.15. İlkel Yöntemlerle Üretim Yapan İmalathaneler (Yamaç Ocakları). ........... 44
3. MATERYAL VE METOD. ............................................................................... 47
3.1. Materyal. .................................................................................................... 47
3.1.1. Bölge Jeolojisi. ............................................................................... 48
3.1.2. Andırın Kireçtaşı (Mza). ................................................................. 48
3.2. Metod. ........................................................................................................ 51
3.2.1. Kalsiyum Oksit (CaO) ve Magnezyum Oksit Deneyi ...................... 51
3.2.2. Silisyum Oksit Deneyi .................................................................... 51
3.2.3. Demir Oksit Deneyi ........................................................................ 52
VI
3.2.4. Kızdırma Kaybı Deneyi. ................................................................. 52
3.2.5. Aktif Kalsiyum Oksit Deneyi. ......................................................... 53
3.2.6. Özgül Yüzey Alanı Ölçümü. ........................................................... 53
3.3. Petrografik Analiz....................................................................................... 54
3.4. Darbeli Aşınma Deneyi (Los- Angeles Metodu)............................................. 54
4. ARAŞTIRMA BULGULARI. ............................................................................ 55
4.1. Eberhart tipi fırınlar. ................................................................................... 55
4.2. Klasik Eberhart Tipi Kireç Fırınlarındaki Değişiklikler. .............................. 57
4.3. Modernize Edilmiş Kalsinasyon Fırınlar. .................................................... 58
4.3.1. Reküperatörler ve Hava Giriş Nozülleri. ......................................... 61
4.3.2. Havanın Geri Beslenmesi. ............................................................... 62
4.3.3. Isı Sensörü ve İzleme Sistemleri. .................................................... 62
4.3.4. Kireçlerin Fırından Alınması, Söndürme ve Paketleme Üniteleri..... 63
4.4. Kireç Fabrikasında Gerçekleştirilen Çalışmalar. .......................................... 63
4.5. Kimyasal Analiz. ........................................................................................ 66
4.6. Kızdırma Kaybı ve Aktif CaO Deney Sonuçları. ......................................... 67
4.7. Petrografik Analiz....................................................................................... 69
4.8. Darbeli Aşınma Deneyi ( Los Angeles Deney Sonucu). ................................ 74
4.9. Yüzey Alanı ve Porozite Ölçümleri ............................................................. 74
4.9.1. Full Izoterm. ................................................................................... 75
4.10. XRF Analizi. ............................................................................................ 77
4.11. Deney Sonuçlarının Değerlendirilmesi. ..................................................... 77
4.12. Akay Kireç Ltd. Şti’nde Baca Gazı Ölçümleri. .......................................... 83
4.13. Modifiye Edilmiş Fırınlardaki Zararlı Gazların Durumu. .......................... 84
5. SONUÇ VE ÖNERİLER. .................................................................................. 85
KAYNAKLAR. .................................................................................................. .89
ÖZGEÇMİŞ. ....................................................................................................... .93
EKLER…... ...................................................................................................... .94
VII
VIII
ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA
Çizelge 2.1. Sıcaklık değişimi-özgül ısı arasındaki bağıntı. ..................................13
Çizelge 2.2. Pişme türlerinin kireç kalitesi üzerine etkisi. .....................................21
Çizelge 2.3. Ürün tane boyutuna göre kireç taşlarının kullanım alanları ve aranan
teknolojik özellikler....................................................................... .37
Çizelge 2.4. Kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları
gereken fiziksel ve mekanik özelliklerin sınır değerleri. ..................39
Çizelge 2.5. Baca gazı arıtımında kullanılan kireç taşlarının özellikleri. ...............44
Çizelge 4.1. Kimyasal analiz sonuçları. ................................................................67
Çizelge 4.2. 850 oC’de Kızdırma kaybı ve aktif CaO deney sonuçları. .................68
Çizelge 4.3. 900 oC’de Kızdırma kaybı ve aktif CaO deney sonuçları. .................68
Çizelge 4.4. 950 oC’de Kızdırma kaybı ve aktif CaO deney sonuçları. .................68
Çizelge 4.5. 1000 oC’de Kızdırma kaybı ve aktif CaO deney sonuçları. ...............68
Çizelge 4.6. Orijinal kireçtaşlarının yüzey alan ve porozite sonuçları. ..................75
Çizelge 4.7. 850 oC’de yüzey alan ve porozite sonuçları. .....................................76
Çizelge 4.8. 900 oC’de yüzey alan ve porozite sonuçları. .....................................76
Çizelge 4.9. 950 oC’de yüzey alan ve porozite sonuçları. .....................................76
Çizelge 4.10. 1000 oC’de yüzey alan ve porozite sonuçları...................................76
Çizelge 4.11. XRF analiz sonuçları. .....................................................................77
IX
X
ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA
Şekil 2.1. Çalışan bir fırında; yakıt, kireçtaşı ve refrakter tuğla görüntüsü ............19
Şekil 2.2. Kalsinasyon sırasında kireçtaşında meydana gelen değişimler. .............20
Şekil 2.3. CaCO3 İçindeki CO2 miktarının ve basıncının sıcaklığa bağlı olarak
değişimi……. ......................................................................................................21
Şekil 2.4. Pişme şartlarının kireç kalitesi üzerine etkisi. .......................................22
Şekil 2.5. Eski tip fırın fotoğrafları.......................................................................49
Şekil 3.1. Uygulama yapılan kireç fırınlarının yeraldığı yılankale mevki. .............51
Şekil 3.2. Çalışma alanının genel jeoloji haritası. .................................................54
Şekil 3.3. Sorptometer, Kelvin 1042 Cihazı .........................................................58
Şekil 4.1. Modifiye edilmiş Eberhart tipi fırın fotoğrafları ...................................59
Şekil 4.2. Eberhart fırın kesiti. .............................................................................60
Şekil 4.3. Klasik Eberhart tipi kireç fırınının genelleştirilmiş kesiti. .....................62
Şekil 4.4. Kireç fırını (imalat aşamasında). ..........................................................63
Şekil 4.5. Taşıma konveyörleri ve yükleme bunkeri. ............................................64
Şekil 4.6. Fırın besleme. ......................................................................................64
Şekil 4.7. Emiş nozulları. .....................................................................................65
Şekil 4.8. Termokupl (ısı sensörü) ve izleme sistemi. ...........................................67
Şekil 4.9. Kireç fırınlarına ait resimler. ................................................................68
Şekil 4.10. Kireç fabrikasında kireç fırın düzeneği. ..............................................68
Şekil 4.11. Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti.’nin uyguladığı otomasyon sistemi ve
elektronik kontrol üniteleri. ..................................................................69
Şekil 4.12. Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti.’nin anlık fırın göstergesinin çıktısı. .......70
Şekil 4.13. Saf kireçtaşı - 1’in mikroskop altında görünümü. ...............................73
Şekil 4.14. Saf kireçtaşı - 2’nin mikroskop altında görünümü. .............................73
Şekil 4.15. Aragonit’in mikroskop altında görünümü. ..........................................74
Şekil 4.16. Dolomitik kireçtaşı - 1’in mikroskop altında görünümü. .....................74
Şekil 4.17. Dolomitik kireçtaşı - 2’nin mükroskop altındaki görünümü. ...............75
Şekil 4.18. Dolomitik kireçtaşı - 3’ün mikroskop altında görünümü. ....................75
Şekil 4.19. Saf kireçtaşı - 1’in; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum oksit
ilişkisi… ............................................................................................79
XI
Şekil 4.20. Saf kireçtaşı - 2’nin; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum oksit
ilişkisi. ............................................................................................80
Şekil 4.21. Aragonit’in; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum oksit ilişkisi. .81
Şekil 4.22. Dolomitik kireçtaşı - 1’in; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum
oksit ilişkisi. ....................................................................................82
Şekil 4.23. Dolomitik kireçtaşı - 2’nin; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum
oksit ilişkisi... ..................................................................................83
Şekil 4.24. Dolomitik kireçtaşı - 3’ün; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum
oksit ilişkisi... ..................................................................................84
XII
SİMGELER ve KISALTMALAR
AAS : Atomik Absorbsiyon Spektrometresi
EDTA : Etilen Diamin Tetra Asetik Asit
E.K.H.K.K : Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği Kontrolü
E.T.K.H.K.K.Y : Endüstri Tesislerinden Kaynaklanan Hava Kirliliğinin Kontrolü
Yönetmeliği
GB : Güney Batı
ILA : International Lime Association
KD : Kuzey Doğu
KF : Kireç Fırını
LPG : Liquefied Petroleum Gas
PAH : Poliaromatik Hidrokarbon
PLC : Programmable Logic Controller (Programlanabilir bilgisayar
programı)
P.M : Partikül Madde
SKADA : Sıcaklık, basınç, hız, seviye vs. gibi parametreleri bilgisayara
aktaran elektronik cihaza verilen isimdir.
TÜBİTAK : Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu
TSE : Türk Standardları Enstitüsü
XFR : X-Ray Flouresance
XIII
1. GİRİŞ Sercan ARIN
1
1. GİRİŞ
Kireç antik çağlardan beri bilinen ve çok yönlü kullanımı olan bir maddedir.
Kireç üretiminin hammaddesi kireçtaşıdır. Kireçtaşları yüksek kalsiyum içeren
kireçtaşı ve dolomitik kireçtaşı olmak üzere kabaca iki sınıfa ayrılabilmektedir.
Yüksek kalsiyumlu kireçtaşları %97-99 CaCO3 içermektedir. Dolomitik
kireçtaşlarında MgCO3 oranı %43’e kadar yükselebilmektedir. Oluştuğu yere,
içerdiği safsızlıkların cinsi ve miktarına, kullanım alanlarına göre 40 kadar kireçtaşı
cinsi bulunmaktadır (Erol vd, 1998; Boynton, 1980, Oates, 1998).
Kirecin kullanımı, çok eski zamanlardan beri öncelikli olarak inşaat
sektöründe; ardından ise kimya sektöründe (dezenfektan olarak) olmuştur. 20.
yüzyılın başında hızla gelişen kimya ve demir çelik endüstrisi ile çok büyük
miktarlarda kireç kullanılmaya başlanmıştır. Kirecin endüstri, tarım ve çevre
sektörlerindeki gün geçtikçe artan kullanımı, kireç üretim yerlerinin yaygınlığının,
kullanım yerlerine yakınlığının, üretim teknolojisinin geliştirilmesinin ve bu sayede
fiyatının diğer rakip kimyasallara oranla oldukça ucuz olmasının bir sonucudur. Bu
nedenle, üretim yöntemlerinde modernleşme ve Pazar payı kapma yarışları
hızlanmıştır (Çiçek, 1999;Anıl ve Kılıç, 2000; Anıl vd, 2001).
Doğada, sayıları az olmakla birlikte kesinlikle tükenmez kaynaklı malzemeler
vardır. Su, hava gibi hayati önemi olan bu malzemelerin yanı sıra başka temel
maddeler de vardır ki onlar olmadan yaşamımız çok kısıtlanırdı. Bu maddeler
arasında en eski çağlardan beri bilinen, belli bir cazibesi olmayan, düşük maliyetli bir
malzeme de kireç ve kireç taşıdır. Kireçtaşının varlığı, dünya kabuğu elementlerinin
% 3,5-4’ünün kireç içermesi ve %2’sinin magnezyum içermesi ile kanıtlanmıştır.
Kalsiyum yer kabuğunda rastlanan tüm elementler içinde 5. sıradadır. Toprakta,
suda, bitki ve hayvan hayatında bulunur. İnsan ve hayvanların gıdalar yoluyla
aldıkları kalsiyumun hayati bir önemi vardır, eksikliği ise kötü sağlık ve kemik
deformasyonlarına neden olur
Dünyada çok çeşitli formasyon ve tipte kireçtaşı mevcuttur. Bunlar renk,
kimyasal bileşim mineraloji, kristal yapı, tekstür ve sertlik olarak değişirler. Kireç ve
kireçtaşı zaman zaman karıştırılan ve birbirlerinin yerine kullanılan deyimlerdir.
1. GİRİŞ Sercan ARIN
2
Kısaca tarif etmek gerekirse; kireçtaşı karbonat kayaları veya fosilleri tanımlayan bir
terim olarak kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonattan oluşur ve değişen
miktarlarda safsızlık içerir ki genelde bunlar alumina ve silistir.
Kireçtaşlarına karbonat kayaçları da denir. Bünyelerinde CaCO3 ve CaCO3
MgCO3 gibi minerallerin çoğunlukla bulunduğu kayaçlardır. Tabii kireçtaşının %90’ı
kalker, yani CaCO3’tır. Dolomitik kireçtaşının bileşiminde ise %10 – 35 oranında
MgCO3 bulunur. Kireçtaşları hem oksit hem de hidroksit formda olabilen beyaz
renkte fakat içindeki kimyasal saflık derecesine bağlı olarak kül rengi tonlarındadır.
Kireç zehirli olmayan, kokusuz, çevre dostu bir endüstriyel hammaddedir.
Günümüzde de bu kayaçlar, özellikle dekoratif amaçlı doğal malzemeler
olarak da kullanılmaktadır. Bu kayaçların doğada bol miktarda bulunması ve kolayca
işlenebilmesi mühendislik yapılarında kullanılmasına etki etmektedir. Kireçtaşının
hangi amaç için kullanılacağının önceden tespiti keşif masraflarının minimize
edilmesinin önünü açar. Eğer kireçtaşının kimyasal veya metalürjik sınıfa girmesi
arzu ediliyorsa; silis, alümina, kükürt, demir içeriğinin çok düşük olması gerekir.
Eğer yüksek magnezyum miktarı isteniyorsa; araştırma dolomitik kireçtaşlarına
yöneltilir. Eğer beton, yol yapımında kullanılacaksa; sertlik, hacim değişmezliği,
düşük poroziteye sahip kireçtaşlarına bakılır. Yapı sektöründe ise, kireçtaşının TSE
kriterlerine uyum göstermesi gerekmektedir (Kaya, 2008).
Ancak kireç yapımında kullanılacak olan kireçtaşının ise; bazı safsızlıklardan
arındırılmış olması gerekmektedir. Bunlar; demir, alüminyum, silis ve
magnezyumdur bu bahsedilen safsızlıklar kireç kalitesini olumsuz yönde
etkilemektedir. Özelliklede demir, kırmızı bir renge sahip olduğu için bilhassa
istenmemektedir.
Ülkemizde modern fırınların yanı sıra çok eski yıllara ait teknoloji ile, basit
fırınlarda da kireç üretimi yapılmaktadır. Bu fırınlarda odun, kömür, bazen
denetimsiz olarak lastik ve deri gibi sağlığa aykırı maddelerde yakılmaktadır. Doğal
olarak bu şekilde çalışan fırınların yakıt üretimleri çok fazla olmaktadır. Enerji
tüketimi ve maliyeti dikkate alındığında sektörün çevreye zarar vermeyecek, standart
bir kalitede, düzenli üretim yapabilecek modern fırınlara yönelmesi zorunlu hale
gelmektedir. Yasal düzenlemeler ve sürekli denetimler sayesinde gerçekleşebilecek
1. GİRİŞ Sercan ARIN
3
modernizasyonla, gelişmiş ülkelerde olduğu gibi, ülkemizde de kireç üretiminin
ağırlıklı olarak inşaat sektöründen, endüstri sektörüne kayması sağlanacaktır.
Petrokoku; yakıt olarak en güvenli ve külü en az olduğu için kullanılmaktadır.
Bunun yanı sıra kireç fabrikaları için en önemli parametrelerden biri olan
petrokokların fırınlarda yapılan bazı değişiklikler sonucu, PAH’ların parçalanarak
atmosfere deşarjlarına imkan veren sistem kurmak kaydıyla Çevre ve Orman
Bakanlığınca emisyon izinleri verilebileceğinden Adana-Ceyhan-Yılankale’de kurulu
bulunan kireç fabrikasına ait 4 fırın üzerinde gerçekleştirilen incelemeler ve ölçülen
emisyon değerleri üzerinde durularak, kanserojen özellikteki PAH’ların parçalanıp,
parçalanmadıklarının belirlenmesine yönelik Tübitak yetkili laboratuarındaki ölçüm
sonuçları baz alınmıştır. Bütün bu tedbirlere rağmen sistemin hatasız çalıştırılması ve
petrol kokunun stoklanması ve beslenmesi sırasında ortaya çıkacak bazı risklerin
dikkate alınarak bertaraf edilmesi durumunda petrol kokundan kaynaklanan
kanserojen risklerin tolerans sınırı altında kalacağı görülecektir.
Çevre yatırımları ile artmakta olan global rekabetçi pazar koşullarında,
gelişen teknolojinin de desteğiyle sektörel anlamda üretim teknik ve teknolojilerinin
değişimi ve yenilenmesi gereği hasıl olmuştur. Ülkemiz genelinde mevcut dik, sac,
yamaç tipi, Eberhart tabir edilen çeşitli kireç üretim fırınlarında göz kararı ya da
personelin inisiyatifinde bulunan üretim uygulamaları nedeniyle hem verimsiz
yakmalar sonucu maliyet kayıpları, hem de çevre emisyonlarına uygunsuzluklar
bulunmaktadır.
Mevcut yasa ve yönetmelikler ve çalışma koşullarına uygunsuzluklar
bulunmaktadır. Yakıt ve hammadde beslemesinin kontrolsüz yapıldığı kireç
fırınlarında yanma verimsiz, emisyonu kontrolsüz, petrol koku yakılması durumunda,
PAH (Poliaromatik hidrokarbon) salınımı oluşmaktadır. Beslemenin kontrollü
yapıldığı fırınlarda dahi yanma verimliliği ve yanma gazlarının bertarafı
sağlanmalıdır. Bu tip fırınlarda baca gazlarına müdahale imkanı bulunmamaktadır.
Aynı anda birden fazla fırının çalıştığı koşullarda emisyon sınırları aşılmakta ve
kontrol zorlaşmaktadır.
Emisyon izni ve bağlı yönetmeliklere uygun modernizasyon yapılarak
kalsinasyon işlemler; standart, ekonomik ve çevreci yasal kurallarla uygun hale
1. GİRİŞ Sercan ARIN
4
getirilmiştir. Yapılmış olan modifiye çalışmaları sayesinde A tipi emisyon iznine hak
kazanılmış ve Petro koku tahsisatı sayesinde ucuz enerjiye sahip olunup özel sektör
ortamında rekabete açık olan piyasa şartlarında devamlılığı sağlanmak istenmiştir.
Bu amaçla, kireçtaşlarının bazı fiziksel ve mühendislik özellikleri laboratuar
deneyleri ile belirlenmiş ve sonuçlar Çevre ve Orman bakanlığınca tayin edilen
minimum ve maksimum değerler elde edilerek atmosfere olan etkileri araştırılmıştır.
Kayaçların kimyasal analizleri Maden Mühendisliği Laboratuar’ında XRF ve
yaş yöntemlerle tespit edilecektir. Bunun yanı sıra numunelerin yüzey alan ve
porozitelerine bakılmıştır. Bu konu üzerinde yapılmış olan TÜBİTAK çalışması
örnek alınarak orda kullanılan kriterler esas alınmıştır.
Kireçtaşlarının özelliklerini belirlemek amacıyla petrografik çalışmalar için
ince kesitler yapılmıştır.
Bunun yanı sıra kireç fırınlarında kullanılacak hammaddenin kaliteli bir
üretime yönelik kireç üretimi optimizasyonuna yönelik de laboratuar çalışmaları
yapılmıştır.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
5
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Boynton, (1980); Önem (1997), Kireçtaşı kimyasal ve organik etkilerle
denizel ortamda çöken maddelerin oluşturduğu bir kayaçtır. Bütün jeologlar
kireçtaşının safsızlıklar hariç kalsit, aragonit, dolomit ve manyezit gibi dört ana
mineralden oluştuğunu belirtmektedir.
Kozlu (1987), Misis-Andırın dolaylarının stratigrafik ve yapısal evrimini
incelediği çalışmasında Üst Eosen-Oligosen yaşlı Misis-Andırın As Baseni ve
bölgede özellikle Misis-Nur Dağı’nda yüzlek veren Bulgurkaya Olistostromu
içerisinde yer aldığını belirlemiştir.
Kıvrıkoğlu (1996)’da yapmış olduğu çalışmada endüstriyel kullanım
açısından karbonatlı kayaçları değerlendirmiştir.
Çiçek (1999), çalışmasında kireç üretim teknolojisi, Türkiye’de kireç üretimi
ve kirecin kullanım alanlarına değinmiş ve sonuç olarak da Türkiye’de olmayan ve
ancak ülkemizin kalkınması açısından üzerinde durulması gereken kirece dayalı bazı
örnekler verilmiştir.
Yakut (2001)’de yapmış olduğu çalışmada İzmir İli çevresindeki
kireçtaşlarının mühendislik özellikleri ve kullanım alanlarını araştırmış ve bu
kireçtaşlarının uzun yıllarca bölge ihtiyaçlarını karşılayacak potansiyelde olduğunu
belirlemiştir.
Kılıç (2005), Çukurova Bölgesi kireçtaşları üzerinde yaptığı çalışma ile
kireçtaşlarının hammadde özelliklerini belirlemiş, kireçtaşlarının kalsinasyon
davranışlarını ve kalsinasyon kinetiğini incelemiştir. Kireç üretimi gerçekleştirilen
fırınları değerlendirmiş ve uygun yakma ortamları (fırınlar) hakkında bilgi vererek
modernizasyon çalışmaların üzerinde durulmuştur.
Sevdinli (2005), Adana’nın Doğusunda yer alan Ceyhan ilçesi ve yakın
civarında önceki bölümlerde anlatıldığı gibi farklı kökenli jeolojik birimler
mevcuttur. Bu birimler, mevcut aktif tektonik hatlar boyunca yüzeyde
gözlenmektedir. Çukurova bölgesinde inceleme alanı içerisinde KD-GB uzanımlı bu
mostraların mühendislik amaçlı çalışmalarda sıkça kullanıldığı gözlenmektedir.
Kullanım alanları değişiktir. Bölgede yer alan birçok evde duvar taşı (yapı taşı)
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
6
olarak kullanılırken, büyük projelerde agrega ve blok taşı olarak kullanımları
yaygındır. Kırsal kesimdeki evlerde kaliçiler, kireçtaşları, bazaltlar yer yer de
kumtaşları tuğla yerine kullanılmıştır. Yine aynı yerlerde bu tip kayaçların beton
malzemesi olarak da kullanımı yaygındır. Bu tip amaca yönelik ocak işletmeciliğinde
genelde yakınlık faktörü göz önüne alınmış, malzemenin niteliğine yönelik detaylı
bilimsel ve teknik çalışma yapılmamıştır. İnceleme alanı içerisinde kalan Adana
Çimento Sanayi kireçtaşlarını çimento hammaddesi olarak kullanılmaktadır. Benzer
olarak Ceyhan-Misis arasında yer alan değişik ocak işletmelerinde kireçtaşları ince
ve kaba agrega malzemesi olarak üretilmektedir. Buralarda kireç ocakları da
yaygındır.
Akın (2007), Kokar Pınar Kaynağı (Ceyhan-Adana)’nın hidrojeokimyasal
değerlendirilmesini yapmış ve kaynağın Piper diyagramına göre kalsiyum karbonatlı
ve magnezyum karbonatlı sular sınıfına girdiğini belirlemiştir.
Anıl ve Arkadaşları (2007), Adana-Ceyhan yöresindeki modifiye edilmiş
Eberhart tipi fırınlarda kireç kalitesini etkileyen faktörler; kireçtaşı kalitesi (kimyasal
analizleri ve yüzey alan poroziteleri ölçülerek belirlenmiştir) ve tabi tutulacakları
sıcakların yanı sıra, çevreye karşı olan duyarlılığı yani PAH ölçümlerini esas alan
çalışmalar yapılmıştır.
Baskın (2009), Yılankale (Ceyhan) taşocaklarını maden ocakları açılmadan
önce alınması gereken izinler açısından incelemiş ve madencilerin işletmeye
geçmeden önce hangi izinleri almaları gerektiği ve hazırladıkları raporların hangi
ölçütlere göre değerlendirileceği belirlenmiştir.
Turan (2010), Hatay-Akarca köyü yöresindeki kireçtaşlarının ve elde edilen
kirecin özelliklerini belirlemek amacı ile fiziko-mekanik ve kimyasal analizler
yapılmıştır. Açık renkli kireçtaşının uygun kalsinasyon koşullarında tamamen
CaO’ya dönüştüğü ve kireç üretimi için uygun olduğu, koyu renkli kireçtaşının ise
bünyesinde bulunan safsızlıklar nedeni ile kirece tam olarak dönüşemediği
görülmüştür.
Yurdakul (2010), Yılankale-Misis (Ceyhan-Adana) taş ocağından alınan
numunelerin kimyasal özellikleri, petrografik, mineralojik özellikleri ve TSE
standartlarına göre fiziko-mekanik özellileri tayin edilerek bu bölge kireç taşlarının
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
7
inşaat ve yapımında, kireç ve çimento üretiminde, tarım sektöründe, metalürjide,
şeker, kimya sanayinde, kömür ocaklarında ve baca gazı arıtımında
değerlendirileceği belirlenmiştir.
2.1. Kireçtaşının Tanımı ve Sınıflandırılması
Kirecin hammaddesi olan kireçtaşı veya kalker, genellikle kalsiyum karbonat
(CaCO3) dan oluşur. İçindeki kalsiyum karbonat oranını baz olarak yapılan
klasifikasyona göre kireçtaşı cinsleri şöyle sıralanır.
1. Çok yüksek kalsiyumlu kireçtaşı (KT) : CaCO3 : min. %97
2. Yüksek kalsiyumlu KT : CaCO3 : min. %95
3. Yüksek karbonatlı KT : (CaCO3+MgCO3) : min. %95
4. Kalsitik KT : MgCO3 : %5
5. Magnezyumlu KT : MgCO3 : %5-20
6. Dolomitik KT (Dolomit) : MgCO3 : %20-40
7. Yüksek magnezyumlu dolomit : MgCO3 : %40–46
Kireç, en az %90 CaCO3 içeren kireçtaşının kireç fırınlarında
900-1000 °C’ın üzerinde kalsinasyonu sonucunda kalsiyum oksite dönüşmesiyle elde
edilir.
CaCO3 + ISI → CaO + CO2 (2.1)
Kalsiyum oksidin ticari adı sönmemiş kireçtir (bazen piyasada parça veya
kelle kireç tabiri de kullanılmaktadır).
Kalsiyum oksit, suyla reaksiyona sokulması sonucunda kalsiyum hidroksite
veya ticari adıyla sönmüş kirece dönüşür:
CaO + H2O→Ca(OH)2 (2.2)
Kireçtaşı, sönmemiş kireç ve sönmüş kireçten oluşan ürün grubuna 'kireç
ürünleri' adı verilir. Kirecin hammaddesi olan ve doğada bol miktarda bulunan
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
8
kireçtaşı, karbonatlı tortul kayaç ve fosiller için kullanılan genel bir deyim olup,
yapısında prensip olarak kalsiyum karbonat veya kalsiyum karbonat/magnezyum
karbonat bileşikleri (CaCO3/MgCO3) kombine halde bulunur.
