Karbonmonoksit (CO) Oluşumu

Benzer belgeler
Bölüm 2 Kirletici Maddelerin Oluşumu

İÇERİK. Amaç Yanma Dizel motorlardan kaynaklanan emisyonlar Dizel motor kaynaklı emisyonların insan ve çevre sağlığına etkileri Sonuç

Bölüm 3 Motor Çalışma Koşullarının Emisyonlara Etkisi

Yanma Kaynaklı Kirleticiler

FOSİL YAKITLARIN YANMASI

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

İçten yanmalı motorlarda temel kavramlarının açıklanması Benzinli ve dizel motorların çalışma prensiplerinin anlatılması

İÇTEN YANMALI MOTORLAR 2. BÖLÜM EK DERS NOTLARI

3. KİRLETİCİ MADDELERİN MOTORLARDAKİ OLUŞUM MEKANİZMALARI. 3.1 Giriş

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVAR DERSİ. Yakıt Püskürtme Sistemleri Deneyi

KONU MOTORLARIN ÇEVREYE OLUMSUZ ETKĠLERĠ VE BU ETKĠLERĠN AZALTILMASI

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 3

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

T.C. SAKARYA ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

DOĞALGAZ YANMALARINDA NOx OLUŞUMU

BENZİN MOTORLARI. (Ref. e_makaleleri, Rafineri Prosesleri)

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK ENERJİ SANTRALLERİ 2.

SIKIŞTIRMA ORANININ BİR DİZEL MOTORUN PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİLERİ

ENERJİ YÖNETİMİ ve POLİTİKALARI

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

DİZEL MOTORLARINDA EMİSYON (azot oksit) (NOx) KONTROL YÖNTEMLERİ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Patlama nedir? Tozların, gazların ve patlayıcıların kimyasal enerjisinin ani büyümesi. www. atexegitim.com

Soru 5) Pistonun, silindir içersinde iki ölü nokta arasında yaptığı tek bir harekete ne denir? a) Çevrim b) Vakum c) Basma d) Zaman

%20 Fazla hava dikkate alınarak yanma denklemi aşağıdaki şekilde yazılır:

MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 4.HAFTA

Emisyonların etkilerinin ve emisyon kontrolündeki gelişmelerin, Sürüş Çevrimlerinin ve emisyon kontrol yöntemlerinin, Benzinli motorlarda (BAM)

MAKİNE VE TEÇHİZAT İŞLERİNDE İSG

Buji ile ateşlemeli motorlar için teorik çevrimin (Hava Standart OTTO çevrimi) Sıkıştırma ile ateşlemeli motorlar için teorik çevrimin (Dizel Teorik

İçten Yanmalı Motorların Doğalgazla Çalışır Hale Getirilmeleri ve Dönüştürülmüş Motorların Performans Parametrelerinin Analizi

BRÜLÖR EĞİTİMİ. Rüştü Kasım BOZACI

2-Emisyon Ölçüm Raporu Formatı

HİDROJEN ÜRETİMİ BUĞRA DOĞUKAN CANPOLAT

Bölüm 6 Emisyonların Kontrolu

BİNEK ARAÇLARINDA SÜRÜŞ KOŞULLARININ KİRLETİCİ EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİ

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

I.10. KARBONDİOKSİT VE İKLİM Esas bileşimi CO2 olan fosil yakıtların kullanılması nedeniyle atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu artmaktadır.

Otto ve Dizel Çevrimlerinin Termodinamik Analizi. Bölüm 9: Gaz Akışkanlı Güç Çevrimleri

Atmosfer Kimyası Neden Önemli?

Hava kirleticilerinin çoğu havaya küçük miktarlarda katılır. Kirleticilerin yoğunluğu değişik biçimlerde ifade edilir.

HAVA KALİTESİ YÖNETİMİ

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ

Yeni motor yağının eskimesini geciktirir ve uzun süre temiz kalmasını sağlar.

BACA GAZI DEVRİDAİMİ NOx lerin azaltılması için

İÇTEN YANMALI MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ DİZEL MOTORLARI

BURSA İLİ 2016 YILI HAVA KALİTESİ. Dr. Efsun DİNDAR Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇEVRE YÖNETİMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ YER SEVİYESİ OZON KİRLİLİĞİ BİLGİ NOTU

Atık Kızartma Yağı Metil Esterinin Bir Dizel Motorunda, Motor Performansı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin Araştırılması

SEMİH AKBAŞ

KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

ÇALIŞMA YAPRAĞI KONU ANLATIMI

Portatif Ölçüm Cihazları ile Gaz Kirleticilerin Ölçümleri

EK YAKIT OLARAK ÇİMENTO FABRİKALARINDA KULLANILABİLECEK ATIKLAR

Egzoz gazında bulunan ve havayı kirleten bileşenler egzoz emisyonları diye adlandırılır. Bu bileşenlerden bazıları şunlardır:

