Yoğuşmayan gazların gözenekli adsorban ortamların adsorpsiyon özelliklerine etkisi

Bayman O. A., Çağlar A.

JOURNAL OF THE FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE OF GAZI UNIVERSITY, cilt.40, sa.4, ss.2597-2611, 2025 (SCI-Expanded)

Özet

Hava gibi yoğuşmayan gazlar negatif manometre basınçlarında çalışan adsorpsiyon sistemlerine sızarak performanslarını önemli ölçüde etkileyebilir. Bu çalışma, havanın silika jel-su ve Zeolit 13X-su çiftlerinin adsorpsiyon ve desorpsiyon davranışları üzerindeki etkisini incelemektedir. Kontrollü miktarlarda hava, bir adsorban yatağı ve bir evaporatör/kondansörden oluşan deney düzeneğine enjekte edilerek farklı sıcaklıklarda deneyler gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon ve desorpsiyon prosesleri, evaporatör/kondansör koşulları sabit tutulurken adsorban sıcaklığının değiştirilmesiyle başlatılmıştır. Havanın etkileri, adsorpsiyon ve desorpsiyon kapasitelerindeki değişimler, basınç dalgalanmaları, gaz ve adsorban sıcaklıkları ile adsorpsiyon/desorpsiyon histerezisi temelinde değerlendirilmiştir. Sonuçlar, artan hava miktarıyla birlikte adsorpsiyon ve desorpsiyon kapasitelerinde önemli düşüşler meydana geldiğini, desorpsiyon proseslerinin adsorpsiyondan daha fazla etkilendiğini göstermektedir. Adsorpsiyon kapasitesindeki azalma, silika jel için üstel, Zeolit 13X için logaritmik bir eğilim sergilemiştir. Daha yüksek evaporatör/kondansör sıcaklıkları performans kayıplarını azaltırken, desorpsiyon-adsorpsiyon sıcaklık farkı daha küçük olan silika jel adsorbanlı sistem daha olumsuz etkilenmiştir. Bulgular, adsorpsiyon sistemlerinde hava kaçağının önlenmesinin kritik önem taşıdığını vurgulamaktadır. Atmosfer basıncının yalnızca %0,3–0,9'u kadar iz miktarlardaki hava bile sistem verimliliğini önemli ölçüde düşürebilmektedir.