Bunun yanı sıra içinde değişik oranlarda demir, alüminyum, silisyum, kükürt
gibi safsızlıklara da rastlanabilir. Dünya’da çok çeşitli formasyon ve tiplerde
kireçtaşı mevcuttur. Bunlar orijin, jeolojik formasyon, mineralojik yapı, kristal
yapısı, kimyasal bileşim, renk ve sertlik özelliklerine göre gruplandırılır (örneğin
Tebeşir, Marn, Traverten gibi). İçindeki MgCO3 miktarının %20-40 arasında olması
durumunda ise kireçtaşı, rhombohedral yapıdaki dolomit, CaMg(CO3)2 adını alır.
Kalsiyum karbonatın iki ayrı kristal şekli, doğada hiç bir zaman saf halde
bulunmayan kalsit ve aragonittir. Teorik olarak %56 CaO ve %44 CO2 ihtiva ederler.
Kalsitin rhombohedral yapıda ve sertliğinin 3 Mohs olmasına karşın, 400 °C’de
kalsite dönüşen aragonitin kristal yapısı ortorombik ve sertliği 3.5-4 Mohs’tur
Karbonik ve diğer mineral asitleri içeren çözeltilerin ve aşınmanın etkisi ile
yapısında kalsiyum bulunduran kayaçlar parçalanmaktadır. Bu şekilde serbest kalan
kalsiyum akarsularla denize taşınmaktadır. Çözünmüş halde bulunan kalsiyum
karbonatın bir kısmı deniz suyundaki düşük çözünürlük nedeni ile tortullaşmaktadır.
Kireçtaşı içeren mağaralardaki dikitler, kireç içeren tuzlu çözeltilerden
yapısında karbondioksit bulunan kireçlerin çökmesi ile oluşmaktadır. Tuzlu çözelti
oyuklara sızmakta ve su, ısı etkisi ile buharlaşmaktadır. Çözelti bu şekilde fazlası ile
doygun hale geldiğinden, çok iyi dağılmış olan tortular ayrılmakta, yavaş yavaş
sertleşmekte ve süregelen dehidrasyon sonucunda da kristalleşmektedir
(Othmer, 1978).
Kalsiyum karbonat sedimantasyonu (çökelmesi) organik ve inorganik olmak
üzere baslıca iki yolla oluşur. Organik oluşum, çeşitli organizma kabuk, iskelet ve
salgılarının sedimantasyonuna ile meydana gelirken, inorganik (veya kimyasal)
oluşum ise karbonatların doğrudan olarak çökelmesine (kristalizasyon) dayanır
(Philip, 1984 ).
Özellikle geniş deniz dibi bölgelerinde, kalsiyum karbonat içeren çok büyük
bölgeler oluşmaktadır. Bu kütleler, ilk önce kireç çamuru halinde olmaktadır.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
9
Kurumuş deniz bitkileri ve omurgasız hayvanlar, bu kireç çamuru içindeki kirecin
iskeletini oluşturmaktadır. Bütün bu maddeler daha sonra kireçtaşı haline
dönüşmektedir (Betechtin, 1957).Oluşum şekilleri organik ve inorganik olarak iki
grupta incelenmektedir. Bunlar;
• Organik oluşum: Bu tip kayacın oluşumunda doğrudan organizmalar rol
oynar. Deniz ve göllerde yasayan bitki ve hayvan organizmaları (foraminifer, alg,
polip, mollüsk, ekinodem, sünger v.b.) suda çözünmüş halde bulunan kalsiyum ve
karbonatı özümleyerek kabuk, diş, iskelet gibi sert kısımlarında kalsiyum karbonat
olarak biriktirirler. Bu sentezler sıcak ve ılıman sularda daha kolay olur organizmalar
öldükten sonra bu birikimlerin tabakalar halinde 200-500 milyonluk zaman dilimleri
boyunca üst üste çökelmesiyle kireç tasları oluşur. Halen dünya deniz diplerinin
%37,4’ü bu tip tabakalarla örtülür.
• İnorganik oluşum (kimyasal oluşum): Deniz ve göllerdeki azotlu organik
maddelerin bozunması ve buna paralel olarak havadaki karbondioksitin yüksek
sıcaklıklarda çözünmesiyle sudaki CO2 konsantrasyonu artar. Erimiş haldeki CO2
suyla reaksiyona girerek karbonik asidi (H2CO3) oluşturur (Çiçek, 1999).
H2O + CO2↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO-3 (2.3)
Karbonik asidin sudaki kalsiyum iyonuna etkisiyle dönüşümlü bir kimyasal
olay meydana gelir ve bunun sonucunda da zaman zaman CaCO3 çökelir.
Ca +2+2 HCO3 ↔ Ca(HCO3) 2↔ H2O +↑ CO2(gaz)+ CaCO3 (2.4)
Kalsiyum karbonat çökelmesi ısı, basınç ve çalkalanma ile sıkıya
bağlantılıdır. Isı düşmesi, basınç azalması ve çalkantılı çökelmeyi arttıran
nedenlerdir. Diğer bir kimyasal oluşum modeli, kalsiyum içerikli çözeltilerin uygun
sıcaklık, basınç ve konsantrasyonda kızgın kayalar (örneğin granit) üzerine çökmesi
ve eski zamanlarda atmosferde bol miktarda bulunan karbondioksit ile reaksiyona
girerek kireçtaşını oluşturmasıdır.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
10
Kireçtaşı, oluştuğu bölgeye, kimyasal bileşimine, yapısına ve jeolojik
oluşumuna göre sınıflandırılabilmektedir. Kireçtaşı, kimyasal bileşimi esas alınarak
su şekilde sınıflandırılmaktadır (Boynton, 1980).
• Kalsiyum içeriği yüksek kireçtaşı: Yüksek oranda kalsiyum karbonat ile
%5’den daha az magnezyum karbonat içermektedir.
• Magnezyum içeriği yüksek kireçtaşı: Kalsiyum karbonatın yanı sıra
%5-20’ye kadar da magnezyum karbonat içermektedir. Diğer kireçtaşı türlerinin
Avrupa’da ve Amerika’da benimsenmiş olan tanımlamaları şunlardır.
• Killi kireçtaşı: Yapısında, kille birlikte oldukça yüksek oranda SiO2 ve
Al2O3 bulunmaktadır.
• Karbon içeren kireçtaşı: Safsızlık olarak turba veya asfalt gibi çeşitli tipte
organik madde içeren rengi siyah olan ve yandığında genellikle kötü bir koku çıkaran
kireçtaşı türüdür.
• Çimento taşı: Safsızlık olarak kil içeren kireçtaşıdır ve portland çimentosu
üretimi için uygun oranda SiO2, Al2O3 ve CaCO3 içermektedir.
• Tebeşir: Rengi, sertliği ve saflığı büyük ölçüde değişebilen tebeşir, kalsiyum
karbonatın yumuşak ve fosil içeren bir türüdür. Tane boyutu çok küçük olduğundan
biçimsiz görülmektedir. Gözenekli bir yapıya ve çok büyük yüzey alanına sahiptir.
• Demirli kireçtaşı: Yapısında safsızlık olarak oldukça fazla miktarda demir
içeren sarı veya kırmızı renkte kireçtaşıdır.
• Eritme taşı: Bu kireçtaşı en saf türlerden biridir. Metalürjik süreçlerde
eritme taşı olarak kullanılmakta ve en az %95 oranında kalsiyum karbonat
içermektedir.
• İzlanda sparı: En saf kireçtaşı türüdür; hemen hemen tamamı kalsiyum
karbonattır (%99,9). Optik cisimlerin yapımında kullanılmakta ve nadiren
rastlanmaktadır(Boynton, 1980; Othmer, 1978; Kraus ve ark., 1959; Grout, 1932).
• Fosforlu kireçtaşı: %5’e kadar fosfor içeren, kalsiyum yüzdesi yüksek bir
kireçtaşı türüdür. Kökeni ise deniz organizmalarıdır.
• Marn: SiO2 ve kil içeren kalkerlere verilen marn ismi aynı zamanda
göllerdeki ve bataklıklardaki kil içermeyen, buna rağmen toprak ve kil içeren
tortullar için de kullanılmaktadır. Marn deniz organizmalarının oluşturduğu karbonat
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
11
içeren bir kireçtaşı türüdür. Gevsek kristal yapısına çeşitli oranlarda karışmış olan kil
ve kum içermektedir; yumuşaktır.
• Traverten: Gözenekli bir yapısı vardır, kısmen mikroskopik organizmalar
tarafından oluşturulmaktadır. Doğal ve sıcak mineral kaynak sularındaki kalsiyum
karbonatın çökelmesi ile oluşan traverten mermer gibi kullanılmaktadır. Oniks ise
daha az gözeneklidir ve bantlı bir yapıya sahiptir.
2.2. Kireçtaşının Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
2.2.1. Fiziksel Özellikleri
• Molekül ağırlığı: CaCO3: 100,09 gr, MgCO3: 84,32 gr
• Renk: Kireçtaşının rengi içinde ihtiva ettiği safsızlıklar için bir ölçüdür.
Beyaz renk yüksek derecedeki saflığın; gri tonları karbon kaynaklı safsızlıkların
(kalsinasyon sırasında yok olur) veya/ve demir sülfitlerin varlığının; kahverengi,
yeşil, açık sarı ve kırmızı renkler demir ve mangan muhteviyatının işaretleridir.
Pembe renk ise dolomitik yapı belirtisidir. Mermerdeki safsızlıklar çok çeşitli renk
ve desende bulunurlar.
• Tekstür ve kristal yapısı: tüm kireçtaşı çeşitleri kristal yapıda olup yapıdaki
ebat, homojenlik ve düzen durumuna göre yoğunluk ve sertlik değerlerinde kendi
aralarında farklılıklar gösterir. Kalsitik ve dolomitik kireçtaşları rhomhedral; aragonit
ise ortorhombik yapıya sahiptir.
• Porozite (gözeneklilik) ve su emme kabiliyeti (absorbsiyon): Kireçtaşı:
%0,1–30; Mermer %0,1–2; tebeşir %15–40; dolomit %1–10 arasında bir
gözenekliliğe sahiptir. Gözenek ve organik madde oranına bağlı olan su emme
kabiliyeti ise yoğunluğu yüksek bir kireçtaşı için %0,4 mertebesindedir
(tebeşir % 20).
• Özgül ağırlık: Oda sıcaklığında kalsitin özgül ağırlığı 2,72 gr/cm3;
aragonitin 2,94 gr/cm3; dolomitin 2,86 gr/cm3’tür.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
12
• Görünür yoğunluk: Gözenek oranına ve gözeneklerdeki su miktarına bağlı
olarak değişen görünür yoğunluk, 110 oC’de kurutulmuş tipik bir kireçtaşı için
2–2,3 gr/cm3; dolomit için 2,7–2,9 gr/cm3 arasında değişir.
• Dökme yoğunluk (yığın yoğunluğu) : Öğütülüp elenen kireçtaşının birim
hacmindeki ağırlığıdır. Dökme yoğunluk, görünür yoğunluğa, ebat dağılımına
tanecik sekline ve nem oranına bağlıdır. Örneğin görünür yoğunluğu
1,40–1,45 gr/cm3 civarındadır. Genellikle 2-2,3 gr/cm3 arasında değişen dökme
yoğunluk, ince taneli fraksiyon oranının büyümesiyle %25’lere varan artışlar
gösterir.
• Sertlik: Ticari kireçtaşının sertliği genellikle 2-4 mohs arasında değişir.
Dolomit daha sert fakat kırılgandır.
• Mukavemet: Mermer ve traverten oluşumlarının çok yüksek mukavemet
değerlerine sahip olmasına karsın tebeşir ve marnın mukavemet değerleri çok
düşüktür (Lokman, 2000).
Basınç veya kırılma mukavemeti: 80–2000 kg/cm2
Kesme mukavemeti: 40–210 kg/cm2
Çekme mukavemeti: 24–62 kg/cm2
Aşınma mukavemeti: 4–10 kwh/t
• Isı iletkenliği: Gözenek durumuna ve yapıya bağlı ısı iletkenliği, sıcaklık
arttıkça azalır. 130 oC’de ölçülen değerler aşağıdaki gibidir.
Kireçtaşı: 0,0039
Dolomit: 0,0034
Tebeşir: 0,0022
• Özgül ısı: Sıcaklık durumuna göre özgül ısı değişim göstermektedir. Çizelge
2.1.’de sıcaklık farkına bağlı olarak özgül ısı değişimi verilmiştir.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
13
Çizelge 2.1. Sıcaklık değişimi - özgül ısı arasındaki bağıntı (Lokman, 2000). Sıcaklık Özgül ısı (cal/g-Co)
0 0,191
200 0,239
400 0,270
600 0,296
800 0,322
• Erime noktası: Tüm kireçtaşı türleri erimeden önce oksitlerine dönüşürler.
CaO’in erime nokrası 2800 oC, MgO’in erime noktası 2570 oC’dir.
• Beyazlık: Beyazlık, kagıt ve boya endüstrisinde dolgu maddesi ve pigment
olarak kullanılan doğal (NCC = Natural Calcium Carbonate) ve yapay
(PCC = Precipitated Calcium Carbonate) mikronize kireçtası üretimi için önemlidir.
NCC üretimi için istenen beyazlık aralığının 75–95 arası olmasına mukabil
PCC için 95 üzerinde bir beyazlık gerekir (ölçüm: DIN 5033, Bölüm 9 ve DIN
53163).
2.2.2. Kimyasal Özellikler
Karbonatlar kimyasal olarak oksit ve hidroksitler kadar aktif olmadıklarından
fiziksel özellikleri daha önemlidir. Aşağıda kireçtaşının bazı önemli kimyasal
özellikleri verilmektedir.
• Kimyasal stabilice: Kalsitin ve dolomitik kireçtaşları kimyasal olarak en
kararlı maddeler arasındadır. 600 oC sıcaklığa kadar kesinlikle ayrışmazlar ve CO2
ihtiva etmeyen sulardan etkilenmezler. Bununla beraber aragonit, kalsit ve dolomit
gibi stabil değildir ve sulu ortamlarda ve ya 400 oC’nin üzerinde kristal yapısını
değiştirmeden kalsite dönüşür. Kireçtaşı daha yüksek sıcaklılarda ayrışarak kalsiyum
okside dönüşür (kalsinasyon). Kuvvetli asitler kireçtaşına etki eder (karbonik asit
hafifçe bir destabilizasyon etkisi yapar).
• Karbondioksit ile reaksiyon: Kireçtaşının çözünme oranı karbondioksitli
sularda artar. Kireçtaşı dönüşümlü bir reaksiyonla kalsiyum bikarbonata dönüşür.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
14
CaCO3 +H2O +CO2↔ Ca(HCO) 3 (2.5)
MgCO3+ H2O +CO2↔ Mg(HCO3) 2 (2.6)
Bikarbonat iyonunun ısıtılmasıyla karbondioksit uçar ve reaksiyon geriye
dönerek kalsiyum/magnezyum karbonat yeniden çöker (boru ve kazanlarda çökme
mekanizması) CO2 oranı arttıkça kireçtaşının çözünürlüğü hafifçe yükselir. Örneğin
1atm CO2 basıncında 1gr/l çözünen kireçtaşı, 30 ata CO2 basıncında 28 gr/l çözünür.
Çözünürlük sıcaklıkla ters orantılıdır. Örneğin 1 ata CO2 basıncında 9 oC’de
1,3 gr/l çözünen kireçtaşı 35 oC sıcaklıkta 0,765 gr/l; 50 C de 0,6 gr/l çözünür.
• PH değeri: Kalsitim kireçtaşının sudaki PH değerinin 8–9 olmasına karsın
dolomitin PH değeri 9–9,2 arasındadır (Lokman, 2000).
• Asitlerle reaksiyon: Kireçtaşı genellikle tüm kuvvetli asitlerle CO2 çıkararak
reaksiyona girer ve bu nedenle asit nötralizasyonunda kullanılır.
CaCO3 +H2SO4 →CaSO4 + H2O + CO2 (2.7)
Kalsitim kireçtaşı, seyreltik hidroklorik ve nitrik asitle oda sıcaklığında
kolayca reaksiyona girer. Kireçtaşının kükürtlü asitlerde 95 oC’nin üzerinde olan
reaksiyonu baca gazı desülfürizasyon prosesinin temel taşını teşkil eder:
2 CaCO3 + 3SO2→ 2CaSO4 + S + 2CO2 + 74 cal→ CaH(SO3) 2 (2.8)
Kireçtaşı azotdioksit ihtiva eden gazlarla da kireç kadar hızlı reaksiyona girer:
CaCO3 + 3NO2→ Ca(NO3) 2 +CO 2 + NO + 27 cal (2.9)
Buna mukabil azotmonoksitle reaksiyona girmez.
• Temel dekompozisyon: Kireçtaşının en önemli özelliğidir. Bütün karbonatlı
kayaçlar yüksek sıcaklıklarda (600 oC) CO2 gazı vererek oksitlerine dönüşürler
(kalsinasyon).
CaCO3 + ISI (950 oC)→ CaO + CO2 (2.10)
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
15
Kireçtaşının ısıtılmasıyla içindeki CO2 gazının tasa uyguladığı iç basıncıda
dissosiasyonla (dekompozisyon) birlikte atar. Örneğin 600 oC’de 0.03 atm basınç,
800 oC’de 0.24 atm, 900 oC’de ise 1 atm olur (Lokman, 2000).
2.3. Teknoloji
Kireç üretim prosesi; kireçtaşı hazırlama, kalsinasyon, söndürme ve
paketlemeden oluşur. Hammadde ocaklarından delme, patlatma yöntemiyle çıkarılan
kireçtaşı, kırıcılarda kırılıp, (gerektiğinde yıkanarak) elenir. Fırınlara beslenecek
boyuttakiler (10-200 mm) kalsinasyon için; daha küçük boyuttakiler ise agrega
olarak sınıflandırılır.
Sönmemiş kireç çeşitli sektörlerin ihtiyacı olarak piyasaya arz edilebildiği
gibi, 0-5 mm boyutlarına öğütülüp söndürme ünitelerinde söndürülmek suretiyle
< 0,090 mm partikül büyüklüğünde sönmüş toz kireç olarak kullanımı da yaygındır.
Kireç üretiminde ana ünite fırınlardır. Fırın tiplerine, proses koşullarına ve
elde edilecek kirecin özelliklerine göre kireçtaşı hazırlanır. Kireçtaşının; kimyasal
yapısı, mukavemeti ve aşınma direnci, ısı karşısında ufalanma özelliği, saflığı,
boyutları ve şekli kalsinasyonu doğrudan etkileyen özellikleridir (DPT, 2001).
Kireçtaşının fırınlarda kalsinasyonu sırasında dekompozisyon kinetiğini
belirleyen faktörler aşağıdaki gibidir.
1) Fırının ön ısıtma bölgesine giren kireçtaşı, yükselen yanma gazları ile
800 oC’ye kadar ısınır (bu ısı; kireçtaşı nemine, yüzey kirliliklerine ve fırın
kayıplarına karşı ek enerji ihtiyacını da kapsamaktadır). Bu sıcaklıkta kireçtaşından
çıkan CO2 basıncı, fırın atmosferinde bulunan CO2'nin kısmi basıncına eşittir.
2) Sıcaklık yükseldikçe taş yüzeyinin dekompozisyonu başlar ve 900 oC'a
gelindiğinde yüzeydeki CaO’e dönüşmüş kireçtaşı tabakası örneğin 0,5 mm’ye ulaşır
(25 mm ebadındaki bir taşın ağırlıkça yaklaşık %5’i).
3) Kalsinasyon sıcaklığı olan 900 oC geçildiğinde kısmi basınç 1 atmosferi
geçer ve kireçleşen tabakanın kalınlığı artar ve kalsinasyon tamamlanır. CaO
oluşumu CO2'nin, taşta çıkmak için izlediği yollarda gözenekler meydana getirerek
dışarı çıkmasıyla gerçekleşmektedir.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
16
Kireçtaşının karakteristiği, elde edilecek kirecin kalitesi, yakıt cinsi ve
maliyeti, yerleşim durumu, çevre sağlığı, iş güvenliği, üretim kapasitesi ve yatırım
maliyeti, fırın teknolojisi seçimini etkileyen ana faktörlerdir.
Fırınlarda genel olarak kullanılan yakıtlar fuel-oil, kömür (linyit, kok, petrol
koku vs...) ve doğalgaz ve LPG’dir (DPT, 2001).
Yukarıdaki tabloda görüldüğü gibi, kalsinasyon için gerekli ısı ihtiyacı
860-1800 kcal/kg sönmemiş kireçtir. Bu kadar geniş aralıktaki yakıt tüketim
değerleri ve yakıt birim fiyatlarındaki ciddi farklılıkların üretim maliyetine etkisi,
fırın yakma sistemi ve yakıt seçiminin önemini arttırmaktadır.
Ülkemizde modern fırınların yanı sıra çok eski yıllara ait teknolojide, basit
fırınlarda da üretim yapılmaktadır. Bu fırınlarda odun, kömür, bazen denetimsiz
olarak lastik ve deri gibi sağlığa aykırı maddeler de yakılmaktadır. Doğal olarak bu
şekilde çalışan fırınların yakıt tüketimleri çok fazla olmaktadır. Enerji tüketimi ve
maliyeti dikkate alındığında sektörün çevreye zarar vermeyecek, standart bir
kalitede, düzenli üretim yapabilecek modern fırınlara yönelmesi zorunlu hale
gelmektedir. Yasal düzenlemeler ve sürekli denetimler sayesinde
gerçekleştirilebilecek bu modernizasyon, gelişmiş ülkelerde olduğu gibi, ülkemizde
de kireç tüketiminin ağırlıklı olarak inşaat sektöründen, endüstriye kayması
durumunda büyük yarar sağlayacaktır. Bölgesine kireç taşının doğrudan üzerine
püskürtülerek yakılır. İki veya üç şaftlı olan bu fırınlarda, şaftlardan birinde yanma
gerçekleşirken, diğer şaftlara yönlendirilen yanma gazlarından ön ısıtma sağlanır.
Fırın, yanma sırasında sürekli basınç altındadır (250-300 mbar).
Yakma havası yakıtla birlikte, yakıt besleme yönüne paralel olarak verilir.
Homojen bir kalsinasyon işlemi için yakıt verme lensleri yanma yüzeyine eşit
aralıklarla dağıtılmıştır.
Doğrudan yakıtla ve sıcak yanma gazlarıyla temas eden kireçtaşında
kalsinasyon, yüzeyden başlayarak iç bölgelere doğru gerçekleşir. Kireçleşmiş
fraksiyonlar fırını terk ederken aşağıdan ters yönde verilen soğuk hava, kirecin
soğumasını sağlarken kendi ısınarak, sekonder hava olarak fırın yanma bölgesine
girer.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
17
Kireçtaşı şaftlara sıra ile beslenir. Bir yanma programında gerekli yakıt,
yakma ve soğutma havası miktarı set edilerek program başlatılır. Otomatik olarak
tekrarlanan bu programların süresi ve sayısı kapasiteye bağlı olarak değişir.
Katı yakıtlarda bile pulverize ve homojen yakıt besleme nedeniyle teorik
yakma havası ihtiyacının %20 fazlası ile yanma sonucu, baca gazlarında yasalarda
belirlenen emisyon değerleri rahatlıkla sağlanabilmektedir. Yakıt bünyesindeki
kükürdün yanması sonucu oluşan kükürtdioksidin büyük bölümü, kalsinasyon
ortamında kireç tarafından absorbe edilir. Yanma gazlarının bacayı terk ettiği
noktada fırından sürüklenen toz partiküllerinin de tutulduğu, özel toz tutucu filtreler
bulunmaktadır. Bu filtreler sayesinde, normal rejimde çalışan bir fırında bacadan toz
çıkışı gözlenmez (DPT, 2001).
Enerji tüketimi, kireç kalitesi ve çevre açısından son derece geliştirilmiş bu
tip fırınlarda katı yakıt dışında, fuel-oil veya doğal gaz kullanımı ile daha yüksek
verimde yanma sağladığı için çok mükemmel baca gazı emisyon değerlerine, üstün
kireç kalitesine ulaşmak mümkün olmaktadır. Bu nedenlerden dolayı, bu tip fırınların
ülkemizde sektörün gelişmesine özellikle gaz yakıt maliyetinin daha düşük
sağlanabilmesinin büyük katkısı olacaktır.
Sönmüş toz kireç, açık yüklenerek veya paketleme ünitelerinde torbalanarak
satışa sunulur Sönmemiş kirecin belli miktardaki suyla söndürülmesiyle sönmüş
kireç elde edilir:
2.4. Kalsinasyon İşlemleri
2.4.1. Kireçtaşı Kalsinasyonu
Kireç, kireçtaşının fırınlarda 900 °C civarındaki sıcaklıklarda kalsine edilmesi
ile elde edilmektedir.
CaCO3 + ISI → CaO + CO2↑ (3.2)
100 56 44
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
18
Reaksiyon ürünü kalsiyum oksit veya diğer ismi ile sönmemiş kireç (CaO) bu
haliyle kullanıldığı gibi, suyla reaksiyona sokularak sönmüş toz kireç (Ca(OH)2)
şeklindeki kullanımı da oldukça yaygındır (Duda, 1985; Imhof, 2000).
CaO + H2O → Ca(OH)2+ ISI (270 kcal/kg CaO) (3.3)
Kireçtaşının fırınlarda yakılması ile elde edilen sönmemiş kirecin ekonomik
ve aynı zamanda iyi kalitede üretilebilmesi için proses girdileri olan kireçtaşı, yakıt
ve refrakter malzemenin uygun olarak seçilmesi gerekmektedir (Şekil 2.1).
Şekil 2.1. Çalışan bir fırında; yakıt, kireçtaşı ve refrakter tuğla görüntüsü
1 kg CaCO3 kalsinasyonu için 900 ºC sıcaklıkta 733 kcal’ye ihtiyaç vardır
(kimyasal reaksiyon ısısı). Dekompozisyon sıcaklığına erişilene kadar verilecek 442
kcal/kg’da hesaba katılırsa toplam enerji yaklaşık olarak 1175 kcal/kg CaO’e
çıkmaktadır (pratikte ısı geri kazanılabildiğinden bu ısı kayıplar dahil 900 kcal/kg
CaO’nun altına kadar düşebilmektedir (Duda, 1985; Imhof, 2000).
Bu arada rekarbonizasyonu önlemek için kireçtaşından çıkan karbondioksit
gazı ortamdan uzaklaştırılmaktadır. Yüzeyde ve ön ısıtma bölgesinde 800 ºC’lerde
başlayan taş dekompozisyonu, yüzeyden çekirdeğe gittikçe yavaşlamaktadır. Bunun
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
19
ana nedenlerinde birisi oluşan CaO’nun ısı geçirgenliğinin CaCO3’e göre daha az
olmasıdır (Dürüs, 1988). Diğer taraftan kalsinasyon süresi, taş yoğunluğu ve
kalınlığı arttıkça artmaktadır. Şekil 2.2'de kalsinasyon sırasında kireçtaşında olan
değişiklikler gösterilmektedir.