Emisyon kontrolünde gelişmeler ve Dizel motorlarda (SAM) oluşan emisyonların kontrol yöntemlerinin açıklanması

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Otomobillerde Servis, Bakım ve Onarımın Enerji Verimliliğine Katkıları

EGR (Egzoz Gazı Resirkülasyonu) Sistemi :

YANMA. Özgür Deniz KOÇ

İĞİ MEVZUATI ÇERÇEVESİNDE 2011 YILINDA ANKARA'DA YAŞANAN İĞİ. Erkin ETİKE KMO Hava Kalitesi Takip Merkezi Başkanı. 12 Ocak Ankara

GDI sistemde ; Emme sistemine veya silindir portuna püskürtmenin aksine, çok yüksek derecede basınçlandırılmış benzin, her silindirin içine direkt

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞĐMĐ ÇALIŞMA YAPRAĞI

SARKUYSAN ANOT DÖKÜM FIRINLARININ YANMA SİSTEMLERİNİN ÇEVRE DOSTU VE DAHA VERİMLİ ÖZEL YANMA SİSTEMLERİ İLE DEĞİŞTİRİLMESİ

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Prof.Dr. Mustafa ODABAŞI

Motorlarda Yanma. C+H+S+O=1 Tam Yanmada. min. Yıldız Teknik Üniversitesi

FARKLILAŞTIRILMIŞ KURŞUNSUZ BENZİN 95 OKTAN ve 97 OKTAN ÜRÜNLERİ: ULTRAFORCE 95 ve ULTRAFORCE 97

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

Mobil Uygulamalar İçin Hidrokarbon Analiz Cihazı SmartFID

ÇOKLU DOĞRUSAL ANALİZ YÖNTEMİYLE UÇUCU ORGANİK BİLEŞİKLERİN ATMOSFERDEKİ KONSANTRASYONLARINA ETKİ EDEN METEOROLOJİK FAKTÖRLERİN İNCELENMESİ

Avrupa ve Amerika da uygulanan emisyon standartlarının incelenmesi Türkiye de uygulanan egzoz gazı emisyon kontrol yönetmeliğinin incelenmesi Emisyon

BUJİ ATEŞLEMELİ MOTORLARDA TÜRBÜLANSLI YANMA MEKANİZMASI KULLANILARAK AZOT OKSİT EMİSYONLARININ BELİRLENMESİ

Benzinli Araç Bakımı Pazar Trendleri Teknik Trendler Problem Çözüm

Binaların Isı Merkezlerinde Bulunan Kalorifer Kazanlarının Yanma Havası ve Hava Fazlalık Katsayılarına Göre Yanma Gazlarının Özelliklerindeki Değişim

Halit YAŞAR. Doç. Dr. Makina Mühendisliği Bölümü Otomotiv Anabilim Dalı Öğretim Üyesi


YANMA GAZLARI ÖLÇÜMLERİ

KANOLA YAĞI METİL ESTERİ VE KARIŞIMLARININ MOTOR PERFORMANS VE EGZOZ EMİSYONLARINA OLAN ETKİLERİ

1)Isı ve Sıcaklık farklıdır Sıcak Madde Soğuk Maddeyi İletir

Ek 7.1: Güney Akım Açık Deniz Doğalgaz Boru Hattı ndan Kaynaklanan Atmosferik Emisyonlar Türkiye Bölümü: İnşaat ve İşletim Öncesi Aşamaları

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

φ : Eşdeğer yakıt oranı :

TÜİK TARIM SEKTÖRÜ. Dr. Ali CAN. T.C.BAŞBAKANLIK Türkiye İstatistik Kurumu

8. Silindirlerin Düzenleniş Şekline Göre

Eğitimcilerin Eğitimi Bölüm 6: Veri Boşlukları, Veri Akış Faaliyetleri ve Prosedürler. Esra KOÇ , ANTALYA

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ

Journal of ETA Maritime Science

Tekirdağ İli Benzinli Araçlarının Egzoz Emisyonu Üzerine Bir Araştırma

katalitik konvertör (S.C.R.) Iveco

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI

2.3 Asimptotik Devler Kolu

ISI VE SICAKLIK. Hüseyin SOYLU. Fen ve Teknoloji

DENİZ MOTORLARI. e. Egzoz Sistemi Motor içinde yanma sonrası oluşan kirli gazların dışarı atılmasını sağlayan sistem.

