Alümina üretiminde enerji tüketim basamaklarının optimizasyonu
Optimization of energy consumption steps in alumina production
Yazar: BEKİR ÇELİKEL
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN ARIKAN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Günümüzde enerji her alanda kullanılan bir kaynaktır ve özellikle sanayide üretim maliyetleri içerisinde önemli bir yer tutmaktadır ve enerjiye olan talep her geçen yıl daha da artmaktadır. Dünya genelinde enerji ihtiyacının büyük bir bölümünü karşılamakta olan fosil yakıtların rezervleri hızla azalmaktadır. Bir yandan tükenen fosil yakıtların yerine alternatif enerji kaynakları aranırken diğer yandan da mevcut kaynakların etkin ve verimli biçimde kullanılması önemli hale gelmektedir.
Alümina endüstrisinde, her bir proses sadece hammadde tüketmemekte aynı zamanda elektrik, doğal gaz ve buhar gibi çeşitli enerji türleri de tüketilmektedir. Enerji maliyetleri en önemli maliyet girdileri arasındadır ve dünya piyasasında rekabetçi olarak aynı yerde kalabilmek veya daha da ileri gidebilmek için alümina endüstrisi her zaman enerji tüketiminin azaltılması çalışmalarını gözden geçirmek zorundadır.
Bayer Prosesinin çözünürleştirme ve buharlaştırma bölümlerinde kullanılan enerji çoğunlukla buhar enerjisidir. Seydişehir de bulunan Eti Alüminyum Fabrikası enerji tüketim maliyetlerinin azaltılması ve fabrikanın enerji verimliliğinin iyileştirilmesi için çalışmalarını sürdürmektedir. Bu çalışmalar; proses dizayn parametrelerinin gözden geçirilmesi, ekipman verimliliği ve atık ısı kazanımları şeklinde gruplandırılabilir.   
Bu çalışmada, öncelikle alümina fabrikasının enerji tüketimleri incelenmiş ve daha sonra enerji tüketimi verimliliği açısından en çok enerjinin tüketildiği çözünürlük ve buharlaştırma bölümlerinin proses dizayn parametrelerinin optimizasyonu araştırılmıştır. Bu çalışmanın sonucuna göre Seydişehir Eti Alüminyum tesislerinde, çözünürleştirme modülünün düşürülmesi, seyreltme kostik konsantrasyonunun ve buharlaştırılan çözeltinin kostik konsantrasyonun yükseltilmesi ile buhar tüketimi azaltılıp, enerji verimliliğinin artırılabileceği görülmüştür.

Abstract:
Today, energy is a resource that is used in all areas and is especially an important place in production costs in the industry. Today, the demand for energy is growing more every year. Reserve of fossil fuels to meet the energy requirements of a large part of the world is decreasing rapidly. On the one hand the effective and efficient use of fossil exhausted the available resources while searching for alternative sources of energy instead of fossil fuels on the other hand are becoming important.
In the alumina industry, each process consumes not only raw material but also different types of energy such as electrical, natural gas and steam. Energy costs are a key component of the manufacturing costs and the alumina industry need to review energy consumption reduction in processing in order to maintain or improve their place in the world market.
Energy is used in the Bayer Process mostly as steam in the digestion and evaporation operations. The ETI alumina refinery in Seydişehir has been examining ways to reduce energy consumption and improve the overall energy efficiency of the refinery: this has included measures such as evaluating the process design parameters, equipment efficiency and waste heat recovery. 
In this study, firstly, understanding of the energy usage in the refinery was reviewed and, then the operating efficiency in terms of energy consumption of ETI alumina refinery was evaluated by addressing, in particular, the digestion and evaporation sections which are major energy consuming areas. It is shown that the energy efficiency of the ETI alumina plant can be improved by lowering the digestion molar ratio level, increasing the dilution and strong evaporated liquor caustic concentration.