Şekil 2.2. Kalsinasyon sırasında kireçtaşında meydana gelen değişimler (Lokman,2000)
Şekil 2.3. CaCO3 İçindeki CO2 miktarının ve basıncının sıcaklığa bağlı olarak değişimi (Lokman, 2000)
a) Kireçtaşı oda sıcaklığında
b) CO2 çıkışı öncesi taş genleşmesi
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
20
c)Yüzeysel gaz çıkışı başlangıcı; mikro CaO kristalleri henüz kalsinasyona
uğramamış çekirdek dış yüzeyine yapışmakta, taş hacmi pek değişmemekte ancak
CaO'de gözenek sayısı artmaktadır.
d) Kalsinasyon sona ermekte, CaO kristalleri büyümekte, gözenek hacmi
maksimuma ulaşmakta ve taş hacmi ise yine eski büyüklüğünde kalmaktadır.
e) Büyümeye devam eden CaO kristalleri aglomera olmakta, taş ve gözenek hacmi
ise küçülmektedir.
Kireçtaşının çözünme sıcaklığına etki eden en önemli faktörlerin başında
CO2 basıncı ve CO2 konsantrasyonu gelmektedir (Şekil 2.3). Isının kalsinasyon
sıcaklığını geçmesi halinde aglomerasyon başlamakta, gözenekler ve gaz yolları
kapanmakta, taş küçülmekte ve ağırlaşmaktadır. Kireçteki karbonat kısmın çok
azalması ve böylece serbest CaO oranının çok yükselmiş olmasına rağmen
gözenekler kapandığından kirecin reaktivitesi düşmektedir. Böyle pişmiş kirece aşırı
pişmiş sert kireç denmektedir (Şekil 2.4).
Şekil 2.4. Pişme şartlarının kireç kalitesi üzerine etkisi (a- Az pişmiş kireç, b-Sert
pişmiş kireç, c- Yumuşak pişmiş kireç) (Lokman, 2000)
Yumuşak pişmiş kireç daha düşük sıcaklıklarda 900-1000 °C'de pişirilmiş
(veya fırın kalsinasyon bölgesinden hızlı geçmiş), bol gözenekli, yüksek reaktiviteli,
hafif ve söndürülmesi kolay bir kireçtir. Pişme türlerine göre kireç özellikleri Çizelge
2.2’de (Lokman, 2000) verilmiştir.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
21
Çizelge 2.2. Pişme türlerinin kireç kalitesi üzerine etkisi (Lokman, 2000)
Pişme türü Sıcaklık
(°C)
Gözenek
sayısı
Yoğunluk
(g/cm3)
Çekirdek
oranı (%)
Serbest
CaO oranı
(%)
Reaktivite T60
(dak)
Az pişmiş <900 Az 2.0-3.5 >15 <80 Düşük (>9)
Yumuşak pişmiş 900-1000 Çok 1.5-1.9 3-6 >85 Yüksek (<3)
Orta pişmiş 1000-1100 Orta 1.8-2.4 2-4 Orta (3-9)
Sert pişmiş 1100-1400 Az 2.4-2.6 1-2 >90 Düşük (>9)
Sinterleşmiş >1400 Yok 3.0-3.5 ~0 >95 Yok
2.4.2. Tüketilen Enerji
Kireçtaşının kalsinasyon tepkimesinin gerçekleşebilmesi için önce en düşük
ayrışma sıcaklığına kadar gerekli olan ısının harcanması gerekmektedir. Ayrıca
kireçtaşının içerdiği karbondioksitin tamamının açığa çıkması, başka bir deyişle
kalsinasyon tepkimesinin tamamlanması için ilave bir enerji gerekmektedir. Bu
enerjinin miktarı ortam koşullarına bağlı olarak değişmektedir
(Ullmanns, 1977; Boynton, 1980).
2.4.3. Isıtma Sırasında Tanecik Yapısında Meydana Gelen Değişimler
Kireçtaşının kalsinasyonu sırasında, ayrışma sıcaklığına ulaşıncaya kadar
tanecik yapısında bazı fiziksel değişimler meydana gelmektedir. Öncelikle taşın
yüzey nemi uzaklaşmakta ve sıcaklığın yükselmesi ile az miktardaki organik madde
içeriği yanmaktadır. Bu nedenle kalsinasyonun başladığı sıcaklığa ulaşılmadan önce
de kireçtaşı taneciğinin kristal kafesinde mikro gözenekler ve çatlaklar
oluşabilmektedir (Meriçboyu, 1992).
2.4.4. Tane Boyutunun Etkisi
Kalsine edilecek kireçtaşının tane boyutu, kalsinasyon koşullarını etkileyen
en önemli değişkenlerden birisidir. Ayrışma, taneciğin yüzeyinden merkezine doğru
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
22
ilerlediği için büyük çaplı tanelerin tamamen ayrışması çok zordur ve fazla zaman
gerektirmektedir. Büyük tanelerde tanecik içinde oluşan karbondioksit gazının açığa
çıkmak için geçeceği yol uzadığı için, gazın geçebilmesi için gerekli basınca oldukça
yüksek sıcaklıklarda ulaşılabilmektedir. Kalsinasyonun yüksek sıcaklıklarda
gerçekleştirilmesi ise tanecik yüzeyinde sinterleşmenin başlamasına neden
olmaktadır (Boynton, 1980). Olumsuz ayrışma koşullarında tanecik yüzeyinde
sinterleşme ve/veya tekrar karbonatlaşma olabilmekte, tanecik merkezinde ise
ayrışmamış karbonat çekirdeği kalabilmektedir. Bu koşullar altında yoğunluğu fazla,
aktifliği ve yüzey alanı düşük bir kireç oluşmaktadır. Ayrıca, kalsinasyon sırasında
tanecik içinde oluşan sıcaklık profili, büyüyen ısıtma hızı ve tanecik çapı ile
artmaktadır (Ullmanns, 1977). Tanecik çapı büyükse veya kalsinasyon süresi kısa ise
bu profil, işlem süresince korunmaktadır. Karbondioksitin açığa çıkmak için
geçeceği yol kısa olduğundan küçük tanecikler, büyük taneciklerden daha düşük
sıcaklıklarda ve daha hızlı kalsine olma eğilimindedir. Tane boyutunun küçük
olmasının diğer bir sonucu da yüzey alanın artması ve ısı transferinin daha iyi
gerçekleşmesidir (Borgwardt, 1985). Doğu ve Doğu (1992), Ar ve Doğu (2001),
yapmış oldukları çalışmalarda sıcaklığın artmasının, reaksiyon hızını arttırdığı,
bunun sonucu olarak da kısa sürede tane dışında bir CaSO4 kabuğunun oluştuğunu ve
tane içinde aktif CaO olmasına rağmen reaksiyonun durduğunu gözlemlemiştir. Tane
boyutunun küçülmesiyle, sıcaklıkla dönüşüm oranı değişiminin azaldığını ve
bununda tane iriliği ufaldıkça tane içindeki difüzyon direncinin öneminin azalmasına
bağlı olduğunu belirtmişlerdir. Sonuç olarak da, dönüşüm oranını artırmak için
sıcaklığın çok yüksek olmamasını ve tane iriliğinin ise mümkün olduğu kadar küçük
olması gerektiğini belirtmişlerdir. Tanecik çap dağılımı geniş aralıklarda değişen bir
karışımın kalsine edilmesi istendiğinde, uygun kalsinasyon sıcaklığını belirlemek
zordur; çünkü küçük taneciklerin tamamen kalsine olduğu sıcaklık aralığında büyük
tanecikler kalsine olamaz, büyük taneciklerin tamamen kalsine olduğu sıcaklık
aralığında ise küçük tanecikler sinterleşme eğilimi göstermektedir. Sabit bir
sıcaklıktaki kalsinasyon hızı, tanecik çapı ile ters orantılı olmakta; yani tanecik çapı
küçüldükçe kalsinasyon hızı artmaktadır.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
23
2.4.5. Sıcaklık ve Sürenin Etkisi
Sorbentin (tutunan) özellikleri ne olursa olsun, kalsinasyon sıcaklığının
yüksek olması ve kalsinasyon süresinin uzun tutulması, yanmış kireç oluşumuna
neden olmaktadır. Yoğunluğu ve büzülme oranının yüksek olmasından dolayı
yanmış kirecin kimyasal aktifliği düşük olmaktadır (Othmer, 1978; Hedin, 1961;
Murray, 1956).
Kalsine kireçtaşı ve dolomitin kimyasal aktifliği, genellikle kalsiyum oksitin
suda hidratlaşma hızı ile ölçülmektedir. Aşırı yanmış kalsiyum oksitin kristal kafesi
çok sıkıdır ve oksit molekülleri birbirine çok yakındır; bu durum hidratlaşma hızını
oldukça yavaşlatmaktadır. Eğer kalsinasyon en düşük ayrışma sıcaklığında
gerçekleştirilirse, tepkimenin başlaması gecikebilmekte; tepkime ancak ayrışma
sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklıkta çalıştığı zaman hızla
gerçekleştirilebilmektedir. Sıcaklık artışının etkisi sürenin uzatılma etkisinden fazla
olmaktadır (Ray ve Mathers, 1928; Rao, 1993).
Kireçtaşı şiddetli kalsinasyon koşullarında (yüksek sıcaklık ve uzun süre)
kalsine edilirse; sinterleşme başlamakta, kireçtaşı aşırı yanmış hale gelmekte ve
başlangıç boyutunun %25-50’si oranında küçülmektedir. Bu büzülmenin sonucunda
gözenek ve çatlaklar kapanmakta ve kireçtaşının yoğunluğu artmaktadır
(Othmer, 1978). Kalsinasyon tepkimesinin ürünü olan kalsiyum oksitin aktifliği,
kalsiyum karbonatın parçalanmasından hemen sonra en üst düzeydedir; kalsinasyon
süresi veya daha önemlisi sıcaklığı artırılınca azalmaktadır.
2.4.6. Ağırlık Kaybı ve Gözeneklilik
100 kg saf kalsiyum karbonattan kalsinasyon sonucunda, 56 kg kalsiyum
oksit ve 44 kg karbondioksit oluşmaktadır. Kireçtaşı, kalsinasyon sonucu kütlesinin
yaklaşık %44’ünü kaybetmekte ve taneciğin dış şekli önemli ölçüde
değişmediğinden gözenekliliği artmaktadır. Kalsiyum karbonatın molar hacmi
37.10-3 m3/kmol kalsiyum oksitinki ise 17.10-3 m3/kmol’dür (Münzner ve ark., 1985).
Kireçtaşının özgül hacmi, kalsinasyon sırasında %46 kadar azalmaktadır. Saf
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
24
magnezyum karbonat kalsine olduğu zaman ağırlığının %52’sini kaybettiği için
magnezyum karbonat içeriği yüksek dolomitlerin kütle kaybı da daha fazla
olmaktadır.
Kalsinasyon sırasında karbondioksit gazının çıkışı ile oluşan gözenekler,
makro ve mikro gözenekler halinde olmaktadır. Mikro gözeneklerin fazla olması
kireçtaşı veya dolomit taneciğinin yüzey alanını önemli ölçüde artırmaktadır.
Gözeneklilik ve gözenek çap dağılımı kimyasal aktifliğin en önemli göstergeleridir.
2.4.7. Safsızlıkların Etkisi
Kireçtaşının içerdiği safsızlıklar, kalsinasyon sürecini genellikle
karmaşıklaştırmaktadır. Silika, alümina ve demir gibi safsızlıklar yüksek
sıcaklıklarda kalsiyum oksit ile kimyasal birleşme eğilimi göstererek silikatları,
alüminatları ve ferritleri oluşturmaktadır (Othmer, 1978).
Sabit veya akışkan yakıcılarda bulunan yakıt külü de düşük sıcaklıkta eriyen
kalsiyum bileşikleri oluşturarak yüzey sinterleşmesine neden olmaktadır
(Ullmanns, 1977).
Kalsinasyon sonucu açığa çıkan karbondioksit, bazı koşullarda kalsiyum
oksitin yüzeyinde tekrar tutularak yeniden karbonatlaşmaya neden olmaktadır. Bu
bakımdan kalsinasyon sırasında oluşan karbondioksitin çıkış hızı önemlidir.
Kalsinasyon sırasında kireçtaşının yapısındaki çökme sonucu oluşan çatlaklar, gaz
çıkış hızını artırmaktadır. Ayrıca kireçtaşının içerdiği nem ve organik safsızlıklar da
kalsinasyon sıcaklığına kadar bozunmakta ve karbondioksitin çıkışını kolaylaştırıcı
rol oynamaktadır. Özellikle büyük kristalli bazı kireçtaşları, tam kalsine
edilememekte ve ön ısıtma veya kalsinasyon sırasında ufak parçalara ayrılma eğilimi
göstermektedir. Belirli bir kireçtaşı veya dolomitin kalsinasyon sırasındaki davranışı
sadece deneysel olarak saptanabilmektedir.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
25
2.4.8. Tuzların Etkisi
Kireçtaşının kalsinasyonu esnasında bazen küçük miktarlarda sodyum klorür
eklemek (% 0,2-1,0) yakıt ekonomisinde ve taşın kalitesinin yükseltilmesinde önemli
rol oynamaktadır (Murakami, 2003; Fuertes ve Fernandez, 1996).
2.5. Yakıt
Kalsinasyon için kullanılan ve ton başına kireç üretim maliyetinin
%40–50’sini teşkil eden yakıtın tür ve kalitesinin üretilen kireç kalitesine olan etkisi
büyük boyutlardadır. Bazı yakıtlarla gözenekli, yumuşak pişmiş, reaktif kireç;
bazılarıyla az gözenekli, sert pismiş, az reaktif kireç üretilebilir (Lokman, 2000).
Kullanılan yakıt, kirecin kükürt ve safsızlık içeriğine de etki eder. Ayrıca
emisyon oluşturması nedeniyle çevre kirliliği açısından da önemi vardır. En eski tip
kireç fırınlarında (pota ocağı) genellikle kurutulduktan sonra kullanılan ağaçlar,
kireçtaşıyla değişen sıralarda üst üste konularak alttan ateşlenirdi.
Uzun ve yavaş alevle yanan kireçtaşı, reaktivitesi yüksek kirece
dönüştürmektedir. Daha sonra kullanılan iri taneli bitümlü kömürlerin yanması kısa
ve daha şiddetli alevle olduğundan aşırı yanmış kireç oranı çoğaldı. Bunun yanı sıra
yüksek ısılarda yanma külünün eriyerek kireçle reaksiyona girmesi tanelerin kendi
aralarında ve refrakterle bloklaşma tehlikesi meydana getirir. Baca gazlarındaki
emisyonlar ise çevresi sorunlara yol açabilmektedir. Buna mukabil kömür daha az
uçucu ihtiva ettiğinden ısı emisyonu, dolayısıyla yanma randımanı arttı.
Klasik şaft fırınları ise sürekli çalışmakta ve yakıt olarak ince taneli bitümlü
kömür, indirekt gaz, fuel–oil ve doğal gaz kullanılmaktadır.
• İnce taneli bitümlü kömür külünün erime noktası 1200 oC’den fazla ve
kül miktarı da az olduğundan pek sorun çıkarmamaktadır. Ayrıca küller fırın
çıkışında elenmektedir. Kükürtün büyük kısmı birim kütlede daha büyük yüzeye
sahip olan ince taneli franksiyon tarafından emilmektedir (Lokman, 2000).
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
26
• İndirekt gaz yakma sisteminde yakıt, fırın dışındaki kameralarda
indirgen bir ortam oluşması için eksik havayla yakılmaktadır. İndirekt gaz, yakma
gazı ve inert gazdan teşekkül etmektedir. Yakma gazının ana bileşenleri CO, H2 ve
az miktarda CH4’dür. İnert gaz ise genellikle N2’den oluşur. Aşağıda örnek olarak bir
indirekt gazın önemli bileşenlerinin analizi verilmektedir: CO: %5, H2: %10,
CH4: %4, N2: %52, CO2: %5 ve O2: %1 ‘dir. Kömürün külünün büyük kısmı yakma
kamerasında kaldığından kireçle reaksiyona girme tehlikesi çok azalmıştır. Isı değeri
1500 Kcal/Nm3 olan indirekt gaz, kireci uzun alevle yavaş yakarak reaktif olmasını
sağlar.
• Fuel–oil ya gazlaştırıldıktan sonra yada tasın üzerine jet nozzıllarla
direkt püskürtülerek verilir. Uzun ve yumuşak bir alev elde etmek için genellikle az
bir hava fazlasıyla yakılır (koyu duman teşekkülü). Kireç kalitesi orta–düşük
reaktiviteli olur. Kükürtün büyük kısmı CaSO4 olarak parça yüzeylerinde tutulur. Kül
oluşmaz. Spesifik ısı değerleri 1100–1250 kcal/kg-CaO arasında değişmektedir.
• Eser miktarda kükürt ve hiç kül bırakmayan çevre dostu doğal gazla
diğer yakıtlara göre daha uzun ve yumuşak alev; dolayısıyla daha reaktif kireç elde
edilir. Gerek yüksek emisyon değerleri gerekse düşük reaktiviteli ürün nedeniyle
klasik şaft fırınları modernleştirilmiştir. Günümüz modern şaft fırınlarında artık
yüksek ısı randımanlarında ve düşük emisyon ve kızdırma kaybı değerlerinde
az–orta pişmiş kireç kalitesi, elde edilebilmektedir (Lokman, 2000).
2.5.1. Petrol Kokları: Türleri, Özellikleri, Üretim Yöntemleri ve Kullanım
Alanları
Petrokok ham petrol rafinasyonunun katı bir yan ürünüdür. Tarihsel olarak
petrokok rafinasyon İşleminin istenmeyen bir atığı olarak düşünülmesine rağmen,
son yıllarda değerli bir yan ürün olarak ele alınmakta; alüminyum ve çelik
endüstrilerinin kritik bir girdisini oluşturmakta ve endüstriyel amaçlı bir yalat olarak
diğer yakıtlar ile rekabet edebileceği düşünülmektedir. Petrokokun yüksek karbon
içermesi ve dolayısı ile yüksek ısıl değere sahip olması, düşük kül içeriği ve fiyat
düzeyi; alternatif bir yakıt olarak ele alınmasında önemli faktörler olarak
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
27
düşünülebilir. Bazı durumlarda yüksek değerlere çıkabilen kükürt ve metal içeriği
değerleri ise daha yaygın kullanım açısından çözülmesi gerekli problemler olarak
görülmektedir.
2.5.1.1. Fiziksel ve Kimyasal Özellikler
Fiziksel Özellikler: Petrokok koyu gri veya siyah renkli bir katı olup
ergime sıcaklığı yüksektir (1500°C). Üretimindeki işlem şartlarına bağlı olarak
uçucu madde içeriği çok düşük değerlerden % 15 değerine kadar değişebilir. Tipik
bir petrokokun yığın yoğunluk değeri 0.83 g/cm3'tür.
Kimyasal Özellikler: Petrokok; kararlı, normal şartlarda reaksiyona
girmeyen ve polimerize olmayan bir yapıya sahiptir. Yanma reaksiyonu sonucunda
esas olarak karbon ve kükürt oksitler oluşmakta ve tam yanma olayının
gerçekleşmemesi karbon monoksit oluşumuna neden olmaktadır. Petrokokun ana
kimyasal maddesini % 85-99 değerleri ile karbon oluşturmaktadır. Bunun yanı şıra
kükürt, azot, oksijen ve hidrojen içermektedir. Petrokokun kükürt içeriği ortalama
% 1-6 değerleri arasında değişmekte, belli durumlarda ise % 15'lere kadar
çıkabilmektedir. Petrokok ayrıca eser miktarda demir, magnezyum, manganez,
sodyum ve kalsiyum içermektedir (Çulvaz ve ark, 1992).
2.6. Petrokok Üretimi
Petrokok doğal olarak bulunmamakta ve rafinerilerde yan birim olarak
bulunabilen koklaşma ünitelerinde üretilmektedir. Koklaşma işlemi; ağır yağ
fraksiyonunun değerlendirilmesi amacı ile yüksek sıcaklıklara ısıtılması ve
parçalanma sonucu oluşan hafif fraksiyonların uzaklaştırılması prensibine
dayanmaktadır. Petrokok bir yan ürün olarak oluşmaktadır. İşlem sürekli bir
sistemde (fluid coking) veya daha yaygın olarak kullanılan kesikli üretim (delayed
coking) sisteminde yürütülebilmektedir. Ham petrolün başlangıçta düşük düzeylerde
kükürt ve metal içerdiği durumlarda elde edilen petrokok daha sonra kalsine edilerek
alüminyum üretiminde anot yapımı için kullanılmaktadır. Koklaşma ünitesinin belli
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
28
şartlarda üretiminde ise yüksek kaliteli iğne tipi (premium needle) petrokok
üretilmekte ve çelik endüstrisinde elektrot olarak kullanılmaktadır.
2.6.1. Petrokokun Kullanım Alanları:
Düşük kükürt ve metal içerikli, yüksek kaliteli petrokoklar kalsine edildikten
sonra esas olarak alüminyum endüstrisinde karbon anot yapımında kullanılmaktadır.
Orta kalitedeki petrokoklar Japonya ve Avrupa'daki çelik endüstrilerinde
metalurjik kok, yüksek fırın veya kok fırınları girdisi olarak kullanılmaktadır.
Nispeten daha düşük kaliteli petrokokların dünyadaki en önemli kullanım alanı ise,
çimento ve kireç sanayidir ((Çulvaz ve ark, 1992).
2.6.2. Toksikoloji ve İşçi Sağlığı
Kalsine edilmiş veya kalsine edilmemiş petrokok çeşitlerinde, kanserojen
olduğu bilinen veya kanserojen olması muhtemel hiçbir kimyasalın, % 0,1'lik bir
konsontrasyonu düzeyinin üzerinde bulunmadığı değişik kaynaklarda
bildirilmektedir (Çulvaz ve ark, 1992).
Halen A.B.D.'de kalsine edilmiş ya da kalsine edilmemiş petrokok çeşitleri
ile ilgili işlemler sırasında, işçi sağlığı açısından tolere edilebilecek sınır toz
konsantrasyonlan belirlenmiş değildir. Ancak, pekçok firma genel olarak belirlenmiş
bulunan (sağlık açısından riskli olmayan) toz konsantrasyonu sınır değerlerini,
petrokok ile ilgili işlemler sırasında da uygulamaktadır. Bu sınır değerler aşağıda
verilmiştir.
2.7. Yakıt Kaynaklı Hava Kirliliği Parametreleri
Fosil yakıtların çeşitli amaçlarla kullanımı, hava kirliliğinin başlıca nedeni
olarak bilinmektedir. Fosil yakıtların yanması sonucu, inorganik kirleticiler olarak
sınıflandırılan kükürt oksitleri (SOx), azot oksitleri (NOx), karbon monoksit (CO),
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
29
organik kirleticiler olarak sınıflandırılan hidrokarbonlar (HC) ve partiküler
maddeler (PM) olarak isimlendirilen toz, duman vb. oluşmaktadır (Çulvaz ve ark,
1992).
2.7.1. Kükürt ve Azot Oksitleri, Karbon Monoksit ve Toz
3.7.1.1. Kükürt Oksitleri
En çok ilgilenilen ya da üzerinde en çok durulan hava kirleticileri olan
SOx'ler; SO, SO2, SO3, S04; S2O3 ve S207 olmak üzere 6 farklı kimyasal yapıda
olabilmektedir. "Bunlar arasında ise; SO2 ve SO3 hava kirliliği çalışmalarında en
önde gelmektedir. SO2 ve SO3, suyla birleşerek sırasıyla sülfüröz (H2SO3) ve
sülfürik (H2SO4) asitleri oluşturmaktadır. Bu oluşumlar, solunum sistemini
olumsuz etkileyerek bronşit, vb. hastalıklara yol açabilmektedir. İnsanların yüksek
düzeyde SO2 kirliliğine, uzunca bir süre maruz kalmalarının ölümlere yol
açabileceği bilinmektedir. A.B.D. Çevre Koruma Örgütü'nce belirtildiğine göre,
470 mg/m3 (0,16 ppm) düzeyindeki SO2 kirliliğine, 1 saatten fazla maruz kalınan
yerlerde ölümler beklenebilmektedir (Çulvaz ve ark, 1992).
2.7.1.2 Azot Oksitleri
Gaz halinde bulunabilen altı azot oksit bileşiği olarak; NO, NO2, N2O, N2O3,
N2O4 ve N2O5 bilinmektedir. Bu altı bileşik arasında, azot monoksit ve azot dioksit
(NO2) önemli miktarda atmosfere bırakılan kirletici olarak tanımlanmaktadır. NO2,
havada su buharı ile birleşerek HNO3 ve HNO2 asitleri oluşmakta ve yağmur ile
yeryüzüne inmektedir. NO2 ikincil kirleticilerin atmosferde oluşumunda da rol
oynamaktadır.
Kanda bulunan hemoglobinle ile birleşerek, kanın oksijen taşıma kapasitesini
etkileyen NO, atmosferde belirli düzeylerde bulunduğunda insan sağlığına olumsuz
etki yapabilmektedir. Sınır değer 1,22 mg/m3 olarak verilirken, bu düzeyin altında
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
30
insan sağlığı üzerinde olumsuz etki beklenmemektedir (Çulvaz ve ark, 1992).Ancak,
NO’nun kolayca NO2’ye dönüşebilmesi sağlık riskini artırmaktadır.
2.7.1.3. Karbon Monoksit
Tam olmayan yanma sonucu oluşan karbonmonoksit (CO) kandaki
hemoglobin (Hb) ile kompleks (COHb) oluşturmakta, hemoglobinin oksijen taşıma
kapasitesini etkileyerek çok ciddi etkiler yapabilmektedir (Çulvaz ve ark, 1992).
2.7.1.4. Partiküler Maddeler
Organik ya inorganik bileşenleri olabilen maddeler, çok değişik nedenlerle
oluşabilmektedir. Yanmadan kaynaklanan partikül maddeler, yanma ortamındaki
değişik ortam koşulları ya da kullanılan yakıtın özellikleri nedeniyle
oluşabilmektedir. Bu kirleticiler, insan sağlığını solunum sistemi yoluyla
etkilemektedir (Çulvaz ve ark, 1992).
2.8. Petrokokun Özellikleri ve Taşıdığı Riskler
Bilindiği gibi petrol rafinerilerinin yan ürünü olarak ortaya çıkan ve yüksek
kalorisi sebebiyle öteki tüm katı yakıtlara göre üstünlük sağlayan enerji kaynağıdır.
Bugün dünyada petrol kokuna proses artığı gözüyle bakan bilim adamları da
bulunmaktadır. Ancak dünyanın birçok ülkesinde çimento, kireç, elektrik, demir
çelik ve alüminyum üretiminde yaygın bir şekilde kullanılan petrol kokunun içerdiği
yüksek karbon, yüksek kalori ve son derece düşük külü sebebiyle emsalsiz bir sanayi
yakıtı olarak değerlendirildiği yadsınamayacak gerçektir (Kömür İthalatçıları
Raporu, 2003).