Dünya Enerji Görünümü Dr. Fatih Birol Baş Ekonomist, Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) İstanbul, 20 Aralık 2013

5.SINIF FEN VE TEKNOLOJİ KİMYA KONULARI MADDENİN DEĞİŞMESİ VE TANINMASI

Ayxmaz/biyoloji. Azot döngüsü. Azot kaynakları 1. Atmosfer 2. Su 3. Kara 4. Canlılar. Azot döngüsü

SÜRDÜRÜLEBİLİR ENERJİ VE HİDROJEN ZEYNEP KEŞKEK ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

Transkript:

Yanma Kaynaklı Emisyonların Oluşum Mekanizmaları Karbonmonoksit (CO) Oluşumu Karbonmonoksit emisyonlarının ana kaynağı benzinli taşıt motorlarıdır. H/Y oranının CO emisyonu üzerine etkisi çok fazladır. H/Y oranının küçük değerlerinde (zengin karışım) CO emisyonları maksimum olmasına karşın NO emisyonları en düşük değerdedir. CO oluşumuna H/Y oranı dışında etki eden diğer bir parametre de karışımın homojenlik derecesidir. 1/23

CO emisyonunun hava fazlalık katsayısı ile değişimi 2/23

Yanma esnasında CO oluşumu su gazı dengesi ile belirlenmektedir. Yüksek alev sıcaklıklarında bu denge reaksiyonu daha fazla CO üretir. Sıcaklık düştükçe CO in CO 2 ye oksidasyonu söz konusudur. Bu nedenle fakir veya stokyometrik karışımlarda CO miktarı daha az olurken zengin karışımlarda soğuk egzoz gazlarının içinde bile oksijen yetersizliği nedeniyle fazla miktarda CO bulunur. 3/23

Yanma esnasında alev cephesinin iç tarafındaki yüksek sıcaklık bölgesinde çok miktarda CO oluşmaktadır. Daha sonra gazların genişlemesi ve soğuması esnasında CO in bir kısmı CO 2 e okside olmaktadır. Genişleme esnasında sıcaklıkların daha da düşmesi nedeniyle denge reaksiyonu sıcaklıktaki bu düşüşü takip edemediğinden egzoz gazları içindeki CO miktarı beklenenden daha fazla olmaktadır. 4/23

Yanma sonrası CO konsantrasyonunun değişimi 5/23

H/Y oranının CO emisyonuna etkisi benzin motorlarında oldukça büyüktür. Deney sonuçları egzozda ölçülen CO miktarı yanma odasındaki değerler ile egzozda denge durumundaki değerler arasında kaldığını göstermektedir. 6/23

Benzin motorları kısmi yükte stokyometriğe yakın, tam yükte ise zengin karışım ile çalıştıklarından CO emisyonları önemli mertebelerdedir ve kontrol edilmesi gerekir. Dizel motorlar ise genelde fakir karışım ile çalıştıklarından CO emisyonları benzinli motorlara kıyasla oldukça düşüktür. Motorun soğuk ilk hareketi esnasında zengin karışımla çalıştığından CO emisyonları sıcak motor çalışmasına göre oldukça fazladır. 7/23

Azot oksitlerin oluşumu (NOx) Yanma esnasında NOx oluşumu üç farklı mekanizma ile gerçekleşmektedir. (1) Termal NOx oluşum mekanizması, (2) Yakıt kaynaklı NOx oluşum mekanizması, (3) Prompt NOx oluşum mekanizması. 8/23

NOx içerisinde ana eleman olarak NO bulunmaktadır. Egzoz gazlarının atmosfere atılması esnasında oksijenle temas sonucu NO in bir kısmı NO 2 ve diğer azot oksitlere dönüşmektedir. Denge hesaplamaları ile elde edilen NOx miktarı motorun gerçek çalışma şartlarında ölçülen değerlerle uyuşmamaktadır. 9/23

Bunun nedeni, yanma sürecinde yanma ürünlerinin kimyasal dengeye ulaşmak için yeterli zamanı bulamamasıdır. Kimyasal denge durumundan diğer bir sapma da yanma gazlarının soğuması esnasında gerçekleşir. Sıcaklığın düşmesi ile NOx lerin tekrar N 2 ve O 2 ye ayrışması işlemi düşük sıcaklıklarda yavaşlar ve NOx miktarı dondurulmuş olur.. 10/23

Azot oksit konsantrasyonunun değişimi 11/23

Yakıt Kaynaklı NOx oluşum mekanizması Yakıtın içeriğinde azot varsa, yanma esnasında bu azot, okside olarak NOx oluşumuna yol açar. Kömür ve fuel-oil gibi nispeten fazla miktarda azot içeren yakıtların yanması esnasında yakıttaki azotun yaklaşık %20-60 ı okside olur. Kömürle çalışan yakıcılarda yakıt kaynaklı NOx, toplam NOx emisyonlarının yaklaşık %50-70 ini oluşturmaktadır. Yakıttaki azot alev sıcaklığı ve oksijen konsantrasyonuna bağlı olmaksızın oksijen ile reaksiyona girerek NOx oluşumuna neden olur. Çünkü, yakıttaki karbon-azot bağları, havadaki N 2 den çok daha kolay olarak parçalanır ve bu nedenle termal NOx dan daha fazla NOx oluşabilir. 12/23

