Ağır soda tesisi atık çözeltisinin geri dönüşümü
The recovery of  heavy soda ash purge
Yazar: FATİH FURKAN YILMAZ
Danışman: PROF. DR. ÖZKAN MURAT DOĞAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada Türkiye'nin ilk ve tek doğal soda külü üreticisi olan Eti Soda AŞ'nin nihai atıklarının içerdiği değerli sodyum karbonat (Na2CO3) minerallerinin sodyum klorür safsızlıklarından arındırılarak kristallendirilmesi amaçlanmıştır. Deneyler neticesinde düşük kristallendirme sıcaklığına sahip Na2CO3.10H2O elde edilerek safsızlıkların bertarafı hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında atık barajlarına bir daha kullanılmamak üzere gönderilen tesis atık çözeltisi numuneleri alınmış ve basınç, çözelti giriş sıcaklığı, kristallendirme sıcaklığı ve yoğunluk parametreleri kullanılarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Basınç parametresi tesis içinde hali hazırda faal olan sodyum karbonat dekahidrat kristalizatörünün çalışma basıncı olan 200 mbar ve atmosfer basıncı olan 1 atm şartlarında olmak üzere iki farklı değerde kullanılmıştır. Kristallendirme  sıcaklığı ise sodyum karbonatın (Na2CO3) hidratlı bileşikleri ve çözünme eğrileri incelenerek 10-20°C'de kullanılmıştır. Çözelti  giriş sıcaklığı yine tesis dekahidrat kristalizatörü giriş sıcaklığı göz önünde bulundurularak 70-80-90°C'de seçilmiştir. Atık çözeltinin yoğunluğu ise 1320-1365 kg/m3 olarak alınmıştır. Parametrik deneylerin neticesinde atık barajına 40 m3/s olarak gönderilen içerisinde kütlece %18 Na2CO3 ve %6 NaCl bulunan çözeltinin kristallendirilip tesise giriş çözeltisi ile karıştırıldığında geri kazanımın sağlanabileceği görülmüştür.

Abstract:
In this study, the possibility of recovery of waste purge stream of Eti Soda Inc. which includes valuable sodium carbonate minerals is examined. The stream includes several impurities but the major impurities assumed as sodium chloride. The main purpose of the study is to seperate sodium chloride impurities from sodium carbonate minerals in the waste stream which can be used in several points in the facility and also can be marketed. The facility has its own seperation system and in this system sodium carbonate minerals are crystallized as sodium carbonate decahydrate form. However, the waste purge stream again includes serious amount of sodium carbonate minerals as %18 mass percentage. During the crystallization process pressure, stream input temperature, crystallization tempereture and density parameters were adjusted and several experiments were conducted to obtain optimum crystallization condition.  The pressure parameters were taken as two different input values which are 200 mbar and 1000 mbar. The facility's operating decahydrate crystallizator is conducted at 200 mbar that is why this parameter was selected. The feeding stream temperature was selected as 70-80-90°C, again, by considering the operating decahydrate crystallizator operation conditions. The waste stream density was increased to 1320-1365 kg/m3 because of the fact that waste stream was not crystallized as it is initial condition at 1256 kg/m3. The crystallization temperature was chosen according to the solubility curves of the sodium carbonate and it is hydrated. As a result of experiments, it is well understood that the waste purge stream can be seperated by crystallizing sodium carbonate minerals as in the decahydrate form. After that crystallization process, the seperated crystals can be mixed with fresh stream which is obtained by using solution mining techniques  and pumped together through to the facility.