Tesisat Dergisi 210. Sayı (Haziran 2013)

MAKALE 98 Tesisat Dergisi Say× 210 - Haziran 2013 yan×nda asidik suyun çevreye saç×larak olum- suz etkilerde bulunmas× kaç×n×lmazd×r. Islak filtrelerin temelde gerçekleütirdiùi iki fonksiyon olan kirletici partikül tutma ve kirletici gaz tutma (Absorbe etme) iülemleri aüaù×da de- tayland×r×lacakt×r. Partikül Tutma: Islak filtreler görece büyük s×v× damlac×kla- r×yla oldukça küçük partikülleri tutabilirler. Çoùu uygulamalarda damlac×k çap× 50 —m’nin üzerindedir.(150-500 —m) Örneùin insan saç×- n×n kal×nl×ù× 50 ila 100 —m aras×nda deùiüim gösterir. Tutulacak partiküllerin çap× üretildiùi kaynaùa baùl×d×r. Örneùin k×rma, öùütme gibi mekanik iülemler sonucu oluüan partiküller 10 —m üzerinde daù×l×m gösterirken, yanma veya kimyasal prosesler sonucu ortaya ç×kan partiküller ise 5 —m alt×nda daù×l×m gösterir- ler. Scrubber uygulamalar× için tutmas× en zor olan partikül boyutu ise 0,1-0,5 —m aras×nda olanlard×r. Tutma için gereken damlac×klar birkaç metotla oluüturulabilir, bunlar; a. S×v×n×n özel nozullardan bas×nçla püskür- tülmesi ile, (en çok kullan×lan yöntem) b. Partiküllü gaz×n s×v× içinden geçirilmesi ile, c. S×v× içinde döner bir rotor kullan×lmas× ile. Bu gibi yöntemlerle üretilen damlac×klar parti- külleri bir veya birkaç farkl× tutma mekanizma- s×yla tutarlar. Bu mekanizmalar ise çarp×üma etkisi, difüzyon, durdurma, elektrostatik etki, yoùuüma, santrifüj etki ve yerçekimi etkisi üeklinde s×ralanabilir. Bunlar içinde en önemli mekanizmalar ise difüzyon ve çarp×ümad×r. Çarp×üma: Bir gaz y×kama sisteminde toz partikülleri gaz ak×m çizgileri boyunca ilerlemek isteyecekler- dir. (ûekil 3) Bu anda ak×m×n içine gönderilen damlac×klar nedeniyle partiküller damlac×klara çarpacak ve bu etkiyle s×v× bünyesine kar×üa- caklard×r. Çarpman×n etkisi partikül çap× ve baù×l h×z artt×kça artar. Partiküller her zaman damlac×klara göre daha h×zl× hareket ettikleri için çarp×üma olas×l×ù× her zaman yüksektir. Bu nedenle h×z×n 0,3 m/s deùerinden büyük olduùu gaz y×kay×c×larda çarpma mekanizmas× her zaman bask×n olmuütur. (Perry 1973) Bu nedenle 0,3 m/s üstündeki h×zlarda 1 —m üs- tündeki partiküllerin tutulmas× çarpma etkisiy- le gerçekleümektedir. [4] Difüzyon: Gaz içindeki 0,1 —m alt×ndaki çok küçük par- tiküller çok h×zl× ve ani hareketler yaparlar. Bu moleküller gaz içinde hareket ederken di- ùer büyük gaz moleküllerine ve damlac×klara doùru ani ve h×zl× yön deùiütiren hareketlerde bulunurlar. H×zla yön deùiütiren bu hareketler sonucunda bu partiküllerin bir k×sm× damlac×k bünyesine difüze olurlar. 