Türkiye’ye 1980’li yıllardan itibaren girmeye başlayan bu yakıtın tüketimi
hızla çimento ve kireç üretiminde yaygınlaşmış ve 1996 yılına kadar da ısınma
amaçlı olarak da kullanılmıştır. Petrol kokunun yakılmasında uygun olmayan
düzenek kullanıldığında pah’ların parçalanmadığı ileri sürülerek evlerde ısınma
amaçlı kullanılması 1996 yılından itibaren yasaklanmış ve tüketimi ve ithalatı Çevre
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
31
Bakanlığı’nın izniyle yapılması ve ancak tahsis edilen miktarlarda ve özellikle de
olması kararlaştırılmıştır. Bu kararın alınmasında bazı yönlendirmelerin olduğu
bilinmektedir. Çünkü PAH’lar yalnızca petrol kokunda bulunmayıp, tüm petrol ve
petrol türevleriyle öteki kömürlerde de Polisiklik Aromatik Hidrokarbon (PAH)’lar
mevcut olup (Karakaya, 2003), tam yanma sağlanmadığı her durumda ortama pahlar
karışarak çevrede uzun süre etkili olarak kalabilirler. Pahların biyolojik olarak
parçalanmaları da mikroorganizmalar tarafından mümkün olmakla beraber ortamın
uzun süre PAH etkisinde kalmasında çok büyük sakıncalar bulunur. Diğer fosil
yakıtlarda varlığı bilinen pah’lar yalnızca petrol kokunda bulunduğu kanaatimi
oluşturarak petrol koku kullanacak sanayi kuruluşlarının mutlaka özel yakma
sistemleriyle donatılması gerektiği yönetmeliklere girmiştir. Gerek 10 Ekim 2004
tarih ve Resmi Gazete’de yayınlanan E.K.H.K.K. Yönetmeliği ve gerekse
22 Temmuz 2006 tarih ve sayılı Resmi Gazetede yayınlanan E.T.K.H.K.K.Y.’inde
bu tür yakıtı kullanan sanayi kuruluşlarının ya pulverize ederek 0,3 saniyede
900 oC’ye çıkan bir sıcaklıktan geçirilmesi ya da yükleme yapılan yerde en az 0-3
saniye 900 oC’nin üzerindeki bir sıcaklıkta kalarak parçalanması şart koşulmuştur.
Bu sebeple akışkan yataklı çimento ve kireç sanayinde bir sorun yaşanmazken, klasik
kireç fırınlarında bazı düzenlemelerin yapılması zorunlu hale gelmiştir. Zira
PAH’ların parçalanmaması durumunda klasik kireç fırınlarında çalışan personel ve
fırınların bulunduğu yakın çevrede kanserojen riskler bulunmaktadır
(Karakaya, 2003).
2.9. Petrokok ve Çevresel Etkileri
Petrokok, petrol endüstrisinin yan ürünü olan sanayi hammaddesi ve ikincil
enerji kaynağıdır. Alüminyum ve çelik sanayilerinde petrokok, kritik bir hammadde
girdisidir ve endüstriyel amaçlı bir yakıt olarak da diğer yakıtlar ile rekabet etme
durumundadır.
Türkiye’ye kömür ve petrokok ithali Çevre Bakanlığı’nın iznine bağlıdır.
Türkiye ithal edilecek kömürlerin kükürt içeriğinin en fazla kuru temelde % 1,1 ve
alt ısıl değerinin en az 5500 kcal/kg olmasına izin verilmektedir. Bu değerler ısınma
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
32
amaçlı olarak kullanılacak petrokok için sırası ile % 1,1 ve 7000 kcal/kg’dır. Ancak
bu düzeyde düşük kükürtlü petrokok, kalsine edilerek alüminyum endüstrisinde
önemli bir girdi olan anot koku yapımında kullanılmaktadır ve ısınma amacıyla
kullanılması söz konusu olmayacak değerde bir sanayi hammaddesidir (Çulvaz ve
ark, 1992).
Fosil yakıtların kullanımı hava kirliliğinin başlıca nedeni olarak
bilinmektedir. Fosil yakıtların yanması sonucu, inorganik kirleticiler olarak
sınıflandırılan kükürtoksitleri (SOX), azotoksitleri (NOX), ve karbonmonoksit (CO)
ile organik kirleticiler olarak sınıflandırılan hidrokarbonlar (HC) ve partikül
maddeler (PM) olarak adlandırılan toz, duman vb. oluşmaktadır. Yanmadan
kaynaklanan hava kirleticilerinin emisyon düzeyleri kullanılan yakıtların
özelliklerine ve yanma ortamındaki koşullarına bağlı olarak değişmektedir.
2872 sayılı ve 1993 tarihli Çevre Kanunu’na bağlı olarak 1986 yılında
yayınlanan ‘’Hava Kalitesini Koruma Yönetmeliği’’ ile, söz konusu hava
kirleticilerinin insana sağlığı ve çevre üzerindeki olumsuz etkilerinin önlenmesi
amacıyla ’’Hava Kalitesi Sınır Değerleri’’ belirlenmiştir. Toplam 17 kirletici için
uzun ve kısa vadeli sınır değerlerin verildiği bu yönetmelikte, en önemli
kirleticilerden kabul edilen kükürt oksit ve partiküller maddeler için atmosferde izin
verilen kısa vadeli sınır değerler, sırayla 400 mg/m3 ve 300 mg/m3’tür.
Bilindiği baca gazlarında kükürt dioksit derişimi, yakıtın içerdiği yanar
kükürt yüzdesinde ve yanmada kullanılan hava fazlasına bağlıdır. Bu nedenle,
değişik yakıtların kükürt dioksit emisyonlarını, birim ısıl değer temelinde bacadan
atılan kükürt dioksit miktarı olarak tanımlamak ve karşılaştırmak uygun olur. A.B.D
Çevre Koruma Örgütü (E.P.A) kükürt dioksit emisyonunu 2,16 kg SO2/106 kcal
olarak sınırlayan bir standart getirmektedir (Çulvaz ve ark, 1992).
‘’Hava Kalitesi Korunması Yönetmeliği’’nin sınır değerlerinin belirlediği 17
ayrı kirletici arasında yer almayan, ancak Türkiye’de petrokok için önemli bir
kirletici olduğu iddiaları ileri sürülen polisiklik aramatik hidrokarbonlar (PAH’lar) da
organik partiküler kirleticilerdendir. PAH’lar tam yanmanın gerçekleşmediği yakma
sistemlerinde ve fosil yakıtların yüksek sıcaklık pirolitik işlemleri sırasında ve daha
genel anlamda da karbon ve hidrojen içeren maddelerden oluşabilir. Atmosfere atılan
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
33
PAH birleşiklerinin temel kaynakları, ısınma sistemleri, alüminyum fabrikaları, kok
fabrikaları, demir ve çelik endüstrileri, çöp yakma sistemleri, ısı santralleri ile
otomobiller ive uçak ekzoslarıdır. Oluşan PAH cinsleri ve miktarları yakıta ve yanma
şartlarına bağımlıdır. Oksijen düzeyinin düşük olduğu indirgen ortamlarda PAH’ların
pirosentetik olarak oluştuğu bilinmektedir. Yakıtlarda bulunan uzun zincirli
parafinler ise PAH oluşumunda başlatıcı unsur görevini görmektedir. Oluşan PAH
miktarı yanma sıcaklığına yakından bağımlıdır. Hava kirliliği çalışmalarında
kanserojen etkileri nedeniyle öncelikle üzerinde durulan PAH’lar, 4,5 ve 6 halkalı
organik bileşiklerden oluşmaktadır. PAH bileşiklerini tanımlamak üzere değiştirilmiş
standart metotlar tam olarak bulunmamakla birlikte genellikle gaz kromatografik
metotlar kullanılmaktadır (Çulvaz ve ark, 1992).
Petrokok örneklerinin metal analizleri kömürlerle karşılaştırmalı olarak
değerlendirildiğinde, çevre açısından önemli olan cıva, kadmiyum, krom, kobalt,
kurşun ve çinko gibi ağır metallerin Petro kok ve kömür örneklerinde önemli
farklılıklar göstermediği görülmüştür. Seçilen petrokok ve kömür örneklerinin metal
analizlerindeki farklılaşma, petrokokların yüksek vanadyum ve sınırlı ölçüde yüksek
olan nikel içeriklerinde görülmüştür. Vanadyum petrokok da bulunduğu %0,1 ‘in
altındaki derişimlerde çevre sorunu oluşturacak bir kirletici olmayacağı bilinmektedir
(Çulvaz ve ark, 1992).
İki petrol koku, bit ithal taş kömürü ve bir linyit örneğinden ekstrakte edilen
ürünlerde gaz kramotografisi metoduyla poliaromatik hidrokarbonların tanımlanması
çalışması yapılmıştır. Tanımlanabilen yedi adet PAH bileşiği ve alan yüzdeleri
olarak, örnekler arasında farklılıklar olmakla beraber bu farklılık petrokok ve kömür
örnekleri temelinde belirgin değildir. Bu tür organik bileşikler her tür yakıtın
yanması sonucu oluşabilir ve yakıtın bir niteliği olmaktan çok yanma şartlarına
bağlıdır.
2.10. Refrakter
Uygun refrakter seçimi fırının ekonomik çalışması açısından çok önemlidir.
Bir fırının refrakter tuğla seçimi, fırının cinsine ve fırındaki farklı zonlara göre
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
34
degisir. Örneğin kireçtaşının döküldüğü fırının ön ısınma bölgesinde çarpma
aşınmasına ve ufalanmaya direnci fazla yüksek sıcakların olduğu kalsinasyon
zonunda ise ısı ve kimyasal aşınma yüksek; ısı iletkenliği az refrakter tuğlaları
seçmek daha uygun olur. Kireç fırınlarında kullanılan refrakter tuğlalar iki bölümde
incelenebilir (Lokman, 2000);
1. Yüksek ısı refrakteri
2. İzolasyon refrakteri
2.10.1. Yüksek Isı Refrakteri
Yüksek ısı refrakterlerinin aşınma, mekanik, termal sok, kimyasal direnç gibi
teknik özelliklerinin yüksek olması gerekir. Bu nedenle modern şaft fırınlarında ön
ısıtma ve soğutma zonlarında genellikle %35–40, kalsinasyon zonunda ve bazen
soğutma zonunda da %70 Al2O3 içerikli alümina refrakter tuğlalar kullanılır. Şamot
ve yüksek alüminatlı tuğlaların kireçle reaksiyona girmeleri 1200 oC’den sonra
baslar. Isının daha da artmasıyla tuğla yüzeyi yumuşar ve ufalanma meydana gelir.
Kalsinasyon zonunda daha dirençli olan magnezit krom refrakterler daha
pahalı olmalarına rağmen alüminat tuğlalara tercih edilmekte beraber +6 Cr nın
olumsuz çevresel etkileri nedeniyle, son zamanlarda kromsuz magnezit tuğlalar
kullanılmaya başlanmıştır (Lokman, 2000).
Cr2O3’in zehirsiz olmasına karsın bu bileşik oksidik ve alkali ortamda suda
toksidik + 6 değerli krom komponentlerine dönüşür. Refrakterin ömrünü kısaltan en
önemli kimyasal aşınma, fırın atmosferindeki alkali bileşenleriyle bilhassa K2CO3
etkisiyle meydana gelir. Kalsinasyon zonunda silika tuğlaların da kullanılması
oldukça popülerdir. Son gelişmeler ise magnezit-zirkonyum tuğlalar
istikametindedir.
2.10.2. İzolasyon Refrakteri
İzolasyon refrakteri fırının ısı kayıplarını önler ve çelik fırın iskeletin aşırı
ısınmasını engeller. Özellikle ısının yüksek olduğu kalsinasyon zonunda izolasyon
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
35
tuğlaları 4–5 kat örülür. En dış kata özel izolasyon maddeleri konur. İzolasyon
tuğlalarıyla yüksek ısı tuğlaları arasına ısı tuğlalarının zarar görmesi durumunda belli
bir süre devreye girebilecek kalitede şamot tuğlalar konur. Tuğla örümün de harç
malzemesi olarak bağlayıcı katılmış örgü harçları kullanılır. Örneğin magnezit toz
harcının içine bağlayıcı olarak magnezyum sülfat, magnezyum klorür ve cam suyu
katılmaktadır (Lokman, 2000).
Kireç fırınlarında genellikle refrakter ömrünü kısaltan faktörler şunlardır;
• Beslenen malzemede aşırı ebat farklılıkları
• Fırın kesitinde değişiklikler
• Fırın kesitinde heterojen ısı dağılımı
• Sık fırın duruşları
• Fırını hızlı devreye alma/soğutma
• Uygun olmayan refrakter seçimi
• Uygun olmayan refrakter örümü
• Fırın sıcaklarının aşırı yükselmesi
2.11. Fırın Emisyonları ve Kontrolü
Kireç üretim prosesinde, yanma sonucunda oluşan ve önlem alınmazsa hava
kalitesini olumsuz yönden etkileyebilen bazı emisyonlar oluşmaktadır. Bunlar; toz,
SOx, NOx ve CO2’dir. Kok kullanan dikey kalsinasyon fırınlarında baca gazında
bulunan teorik CO2’in hacimsel oranı %44 olup, bunun %14,6’sı yakıttan, %29,4’ü
ise kireçtaşından kaynaklanmaktadır (Weimer, 1975).
2.12. Kireçtaşı Tüketim Alanları 2.12.1. Kireçtaşının Kullanım Alanları ve Tüketimi
Bugün dünya da kullanılan kireçtaşı miktarının kabaca yıllık 4,5 milyar ton
civarında olduğu tahmin edilmektedir (ABD:870 milyon ton; Japonya:208 milyon
ton;İngiltere:120 milyon ton; Türkiye: 85 milyon ton).
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
36
Kireçtaşının ana kullanım amaçlarını sayacak olursak,
İnşaat ve yapı: Birçok ülkede kireçtaşının ana kullanım sahası %40-70
tüketim oranıyla inşaat yapı sektörüdür. Kireçtaşı bu sektörde beton harcında agrega
(mıcır) olarak ve yol yapımında agrega/dolgu maddesi olarak kullanılır. Bu amaçla
kullanılacak olan kireçtaşı; temiz, kuru, kübik formda, yüksek aşınma
mukavemetine, ve sertliğine sahip olmalıdır (DPT, 2008).
İnşaat yapı endüstrisinde kullanılan yıllık mıcır miktarı, dünyada yaklaşık
1,5 milyar ton/yıl; Türkiye’de ise yaklaşık 180 milyon ton/yıl civarındadır. Bu değer,
Türkiye’deki toplam kireçtaşı üretiminin %74’üne karşılık gelmektedir (DPT, 2001).
Günümüzde kireçtaşı, inşaat sektörünün olmazsa olmaz hammaddelerinden
biridir. İnsanların ihtiyaçlarını karşılayacak bina, yol, metro, köprü ve benzeri yapım
çalışmalarında en önemli öğe ekonomik ve maliyetli yapı malzemelerinin
kullanılmasıdır ve bu nedenle kireçtaşları inşaat sektörü için vazgeçilmez bir
hammadde olmaktadır. Nüfus artışına paralel olarak bina ve yol yapımı gibi
çalışmalar hız kazanmış ve dolayısıyla kireçtaşına talep artmıştır.
İnşaat sektöründe kireçtaşları çimento hammaddesi olarak, bina yapımında
beton harcı katkı olarak, kireç ve sönmüş kireç genellikle harç yapımında ve karo
fayans yapımında bağlayıcı madde olarak, demir yolu yapımında ray yatağı
malzemesi olarak kullanılır. Ayrıca, Avrupa’da ve Amerika’da inşaat yapılacak
arazinin düzeltilmesinde kireç kullanımı yaygındır (Yakut, 2001) (Çizelge 2.2).
2.12.2. Beton Agregası, Yol Agregası ve Demiryolu Balast Agregası Olarak
Kullanımı
Agregalar doğal (Kum-çakıl, kırma taş) ve yapay (yüksek fırın curufu,
genleştirilmiş kil, perlit) olmak üzere iki farklı kökene sahiptir. Yapılarda kullanılan
ve taneli malzeme olarak tanımlanan agrega; doğal, yapay veya geri kazanılmış tipte
olabilmektedir. Bunlardan doğal agregalar, mekanik işlem dışında herhangi bir
işleme tabi tutulmamış olan mineral kaynaklardan elde edilen agregaları, yapay
agregalar, ısı veya diğer uygulamaları içeren bir endüstriyel işlem sonucunda elde
edilen mineral kökenli agregaları, geri kazanılmış agregalar ise önceden yapılarda
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
37
kullanılmış olan inorganik malzemelerin işlemden geçirilmesi sonucunda elde edilen
agregaları ifade etmektedir (Temur, 2001) .
Birçok ilkede kireçtaşının ana kullanım sahası %40-70 oranıyla inşaat ve yapı
sektörüdür. Kireçtaşı bu sektörde beton harcından (mıcır) olarak kullanım alanı
bulmaktadır. Hazır beton sanayinin gelişmesi ile de inşaat sektörü hızlı bir ivme
kazanarak, daha kaliteli beton üretimine geçilmiştir (Çizelge 2.3).
Çizelge 2.3. Ürün tane boyutuna göre kireçtaşlarının kullanım alanları ve aranan teknolojik özellikler (Temur, 2001).
Tane Kullanım Alanları Teknolojik Özellikleri
˃1 m Kesilmiş ve parlatılmış taş
(mermer)
Kusursuz büyük bloklar, beyaz veya tercih edilen
renk ve desenler, düşük porozite, donma
çözülmeye karşı direnç
˃30 cm Yapı taşı
Kalın tabakalı, çatlaksız düşük porozite, donma
çözülmeye karşı direnç, yüksek basınca
mukavemet
˃30 cm Temel veya zırh taşı
Basınca karşı yüksek mukavemet, darbelere
karşı direnç, yüksek yoğunluk, düşük porozite,
donma-çözülmeye karşı direnç, blok verecek
kadar kalın tabakalı veya çatlaksız olma
1-30 cm Kireç üretimi Kimyasal saflık, kalsinasyonda verimlilik, kırma ve
yıkama işlemine uygunluk, yanma karakteristikleri
1-20 cm
Agrega, yol malzemesi, tren
yolu balastı, çatı
kaplamaları, çimento
mozayiği, sıva malzemesi
Kırma sertliği, aşımaya karşı direnç, parlatma
sertliği, çözünen tuz miktarı, çimento içinde alkali
reaksiyonları, tane şekli
0,2-5
cm
Kimya sanayi ve cam
yapımı
Kimyasal saflık, organik madde miktarı, aşınma
sertliği
3-8 mm Kümes kumu Basınca karşı direnç, kimyasal saflık, su tutma,
aşınma sertliği, kabuk oluşturma
˂4 mm Tarım Kimyasal saflık, organik madde miktarı
˂3 mm
Demir cevheri sinterleme ve
peletleme, aşındırma kumu,
demir dışı metallerde
akışkanlık verir.
Kimyasal saflık
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
38
Çizelge 2.3’ün devamı
˂2mm
Plastik, kauçuk boya, kağıt
cam macunlarında dolgu
maddesi
Kimyasal saflık, beyazlık, ışığı kırma, mürekkep
ve boya emme derecesi, ph değeri, kırma-öğütme
sertliği
˂2 mm Asfalt dolgusu Çok ince ve kolay öğütülebilme
˂2 mm Hafif aşındırıcı Beyaz ve çok açık renk, düşük SiO2 oranı
˂0,2
mm
Perdahlayıcı, parlatıcı
sırlama, haşere ilacı Kimyasal saflık, açık renk, organik madde miktarı
˂0,1
mm
Fabrika bacalarındaki
bacaların desülfürizasyonu Kimyasal saflık, yüzey alanı, mikro gözenek
Değişik Hacim dolgusu Kullanım amacına bağlı
2.12.3. Doğal Yapı Taşı Olarak Kullanımı
Kayaçlar belirli boyutlarda ocaktan çıkarıldıktan sonra uygulanacak projeye
göre doğrudan veya işlenerek kullanılabilir. Blok boyları bir metreden birkaç
metreye kadar değişebilir. İşlenerek kullanılması genellikle mermercilik sektöründe
olmakta, doğal kullanımı ise barajlarda rip-rap yapımı, liman dolgusu, dalgakıranlar,
barajlarda ve şevlerde kaya dolgusu olarak karşımıza çıkmaktadır (Sevdinli, 2005).
Doğal yapı taşlarının mekanik özellikleri, bu kayaçların kullanım alanlarının
belirlenmesi dışında, ocak ve fabrikalardaki üretim verimliliği üzerinde de oldukça
önemli rol oynamaktadır. Doğal yapı taşlarının mekanik özelliklerinin belirlenmesi
amacıyla Türk Standartlarında belirtilen bir seri laboratuvar deneyleri yapılmaktadır.
Doğal yapı taşlarının sahip olmaları gereken fiziksel ve mekanik özelliklerin sınır
değerleri verilmektedir (Çizelge2.4).
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
39
Çizelge 2.4. Kayaçların doğal yapı taşı olarak kullanılabilmesi için sahip olmaları gereken fiziksel ve mekanik özelliklerin sınır değerleri (TS 2513, 1977; TS 1910, 1977).
Fiziksel Özellikler Sınır Değer Mekanik Özellikler Sınır Değer
Birim Hacim Ağırlığı
(gr/cm3) ˃2,55
Tek Eksenli Basınç Direnci
(kg/cm2) ˃ 500
Ağırlıkça Su Emme ˂1,80 Eğilme Direnci ˃ 50
Porozite (%) ˂2 Böhme Yüzeysel Aşınma
Direnci (cm/50cm2) ˂15
Don Sonrası Ağırlık Kaybı ˂5 Darbe Direnci (Kgf.cm /cm3) ˃ 6
2.12.4. Çimento
Çimento, kireçtaşı, kil ve demir cevheri gibi hammaddelerin belirli oranda
karıştırılıp, öğütülmesi ve 1400-1500 oC’ye kadar pişirilmesi ile elde edilen ana
ürünün katkı maddesi katılarak öğütülmesi ile oluşan hidrolik bağlayıcı bir
hammaddedir.
Kireçtaşının ikinci büyük kullanım alanı, Portland çimentosu
(CaO+SiO2+Al2O3+Fe2O3) yapımıdır. Çimentonun ana hammadde girdisi %80’e
varan oranlarla düşük magnezyumlu (en fazla %5) kireçtaşıdır. Bir ton çimento
üretimi için yaklaşık bir ton kireçtaşına ihtiyaç vardır.
Portland çimentosu üretiminde ise kireçtaşlarının magnezyum oranlarının
%3’ten az ve alkali oranının (K,Na) %1,5’dan az olması istenir (Yakut, 2001).
Bunun yanı sıra %40 ile %75 arasında olan marnlar en önemli çimento
hammaddeleridir. Çimentolar kullanım alanlarına göre farklı bileşime sahip,
bağlayıcı malzemelerdir. SiO2, Al2O3 ve Fe2O3 içeren kireçtaşları ile yüksek fırın
cürufları, volkanik küller ve diatomit’in belirli oranlarda karıştırılıp işlenmesiyle
üretilirler. Tüm bu bileşikleri bünyesinde içeren bu kireçtaşı ve marnlara çimento
kayası da denilmektedir.
Dünyada portland çimentosu üretimi yaklaşık 1,4 milyar ton/yıl olup
Türkiye’de bu miktar 45 milyon ton/yıl civarındadır. Diğer bir deyişle toplam
kireçtaşı üretiminin %21’ü bu amaçla tüketilmektedir (DPT, 1996).
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
40
2.13. Kireç Tüketimi
2.13.1. Dünyada Kireç Tüketimi
Dünyada kireç ürünleri kadar çok çeşitli kullanım amacı olan bir başka ürün
mevcut değildir. İnsanlığın kireçtaşını ne zaman fırınlarda yakıp sönmemiş kirece
dönüştürdüğü ve daha sonra suyla söndürüp harç yapımında kullandığı tam olarak
bilinmemekle beraber, Türkiye’nin doğusunda bulunan kireç harçlı kalıntıların tarih
öncesi dönemlere ait olduğu yapılan arkeolojik çalışmalar ile belirlenmiştir.
Kireç ürünleri, sanayide belli boyutlarda veya öğütülmüş olarak doğrudan
kireçtaşı şeklinde kullanıldığı gibi, örneğin beton ve çimento yapımı, baca gazı
desülfürizasyonu gibi alanlarda sönmüş ve/veya sönmemiş kireç formunda da
tüketilmektedir (Çiçek, 1999).
Dünyada toplam yıllık üretimi yaklaşık 300 milyon ton olduğu tahmin edilen
kireç, en çok demir-çelik sektöründe kullanılmaktadır (Toplam üretimin yaklaşık
%40’ı). Bunu kimya sanayi ve diğer sanayi dalları (%17) ile çevresel uygulamalar
(%15) izlemektedir (ILA, 2002).
Japonya : %99
Belçika : %99
Fransa : %98
ABD : %98
İngiltere : %96
Avustralya : %96
Almanya : %92
Türkiye : %65
Batı Avrupa’da 25 yıl öncesine kadar harç ve sıva kirecinin toplam
tüketimdeki payı oldukça yüksekti, ancak yeni yapı tekniklerinin geliştirilmesi, bina
yapımının nüfus planlamasına paralel olarak sınırlandırılması ve kirecin yapı
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
41
harcındaki rolünü kısmen üstlenen katkı maddeleri nedeniyle bu oran günümüzde
%10 değerinin altına düşmüş bulunmaktadır.
2.13.2. Türkiye’de Kireç Tüketimi
Devlet Planlama Teşkilatının 7. plan döneminde yurt içi talepte fiyat, tek
tercih ve değerlendirme kıstası olmaya devam etmiştir. Fiyat kıstası sadece inşaat
sektöründe değil parça kireç kullanan özellikle demir–çelik sektöründe ana kriter
olmuştur. Kalitenin önemi ve kaliteli ürünün sonuçta daha ekonomik olacağı
bilincinin gelişmesini daha sonraki planda tamamlayacağı beklenmektedir (DPT,
2002).
Karabük ve Ereğli Demir Çelik Tesisleri ihtiyaçları olan kireci kendi
bünyelerinde üretmek amacı ile 260 ton/gün (Karabük) ve 600 ton/gün (Ereğli) iki
modern kireç tesisini üretime geçirmişlerdir.
Demir - Çelik Sektörü 7. plan döneminde;
- Demir çelik endüstrisinde beklenilen üretim artışları olmamıştır.
- Büyük tüketiciler, Ereğli ve Karabük, kendi kireç tesislerini kurduklarından
tahminlerin altında gerçeklesen büyüme dahi serbest kireç piyasasına intikal
etmemiştir.
Çimento sektöründe 7. plan tahminleri ile gerçekleşmeler arasında geniş
açıklıklar bulunmaktadır. Çimento yurt içi talebi 1995–1999 döneminde %2
gelişmiştir. 1998–1999 daralması %13 dür. Kireç tüketiminde de bu boyutlarda
daralma olması kaçınılmazdır. Termik santraller, enerji uygulamalarının ve ileriye
yönelik politikaların enerji raporlarından takip edilmesi uygun olacaktır. Ancak
enerjide de 7. planda öngörülen hedeflere ulaşılamadığı bilinmektedir.