Prompt NOx oluşum mekanizması HC esaslı yakıtlarda alev bölgesine yakın kısımlarda NOx oluşumu yukarıda anlatılan termal NOx oluşum mekanizmasına kıyasla daha az sıcaklığa bağımlıdır. Alev bölgesine komşu bölgelerde O ve OH gibi radikaller NOx oluşum hızını artırırlar. Böylece, bu bölgelerde alev sıcaklığı ve oksijen konsantrasyonunun kontrolü ne kadar sıkı olarak yapılırsa yapılsın, bir miktar NOx oluşacaktır. 13/23

Termal NOx oluşum mekanizması Termal NOx oluşumu ilk olarak Zeldovich tarafından aşağıdaki şekilde tanımlanmaktadır. İlk önce moleküler oksijen atomik oksijene dönüşmektedir Daha sonra zincirleme reaksiyonlarla NO oluşumu gerçekleşmektedir Toplam reaksiyon 14/23

NO oluşum hız aşağıdaki denklemle ifade edilmektedir Denklemden de görüleceği üzere, yüksek sıcaklık ve yüksek oksijen konsantrasyonu yüksek NO oluşumuna neden olmaktadır. Böylece, Nox oluşumunu etkileyen temel parametreler: Alev sıcaklığı Yanma gazlarının o sıcaklıkta kalma süresi Alev bölgesinde mevcut olan fazla hava miktarı 15/23

Benzin motorlarında NO oluşumu temel prensiplere uygun olarak gerçekleşmektedir. Alev cephesinin ilerlemesi ile yanan karışımın bulunduğu bölgede NO oluşumu da başlamaktadır. Yanma tamamlanıp pistonun AÖN ya hareketi ile yanmış gazlar genişlemeye ve soğumaya başladığından NO oluşumu da durmaktadır. Bujiye yakın bölgelerde yanma daha erken başladığından NO oluşumu için tanına süre de daha uzun olmakta ve bu bölgelerde NO miktarı da daha fazla olmaktadır. Aşağıdaki şekilde bir CFR deney motorunda yanma odasına açılan iki pencereden gözlemlenen NO konsantrasyonu değerleri görülmektedir. P1 penceresi bujiye daha yakın konumda bulunmaktadır. 16/23

Yanma odasında farklı konumlarda NO konsantrasyonun değişimi 17/23

Dizel motorlardaki heterojen yanmada önceden hazırlanmış bir karışım bulunmamakta, yakıt ile havanın karışımı ve yanma olayları iç içe gerçekleşmektedir. Yakıt damlacığının buharlaşması ve yanması sonucu damlacık etrafında oluşan alev bölgesinde yüksek sıcaklıklar oluşmaktadır. Damlacıktan uzaklaştıkça sıcaklık düşerken oksijen konsantrasyonu artmaktadır. Bu nedenle benzinli motorlara göre karmaşık bir durum söz konusudur. Toplam NO oluşumu sıcaklığa ve damlacık etrafındaki akış alanını etkileyen bir çok parametreye bağlı olarak değişmektedir. Ayrıca dizel motorlarda karışım oranı motorun yük durumuna göre değiştirildiğinden, artan yükle birlikte NOx miktarı da artmaktadır. Ancak bu durum ön yanma odalı motorlarda farklıdır. 18/23

Yakıt damlası etrafında difüzyon alevi ve NO konsantrasyonu 19/23

Direkt püskürtmeli ve ön yanma odalı dizel motorlarda Nox konsantrasyonunun Y/H oranı ile değişimi 20/23

Yanma esnasında alev bölgesinde oluşan NO aşağıdaki reaksiyonla hızlı bir şekilde NO 2 ye dönüşebilir. Daha sonra oluşan NO 2 aşağıdaki reaksiyonla tekrar NO e dönüşür. Atmosferde NO in NO 2 ye dönüşümü ise aşağıdaki reaksiyonla gerçekleşir.. 21/23

NOx ler genellikle 1800 K üzerindeki sıcaklıklarda meydana gelmektedirler. Benzin motorlarında yanma sonucu oluşan NOx in %92-98 i NO ve %2-8 i ise NO 2 olarak atmosfere verilmektedir. Dizel motorlarda ise egzoz gazlarıyla atmosfere atılan NO 2 miktarı toplam NOx emisyonlarının %10-30 u civarındadır 22/23

a) Benzin NO ve NO 2 konsantrasyonları (1500 dev/dak) b) Dizel motorunda NO 2 emisyonlarının NOx emisyonunun yüzdesi 23/23