0,1 —m alt×ndaki par- tiküller bu mekanizma ile oldukça baüar×l× bir üekilde tutulabilmektedirler. [4] Difüzyon oran× baù×l h×z, partikül çap× ve damlac×k çap× gibi parametrelere baùl×d×r. Baù×l h×z×n artmas× hem difüzyon ve hem de çarpmada verimi artt×r. 0,1-1 —m aras×ndaki boyutlarda ne difüzyon ne de çarpma bask×n- d×r, yani eü etki söz konusudur. Partikül tutma mekanizmalar×na ek olarak son y×llarda daha az enerji sarfiyat× gerektiren kondensasyonlu ve elektrostatik etkili yöntemler geliütirilmiütir. Elektrostatik etkili yöntemde partiküllere elekt- ron üarj edilerek daha sonra bu etkiyle biri biri- lerine yap×ümalar× saùlan×r. Böylece daha büyük partiküller elde edilir ve tutulmas× kolaylaüt×- r×lm×ü olur. Partiküllerin üzerinde su buhar×n×n yoùuüturulmas× ile de partiküllere fazladan kütle eklenerek tutulma kolaylaüt×r×labilmektedir. Gaz Toplama: Bir gaz×n bir s×v× içerisinde çözünmesi olay×na absorbsiyon denir. Absorbsiyon temel olarak bir kütle transferi olay×d×r. Yani bir fazdan veya ak×mdan baüka bir faza veya ak×ma partikül- lerin transfer olmas× olay×d×r. Kütle transferi mekanizmas× prensip itibariyle ×s× transferine benzetilebilir. Is× transferinde s×cakl×k gradye- ninden dolay× denge durumuna kadar ×s× ak×ü× olurken, kütle transferinde ise konsantrasyon fark× ortadan kalk×ncaya kadar partikül trans- feri gerçekleüir. Kirli bir gazdan kirleticin özel- likteki partiküllerin toplanmas× için gaz ak×- m×n×n absorbsiyon s×v×s×yla maksimum yüzey alan×nda temasa geçirilmesi gerekir. ûekilde 4 ’te de görüldüùü üzere, SO2’nin ab- sorbsiyonu olay×nda birinci ad×mda gaz ak×- m× s×v×-gaz ara yüzeyine hücum eder. úkinci ad×mda gaz ak×m× içindeki kirletici partiküller s×v× içine doùru difüze olur. Bu olay oldukça h×zl× bir üekilde gerçekleüir. Son ad×mda ise gaz molekülleri s×v× içinde toplanarak birikir. Bu olaydaki absorbsiyon verimi temel olarak gaz faz×ndaki (1) ve s×v× faz×ndaki (2) difüzyon oranlar×na baùl×d×r. Absorbsiyon verimini art- t×rmak için göz önünde bulundurulmas× gere- ken noktalar üöyle s×ralanabilir. 1. Geniü bir temas yüzeyi (Çok say×da s×v× damlac×ù×) saùlamak, 2. úyi bir kar×ü×m saùlamak, 3. S×v× ve gaz fazlar× aras×nda yeterli temas zaman× saùlamak. Bunlardan ilk ikisi ayn× zamanda partikül tutma mekanizmalar× için de gerekli parametrelerdir. Üçüncü faktör ise partikül tutmada tam tersi etki- ye sahiptir. Yani uzun bir temas süresi saùlamak demek s×v× damlac×ù× ve partikül aras×ndaki baù×l h×z×n azalt×lmas× demektir ki bu da partikül tutma verimini azalt×r. Bu nedenle absorbe edilecek gaz, s×v× içinde çok iyi derecede çözünmüyorsa ab- sorbsiyon ve partikül tutma iülemini ayn× iülemde gerçekleütirmek oldukça zordur. Çözünürlük absorbsiyon verimini doùrudan belirlemesi aç×s×ndan oldukça önemli bir pa- rametredir. Direkt olarak s×v×/gaz oran×n× belirlerken te- mas süresi de gaz×n s×v× içinde çözünebilme durumuna baùl×d×r. úyi çözünebilir gazlar daha az s×v× sarfiyat× gerektirirken, absorbsiyonun daha h×zl× gerçekleümesine katk×da bulunur- lar. Çözünürlük ayr×ca s×cakl×k ve az miktarda ûekil 3. Damlac×k ve partikül etkileüimi; çarp×üma ve difüzyon. [4] ûekil 4. Gaz absorbsiyonu safhalar× [4]