Bununla beraber termik santrallerin baca gazı desülfirizasyonu yatırımlarının
proje, ihale, uygulama safhalarına getirilmiş olanları vardır. Ancak, buralarda
kullanılacak nötralizasyon malzemesinin kireç yerine kireçtaşı olarak seçilmiş
olduğu görülmektedir.
Kireçtaşı seçiminin avantajları yanında uzun dönemde ortaya çıkacak
olumsuzluklar projelerin fizibilitelerini etkileyecek boyutlardadır. Bu nedenle
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
42
yürütülmekte olan yatırımların belli bir süre sonra kireç kullanımına dönüştürülmesi
kaçınılmaz olacaktır. Ancak bu dönüşümün 8. plan döneminde gerçekleşmesi
beklenmemelidir. Bunun yanında Türkiye rafinelerinde üretilen yaklaşık 5,5 milyon
ton No. 6 fuel-oil içerisinde %3 kükürt bulunması gerekmektedir. Ayrıca petrol
rafinerileri enerji tasarrufu ve ürün değerlendirmesi amacı ile bünyelerinde oluşan ve
kükürt içeriği muhtemelen %3 ün üzerinde olan atıkları No. 6 fuel ile karıştırarak
buhar ve enerji üretimi için yakmaktadırlar.
Yüksek kükürtlü yakıtları büyük oranda kullanan tesislerde
(rafineriler–petrokimya–gübre gibi) baca gazı desülfirizasyon ünitelerinin 8. plan
döneminin en geç üçüncü yılında kullanıma açılmak üzere kurulması beklenmelidir.
Ortaya çıkan doğal gaz boru bağlantıları potansiyeli ile dayalı enerji tesisleri
gündeme gelmiştir.
Dolayısı ile 8. plan döneminde linyite dayalı yeni enerji tesislerinin kurulması
ve buna bağlı kireç talebi artısı beklenilmemelidir (DPT, 2002).
2.14. Çevre ile İlgili Sorunlar
Sektörün çevre üzerindeki etkileri, ocak işletmeciliği ve fabrikalardan ileri
gelecek etkiler olmak üzere iki kategoride incelenebilir. Ocakların, ormanlık veya
tarım alanları içinde bulunması halinde bu sahalara bir miktar zarar verilmiş
olunmaktadır. Doğal görünümün bozulmaması için ocak işletmeciliği dikkatli
yapılmalı ve kireç taşı istihracı yapılmış yerlerin ağaçlandırılması konusunda gayret
sarf edilmelidir (Lokman, 2000).
Kireç fabrikalarında ise çevreyi kirletici tek atık fırınlarından çıkan baca
gazıdır. Fırın içerisindeki şarjın filtre görevi görmesi nedeniyle baca gazı içerisindeki
katı madde miktarı oldukça azdır. Baca gazının çevre üzerindeki kirletici etkileri
içerisindeki kükürt oksitlerinden ileri gelir. Kükürt oksitlerinin kaynağı öncelikle
yakılan yakıtın kükürt içeriğidir. Yakıttaki kükürt oranı arttıkça baca gazının kirletici
etkisi de artar; Ancak, kirecin kükürt oksitlerini tutma özelliği nedeniyle yanma
gazlarında bulunan kükürt oksitlerinin çok büyük bir bölümü kireç tarafından tutulur
ve fırından çıkan gazlar önemli oranda kükürt oksitleri içermez.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
43
Enerji üretiminde atom santralleri Avrupalılara yaptırımı dışında Dünya’da
genel eğilim, kömür kullanarak doğal gaz ve fuel-oil gibi diğer kaynakların başka
alanlarda tüketimini sağlar. Kömür ve linyit kullanan termik santrallerin sorunu ise
bu yakıtın ihtiva ettiği kükürdün yanması sonucunda baca gazında çevreye zararlı ve
asit yağmurlarına yol açabilen SO2/SO3 oluşumudur
Araba lastiği dahil yüksek kükürtlü her türlü yakıtların kullanıldığı yamaç
ocakları olarak da tabir edilen küçük imalathaneler durumunda olay biraz farklıdır.
Yanma gazlarının ocak içerisinde seyrettiği yolun kısalığı ve gazın yanma zonunda
çok kısa sürelerde kalıp yeterli yanmanın gerçekleşmememsi nedeniyle bu tip
imalathanelerde baca gazının filtrasyonu ve kükürt oksitlerinden arındırılması o
kadar etkili olamamaktadır (Lokman, 2000).
Türkiye’de yılda 60-70 milyon ton linyit üretiminin en büyük problemi
kükürt içeriklerinin çok yüksek olmasıdır (ort.%7-8). Bu nedenle yanması sırasında
yüksek miktarda SO2 gazı oluşmaktadır. Ülkenin ekonomik yapısı ve enerji
kaymakları birlikte düşünüldüğünde linyit tüketiminden vazgeçilmeyeceği ortadadır.
Bu durumda linyitlerin akışkan yatakta kireçtaşı ilavesi ile kontrollü bir şekilde
yakılması çevre kirliliğini önleme açısından önemli bir uygulama olmaktadır.
Kireçtaşı sucul ortamların artımı ve baca gazı arıtımı olarak çevre arıtımında
önemli bir kullanım alanına sahiptir.
Granüllü yapıda, dar gradasyonlu (0,71-1,25 mm/1,6-2,8 mm ) kireçtaşı, içme
suyu filtresinde kullanılır. Filtreleme sırasında kireçtaşı, asidik suları da nötralize
eder. Belli zaman aralıkları ile bu kireçtaşları yenileri ile yer değiştirilir. Ayrıca
40-60 mm ebatlarında kireçtaşı agregaları ise kanalizasyon arıtma tesislerinde bakteri
bertarafında kullanılır. Dolomitik olmayan kireçtaşı, asit nötralizasyonunda
kullanılan en ucuz kimyasaldır.
Enjeksiyonlu sistemlerde ince öğütülmüş (0,01-0,02 mm) kireçtaşı,
900 oC’den yukarıda sıcaklıklara sahip yanma kazanına kömürle birlikte veya ayrı
olarak püskürtülür. Sönmemiş kirece dönüşen kireçtaşı kükürt oksitlerle ve hidrojen
klorürle reaksiyona girerek kalsiyum sülfit/sülfat ve kalsiyum klorite dönüşür. Toz
halindeki yanma ürünleri (kül+CaO+CaCO3+CaSO3+CaSO4+CaCl2) daha sonra bir
elektrostatik veya torbalı filtre aracılığı ile toplanır (Lokman, 2000).
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
44
Yaş sistemlerde ise ince öğütülmüş kireçtaşı (%90’ı 0,045mm’den küçük)
suda süspansiyon haline getirilerek baca gazı arıtımında kullanılmaktadır. Suda
çözünürlüğü az olan kükürt dioksit, kireçtaşı süspansiyonunda hızla çözünür.
%90-95 kükürt giderme randımanı ile çalışabilen yaş sistemler, büyük
tesislerde ve termik santrallerde kullanılan en gelişmiş sistemlerdir. Baca gazı
arıtımında kullanılan kireçtaşının kalitesi yüksek olmalıdır. Çizelge 2.5’de baca gazı
arıtımında kullanılan kireçtaşının teknik özellikleri verilmiştir.
Büyük ölçekli desülfürizasyon tesislerinde (örneğin kömür kullanan termik
santraller) gittikçe artan miktarda öğütülmüş kireçtaşı kullanılmaktadır. Türkiye’de
termik santrallerde kullanılan kireçtaşı miktarı çok düşük olup 145.000 ton/yıl
mertebesindedir. Yüksek kükürtlü yakıt yakan sistemlerin bacalarından çıkan ve
hava kirlenmesine yol açan kükürt bileşiklerinin giderilmesi için tüm desülfirizasyon
sistemlerinde kireçtaşları kullanılır (DPT, 2001).
Çizelge 2.5. Baca gazı arıtımında kullanılan kireçtaşlarının teknik özellikleri.
Saflık %95-97 CaCO3
Reaktivite Yüksek
İncelik %90 ˂0,074 mm
Gözeneklilik Yüksek
SiO2 En az %1
Beyazlık Alçı yapımı için önemli olup Fe ve C beyazlığı azaltır.
MgCO3 En az %2
Al+Florürler Mümkün olduğunca az miktarlarda
2.15. İlkel Yöntemlerle Üretim Yapan İmalathaneler (Yamaç Ocakları)
İlkel yöntemlerle kireç üretmeye çalışan bu tip imalathanelerin üretim
kapasitesi 1999 itibarıyla 1.250.000 ton civarında olup toplam özel sektör
kapasitesinin %45’ini temsil etmektedir. Sabit masrafları modern fabrikalarınkine
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
45
nazaran oldukça düşük düzeylerde kalitesiz ve çevreye saygısız üretim yapan yamaç
ocaklarının mevcudiyeti, sektörde haksız ve yoğun rekabet koşulları yaratmaktadır.
Modern fabrikalar ve yamaç ocakları arasında kıyasıya rekabetin yaşandığı
inşaat sektörüne dönük kireç üretiminde çağdaş yöntemlerle çalışan modern
fabrikaların kar marjı, finansman ve amortisman giderleri gibi özel durumlarına bağlı
olarak ya negatiftir veya çok düşük olmaktadır. Bu durum modern fabrikaların kendi
aralarında örgütlenmeleri sonucunu doğmuştur (DPT, 2001) (Şekil 2.5).
Şekil 2.5. Eski tip fırın fotoğrafları
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sercan ARIN
46
3. MATERYAL VE METOD Sercan ARIN
47
3. MATERYAL VE METOD
3.1. Materyal
İnceleme alanı (Yılankale-Misis-Kokar Tepe kireçtaşları) Adana yerleşim
alanının 35 km doğusunda ve Ceyhan İlçesi’nin kuzey batısında yer almakta ve
1/25.000 ölçekli topografik haritada Adana N35d3 paftasında bulunmaktadır
(Yurdakul, 2010).
Şekil 3.1. Uygulama yapılan kireç fırınlarının yeraldığı yılankale mevki
3. MATERYAL VE METOD Sercan ARIN
48
Akay Kireç 1983 yılında Adana ili, Ceyhan ilçesi, Yılankale-Kokarsuyu
mevkiinde Mustafa Vildan AKAY tarafından, bölge ve yurt dışı ihtiyaçlarına
söndürülmüş ve torbalanmış kireç ile de cevap vermek hedefiyle, 6 adet fenni kireç
fırını ve Pfyfer tipi söndürme sistemiyle günlük 150 ton sönmemiş kireç, 100 ton
söndürülmüş kireç kapasitesi ile kurulmuştur (Akay, 2008).
Modifiye edilmiş kireç fırınlarında hammadde olarak kullanılan kalker sahası
şirkete ruhsatlı olup rödevans yöntemi ile, fırınlara 1000 m mesafede bulunan kalker
ocaklarından üretilmektedir. Açık işletme yöntemiyle üretilen kireçtaşı tamamen
homojen bir özellik göstermeyip, gerek kimyasal bileşimlerinde ve gerekse
mineralojik olarak bazı farklılıklar gösterirler.
3.1.1. Bölge Jeolojisi
Bölgede özellikle Misis-Nur Dağında yüzlek veren Bulgurkaya Olistostromu
ilk defa Kozlu (1997) tarafından tanıtılmıştır. Misis-Andırın havzasında Üst Eosen-
Oligosen yaşlı denizel bir matriks içinde Misis-Andırın melanjına ait blokları
kapsayan kaotik istif, çok aktif tektono-sedimanter ortamın ürünüdür. İçinde bol
olistolit bulunduran mega-breş, killi-kumlu çakıltaşı seviyeleri ile ardalanmalı
çökelen, türbidit özellikli kumtaşı-kalkarenit ve kumlu marn kaya türleri
bulunmaktadır (Kozlu, 1997) (Şekil 3.2).
3.1.2. Andırın Kireçtaşı (Mza)
Üst Triyas-Jura-Kretase yaşlı ve genelde şelf tipi karbonatlardan oluşan bu
birim, Ceyhan ilçesinin güney ve batı tarafında (Misis dağları), Aslantaş barajının
kuzey-batı yöresinde, Andırın ilçesi çevresinde ve Göksün ilçesi güney bölgesinde
geniş yayılım göstermektedir. Allokton konumlu bu şelf karbonatları, "Andırın
kireçtaşları" olarak tanıtılmıştır. Bu ad, Amanos dağlarının kuzey ucunda baraj yeri
etüt çalışmaları yapan Ayaşlıoğlu, ve diğ. (1970) tarafından verilmiştir. Daha sonra,
bu bölgede çalışma yapan araştırıcılar da söz konusu Mesozoyik karbonatlarını bu ad
altında incelemişlerdir.
3. MATERYAL VE METOD Sercan ARIN
49
Andırın kireçtaşları, konumu itibariyle çok uzun mesafeler hareket etmiştir.
Bu esnada dilimlenmiş ve aşırı bloklaşmıştır. Dolayısıyla bu karbonatların güzel
kesit veren düzenli istifini yakalamak olanaksızdır. Kampaniyen - Orta Maastrihtiyen
yaşlı bu istif, kıta yamacı çökelleri olup, bunlar haritada ayırt edilmediği için Andırın
kireçtaşı kapsamına dâhil edilerek incelenmiştir.
Andırın kireçtaşlarının kaynağı, tek tip platform istifi olmadığını, platformun
farklı kesimlerine ait tektonik dilimlerden kaynaklandığını göstermektedir. Andırın
Kireçtaşlarında yayılım alanında çok seyrek de olsa Üst Permiyen yaşlı koyu renkli,
bentonik foramlı karbonatlar saptanmıştır. Bunlar, Misis-Andınn melanjı içinde
yanal devamlılığı olmayan (süreksiz) bireysel bloklar şeklinde yüzeylemektedir.
Düzenli istif göstermeyen ve konumu net belli olmayan bu karbonatlar, muhtemelen
Üst Triyas kırıntılıları içine taşınmış bloklar olup, sonra da Triyas'la birlikte Üst
Kretase melanjı içine yine blok olarak aktarılmış olmalıdır.
3. MATERYAL VE METOD Sercan ARIN
50
Şekil 3.2. Çalışma alanının genel jeoloji haritası (Akın, 2007).
3. MATERYAL VE METOD Sercan ARIN
51
3.2. Metod
3.2.1. Kalsiyum Oksit ve Magnezyum Oksit Deneyi
Kalsiyum Oksit ve Magnezyum Oksit Tayinleri TS EN 196-2 Mart 2002
“Çimento-Deney metotları-Bölüm 2: Çimentonun kimyasal analizi” standardı Madde
13.14 ve 13.15’e göre yapılır. Numune direkt olarak HCl ile muamele edilerek
çözülür ve süzüldükten sonra EDTA ile titre edilir.
1 gr civarında tartılan kirece 15 ml hidroklorik asit ve 5 ml nitrik asit ilave
edilir. Çözünme tamamlanıncaya ısıtılır. Mavi bant süzgeç kâğıdından süzülen
örnekten 50 ml alınır. PH’ı ayarlanır ve müreksit indikatörü ile CaO miktarının
belirlenmesi için ayarlı EDTA çözeltisi ile titre edilir. Eriokromblackt indikatörü
kullanılarak Toplam CaO+MgO hesaplanır. İkisi arasındaki farktan MgO miktarı
belirlenir (Tübitak, 2007).
3.2.2. Silisyum Oksit Deneyi
Silisyum dioksit tayini TS EN 196-2 Mart 2002 “Çimento-Deney metotları-
Bölüm 2: Çimentonun kimyasal analizi” standardına göre yapılır. Kirecin hidroklorik
asitle muamelesi sonrasında yapılan süzme işlemi sırasında, çözülmeyen silis süzgeç
kâğıdının üzerinde kalır. Süzgeç kâğıdı kül fırınında yakılır ve kalıntı HF ile
muamele edilerek silisyumun SiF4 halinde uçması sağlanır (Tübitak, 2007).
1 gr civarında tartılan kirece 15 ml hidroklorik asit ve 5 ml nitrik asit ilave
edilir. Çözünme tamamlanıncaya kadar ısıtılır. Çözelti mavi bant süzgeç kâğıdından
süzülür. Çözünmeyen katılar süzgeç kâğıdı üzerinde kalır. Süzgeç kâğıdı etüvde
kurutulur ve 1000 ºC’ye ısıtılmış kül fırınında sabit tartıma getirilmiş platin kroze
içinde yakılır. Kalıntı miktarı hassas terazide tartılarak belirlenir. Daha sonra kalıntı
üzerine HF eklenir ve ısıtıcı tablada ısıtılır. Silisyum ortamdan SiF4 halinde uçar. Kül
fırınında tekrar ısıtılan platin tekrar tartılır ve uçan miktardan SiO2 hesaplanır.
3. MATERYAL VE METOD Sercan ARIN
52
3.2.3. Demir Oksit Deneyi
Demir tayini TS EN 196-2 Mart 2002 “Çimento-Deney metotları-Bölüm 2:
Çimentonun kimyasal analizi” standardına göre yapılır. Kirecin hidroklorik asitle
muamelesi sonrasında yapılan süzme işleminden sonra elde edilen süzüntü demir
lambası takılmış Atomik Absorbsiyon Spektrometresi’nde okutularak örneğin demir
miktarı belirlenir. 1 gr civarında tartılan kirece 15 ml hidroklorik asit ve 5 ml nitrik
asit ilave edilir. Çözünme tamamlanıncaya kadar ısıtılır. Çözelti mavi bant süzgeç
kâğıdından süzülür. Demir lambası takılmış Atomik Absorbsiyon
Spektrometresi’nde okutulur. Örneğin okutulmasıyla bulunan absorbans değeri
standart demir çözeltilerinin okutulmasıyla hazırlanmış olan grafikte yerine konarak
örneğin Fe miktarı belirlenir. Bulunan sonucun 1,4297 ile çarpılmasıyla Fe2O3
miktarı hesaplanır (Tübitak, 2007).
3.2.4. Kızdırma Kaybı Deneyi
Kızdırma kaybı TS EN 196-2 Mart 2002 “Çimento-Deney metotları-Bölüm 2:
Çimentonun kimyasal analizi” standardı Madde 7’ye göre yapılır. Kızdırma kaybı
oksitleyici ortamda (havada) tayin edilir. Ortamda (975 ± 25 ºC)’da kızdırılarak
karbondioksit ile su uçurulur ve mevcut oksitlenebilen elementler oksitlenir (Tübitak,
2007).
Önceden kızdırılıp tartımı alınmış krozeye 1 gr civarında kireç tartılır. Ağzı
kapakla kapatılan kroze 975 ± 25 ºC’deki kül fırınında 5 dakika bekletilir. Kapak
çıkarılarak 10 dakika daha beklenir. Desikatörde soğutulan kroze tartılır. Kızdırma
kaybı aşağıdaki formüle göre hesaplanır;
Kızdırma Kaybı= [ (m1 – m2) / m1] x 100
M1 = Deneye tabi tutulan kirecin kütlesi, gr
M2 = Kızdırma sonrası kirecin kütlesi, gr.
3. MATERYAL VE METOD Sercan ARIN
53
3.2.5. Aktif Kalsiyum Oksit (CaO) Deneyi
Aktif Kireç TS 32 EN 459-2 Nisan 1999 “Yapı Kireci–Bölüm 2: Deney
Metotları” standardı Madde 4.7.2’ye göre tayin edilmektedir. Aktif (serbest) kireç
(kalsiyum oksit ve kalsiyum hidroksit) şeker çözeltisinin içinde çözülür ve
fenolftalein indikatörü eşliğinde hidroklorik asit ile titre edilir. Yüksek reaktif
kireçlerin sönme ile birbirine yapışmasını engellemek ve aktif kirecin çözünmesinin
tamamlanmasını sağlamak için 1 ml metanol ile ıslatılır.
1 g kireç tartılarak üzerine 50 ml su ve 10 gram sakaroz ilave edilir. 15 dakika
kadar karıştırılarak kirecin tamamen çözünmesi sağlanır. İki kat süzgeç kâğıdından
süzülür ve süzgeç kâğıdı saf su ile yıkanır (Tübitak, 2007). Fenolftalein indikatörü
kullanılarak pembe renkten renksiz oluncaya kadar ayarlı hidroklorik asit ile titre
edilir.
Hesaplama şu formüle göre yapılır;
Ka =(2,804 V5) / M2
Ka = Aktif kireç muhtevası
V5 = Hidroklorik asit çözeltisinin hacmi‚ (ml)
M2 = Numune kütlesi‚ (gr)
3.2.6. Özgül Yüzey Alanı Ölçümü
-198 ºC’deki sıvı azot ortamında azot (N2) gazı adsorpsiyonu tekniğine dayalı
olarak bilgisayar donanımlı cihaz ile katıların m2/g olarak yüzey alanları
ölçülebilmektedir (Şekil 3.10). Bu yöntemle özellikle katı maddelerin kendi
aralarındaki kristal yapı farklılıklarının ve aynı bir maddenin farklı sıcaklıklarda ısıl
işlem görmesi veya asit vb. kimyasallarla muamelesi sonucunda mikro yapılarında
meydana gelen değişikliklerin incelenmesi sağlanmaktadır. Minimum 0,01 mm2/g
değerine kadar ölçüm yapabilmektedir. Sonuçlar bilgisayar monitöründen
multi-point BET yüzey alanı, single-point BET yüzey alanı ve multi-point Langmuir
yüzey alanı değerleri şeklinde alınabilmektedir (Skoog ve ark., 1998).
3. MATERYAL VE METOD Sercan ARIN
54
Şekil 3.3. Sorptometer, Kelvin 1042 Cihazı 3.3. Petrografik Analiz
Kireçtaşı örneğinden kesilen ince levhanın bir yüzü 600’lük zımpara tozu ile
aşındırılarak düzlenmiştir. Daha sonra 1000’lik zımpara tozu ile cam üstünde
pürüzleri iyice temizlenerek parlatılmış ve cam lamel, kanada balsam yapıştırıcı ile
yapıştırılmıştır. Kayacın diğer yüzü, 0,02 mm kalınlık elde edilene kadar benzer
işlem ile aşındırılmış ve ince kesitler elde edilmiştir. Bu kesitler üzerinde polarizan
mikroskop ile incelemeler yapılmıştır.
3.4. Darbeli Aşınma Deneyi (Los- Angeles Metodu)
Darbeli aşınma deneyi TS 706 EN 12620 kullanılarak yapılmış ve kayaçların
aşınma oranları belirlenmiştir. Kayaçların 500 devir sonundaki aşınma oranları ise
aşağıdaki eşitlik kullanılarak hesaplanmıştır.
Burada; K500=[(G0-G500)/G0] x 100
K500: 500 devir sonunda ki aşınma kaybı (%) G0: Deney numunesinin deneyden önceki kütlesi (gr) G500: Deney numunesinin 500 devir sonundaki göz açıklığı 1,6 mm olan elek
üzerinde kalan kısmın kütlesi (gr)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
55
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
4.1. Eberhart tipi fırınlar
İlk fırınlarda ağaç ve kireç taşı istifleri üst üste konmakta ve ateşlenmekteydi.
Ateş kontrolsüz bir biçimde 1-2 gün yanmakta ve yüksek enerji kayıpları olmasına
rağmen çok az miktarlarda kireç elde edilmekteydi. Yeni tip sürekli karışık
beslemenin fırın kesiti Şekil 4.1’de gösterilmiştir. Kireç üretim tesislerinde en
verimli çalışma silindirik gövde ve konik soğutma bölgesi olan fırınlarda
gerçekleştirilmiştir. Silindirik şekilde, malzemelerin yükselmesi sırasında homojen
dağılım ve fırın içerisindeki kütlesel hareket en iyi biçimde sağlanacaktır. Ayrıca
boşluk ve ısı kaybı az olacaktır (Lokman, 2000; Shreve ve Bring,1983;
Buyuran,1985).
Adana, Ceyhan yöresindeki kireçtaşlarının ve elde edilen kirecin özelliklerini
belirlemek amacı ile fiziko-mekanik, kimyasal ve petrografik analizler yapılmıştır.
Bölgede bulunan Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti’ye ait modifiye edilmiş Eberhart kireç
fırınları 20 m boyunda olup 3 m genişliğinde silindirik yapıdadır. Hammadde
(kireçtaşı) ihtiyacı tedarikçilerden; patlamayla elde edilen bloklar kırıcılardan
geçerek fırınlarda yanmaya uygun (40–80 mm) duruma getirilir (Akay, 2008).
Şekil 4.1. Modifiye edilmiş Eberhart tipi fırın fotoğrafları
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
56
Üretim tamamen bant konveyörler yardımıyla olup tam mekanize
durumdadır. Üretilen kireç 20–70 mm olarak demir–çelik sanayiye, 20 mm altı ürün
ise söndürme işlemine tabi tutulmak için torbalama tesisine gönderilerek
söndürülmektedir ve yaygın olarak inşaat sektöründe kullanılmaktadır (Şekil 4.2).
Şekil 4.2. Eberhart fırın kesitleri (Akay, 2008)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
57
4.2. Klasik Eberhart Tipi Kireç Fırınlarındaki Değişiklikler
Halk arasında eskiden beri Fransız Tipi Kireç fırını olarak belirtilen Eberhart
tipi fırınlarda klasik model Şekil 4.3’deki genel ölçümleriyle inşa edilmiştir. 1950’li
yıllardan beri yamaç fırını olarak Anadolu’nun hemen her bölgesinde kurulmuş olan
fırınlar hızla yerini Eberhart tipi fırınlara bırakmıştır. Akışkan yataklı ve çift şaftlı
Maerz tipi fırınlara göre oldukça daha ucuza mal olan ve yerli teknolojiyle kısa
sürede kurulabilen bu fırınlarda 1986 yılına kadar yerli linyitler yakıt olarak
kullanılmıştır. Ancak çimento fırınlarında petrol koku kullanılmaya başlar başlamaz
kireç fırınlarının bazıları tesadüfen petrol koku kullanınca aradaki avantaj çok kısa
sürede öteki üreticileri de harekete geçirmiş ve 1990’lı yıllarda Türkiye’deki 10 kireç
fırınından 8’i yakıt olarak petrol koku kullanmaya başlamıştır. Zira yüksek kalorifik
değeri, düşük kül oranıyla öteki hiçbir kömürle karşılaştırılamayacak derecede
avantaj sağlayan petrol kokunun %3,5-5 arasında değişen oranlarda kükürt içermesi
CaCO3’ün kalsinasyonu sırasında nötrleştirici etkisi ile bacadan çıkan yanıcı kükürt
oranı önemli ölçüde düşmekte ve birim CaO başına tüketilen kömür miktarı
azalmaktadır. Kireç daha kaliteli ve daha beyaz rengi ile piyasada önemli pazar
payına sahip olmaktadır.
1996 yılına kadar petrol koku üzerine özellikle önemli pazar kaybeden yerli
kömür üreticilerinin verdiği mücadele, bu yıldan itibaren sonuç vermiş ve petrol
kokunun ısınma amaçlı kullanılması yasaklanmış ve kireç fırınlarında kullanımı belli
kriterlere bağlanmıştır. Maerz tipi fırınlara sahip bazı holdinglerin Çevre Bakanlığı
nezdinde yaptıkları yönlendirmeler sonunda, Eberhart tipi fırınlarda PAH’ların
önemli bir kısmı parçalanmadan atmosfere atılmaktadır gerekçesiyle, bu fırınlar için
yapılan tahsisler ancak fırınlarda bazı değişikliklerin yapılarak modernleştirilmesine
bağlanmıştır.
Önce fırın üzerine yerleştirilen fanus gibi saç kapan ve bunun üzerine de baca
sistemi oturtulmuş ve bir fanla cebri çekiş yapılarak yanma gazları fıskiyeli arıtma
aparatlarından geçirilerek atmosfere deşarj edilmiştir (Anıl, ve ark., 2007).
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
58
Şekil 4.3. Klasik Eberhart tipi kireç fırınının genelleştirilmiş kesiti (şekildeki birimler mm’dir)
4.3. Modernize Edilmiş Kalsinasyon Fırınları
Kireç üretimi; Kireçtaşının fırınlar içerinde yüksek ısıda pişirilmesi
sonucunda sönememiş kireç (CaO) elde edilmesi prensibine dayanır. Bu olaya
kalsinasyon denir.
CaCO3 + Isı (900-1000) oC → CaO +CO2 (4.1)
Tesiste kireç üretimi için 4 adet kireç fırını bulunmakta olup, bu fırınlarda
kalsine edilmiş kireç fırınlardan alınarak söndürme ve paketleme işlemi için ilgili
18 000
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
59
ünitelere gönderilir. Tüm fırınlardan çıkan gazlar KF kodlu bacalarda toplanarak
atmosfere verilir. Baca sistemi deşarj fanı ile desteklenmiştir.
Fırınlar modern teknikler ile dizayn edilmiş olup, bu teknikler sayesinde
emisyon miktarları azaltılmıştır. Bunun için; tesiste baca gazı ikincil yakmaya tabi
tutmaktadır, kalsinasyon bölgesi sıcaklığı sürekli ölçülmekte ve baca gazı debisi
sürekli izlenmektedir. Ayrıca yakma havası reküperatör ile fırın içine beslenmekte;
sıcak hava ve kireçtaşı ısı alış-verişi sağlanmaktadır (Akay, 2008).
Şekil 4.4. Kireç Fırını (İmalat Aşamasında)
Fırının iç kısmında; ateş tuğlası, izolasyon tuğlası veya izolasyon maddeleri
bulunmaktadır (Şekil 4.4). Dış kısım taş duvar ve saç malzemelerinden oluşmaktadır.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
60
Şekil 4.5. Taşıma Konveyörleri ve Yükleme Bunkeri
Yakıt (petrokok) ve kireçtaşının tesise kabulünden sonra her bir malzeme
kendi stok alanında depolanmaktadır. Yakıt, yakıt silosundan bunkerlere
yüklenmekte, reçete dozajlı kantarda tarttırılmakta ve besleme bandı ile şarj
bunkerlerinde benlenmektedir (Şekil 4.5). Hammadde ise; besleyici vibratör elek
kullanılarak kireçtaşının stoğa alınmasına ve istenen özellikte (uygun tane
boyutunda) fırına uygun kireçtaşının kantara beslenmesini sağlamaktadır. Kantardan
gelen hammadde ve yakıt, fırın üzerindeki şarj bunkerlerine dökülmektedir. Şarj
bunkeri, hammadde ve katı yakıtın fırın içerisine üst merkezden pratik beslenmesi
sağlamaktadır (Şekil 4.6).
Şekil 4.6. Fırın Besleme
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
61
Fırınlar sürekli çalışmakta olup, belli aralıklarda besleme prensibine göre inşa
edilmişlerdir. Fırına besleme yapılabilmesi için fırın üzerinde hidrolik kapaklar
bulunmaktadır. Fırın için belirlenmiş parti vurma saatlerine uygun şekilde kapaklar
açılmakta, şarj bankerlerinde bulunan yakıt ve kireçtaşı fırına beslenmektedir. Fırın
üst kapaklarının açılması, malzemenin boşaltılması ve kapakların kapatılması
saniyelerle ölçülecek bir çalışmadır ki ortalama 4 saniye sürmektedir. Bu sürenin
kısa tutulması fırın içindeki yanma bölgesi için önemlidir.
4.3.1. Reküperatörler ve Hava Giriş Nozülleri
Reküperatör; verimli yanmayı sağlamak için fırın içine beslenecek taze
havayı, fırın içindeki sıcak hava gazları tarafından ısıtılmasını sağlayan; böylece ısı
transferinin gerçekleştirmesini sağlayan, bunun yanı sıra baca gazı sıcaklığının
düşmesine sebep olan hem de enerji tasarrufu sağlayan, giriş/çıkış hava borularıdır.
Bu özelliklerinden dolayı kireç fırınları reküperatörlerle desteklenmiştir.
Yanma havasını fırına basan hava şarj fanı, taze yanma havasını aldıktan
sonra reküperatörden geçirip cehennemlik bölgesi altına hava giriş nozulları ile fırına
beslemektedir (Şekil 4.7). Hava giriş nozülleri reküperatörden ve/veya direk hava
besleme fırınından gelen taze havanın tuğla iç kenarı veya fırının içine uzatılan
kalsinasyon bölgesi civarına alt-üst-orta kenarlarından beslemesini sağlamaktadır.
Şekil 4.7. Emiş Nozülleri
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
62
Yanma sonucu oluşan gazlar, gaz emiş nozülleri ile emilerek, debi ölçer ile
izlenir ve kontrollü deşarjı yapılır. Üst baca gazı emiş nozulları, fırının üst kapağının
altında olup, mesafe aralıkları ve klepelerle eşit yanmayı sağlamakta ve kapalı devre
yanma gazlarını toplayıp emmektedir. Alt baca gazı emiş nozulları ise kalsinasyon
bölgesi altında cebri ventilasyon ve\veya atmosferik basınç yöntemiyle gazları kapalı
devre toplamaktadır.
4.3.2. Havanın Geri Beslenmesi
Fırınlarda geri besleme sistemi ile yanma gazı tekrar fırına beslenerek ikincil
bir yakma uygulanmaktadır. Geri besleme fanı (Besleme fanı da demektedir)
yardımıyla çıkan baca gazlarının, sinter bölgesine geri beslemesi yapılmaktadır.
Sinter bölgesine verilen havaya, atık gazını bağlanmasıyla yanmamış baca gazlarının
cehennemlik bölgesinin alt, üst ve ortasına tekrar verilmesi ve verimli yanma
gerçekleştirilerek, atık gazdaki PAH’ların 900 oC’de bertaraf edilmesi
sağlanmaktadır.
4.3.3. Termokupl (Isı sensörü) ve İzleme Sistemleri
Fırın içersisinde kalsinasyon bölgesindeki sıcaklığın tespiti amacı ile
termokupl kullanılır. Termokupllar, fırın içersindeki yanma sıcaklığını anlık
okuyarak dijital veri halinde bilgisayara iletilmesini sağlar (Şekil 4.8). Ayrıca
fırından çıkan yanma gazlarının taşındığı baca hattı üzerinde; debi ölçer ve oksijen
ölçer bulunmaktadır. Bu ölçüm sonuçlarını elektronik ortama gönderip kaydeden
sistemler yer almaktadır. Bu sistemlere skada PLC (programlanabilir bilgisayar
konstrol sistemi) sistemleri denilmektedir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
63
Şekil 4.8. Termokupl (ısı sensörü) ve izleme sistemi
4.3.4. Kireçlerin Fırından Alınması, Söndürme ve Paketleme Üniteleri
Fırında kalsine edilen kireç fırın altında bulanan ve fırın alt masası adı verilen
bölümde toplanarak stok sahasına kireç deşarjı yapılmaktadır. Stok sahasında
biriktirilen kireç, konveyörlerle kireç söndürme ünitesine gönderilir. Söndürme
prosesi kapalı devre çalışmakta olup, burada oluşan emisyonlar ile paketleme
ünitesinde, bilyeli değirmende öğütme yapılarak paketlene ürünlerden oluşan
emisyonlar bir bacada toplanır. Toz toplama sistemi yardımıyla toplanan atık gaz,
filtre sisteminden geçirildikten sonra SP kodlu bacadan atmosfere salınmaktadır.
4.4. Kireç Fabrikasında Gerçekleştirilen Çalışmalar
Fırın bacalarının doğrudan atmosfere deşarjı yerine fanlarla emilerek öteki
fırının yanma bölgesine gönderilmesi ve en son fırını terk ettikten sonra basit bir
arıtma ile atmosfere deşarjı öngörülmüştür (Şekil 4.9).
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
64
Şekil 4.9. Kireç fırınlarına ait resimler
Şekil 4.10. Kireç Fabrikasında kireç fırın düzeneği
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
65
Bu şekilde bir düzenek içinde fırın tavanları kalın çelik klepelerle otomatik
olarak açılıp kapanabilen ve petrol koku + kalkerin fırınlara beslenmesini temin eden
band konveyörler, görülmektedir. Kalker + petrol koku şarjını müteakip klepe
kapanmakta ve yanma gazları emilerek diğer fırının yanma bölgesine, fırın kesitinin
cidarlarından üflenerek verilmektedir (Şekil 4.10).
Fırınlardaki O2 miktarı ise konulan sensörlerle normal atmosfer havasının
emilerek fırın cidarlarından yanma bölgesine otomatik olarak verilmesi önemli bir
yeniliktir. Öte yandan fırınlara yüklenen kömür+kalker tartı bilgilerinin ve baca gazı
debisinin ve sıcaklığının sürekli kayıt edilebilen bir sistem kurulmuş olması fırın
rejiminin kontrolünü kolaylaştırmaktadır. Bu otomasyon sayesinde fırınların ne
zaman yüklendiği, ne zaman kireç boşaltıldığı, baca gazı sıcaklığının ve yanma
bölgesindeki O2 yüzdesinin nasıl seyrettiği bilgisayar ortamında olup,
belgelenebilmektedir (Şekil 4.11). Ayrıca yine bilgisayar komutu ile fazların hız
kontrolleri yapılarak yanma rejiminin istenilen seviyelerde gerçekleştirilmesi manüel
olarak da mümkündür.
Şekil 4.11. Kireç Fabrikasında uyguladığı otomasyon sistemi ve elektronik kontrol üniteleri (Akay, 2008)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
66
Ayrıca incelemelerimiz sırasında 1 no’lu fırın yanma bölgesindeki bilgilerinin
anlık görüntüleri de Şekil 4.12.’de verilmiştir.
Şekil 4.12. Kireç fabrikasında anlık fırın göstergesinin çıktısı
4.5. Kimyasal Analiz
Kimyasal bileşim, kireçtaşı içindeki elementlerin oksit değerlerinin toplamıdır.
Araziden alınan örnekler yaş yöntemlerle bünyesinde bulunan elementler tespit
edilmiştir. Kimyasal analizlerde kayacın içindeki silisyum dioksit, demir oksit,
alüminyum oksit, kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat yüzde oranları tespit
edilir. Bu oranların toplamının %100’e yaklaşması analizin doğruluğunu
belirlemektedir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
67
Araziden alınan örneklerin içeriğini belirlemek için Çukurova Üniversitesi
Maden Mühendisliği Bölümünde yapılmış kimyasal analiz sonuçları Çizelge 4.1.’de
verilmiştir.
Çizelge 4.1. Kimyasal analiz sonuçları.
İsimlendirme CaCO3% MgCO3 % SiO2 % Fe2O3 % Al2O3 %
Saf Kireçtaşı - 1 96,060 2,164 0,926 0.508 0,362
Saf Kireçtaşı - 2 98,030 1,085 0,425 0,098 0,292
Aragonit 95,300 3,226 0,344 0,182 0,958
Dolomitik kireçtaşı - 1 64,170 34,730 0,512 0,099 0.489
Dolomitik kireçtaşı - 2 69,470 28,852 0,808 0,281 0,609
Dolomitik kireçtaşı - 3 71,440 28,067 0,353 0,125 0,035
4.6. Kızdırma Kaybı ve Aktif CaO Deney Sonuçları
Yumuşak pişmiş kireç daha düşük sıcaklıklarda 900-1000 °C'de pişirilmiş
(veya fırın kalsinasyon bölgesinden hızlı geçmiş), bol gözenekli, yüksek reaktiviteli,
hafif ve söndürülmesi kolay bir kireçtir. Endüstriye yönelik (Demir-çelik fabrikaları)
kireç tüketiminde, kaliteli kireç olarak adlandırdığımız; kızdırma kaybı maksimum
%2; kireçtaşının ham kalmış oranı nitelenmektedir. Bunun yanı sıra aktif kireç oranı
%88 olduğu durumlarda ise CaO miktarı belirtilmektedir. Bu kriterlere uygun olarak
üretilmiş kirece yumuşak pişirime sahip kireç denir. Kireçtaşının uygun sıcaklıkta
uygun zamanda fırında ısıya tabi tutulması sonucunda endüstriye uygun bir kireç
elde edilmiş olunur.
Bunun için TS 32 EN 459-2 standardına göre yapılan deneylerin kirecimizin
kalitesini tayin etmektedir. Laboratuar ortamında yaptığımız deney sonuçları
aşağıdaki Çizelge 4.2, Çizelge 4.3, Çizelge 4.4 ve Çizelge 4.5’te verilmiştir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
68
Çizelge 4.2. 850 oC’de Numunelerin deney sonuçları
Çizelge 4.3. 900 oC’de Numunelerin deney sonuçları
Çizelge 4.4. 950 oC’de Numunelerin deney sonuçları
Çizelge 4.5. 1000 oC’de Numunelerin deney sonuçları
Numune adı Kireçtaşının kalsinasyon %’leri Aktif kireç sonucu
Saf Kireçtaşı - 1 42,53 87,22 Saf Kireçtaşı - 2 42,88 90,60
Aragonit 41,95 86,15 Dolomitik kireçtaşı -1 44,41 60,83 Dolomitik kireçtaşı - 2 43,59 68,10 Dolomitik kireçtaşı - 3 42,86 69,72
Numune adı Kireçtaşının kalsinasyon %’leri Aktif kireç sonucu
Saf Kireçtaşı - 1 42,65 88,99 Saf Kireçtaşı - 2 42,89 90,78
Aragonit 41,98 86,39 Dolomitik kireçtaşı - 1 44,57 59,99 Dolomitik kireçtaşı - 2 43,77 67,96 Dolomitik kireçtaşı - 3 42,96 68,49
Numune adı Kireçtaşının kalsinasyon %’leri Aktif kireç sonucu
Saf Kireçtaşı - 1 42,78 89,36
Saf Kireçtaşı - 2 42,9 91,83
Aragonit 42,20 88,83
Dolomitik kireçtaşı - 1 44,67 62,23
Dolomitik kireçtaşı - 2 44,06 67,42
Dolomitik kireçtaşı - 3 43,20 69,04
Numune adı Kireçtaşının kalsinasyon %’leri Aktif kireç sonucu
Saf Kireçtaşı - 1 42,83 91,15
Saf Kireçtaşı - 2 43,34 92,34
Aragonit 42,53 91,65
Dolomitik kireçtaşı - 1 44,58 63,27
Dolomitik kireçtaşı - 2 44,40 68,76
Dolomitik kireçtaşı - 3 43,84 68,89
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
69
4.7. Petrografik Analiz
Araziden alınan örneklerin içeriğini belirlemek için Çukurova Üniversitesi
Maden Mühendisliği Bölümünde yapılmış petrografik sonuçlar aşağıda verilmiştir.
1.Numune: Numunemizin mikroskop altında bakıldığında saf kireçtaşı olduğu
görülmektedir. Mikrokristalen kalsit kristalleri matriksi oluşturmakta çatlak dolgusu
şeklinde yarı öz şekilli ve öz şekilsiz sparikalsit gözlenmektedir (Şekil 4.13).
Şekil 4.13. Saf kireçtaşı - 1’in mikroskop altında görünümü (//N, K:kalsit)
2.Numune: İncelemeler sonucunda kayacımızın saf kireçtaşı olduğu görülmektedir.
Mikrokristalen dokulu kalsit kristalleri iri sparikalsitler halinde ve çatlak dolgusu
şeklinde görülmektedir. Kristaller yarı öz şekilli ve öz şekillidir. Dilinimleri oldukça
belirgindir, kavkı izine rastlanmamıştır. Çatlak dolguları kesitte oldukça bol
miktardadır (Şekil 4.14).
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
70
Şekil 4.14. Saf kireçtaşı - 2’nin mikroskop altındaki görünümü (//N, K:kalsit)
3.Numune: : Aragonit kristalleri, rombusal özşekilli iri kristaller ile belirgindir. İri
kristaller kesit bünyesinde boşluksuz olarak dizilmişlerdir. Yer yer zonlu yapı
görülmektedir (Şekil 4.15).
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
71
Şekil 4.15. Aragonit’in mikroskop altındaki görünümü (//N, A:Aragonit)
4.Numune: Dolomit kristallerinin belirgin şekilde göze çarpmaktadır. Yarı özşekilli
ve şekilsiz rölüyefleri ile ve yer yer öz şekilli rombusal kristaller halinde belirgindir.
İnce damar dolgusu şeklinde mikrokristalen kalsitler görülmektedir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
72
Şekil 4.16. Dolomitik Kireçtaşı - 1’in mikroskop altındaki görünümü (//N,
D:Dolomit, K: Kalsit) 5.Numune: Bol miktarda demir alterasyonu çatlak ve dolgu şeklindedir. Hakim
mineraller dolomit ve kalsittir. Kalsit, çatlak dolgusu spari olarak gözlenmektedir.
Demir alterasyonu oldukça fazladır.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
73
Şekil 4.17. Dolomitik Kireçtaşı - 2’nin mikroskop altındaki görünümü (//N,
D:Dolomit, K: Kalsit)
6.Numune: Bol miktarda dolomit kristalleri mevcuttur. Dolomit kristalleri keskin
röliyefleri ile kalsitlerden ayrılmaktadır. Demirleşme alterasyon kenar ve çatlak
zonları boyunca hakim olduğu görülmektedir. Kalsit kristalleri dilinim farklılığıyla
çatlak dolgusu halinde görülmektedir.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
74
Şekil 4.18. Dolomitik Kireçtaşı - 3’ün mikroskop altındaki görünümü (//N,
D:Dolomit) 4.8. Mekanik Özellikler (Los Angeles Deney Sonucu)
Yılankale mevkii’nden alınan örneklerin 500 dev/dk ile gerçekleştirilen deney
sonundaki Los Angeles parçalanmaya karşı direnci %27,2 olarak bulunmuştur. Bu
değer TS 706 EN 12620’e göre beton agregası olarak kullanılabilecek kireçtaşları
için sınır değeri (Los Angeles agregaların parçalanmaya karşı direnci) ≤ %30
sağlamaktadır.
4.9. Yüzey Alanı ve Porozite Ölçümleri
Sorptometer KELVIN 1042 cihazı ile sıvı azot sıcaklığında (-196 ºC), ölçüm
yapılan materyalin yüzeyine absorbe olan gaz hacmi ölçülmektedir. Absorblanan gaz
hacmi kullanılarak aşağıda listelenen parametreler hesaplanabilmektedir;
• Tek Nokta Spesifik Yüzey Alanı (BET Metodu ile)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
75
• Çok Noktalı Spesifik Yüzey Alanı (BET Metodu ile)
• Langmuir Spesifik Yüzey Alanı
• Adsorpsiyon–Desorpsiyon İzotermi
• Gözenek Boyutu Dağılımı (BJH Metodu ile)
• Mikro Gözenek Hacmi
Cihaz yüzey alanını, 6 örnekleme noktasına yerleştirilen U şeklindeki tüpler
içerisine konulan ölçümü yapılacak materyalin yüzeyine, sıvı azot sıcaklığında
adsorbe olan gaz miktarını sürekli akış yöntemini kullanılarak ölçmektedir. Isıl
iletkenlik dedektörü (Thermal Conductivity Detector, TCD) sayesinde absorblanan
gaz miktarı ölçülebilmekte ve degassing prosesi kontrol edilmektedir.
4.9.1. Full Izoterm
Deneyde kullanılacak numuneler 10 gr ±%3’lük kütleye sahiptir. Deneylerde
1 gr yerine, 10 gr’lık numunelerle çalışılmasındaki en büyük amaç parça kütlenin
davranışını izleyerek fabrikada bulunan fırının iç kinematiğine yakın bir ortam
yakalanmak istenmiş ve bu ortamdaki ısı alış-verişine karşılık oluşan kirecin yüzey
alan ve porozite ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Numuneler orijinal kireçtaşının yanı
sıra, 850, 900, 950 ve 1000 oC de 1’er saat pişirildikten sonra agattan geçirilip
karosellere yerleştirilerek deneyler yapılmıştır (Ek-9 ̶ Ek-38) Elde edilen deney
sonuçları Çizelge 4.6, Çizelge 4.7, Çizelge 4.8, Çizelge 4.9, ve Çizelge 4.10’de
verilmiştir.
Çizelge 4.6. Orijinal kireçtaşlarının yüzey alan ve porozite sonuçları
Numune adı Bet Langmuir Totalpore Mikropore Saf Kireçtaşı - 1 1,42 m2/g 1,87 m2/g 2,16 mm3/ g 0,02 mm3/ g Saf Kireçtaşı - 2 1,55 m2/g 2,02 m2/g 2,23 mm3/ g 0,01 mm3/ g
Aragonit 0,65 m2/g 0,83 m2/g 0,84 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 1 0,81 m2/g 1,03 m2/g 1,13 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 2 1,38 m2/g 1,70 m2/g 1,96 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 3 4,62 m2/g 5,94 m2/g 6, 24 mm3/ g 0,12 mm3/ g
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
76
Çizelge 4.7. 850 oC’de yüzey alan ve porozite sonuçları Numune adı Bet Langmuir Totalpore Mikropore
Saf Kireçtaşı - 1 3,24 m2/g 4,26 m2/g 6,36 mm3/ g 0,00 mm3/ g Saf Kireçtaşı - 2 4,20 m2/g 5,90 m2/g 8,66 mm3/ g 0,00 mm3/ g
Aragonit 5,32 m2/g 7,14 m2/g 10,13 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 1 8,45 m2/g 10,95 m2/g 16,84 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 2 7,06 m2/g 9,18 m2/g 14,50 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 3 4,81 m2/g 6,05 m2/g 8,49 mm3/ g 0,06 mm3/ g Çizelge 4.8. 900 oC’de yüzey alan ve porozite sonuçlar
Numune adı Bet Langmuir Totalpore Mikropore Saf Kireçtaşı - 1 4,35 m2/g 5,79 m2/g 7,31 mm3/ g 0,00 mm3/ g Saf Kireçtaşı - 2 5,34 m2/g 7,58 m2/g 10,56 mm3/ g 0,00 mm3/ g
Aragonit 6,63 m2/g 9,03 m2/g 11,57 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 1 9,86 m2/g 12,77 m2/g 17,26 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 2 7,98 m2/g 10,38 m2/g 14,63 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 3 4,82 m2/g 6,24 m2/g 7,90 mm3/ g 0,00 mm3/ g Çizelge 4.9. 950 oC’de yüzey alan ve porozite sonuçları
Numune adı Bet Langmuir Totalpore Mikropore Saf Kireçtaşı - 1 4,93 m2/g 6,46 m2/g 7,77 mm3/ g 0,00 mm3/ g Saf Kireçtaşı - 2 6,98 m2/g 10,05 m2/g 13,13 mm3/ g 0,00 mm3/ g
Aragonit 10,36 m2/g 14,25 m2/g 19,05 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 1 10,47 m2/g 13,92 m2/g 17,41 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 2 5,69 m2/g 7,47 m2/g 9,83 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 3 5,07 m2/g 6,55 m2/g 8,11 mm3/ g 0,00 mm3/ g Çizelge 4.10. 1000 oC’de yüzey alan ve porozite sonuçları
Numune adı Bet Langmuir Totalpore Mikropore Saf Kireçtaşı - 1 4,28 m2/g 5,95 m2/g 6,98 mm3/ g 0,00 mm3/ g Saf Kireçtaşı - 2 6,84 m2/g 9,82 m2/g 12,54 mm3/ g 0,00 mm3/ g
Aragonit 8,65 m2/g 12,28 m2/g 14,73 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 1 11,44 m2/g 14,83 m2/g 18,89 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 2 7,10 m2/g 9,65 m2/g 12,66 mm3/ g 0,00 mm3/ g Dolomitik kireçtaşı - 3 4,42 m2/g 5,78 m2/g 7,30 mm3/ g 0,00 mm3/ g
Çizelge 4.6, Çizelge 4.7, Çizelge 4.8, Çizelge 4.9 ve Çizelge 4.10’deki veriler
incelendiği zaman saf kireçtaşı - 1, saf kireçtaşı - 2, aragonit, ve dolomitik kireçtaşı 3
olarak adlandırdığımız numunelerinde yüzey alan ve porozitenin maksimum olduğu
sıcaksığın 950 oC olduğu görülmüştür. Bu sıcaklıktan sonra rekarbonizasyon
gerçekleştiği için porlar tekrar kapanmakta ve yüzey alan porozite sonuçlarında
düşmekte olduğu gözlenmiştir. dolomitik kireçtaşı-2 ve dolomitik kireçtaşı-1 olarak
adlandırdığımız numune 1000 oC de en yüksek değere ulaşmıştır.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
77
4.10. XRF Analizi
Kireçtaşı numuneleri analizleri ise bölümümüzde bulunan Panalytical
Minipal 4 model XRF cihazı kullanılarak; Oksijen ve Uranyum arasındaki tüm
elementler açısından analiz yapabilmektedir. XRF analiz sonuçları Çizelge 4.11.’de
verilmiştir.
Çizelge 4.11. XRF analiz sonuçları Numune No CaCO3% MgCO3 % SiO2 % Fe2O3 % Al2O3 % MnO % Numune 1 96,430 1,300 1,215 0,150 0,890 0,015 Numune 2 97,090 1,110 0,870 0,188 0,780 0,016 Numune 3 98,900 0,481 0,190 0,044 0,370 0,015 Numune 4 65,680 33,500 0,300 0,100 0,410 0,010 Numune 5 67,220 30,700 0,960 0,331 0,820 0,014 Numune 6 74,296 16,000 5,470 0,820 3,380 0,034
1, 2 ve 3 numaralı numeneler kaliteli kireçtaşı olduğu görülmüştür. 4 ve 5
numaralı numuneler ise dolomitik kireçtaşıdır. 6 numaralı numune ise magnezyumlu
kireçtaşı olduğu görülmüştür.
4.11. Deney Sonuçlarının Değerlendirilmesi
Araziden alınmış numuneler üzerinde yapılan kızdırma kaybı, sıcaklık ve
aktif kalsiyum oksit deney sonuçları aşağıdaki çizelgelerde verilmiştir ve
parametreler arasında korelasyon bağıntısı kurulmuştur.
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
78
Saf Kireçtaşı – 1
Sıcaklık Kireçtaşı Kalsinasyonu
Aktif Kireç sonucu
850 42,53 87,22 900 42,65 88,99 950 42,78 89,36 1000 42,83 91,15
Şekil 4.19. Saf kireçtaşı-1 kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum oksit ilişkisi
Sıcaklık arttıkça kalsinasyon yüzdesi ve aktif kireç yüzdesi artmaktadır.
Maksimum kalsinasyon ve aktif kireç yüzdesi 1000 oC’de elde edilmiştir.
y = -7E-06x2 + 0,015x + 34,82R² = 0,992
y = 2E-06x2 + 0,020x + 68,38R² = 0,949
87
87,5
88
88,5
89
89,5
90
90,5
91
91,5
42
42,1
42,2
42,3
42,4
42,5
42,6
42,7
42,8
42,9
43
800 850 900 950 1000 1050
Aktif
Kire
ç Yü
zdes
i (%
)
Kire
çtaş
ı Kal
sina
syon
yüz
desi
(%)
sıcaklık (0C)
Saf Kireçtaşı -1
Kireçtaşı Kalsinasyonu (%)
Aktif Kireç (%)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
79
Saf Kireçtaşı - 2
Sıcaklık Kireçtaşı Kalsinasyonu
Aktif Kireç sonucu
850 42,88 90,60
900 42,89 90,78 950 42,90 91,83
1000 43,34 92,34
Şekil 4.20. Saf kireçtaşı - 2 kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum oksit ilişkisi
Sıcaklık arttıkça kalsinasyon yüzdesi ve aktif kireç yüzdesi artmaktadır.
Maksimum kalsinasyon ve aktif kireç yüzdesi 1000 oC’de elde edilmiştir.
y = 4E-05x2 - 0,076x + 77,08R² = 0,939
y = 3E-05x2 - 0,048x + 107,9R² = 0,952
90
90,5
91
91,5
92
92,5
93
42
42,2
42,4
42,6
42,8
43
43,2
43,4
43,6
43,8
44
800 850 900 950 1000 1050
Aktif
Kire
ç Yü
zdes
i (%
)
Kire
çtaş
ı Kal
sina
syon
yüz
desi
(%)
sıcaklık (oC)
Saf Kireçtaşı - 2
Kireçtaşı Kalsinasyonu (%)
Aktif Kireç (%)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
80
Aragonit
Sıcaklık Kireçtaşı Kalsinasyonu
Aktif Kireç sonucu
850 41,95
86,15 900 41,98 86,39 950 42,2
88,83 1000 42,53
91,65
Şekil 4.21. Aragonitin; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum oksit ilişkisi
Sıcaklık arttıkça kalsinasyon yüzdesi ve aktif kireç yüzdesi artmaktadır.
Maksimum kalsinasyon ve aktif kireç yüzdesi 1000 oC’de elde edilmiştir.
y = 3E-05x2 - 0,051x + 64,11R² = 0,998
y = 0,000x2 - 0,439x + 273,1R² = 0,991
85
86
87
88
89
90
91
92
93
41
41,2
41,4
41,6
41,8
42
42,2
42,4
42,6
42,8
43
800 850 900 950 1000 1050
Aktif
Kire
ç Yü
zdes
i (%
)
Kire
çtaş
ı Kal
sina
syon
yüz
desi
(%)
sıcaklık (0C)
Aragonit
Kireçtaşı Kalsinasyonu (%)
Aktif Kireç (%)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
81
Dolomitik Kireçtaşı - 1
Sıcaklık Kireçtaşı Kalsinasyonu
Aktif Kireç sonucu
850 44,41
60,83 900 44,57 61,1 950 44,67
62,23
1000 44,58
63,27
Şekil 4.22. Dolomitik kireçtaşı - 1’in; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum
oksit ilişkisi
Sıcaklık arttıkça aktif kireç yüzdesi artmaktadır. Maksimum aktif kireç
yüzdesi 1000 oC’de elde edilmiştir. Kalsinasyon yüzdesi 950 oC’de pik değerine
ulaşmış daha yüksek sıcaklıkta ise azalma görülmüştür.
y = -3E-05x2 + 0,047x + 22,11R² = 0,975
y = 8E-05x2 - 0,125x + 111,8R² = 0,988
59
59,5
60
60,5
61
61,5
62
62,5
63
63,5
64
43,5
43,7
43,9
44,1
44,3
44,5
44,7
44,9
800 850 900 950 1000 1050
Aktif
Kire
ç Yü
zdes
i (%
)
Kire
çtaş
ı Kal
sina
syon
yüz
desi
(%)
sıcaklık (oC)
Dolomitik Kireçtaşı - 1
Kireçtaşı Kalsinasyonu (%)
Aktif Kireç (%)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
82
Dolomitik Kireçtaşı – 2
Sıcaklık Kireçtaşı Kalsinasyonu
Aktif Kireç sonucu
850 43,59
68,10
900 43,77 67,96
950 44,06
68,12
1000 44,40
68,76
Şekil 4.23. Dolomitik Kireçtaşı – 2’nin; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum
oksit ilişkisi Sıcaklık arttıkça kalsinasyon yüzdesi ve aktif kireç yüzdesi artmaktadır.
Maksimum kalsinasyon ve aktif kireç yüzdesi 1000 oC’de elde edilmiştir. Aktif kireç
değeri 900 oC’de en düşük değerdedir.
y = 2E-05x2 - 0,024x + 52,56R² = 0,999
y = 8E-05x2 - 0,14x + 130,7R² = 0,995
67
67,2
67,4
67,6
67,8
68
68,2
68,4
68,6
68,8
69
43
43,2
43,4
43,6
43,8
44
44,2
44,4
44,6
44,8
45
800 850 900 950 1000 1050
Aktif
Kire
ç Yü
zdes
i (%
)
Kire
çtaş
ı Kal
sina
syon
yüz
desi
(%)
sıcaklık (0C)
Dolomitik Kireçtaşı - 2
Kireçtaşı Kalsinasyonu (%)
Aktif Kireç (%)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
83
Dolomitik Kireçtaşı - 3
Sıcaklık Kireçtaşı Kalsinasyonu
Aktif Kireç sonucu
850 42,86 69,72 900 42,96 69,35 950 43,20 69,04
1000 43,84 68,89
Şekil 4.24. Dolomitik Kireçtaşı - 3’ün; kızdırma kaybı, sıcaklık ve aktif kalsiyum
oksit ilişkisi Bizim için en önemli parametre olan aktif kireç yüzdesi en yükse olan değer
850 oC’de olduğu görülmüştür.
4.12. Kireç Fabrikasında Yapılan Baca Gazı Ölçümleri
Fırınlarda yakıt olarak petrol koku tahsisi alabilmek amacı ile fırınların baca
gazı emisyonlarında CO, SO2, NOx ve P.M. (toz) gibi parametrelerin yanı sıra PAH
y = 5E-05x2 - 0,093x + 83,36R² = 0,994
y = 2E-05x2 - 0,046x + 93,18R² = 0,998
68
68,2
68,4
68,6
68,8
69
69,2
69,4
69,6
69,8
70
42,5
43
43,5
44
44,5
45
800 850 900 950 1000 1050
Aktif
Kire
ç Yü
zdes
i (%
)
Kire
çtaş
ı Kal
sina
syon
yüz
desi
(%)
sıcaklık (oC)
Dolomitik Kireçtaşı - 3
Kireçtaşı Kalsinasyonu (%)
Aktif Kireç (%)
4. ARAŞTIRMA BULGULARI Sercan ARIN
84
(polisiklik aromatik hidrokarbonlar) yayınlanan E.T.K.H.K.K.Y.’inde belirtilen sınır
değerlerin altında kaldığının gösterilmesi gerekmektedir. Bu sebeple Akay Kireç Ltd.
Şti.’nin fırın bacalarından atmosfere atılmadan önce hava kirletici parametrelerin
konsantrasyonlarına ilişkin ölçüm sonuçları Ek – 3, Ek – 4, Ek – 5 ve Ek – 6’te
verilmiştir.
4.13. Modifiye Edilmiş Fırınlardaki Zararlı Gazların Durumu
Baca gazındaki CO, SO2, NOx ve P.M. ile kanserojen özellikteki PAH’ların
yönetmelik gereği 900 oC’yi aşan sıcaklıkta en az 0,3 sn. kalma zorunluluğunun
yerine getirildiğinin ispatına yönelik bilimsel raporlar akredite olan laboratuar (NEN
Mühendislik) tarafından düzenlenen raporlarla belirlenmiştir (Modifiye edilmeden
önceki ölçüm değerleri; Ek - 1ve Ek - 2). Petrol koku kullanma yasağının bir diğer
nedeni ise arıtma sonucunda atmosfere deşarj yapılan baca gazı içindeki PAH
konsantrasyonların sınır değerde kalıp (Modifiye edildikten sonraki ölçüm değerleri;
Ek - 7 ve Ek - 8), kalmadığıdır. Sonuç olarak gerek en az 0,3 sn 900 oC üzerindeki
bir sıcaklıktan geçme şarj ve gerekse kanserojen özellikli PAH konsantrasyonları
bakımından sınır değerlerin altında kalınması Çevre ve Orman Bakanlığınca
öngörülen şartların sağlandığını göstermektedir.
Baca gazları emisyonlarından P.M., CO, SO2 ,ve NOx konsantrasyonları
E.T.K.H.K.K.Y.’liğinde belirtilen sınır değerleri aşmadığı ve saatlik kütlesel
debilerde de bir sorun yaşanmadığı anlaşılmaktadır. Son ölçümlerde birleştirilmiş
baca sistemine geçildiğinden özellikle P.M. ve CO konsantrasyonlarında daha
önceleri yaşanan anlık yüksek konsantrasyonlara arıtma üniteleri kaldırıldığı halde
ulaşılmamaktadır. Bunun en önemli sebebi ilk fırından çıkan baca gazının fırınları
dolaşması sırasında hava kirletici parametrelerin önemli bir kısmını orada
bırakmaları ve sönmemiş kireç içinde kalan küle bırakmaları, yanmayan P.M.(kömür
tozu+taş tozu)’lerin ya yanarak ya da kirece dönüşerek baca gazı içindeki
konsantrasyonlarını azaltmalarıdır.
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Sercan ARIN
85
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Kireç üretimi için kireçtaşları incelenerek başlıca 2 çeşit kayaç ayırt
edilmiştir. Bunlar saf kalkerler (CaCO3>%95) dolomicik kalkerler (MgCO3 oranları
16-35%)’dır. Mikritik bir yapı sunan kalkerlerde gözlenen mikro çatlaklar tamamen
sparikalsit kristalleriyle doldurulmuş olup, dolomitik kalkerlere geçildikçe dolomit
kristalleri artmaktadır.
Kimyasal özelliklerine, kızdırma kaybına ve yüzey alanı gibi önemli
özelliklerine bakıldığı zaman aragonit gerçekten labratuar şartlarında pişirilip çeşitli
analizlere tabi tutulduğunda teorik anlamda çok iyi denebilecek bir hammaddedir,
ancak pratikte durum biraz farklılık göstermektedir. Kristal yapısı sebebiyle özellikle
40-80 mm boyutuna sahip bir aragonit numunesi fırın içindeki davranışlarının çok da
stabil olmayacağı düşünülmektedir. Fırın içinde yakıttan gelen ısı öncelikle dıştan
başlayıp iç çekirdek bölgesine ulaşmaya çalışırken dış bölgeden aragonitin kristal
yapısından dolayı çözülmesine ve çözülen kirecin fırın içindeki hava boşluklarına
nüfus ederek bu bölgelerde yanmayı olumsuz yönde etkileyeceği düşünülmektedir.
Bu sebeple, fırının o bölümünde hava geçişi zayıf olacağı veya hiç hava
sağlanamayacağı sebebiyle hem petrokokun yanmamasına, kireçtaşının ise
pişmemesine sebep olacaktır. Bu özelliğinden dolayı pratik de seri üretimlerin
yapıldığı fabrikalarda hammadde olarak kullanılmaması gerektiği kanısına
varılmıştır. Prosesde yanmayan kömür sebebiyle paketleme ünitesinde bilyeli
değirmenden geçirilip torbalanan kirecin renginin de bozulmasına da sebep olacaktır.
Bunun yanı sıra fırın içinde pişirilmek üzere kullanılacak olan hammaddenin
mukavemeti de önemlidir numunenin mikro çatlıklı olması da yine fırın içinde
yüksek ısıyı görmesi halinde parçalanmasına neden olup yine fırın içindeki hava
geçiş kanallarını tıkamasına ve bu durum bazı bölümlerde kireçtaşlarının
pişmemesine ve petro kokun yanmamasına sebep olacaktır.
Verimsiz yanma sonucu ciddi tehlikeli, zehirli gaz atıkların atmosfere
salınımını engellemektir. Yanan fırın yanan baca gazlarını tek bacada toplayarak
deşarj, geri besleme, bertaraf ve ıslahını yapan ölçüm nozullu baca sayesinde, ayrıca
filtreleme ve ön ısıtma imkânı sağlamaktır.
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Sercan ARIN
86
Atık baca gazının ön ısıtmada kullanılmasını, taze havanın fırın üzerinde
gezdirilerek reküperasyon yapılmasını sağlamaktır. Üstten emişin alternatifi olarak
cehennemlik altından emişin yapılmasını, fırın altından üflemenin alternatifi olarak
cehennemlik altından üflemenin yapılmasını sağlamaktır. Aynı anda birden fazla
fırın işletilmesi durumunda baca gazının tek çıkışta toplanmasını ve bertaraf
edilmesini sağlamaktır.
AKAY Kireç Dış Tic. Ltd. Şti’nin Yılankale (Ceyhan)’da kurulu bulunan ve
hem fırın gövdelerinde hem de fırın bacalarında değişiklik yapılarak E.T.K.H.K.K.Y.
(Endüstri Tesislerinden Kaynaklanan Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği)’inde
öngörülen emisyon değerlerinin yakalanıp, yakalanmadığını belirlemek amacı ile
baca gazı emisyonları ölçülmüştür. Fırın bacalarından yukarı çıkarak arıtma
ünitelerinden geçtikten sonra atmosfere deşarj edilen baca gazlarındaki hava kirletici
parametreler sistematik olarak okunmuş ve kirletici parametrelerinden CO, SO2, NOx
ve P.M.’lerin kütlesel debileri belirlenmiştir.
. Atık gazlardaki kanser yapıcı maddelerin emisyon sınır değerleridir. Atık
gazlardaki kanser yapıcı maddeler prensib olarak en düşük düzeyde tutulur. En
zararlı (I.sınıf) kanserojen maddelerde 0,5 g/saat’lik kütlesel debiler için sınır değer
0,1 mg/Nm3, II. Sınıfa girenler 5 g/saat’lik kütlesel debiler için 1 mg/Nm3, III. sınıfa
giren zararlı maddeler için 25 g/saat’lik kütlesel debiler için 5 mg/Nm3 olarak
belirlenmiştir. Dünyanın en önde gelen ülkeleri için geçerli olan bu sınır değerler
bizim ülkemizde de benimsenmiştir. Petrol kokundan kaynaklanan I. sınıf kanserojen
PAH’lardan benzopiren ve dibenzoantrasen esas alınmaktadır. Bu sebeple fırınlarda
ölçülen PAH’lar içinde yönetmeliklerde öngörülen 0,1 mg/Nm3 sınır değerlerinin
benzo(a)pyrene ve dibenzo(a)antracene konsantrasyonunun 0,1 mg/Nm3 sınırını
geçmeme koşulu sağlanmış olmaktadır.
Fırınlarda 0-20 mm ebadında yakılan petrol kokunun kanserojen özellik
taşıması sebebiyle PAH (polisilik aromatik hidrokarbonları) ölçümleri de
yaptırılmıştır. Kalkerlerle birlikte pulvarize edilmeden yarı otomatik bir sistemle fırın
tepelerine yüklenen petrol kokunun yakıt olarak verilmiştir. Ancak kalsinasyon
sırasında bir kısmının kirece geçmesi ile ortalama değeri azalırken, yanan kükürt
olarak bacadan geçerken CaSO4.2H2O (Jips) oluşmasına sebep olur ve böylece S
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Sercan ARIN
87
emisyonu kendiliğinden azalır, atmosfere deşarj edilen son kısımda gerçekleştirilen
SO2 okumalarında, arıtma sisteminin çalıştırıldığı tüm ölçümlerde saptanan değerler
E.T.K.H.K.K.Y.’liğindeki sınır değerlerin altında çıkmıştır.
Modifiye edilmiş bu fırınlarda ısının 900 ºC’nin üzerinde olduğu ispatlanması
amacıyla yenilenen Eberhart tipi kireç fırınlarında yeni baca sisteminde ısı sensörleri
vasıtasıyla sürekli ısı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Tüm yanma gazlarının fırın
bacasına girmeden önce bu 900 ºC’nin üzerindeki sıcaklık ortamına girip en az 0,3 sn
kalarak PAH’ların parçalanması sağlandıktan sonra arıtma ünitesine, oradan da
atmosfere deşarj edildiği görülmüştür.
Maerz tipi fırınlarda da bulunan fırın iç basıncını ölçen çeşitli düzenekler
Eberhart tipi fırınlarda da uygulandığı takdirde basit bir basınç saati takibi sayesinde
fırın içindeki tıkanmalar takip edilip duruma anında müdahale gerçekleştirilebilir. Bu
sayede fırın içinde havasız nokta kalmayacağı veya bir tıkanma halinde hava
geçişinin engellendiği konusunda bilgi sahibi olunacağı ön görülmektedir.
Eberhart tipi fırınlar dikey şaftlı fırınlardır, ancak etrafı kapalı bulunmaktadır.
Fırının çeşitli noktalarında gözlem boşlukları açılarak özellikle cehennemlik ve
önemli bölgeler zaman zaman fırın içi kontrolü görsel olarak da sağlanarak kaynak
yapmış bölgeler veya çeşitli sorunlara önceden müdahalede bulunulabilir bu
durumda üretime faydalı olarak yansıyacağı düşünülmektedir ve istem dışı olarak
fırın durmaların önüne geçileceği düşünülmektedir.
Sonuç olarak iyi bir kireç üretimi için; iyi kireçtaşı ve iyi bir yakıtla verimli
bir yakma sistemine ihtiyaç olduğu görülmüştür. İyi bir kireçtaşının tespit edilmesi
için bir dizi testlere tabi tutulması gerektiği görülmüştür. Bunlar; kimyasal analiz
(safsızlıkların tespiti için), Los Angeles (kayaçların mukavemeti ve fırın içindeki
dayanımları için), petrografik analiz (kayaçların mikro çatlaklarının tespiti için),
yüzey alanı ve porozite (kayaçlar üzerinde gerçekleşecek ısı transferi uygunluğu için)
testleri diye sıralamak mümkündür. Yakıtın ise kül oranının düşük, kükürdünün
standartlara uygun ve kalorisinin de beslenen hammaddeyi pişirebilecek düzeyde
olmasının yanında neminin düşük olası gerekmektedir. İyi bir yanma ve ısı transferi
sayesinde enerji tasarrufunun yanı sıra çevreye karşı da hassasiyet korunmuş olunur.
Böylelikle zararlı gaz emisyonları Çevre ve Orman bakanlığının istediği sınır
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Sercan ARIN
88
değerlerde tutulmuş olunur. Bu testlerden alınan sonuçlara göre hammaddenin ve
yakıtın uygunluğu tayin edilerek uygun yakma koşullarına da sahip olunmuştur.
89
KAYNAKLAR
AKAY Kireç, 2008. Kütüphane Bilgileri
AKIN, H., 2007. Kokar Pınar Kaynağı (Ceyhan-Adana) Hidrojeokimyasal
Değerlendirilmesi, Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstütüsü Yüksek Lisans Tezi, s. 49,
Adana.
Anıl, M. ve Kılıç, Ö., 2000. İnşaat ve Sanayi Hammaddesi Olarak Kireç ve Önemi,
Ç.Ü. Müh. Mim. Fak. Dergisi, Cilt 15, Sayı 1-2, s 201-216.
Anıl, M., Kılıç, Ö. ve Güvenç, S., 2001. İnşaat ve Sanayi Hammaddesi Olarak Kireç,
TMMOB Maden Mühendisleri Odası Adana Bölge Şubesi Bülteni, Sayı 2, s
4-9, Adana.
ANIL M. ve arkadaşları., Maden İşletmelerinde İş Sağlığı ve Güvenliği
Sempozyumu, 08-09 Mart 2007, Adana.
AR, İ. ve DOĞU, G., 2001. Calcination Kinetics of High purity Limestones, Short
Communication, Chemical Engineering Journal, Volume 83, Issue 2, 15 June
2001, Pages 131-137.
AYHAN, A., PAPAK, İ., BİLGİN, A.Z., 1988. Kozan-Ceyhan-İmamoğlu (Adana)
Civarının Jeolojisi M.T.A. Rapor Nosu: 2161.
BASKIN, M.Z., 2009. Maden Ocakları Açılırken Alınması Gereken İzinler ve
Yılankale (Ceyhan) Taşocaklarındaki Uygulama Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü
Yüksek Lisans Tezi, s. 74, Adana.
BİLGİN, A.Z., ELİBOL, E., BİLGİN, Z.R., BEĞENİLMİŞ, S., 1981. Ceyhan,
Karataş, Yumurtalık, Osmaniye, Haruniye, Kadirli Dolaylının Jeolojik
Raporu M.T.A Rapor No:176, Ankara.
BORGWARDT, R. H., 1985. Calcination Kinetics and Surface Area of Dispersed
Limestone Particles, A. I. Ch. E., Journal, Vol. 31, No 1, 103-111.
BOYNTON, R., S., 1980. Chemistry and Technology of Lime and Limestone. 2nd
Edition. John Wiley and Sons, Inc., New York.
ÇİÇEK, T., 1999. Kireç ve Kullanımı, 3. Endüstriyel Hammadde Sempozyumu,
İzmir.
ÇİÇEK, T., 2004 V. Hammaddeler Sempozyumu, 13-14 Mayıs 2004, İzmir.
90
ÇULVAZ ve arkadaşları., O.D.T.Ü Ders Notları 1992.
DPT, 1996. Yedinci Beş Yıllık Kalkınma Planı, Madencilik Özel İhtisas Komisyonu,
Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu, Seramik-Refrakter-Cam
Hammddeleri Çalışma Grubu, Cilt-2.
DPT, 2001. Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı, Alçı-Kireç-Kum-Çakıl-Mıcır-Boya
Toprakları-Tuğla Kiremit) Çalışma Grubu Raporu, DPT: 2615-ÖİK: 626,
Ankara.
DPT, 2008. Dokuzuncu 2007/2013 Kalkınma Planı, Taş ve Toprağa Dayalı Sanayiler
Özel İhtisas Komisyonu Raporu Cilt: 1 DPT: 2773-ÖİK:703, Ankara.
DOĞU, G. ve DOĞU, T., 1992. Chemical Reactor Technology for Environmentally
Safe Reactors and Products: Kinetics of Capture of Sulphur Dioxide and
Applications to Flue Gas Desulfurization, in: H.J. de Lassa, et al. (Eds.),
Kluwer Academic Publishers, Netherlands,.
DUDA, W. H., 1985. Cement Data Book, 3rd Edition, Bauverlag GmbH, Wiesbaden
(BRD).
DÜRÜS, B., 1988. Kireçtaşı ve Dolomitin Termal Şok Nedeni ile Ufalanma
Özelliklerinin İncelenmesi, Y. Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü.
FUERTES, A. B. and FERNANDEZ, M. J., (1996). The Effect of Metallic Salt
Additives on Direct Sulfation of Calcium Carbonate and on Decomposition of
Sulfated Samples, Thermochimica Acta, Volume 276, 25, p. 257-269.
HEDIN, R., 1961. Investigation of the Lime Burning Processes. Swed. Cem. Conc.
Res. Inst. Bull., 32, 1960. Condensation in "Structurel Processes in the
Dissociation of CaCO3" (Azbe Award No. 2, Nat. Lime Ass. Bull).
http://[email protected]
http://www.jmo.org.tr/yayinlar/dergi_goster.phpodu=179&dergi
IMHOF, A., 2000. Calcination of Limestone in a Solar Reactor. ZKG (Cement-
Lime-Gypsum International), No 9, Vol. 53, p 504-509.
KARAKAYA, A., 2003. Polisilik Aromatik Hidrakarbonlara Maruz Kalan Bir Grup
İşçide İmmün Fonksiyonlarının İncelenmesi, BAP Kesin Raporu, A.Ü.,
Ankara. Kömür İthalatçıları Raporu, 2003. Çevre ve Orman Bakanlığına
Hitaben Hazırlanmış Rapor, 7 Sayfa Yayınlanmış, Ankara.
91
KAYA, A.C.. 2008 Midyat Taşının Kaplama ve Yapıda Kullanılabilirliğinin
Araştırılması Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi s. 82, Adana.
KILIÇ, Ö., 2005. Kılasik Eberhart Tipi Kireç Fırınları İle Paralel Akışlı Maerz
Fırınlarındaki Klasinasyon Parameterlerinin Karşılaştırılması ve Çukurova
Bölgesi Kireçtaşları Üzerine Uygulamalar, Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü
Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Sayfa: 171, Adana.
KIRIKOĞLU, M.S., 1996. Endüstriyel Kullanım Açısından Karbonat Kayaçların. I.
Ulusal Kırmataş Sempozyumu, İstanbul.
KOZLU, H. 1987. Misis-Andırın Dolaylarının Strigrafisi ve Yapısal Evrimi, Türkiye
7. Petrol Kong., Ankara, 104-116
KRAUS, E., H., HUNT, W. F., RAMSDELL, L. S., 1959. Mineralogy an
Introduction to the Study of the Minerals and Crystals, New York,
p. 325-351.
LOKMAN L., 2000. Kireç, KÜB Yayınları
MERİÇBOYU, E. A., 1992. Sorbent Kalsinasyon ve Sülfatasyon Kinetiğinin
İncelenmesi, Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enst., s 199, İstanbul.
MURRAY, J., A., 1956. Summary of Fundemantal Research on Lime, National
Lime Association.
MURAKAMI, T., 2003. Molecular Dynamics Simulations of the Effect of NaCI-
Doping on the Calcination Characteristics in Desulfurization Processes, 11.
Journal of Chemical Engineering of Japan, 36, (3), 225-230.
MÜNZNER, H., BONN and B, SCHILLING, H., D., 1985. Reduction of Sulphur
Dioxide Emission by Addition of Limestone Fluidized Bed Combustion,
Ger., Chem. Eng., No. 8, 104-112.
Oates, J.A.H., 1998. Lime and Limestone Chemistry and Technology, Production
and Uses, Wiley-VCH Verlag GmbH, Germany, p169.
OTHMER, K., 1978. Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 14, 3rd Edition,
John Wiley and Sons, New York, 343-381.
ÖNEM Y., 1997. Sanayi Madenleri, Ankara.
RAO, T. R., 1993. Kinetic Parameter for Decomposition of Calcium Carbonate. Can.
J. Chem. Eng. 71, pp. 481-484.
92
RAY, K. W. MATHERS, F. C., 1928. I. E. Chem. 20, pp. 415-419.
SEVDİNLİ, G., 2005. Ceyhan (Adana) Dolayı Yapı Taşı Potansiyelinin
Değerlendirilmesi Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Adana.
TEMUR, S., 2001. Endüstriyel Hammaddeler, Çizgi Kitapevi, 3. Baskı, Konya.
TURAN, Ç., 2010. Akarca Köyü (Hatay) Kireçtaşlarının Hammadde Özelliklerinin
Belirlenmesi ve Kalsinasyon Davranışlarının İncelenmesi Ç.Ü. Fen Bilimleri
Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi s. 55, Adana.
TÜBİTAK, 2007. Proje No: 105M288 Klasik Eberhart Tipi Kireç Fırınlarında
Yapılabilecek İyileştirme ve Bunların Kireç Kalitesi Üzerindeki Etkileri.
TS 1910, 1977. Kaplama Olarak Kullanılan Doğal Taşlar, s 7.
TS 2513, 1977 Doğal Yapı Taşları, s 6.
TS 32 EN 459-2 Yapı Kireci-Bölüm 2: Deney Metodları.
TS 706 EN 12620 Beton Agregaları 2003.
TS EN 196-2 Çimento-Deney metotları-Bölüm 2: Çimentonun kimyasal analizi
ULLMANS, 1977. Encyclopädie der Technischen Chemie, Verlag Chemie,
Wenheim, Band 13, 497-500.
WIEMER, K.H., 1975. Lime Burning Using a Rotary Kiln with a Vertical Preheater,
Quarry Management and Products.
WOLTER, A., 2000. Present Situation and Future Outlook for Burning Fine Grained
Limestone, ZKG International Cement-Lime-Gypsum, 518-526, No. 9.
YAKUT, E., 2001. İzmir İli Çevresindeki Kireçtaşlarının Mühendislik Özellikleri ve
Kullanım Alanlarının Araştırılması. D.E.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek
Lisans Tezi, İzmir.
YURDAKUL, S., 2010. Akarca Köyü (Hatay) Kireçtaşlarının Hammadde
Özelliklerinin Belirlenmesi ve Kalsinasyon Davranışlarının İncelenmesi Ç.Ü
Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Adana.
93
ÖZGEÇMİŞ
1985 yılında Adana’da doğdu. İlk ve Orta 1. Sınıf tahsillerini
Kahramanmaraş’ta yaptıktan sonra orta 2, 3. sınıf ve liseyi Adana’da tamamladı.
2003 yılında Çukurova Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Maden
Mühendisliği Bölümü’nü kazandı ve 2007 yılında mezun oldu. Çeşitli madencilik
işletmelerinde Maden Mühendisi olarak görev aldı. 2007 yılında Çukurova
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı’nda
Yüksek Lisans öğrenimine başladı.
94
EKLER
EK - 1 Modifiye yapılmadan önceki ölçümler
1 No'lu Emisyon Kaynağı : Kireç Fırın Bacası (KFB) Yakıt Tipi KÖMÜR Kullanılan Yakıt Miktarı (kg/h) 183,4 Yakıt Alt Isıl Değeri (kCal/ kg) 7.844 Yakma Isıl Gücü (kW) 1.672 Baca Yüksekliği (Yerden) 20 Sınır Değer 101 Baca Yüksekliği (Çatıdan) 5 Sınır Değer 31
Parametre 1. Ölçüm 2. Ölçüm 3. Ölçüm Ortalama Sınır Değer
Ölçüm Tarihi 04.11.2006 04.11.2006 04.11.2006 Basınç 1004 1004 1004 Gaz Sıcaklığı (°C) 244 244 243 244 Gaz Hızı (m/sn) 10,0 9,0 10,0 9,7 42 Baca Çapı (m) 0,283 0,283 0,283 Gaz Debisi (m3/saat) 5101 4591 5111 4934 İslilik 2 2 2 2 Toz Konsantrasyonu (mg/m3) 3,99 7,98 3,98 5,32 3005 Toz Emisyonu (kg/saat) 0,020 0,037 0,020 0,026 153 CO Konsantrasyonu (mg/m3) 87,50 90,00 91,25 89,58 CO Emisyonu (kg/saat) 0,446 0,413 0,466 0,442 54 SO2 Konsantrasyonu (mg/m3) 442,86 445,71 445,71 444.76 SO2 Emisyonu (kg/saat) 2,259 2,046 2,278 2,194 604 NO Konsantrasyonu (mg/m3) 48,21 49,55 49,55 49,11 NO Emisyonu (kg/saat) 0,246 0,227 0,253 0,242 204 NO2 Konsantrasyonu (mg/m3) 73,93 75,98 75,98 75,30 NO2 Emisyonu (kg/saat) 0,377 0,349 0,388 0,371 O2 Konsantrasyonu (%) 17,1 17,2 17,2 17,2 CO2 Konsantrasyonu (%) 4,2 4,3 4,3 4,3
Not :Konsantrasyon ve debi değerleri E.T.K.H.K.K.Y. Ek-6.2.a' da belirtildiği şekilde kuru bazda verilmiştir. Hacimler Nm3 birimindedir(Akay, 2006) . E.T.K.H.K.K.Y. EK-4.b.3. gereğince.
E.T.K.H.K.K.Y. EK-4.a.1. gereğince.
E.T.K.H.K.K.Y. EK-3.2. gereğince
E.T.K.H.K.K.Y. EK-3.3. gereğince
E.T.K.H.K.K.Y. EK-1.b.1. gereğince,
95
EK-2
2 No'lu Emisyon Kaynağı: Paketleme Bölümü Bacası (PBB) Parametre 1. Ölçüm 2. Ölçüm 3. Ölçüm Ortalama Sınır
Değer Ölçüm Tarihi 04.11.2006 04.11.2006 04.11.2006 Baca Yüksekliği (Çatıdan) (m) 1,5 1.51 Atmosfer Basıncı (mbar) 1004 1004 1004 Gaz Sıcaklığı (°C) 45,0 46,0 46,0 45,7 Gaz Hızı (m/sn) 11,0 10,0 11,0 10,7 Baca Kesiti (m2) 0,126 0,126 0,126 Gaz Debisi (m3/saat) 4232 3835 4219 4095 Toz Konsantrasyonu(mg/m3) 7,05 7,07 9,43 7,85 3183 Toz Emisyonu (kg/saat) 0,030 0,027 0,040 0,032 154
Not 1: Konsantrasyon ve debi değerleri E.T.K.H.K.K.Y. Ek-6.2.a' da belirtildiği
şekilde kuru bazda verilmiştir. Hacimler Nm3 birimindedir (Akay, 2006).
E.T.K.H.K.K.Y. EK-4.b.4. gereğince,
E.T.K.H.K.K.Y. EK-4.a.2, gereğince,
E.T.K.H.K.K.Y, EK-1.b.1. gereğince,
E.T.K.H.K.K.Y. EK-3.2. gereğince,
96
EK –3 Modifiye Edildikten Sonra Yapılmış Ölçümler Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti.1 no’lu kireç fırın baca gazı emisyon sonuçları.
Parametreler Baca ve Yakıt Bilgileri
Yakıt Türü Petrol Koku Isıl Gücü
Yakıt Miktarı kg/gün 12 000 Fırın Verimi % 82 Baca Çapı (m) 0,60 Baca Alanı (m2) 0,28
Baca Gazı Arıtma Sistemi Sul Sistem
Paramet eler 1. Ölçü 2 Ölçüm 3.Ölçüm Ortalama ETKHKKY Sınır Değeri
Gaz Sıcaklığı (°C) 18 118 215 150 -
%O2 13,9 14,2 14,6 14,2 - Baca Gazı Hızı (m/sn) 7,6 4 (Ek-4.a.2)
Gaz basıncı (mbar) 1012 - N.Ş.’larda Baca Gazı Debisi (Nm3/saat) 12637 -
Konsantrasyonlar (mg/Nm3)
İslilik Ölçülen 2 2 2 2 2 (Ek-5.C.5.3.3)
Toz Ölçü en 53 57 59 56 00 (Ek-5.C.5.1.)
CO Ölçülen 308 295 219 274 -
SO2 Ölçülen 11 - - 4 400 (Ek-5.C.5.3.2.)
NOX Ölçülen 21 12 17 16 -
Kütlesel Debi Değerleri (kg/saat)
O2 0,73 15 (Ek-3.d.2)
CO (Karbonmonoksit) 3,710 50 Ek-3.d.3)
SO2 (Kükürtdioksit) 0,054 60 (Ek-3.d.3)
NOX (Azot Oksitler) 0,216 20 (Ek-3.d.3)
Ölçüm tarihi : 16/12/2009
Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti.’nin fırın bacalarından 25.09.2009 tarihinde, tesis
en yüksek kapasitede çalışırken ölçülen PAH analiz sonuçları aşağıda verilmiştir .
97
EK – 4 Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti’nin 1 no’lu kireç fırın bacası PAH analiz sonuçları.
Raporlama tarihi 29.09.2008 Baca adı 1 No’lu fırın bacası
Baca çapı (m) 0,60 Baca kesit alanı (m2) 0,28
Gaz Hızı (m/sn) 8,4 Gaz Debisi (Nm3/h) 12637 (Nm3/saat) Kuru
Gaz Sıcaklığı (°C) 175 Gaz basıncı (m bar) 1012
O2 % 15,84
PAH Üyesi Derişim, µg/Nm3
Kütlesel debi,
(g/saat) PAH Üyesi Derişim,
(µg/Nm3) Kütlesel
debi, (g/saat)
Naphtalane 27,227 0,3441 Benz(a)anthracene <0,027 -
Acenaphtalene <3,890 - Chrycene <0,027 -
Acenaphtene 50,564 0,6390 Benzo(b)fluoranthene <0,027 -
Fluorene <0,058 - Benzo(k)fluoranthene <0,027 -
Phenanthrene <0,739 - Benzo (a) pyrene <0,027 0,0003
Anthracene <0,058 - Dibenzo (a,h) anthracene <0,027 0,0003
Fluoranthene <0,019 - Benzo (g,h,i) perylene <0,027
Pyrene 4,667 0,0590 Indeno (1,2,3-c,d) pyrene <0,027 -
Toplam PAH 87,44 1,04
1 No’lu Kireç Fırın bacasında toplam PAH analiz sonuçları gözden
geçirildiğinde toplam 0,087 mg/Nm3 değeri ile derişim sınır değeri olan 0,1 mg/Nm3
değerinin altında kaldığı görülmektedir.
98
EK – 5 Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti’nin 3 no’lu kireç fırın bacası PAH analiz sonuçları.
Raporlama tarihi 29.09.2008 Baca adı 1 No’lu fırın bacası
Baca çapı (m) 0,60 Baca kesit alanı (m2) 0,28
Gaz Hızı (m/sn) 8,8 Gaz Debisi (Nm3/h) 13 542 (Nm3/saat) Kuru
Gaz Sıcaklığı (°C) 169,5 Gaz basıncı (m bar) 1012
O2 % 15,46
PAH Üyesi Derişim, µg/Nm3
Kütlesel debi,
(g/saat) PAH Üyesi Derişim,
(µg/Nm3) Kütlesel
debi, (g/saat)
Naphtalane 27,277 0,2881 Benz(a)anthracene <0,021 -
Acenaphtalene <3,040 - Chrycene <0,021 -
Acenaphtene 69,909 0,9467 Benzo(b)fluoranthene <0,021 -
Fluorene <0,046 - Benzo(k)fluoranthene <0,021 -
Phenanthrene <0,578 - Benzo (a) pyrene <0,021 0,0003
Anthracene <0,046 - Dibenzo (a,h) anthracene <0,021 0,0003
Fluoranthene <0,015 - Benzo (g,h,i) perylene <0,021 -
Pyrene 0,304 0,0041 Indeno (1,2,3-c,d) pyrene <0,021 -
Toplam PAH 95,38 1,230
3 no’lu fırın bacasında da aynı şekilde toplam PAH analiz sonuçları gözden
geçirildiğinde toplam 0,087 mg/Nm3 değeri ile derişim sınır değeri olan 0,1 mg/Nm3
değerinin altında kaldığı görülmektedir. Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti.’nde de gerek
baca gazındaki normal hava kirleticilerinin (CO, SO2, NOx ve P.M.) ve gerekse
kanserojen PAH konsantrasyonunun E.T.K.H.K.K.Y.’liğine göre sınır değerlerin
altında kaldığı görülmektedir.
99
EK – 6 Akay Kireç Dış Tic. Ltd. Şti.’nde 4 fırının birleştirilerek tek bacadan atmosfere verildiği 30.04.2009 tarihli baca gazı emisyonları
Parametreler Baca ve Yakıt Bilgileri
Yakıt Türü Petrol Koku
Isıl Gücü 17.40
Yakıt Miktarı kg/saat 2000
Fırın Verimi 85
Baca Çapı (m) 0,60
Baca Alanı (m2) 0,28
Baca Gazı Arıtma Sistemi Sulu Sistem Yok
Parametreler 1. Ölçüm 2. Ölçüm 3.Ölçüm Ortalama ETKHKKY Sınır Değeri
Gaz Sıcaklığı(°C)
137 136 138 137 -
%O2 8,5 8,9 8,7 8,7 - Baca Gazı Hızı (m/sn) 8,0 4 (Ek-4.a.2)
Gaz basıncı (mbar) 1018 - N.Ş.’larda Baca Gazı Debisi (Nm3/saat) 12257 -
Konsantrasyonlar (mg/Nm3)
İslilik Ölçülen 2 2 2 2 2 (Ek-5.C.5.3.3)
Toz Ölçülen 69 73 78 73 200 (Ek-5.C.5.1.)
CO Ölçülen 290 360 357 336 -
SO2 Ölçülen 15 19 21 18 400 (Ek-5.C.5.3.2.)
NOX Ölçülen 21 24 12 19 -
Kütlesel Debi Değerleri (kg/saat)
Toz 0.89 15 (Ek-3.d.2)
CO (Karbonmonoksit) 4.12 50 (Ek-3.d.3)
SO2 (Kükürtdioksit) 0.22 60 (Ek-3.d.3)
NOX (Azot Oksitler) 0.23 20 (Ek-3.d.3)
Ölçüm tarihi : 30/04/2009
PAH ölçümleri ise yalnızca birkaç laboratuarda yapılabildiğinden ilki TÜBİTAK (MAM), ikincisi ve üçüncüsü ise akredite olmuş ESC-ÇEV ve NEN Mühendislikçe yapılmıştır. Farklı zamanlarda ayrı bacalar ve birleştirilmiş tek baca olarak yapılan örneklemeler sonucu bulunan değerler ekte verilmiştir .
100
EK – 7 Akay Kireç Sanayi Ltd. Şti. 1 No’lu kireç fırın bacası PAH analiz sonuçları[TÜBİTAK (MAM)].
Raporlama tarihi 21.08.2008 Baca adı 1 No'lu fırın bacası
Baca çapı 0,6 Baca kesit alanı (m2) 0,28
Gaz hızı (m/sn) 3 Gaz debisi (Nm3/h) 1568 (Nm3/saat) kuru
Gaz sıcaklığı (oC) 212 Gaz basıncı (m bar) 996
O2 % 13,71
PAH üyesi Derişim, µg/Nm3
Kütlesel debi,
(g/saat) Pah üyesi Derişim,
g/Nm3
Kütlesel debi,
(g/saat)
Naphtalane 29,48 0,0462 Benz(a)anthracene 0,39 0,0006
Acenaphtalene 42,63 0,0668 Chrycene 0,24 0,0004
Acenaphtene <0,01 - Benzo(b)fluoranthene 0,11 0,0002
Fluorene 4,07 0,0064 Benzo(k)fluoranthene 0,4 0,0006
Phenanthrene 2,43 0,0038 Benzo(a)pyrene <0,01 -
Anthracene 0,46 0,0007 Dibenzo(a,h)anthracene <0,01 -
Fluoranthene 4,29 0,0067 Benzo perylene (g,h,i) 0,31 0,0005
Pyrene 4,13 0,0065 Indenop yrene (1,2,3-c,d) 0,12 0,0002
Toplam PAH 89 0,14
101
EK – 8 Akay Kireç Sanayi Ltd. Şti. birleştirilmiş fırın bacasında 21.05.2008 tarihinde alınan örneklerin PAH analiz sonuçları (NEN Mühendislik).
Raporlama tarihi 21.05.2008 Baca adı 1 No'lu fırın bacası
Baca çapı 0,6 Baca kesit alanı (m2) 0,28
Gaz hızı (m/sn) - Gaz debisi (Nm3/h) -
Gaz sıcaklığı (0C) - Gaz basıncı (m bar) -
O2 % -
PAH üyesi
Derişim, µg/Nm3
(3ölçüm ort)
Kütlesel debi,
(g/saat) Pah üyesi
Derişim, g/Nm3
(3ölçüm ort)
Kütlesel debi,
(g/saat)
Naphtalane 12,424 - Benz(a)anthracene 1,414 -
Acenaphtalene 2,403 - Chrycene 0,000 -
Acenaphtene 0,001 - Benzo(b)fluoranthene 0,001 -
Fluorene 2,887 - Benzo(k)fluoranthene 0,001 -
Phenanthrene 8,476 - Benzo(a)pyrene 0,001 -
Anthracene 1,178 - Dibenzo(a,h)anthracene 0,001 -
Fluoranthene 0,001 - Benzo perylene (g,h,i) 0,683
Pyrene 0,000 - Indenop yrene (1,2,3-c,d) 1,103 -
Toplam PAH 31 -
102
EK – 9 Saf Kireçtaşı – 1’in Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
EK – 10 Saf Kireçtaşı - 2’nin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
# 012
g1 1
250 °C0 min
Iyi kireçtaşı 1
Costech Int.sercan
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
Complete:Start:
Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,4178
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
1,87 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2 Submitter:
2,16
Operator:
1,42Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:
0,02
BET Surface Area:Mode of analysis:
Micropore volume:
He
# 012
g2 2
250 °C0 min
He
Micropore volume: 0,01
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
1,55Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
2,23
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
2,02 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
Complete:Start:
Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,4912
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Iyi kct 2
Costech Int.Mehmet
103
EK – 11 Dolomitik Kireçtaşı - 1’in Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
EK – 12 Dolomitik Kireçtaşı - 2’nin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
# 012
g3 3
250 °C0 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
0,81Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
1,13
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
1,03 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
Complete:Start:
Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,5225
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Dolomit
Costech Int.Mehmet
# 012
g4 4
250 °C0 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
1,38Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
1,96
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
1,70 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
Complete:Start:
Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,6384
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Acik pembe
Costech Int.Mehmet
104
EK – 13 Dolomitik Kireçtaşı - 3’ün Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
EK – 14 Aragonitin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
# 012
g5 5
250 °C0 min
He
Micropore volume: 0,12
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
4,62Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
6,24
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
5,94 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
Complete:Start:
Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,633
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Koyu pembe
Costech Int.Mehmet
# 012
g6 6
250 °C0 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
0,65Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
0,84
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
0,83 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
Complete:Start:
Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,5777
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Aragonit
Costech Int.Mehmet
105
EK – 15 850 oC’ de Pişirilmiş Saf Kireçtaşı - 1’in Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
EK – 16 900 oC’ de Pişirilmiş Saf Kireçtaşı - 1’in Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
# 65535
g3 3
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
3,24Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
6,36
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
4,26 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
19:08 13.11.1014:25 14.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,6886
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
1 iyi kireçtaşı 850
Costech Int.sercan
# 65535
g3 3
250 °C5 min
iyi kireçtaşı-1 900
Costech Int.zehra
Degassed:Adsorptive gas:
Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,5885
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Operator:
4,35Full isotherm ( Standard )
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
14:39 04.10.1018:06 05.10.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version:
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Submitter:
7,31cub.mm/g
Carrier gas:
0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Micropore volume:
5,79 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2He
106
EK – 17 950 oC’ de Pişirilmiş Saf Kireçtaşı - 1’in Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
EK – 18 1000 oC’ de Pişirilmiş Saf Kireçtaşı - 1’in Yüzey Alan ve Porozite
Ölçüm Sonucu
# 65535
g2 2
250 °C0 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
4,93Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
7,77
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
6,46 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:29 06.10.1023:04 06.10.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,3277
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
İyi Kiretaşı- 1 950
Costech Int.sercan
# 65535
g6 6
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
4,28Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
6,98
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
5,95 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
17:16 05.11.1010:33 06.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,3057
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
İyi Kiretaşı-1 1000
Costech Int.Your Name
107
EK – 19 850 oC’ de Pişirilmiş Saf Kireçtaşı - 2’nin Yüzey Alan ve Porozite
Ölçüm Sonucu
EK – 20 900 oC’ de Pişirilmiş Saf Kireçtaşı - 2’nin Yüzey Alan ve Porozite
Ölçüm Sonucu
# 65535
g2 2
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
4,20Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
8,66
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
5,90 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:17 25.11.1009:54 26.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,7348
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
İyi Kireçtasi-2 850
Costech Int.sercan
# 65535
g2 2
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
5,34Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
10,56
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
7,58 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:18 26.11.1022:50 26.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,6068
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
İyi Kireçtaşi-2 900
Costech Int.sercan
108
EK – 21 950 oC’ de Pişirilmiş Saf Kireçtaşı - 2’nin Yüzey Alan ve Porozite
Ölçüm Sonucu
EK – 22 1000 oC’ de Pişirilmiş Saf Kireçtaşı - 2’nin Yüzey Alan ve Porozite
Ölçüm Sonucu
# 65535
g2 2
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
6,98Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
13,13
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
10,05 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
14:04 27.11.1016:02 28.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,4534
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
İyi Kireçtaşı-2 950
Costech Int.sercan
# 65535
g2 2
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
6,84Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
12,54
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
9,82 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
16:14 28.11.1011:59 29.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,604
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
İyi Kireçtaşi-2 1000
Costech Int.sercan
109
EK –23 850 oC’ de Pişirilmiş Dolomitik Kireçtaşı - 1’in Yüzey Alan ve Porozite
Ölçüm Sonucu
EK – 24 900 oC’ de Pişirilmiş Dolomitik Kireçtaşı – 1’in Yüzey Alan ve Porozite
Ölçüm Sonucu
# 65535
g2 2
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
8,45Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
16,84
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
10,95 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:00 08.11.1022:38 08.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,5901
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Dolomitik Kireçtaşı 850
Costech Int.sercan
# 65535
g5 5
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
9,86Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
17,26
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
12,77 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:12 09.11.1022:27 09.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,3545
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Dolomitik Kireçtaşı 900
Costech Int.sercan
110
EK – 25 950 oC’ de Pişirilmiş Dolomitik Kireçtaşı – 1’in Yüzey Alan ve Porozite
Ölçüm Sonucu
EK – 26 1000 oC’ de Pişirilmiş Dolomitik Kireçtaşı – 1’in Yüzey Alan ve
Porozite Ölçüm Sonucu
# 65535
g6 6
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
10,47Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
17,41
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
13,92 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
10:47 10.11.1022:55 10.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,3009
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Dolomit Kireçtaşı 950
Costech Int.sercan
# 65535
g1 1
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
11,44Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
18,89
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
14,83 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
14:36 11.11.1018:39 12.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,2698
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Dolomit Kİraçtaşı 1000
Costech Int.sercan
111
EK – 27 850 oC’ de Dolomitik Kireçtaşı – 2’nin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
EK – 28 900 oC’ de Dolomitik Kireçtaşı – 2’nin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
# 65535
g4 4
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
7,06Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
14,50
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
9,18 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
14:47 14.11.1015:43 15.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,4512
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Acik Pembe Kiraçtaşı 850
Costech Int.sercan
# 65535
g5 5
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
7,98Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
14,63
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
10,38 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
15:55 15.11.1015:36 16.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,5565
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Açik Pembe Kireçtaşı 900
Costech Int.sercan
112
EK – 29 950 oC’ de Dolomitik Kireçtaşı – 2’nin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
EK – 30 1000 oC’ de Dolomitik Kireçtaşı – 2’nin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
# 65535
g1 1
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
5,69Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
9,83
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
7,47 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
15:54 16.11.1012:19 17.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,4514
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Açik Pembe Kireçtaşı 950
Costech Int.sercan
# 65535
g2 2
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
7,10Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
12,66
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
9,65 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
18:22 22.11.1016:54 23.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,3557
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
AÇik Pembe Kiraçtaşı 1000
Costech Int.sercan
113
EK – 31 850 oC’de Dolomitik Kireçtaşı – 3’ün Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
EK – 32 900 oC’de Dolomitik Kireçtaşı – 3’ün Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
# 012
g1 1
250 °C47 min
Koyu Pembe Kireçtaşı 850
Costech Int.sercan
Degassed:Adsorptive gas:
Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,4519
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Operator:
4,81Full isotherm ( Standard )
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
16:59 01.10.1011:34 02.10.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version:
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Submitter:
8,49cub.mm/g
Carrier gas:
0,06
BET Surface Area:Mode of analysis:
Micropore volume:
6,05 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2He
# 012
g2 2
250 °C43 min
6,24 sq.m/gLangmuir Surface Area:
Carrier gas:
0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Micropore volume:
He
cub.mm/g
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Submitter:
7,90
N2Operator:
4,82Full isotherm ( Standard )
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:34 02.10.1023:29 02.10.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,3231
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:Degassed:
Adsorptive gas:
Koyu Pembe Kireçtaşı 900
Costech Int.sercan
114
EK – 33 950 oC’de Dolomitik Kireçtaşı – 3’ün Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
EK – 34 1000 oC’de Dolomitik Kireçtaşı – 3’ün Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm
Sonucu
# 65535
g6 6
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
5,07Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
8,11
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
6,55 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:34 06.11.1000:58 07.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,2845
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Koyu Pembe Kireçtaşı 950
Costech Int.sercan
# 65535
g2 2
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
4,42Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
7,30
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
5,78 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:56 24.11.1023:58 24.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,4445
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Koyu Pembe Kireçtaşı 1000
Costech Int.sercan
115
EK – 35 850 oC’de Aragonitin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
EK – 36 900 oC’de Aragonitin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
# 65535
g2 2
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
5,32Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
10,13
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
7,14 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
19:13 12.11.1018:58 13.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,5123
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Aragonit 850
Costech Int.sercan
# 65535
g2 2
250 °C0 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
6,63Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
11,57
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
9,03 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
14:12 07.10.1001:26 08.10.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,487
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Aragonit 900
Costech Int.sercan
116
EK – 37 950 oC’de Aragonitin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
EK – 38 1000 oC’de Aragonitin Yüzey Alan ve Porozite Ölçüm Sonucu
# 65535
g1 1
250 °C0 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
10,36Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
19,05
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
14,25 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
16:32 08.10.1014:33 09.10.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,3391
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Aragonit 950
Costech Int.zehra
# 65535
g1 1
250 °C5 min
He
Micropore volume: 0,00
BET Surface Area:Mode of analysis:
Operator:
8,65Full isotherm ( Standard )
cub.mm/g
Carrier gas:Submitter:
14,73
Sample ID:
cub.mm/g
sq.m/g
Sample number:
Degassed:Adsorptive gas:
12,28 sq.m/gLangmuir Surface Area:
N2
C O S T E C H I n s t r u m e n t s
11:27 07.11.1010:37 08.11.10Complete:
Start:Sorptometer KELVIN 1042Software Version: Kelvin 1042 V3.07 Sample weight: 0,3709
Total pore volume:
Sample tube # Station # Degassing
Temperature:
Aragınit 1000
Costech Int.sercan