SCRUBBER (GAZ YIKAMA SİSTEMİ)

“Scrubber” kelimesi İngilizce kökenli olup, Türkçe karşılığı “yıkayıcı” anlamındadır. Endüstriyel anlamda ise bir sistem olarak tanılandırılabilir.

Ortam havası, içerisinde partikül ve gazlardan oluşan karmaşık bir hacim oluşturur. Bu hacim içerisinde istenmeyen partikül ve gazlarda bulunabilir. Ortamdaki bu istenmeyen partikül ve gazların bertaraf edilmesi için scrubber sistemlerinden faydalanılır.

Endüstri alanında tanılandırmayı şöyle yapabiliriz;

İçeriğinde yer alan istenmeyen partikül ve parçacıkların uzaklaştırılması veya etkisiz hale getirilmesi için ortam havasının sıvılar aracılığı ile yıkanması işlemini gerçekleştiren sistemlere scrubber denilmektedir.

Peki ortam havası içerisinde neden istenmeyen partikül ve gazlar bulunur,

Partikül parçalar katı veya sıvı maddelerdir ancak çok küçük taneli olmalarından dolayı hava ortamında asılı şekilde kalabilirler. Gözle görülen ya da gözle görülemeyecek kadar küçük olabilirler. Herhangi bir maddenin tozu veya nemi, kül, toprak, bakteri, polen, is gibi havayı kirletici özelliğe sahip taneciklerden meydana gelir ve canlılar üzerinde olumsuz etkiler bırakırlar.

Aynı şekilde partikül parçalar gibi havayı kirletici gazlarda olumsuz etkilere sahiptir. Karbon monoksit (CO), kükürt dioksit (SO2), azot oksitler (NOx) gibi birçok gaz da canlılar ve insanlar üzerinde zehirleyici etkiye neden olur.

Havayı kirletici partikül ve gazların canlılar ve insanlar üzerinde solunum enfeksiyonları oluşmasına, alerjik ve zehirleyici etki göstermesine neden olur. Ayrıca birçoğu kanserojen özelliktedir. Havada kötü kokular oluşturarak yaşam kalitesini düşürücü etkileri gösterir. Bu olumsuz etkilerinden dolayı ortam havası içerisinde olmaları istenmez.

Özellikle endüstride ve diğer alanlarda oluşan bu tehlikeli partikül ve gazların atmosfere direkt olarak bırakılmasına izin verilmemeli ve filtre sistemlerinin kullanılması ile hava kirleticilerin önüne geçilmesi sağlanmalıdır.

Filtre sistemlerini temelde kuru filtre sistemleri ve ıslak filtre sistemleri olarak ikiye ayırabiliriz. Yerine göre daha avantajlı ve verimli olan sistemler tercih edilebilir. Scrubber sistemleri genellikle ıslak filtre sistemleri olarak değerlendirilirler.

Scrubber sistemleri nasıl çalışır?

Sistem öncelikle ortamın havasını fanlar yardımı ile toplayarak scrubber kulesi içerisine gönderir. Scrubber kulesi içerisine gelen hava yıkayıcı kimyasal sıvı ile yıkanır. Bu yıkama esnasında yıkayıcı kimyasal sıvı istenmeyen partikül ve gazları kendi nüfuzu içerisine alır ya da etkisizleştirir. Hava temizlenmiş olarak scrubber kulesinin bacasından atmosfere bırakılır.

Scrubber sistemlerinin verimli çalışabilmesi için ortamdan toplanan hava, yıkayıcı kimyasal sıvı ile azami şekilde buluşturulmalıdır. Hava ile yıkayıcı kimyasal sıvının birbirine temas alanını arttırmak için kule içerisinde temas alanını büyüten perfore delikli plakalar veya raschig halkaları denilen parçalar kullanılır. Temas alanı ne kadar büyük olursa yıkama işlemi o kadar verimli yapılmış olur.

Scrubber sistemleri ne tür ekipman ve enstrümanlar içerir?

Sistem kendi içerisinde hareketli bir yapıya sahiptir. Hem gaz akışları hem de sıvı akışları mevcuttur. Gaz ve sıvı akış kontrol prosesleri barındırır. Bu prosesler tam otomatik olarak dizayn edilen otomasyon üniteleri ile kontrol edilir. Sistemin çalışmasını takip edebilmek için sistemden anlık olarak bilgi toplayabilen scada yazılımları ile desteklenir.

Sistem, pompalar, fanlar, tesisat hatları, fittings malzemeler, gaz algılama sensörleri, akış kontrol sistemleri, plc ve scada sistemleri, havalandırma hatları, baca sistemleri, sıvı depolama tankları, sıvı ve toz hazırlama üniteleri, sıvı ve toz dozlama üniteleri içerir.

Scrubber sisteminin uygulama alanları nerelerdir?

• Koku giderimi
• Atıksu arıtma tesisleri, terfi istasyonları
• Kurutma ve yakma tesisleri
• Endüstriyel tesisler (kimya, ilaç, boya ve gıda sanayi)
• Baca gazı filtre sistemleri
• Hava nemlendirme
• Kompost tesisler

Scrubber sisteminin çeşitleri nelerdir?

• Gaz yıkayıcılar (amonyak yıkayıcılar, klor yıkayıcılar, sülfürik asit yıkayıcılar, vs…)
• Partikül yıkayıcılar (toz yıkayıcılar, koku gidericiler, kül ve is tutucular, vs…)

Scrubber sisteminde hangi yıkayıcı sıvılar kullanılmaktadır?

• Kostik (NaOH)
• Sodyum karbonat (Na2CO3)
• Kalsiyum Hidroksit (Ca[OH]2)
• Kirleticinin kimyasal özelliğine göre seçilebilecek diğer kimyasal yıkayıcılar

Scrubber sistemleri ne tür malzemelerden imal edilir?

Temelde fiziksel olarak levha şeklinde olan ve montajlanabilen her malzemeden üretilebilirler. Ancak sıvılara ve kimyasal özelliklere dayanıklı, paslandırıcı özellikte olan sıvılara karşı dirençli, ayrıcı asidik ve bazik sıvılara dayanıklı olan malzemelerin seçilmesi sistemin uzun yıllar kullanılmasına fayda sağlar. Bu nedenle paslanmaz çelik türleri (krom nikel alaşımlı olanları) ve plastik levha türleri seçilebilir. Ekonomik ve piyasada kolay bulunabilen bazı malzeme türleri şöyle sıralanabilir.

• Çelik malzemeler (AISI 304, AISI 316, DUPLEX malzemeler)
• Plastik malzemeler (polipropilen, polietilen malzemeler)
• Kompozit malzemeler (cam takviyeli polyester malzemeler)

Scrubber seçimi nasıl yapılmalıdır?

1. Havalandırma sisteminin seçimi;

Seçim için öncelikle kirli havanın toplanacağı ortamın hacmine göre havalandırma sistemi oluşturulmalıdır. Ortamdaki kirleticilerin debisi, ortamdan kirli hava toplayan havalandırma sisteminin kapasitesinden fazla olmamalıdır. Havalandırma sistemi mutlaka kirleticilerin debisinden fazla tasarlanmalıdır. Aksi takdirde havalandırma sağlıklı yapılmış sayılmaz ve işlevini yerine getiremez.

1. Scrubber kulesinin seçimi;

Ortamdan toplanmış kirleticilerin scrubber kulesi içerisinde yıkayıcı sıvı ile tamamen etkisizleştirilebilmesi için kulenin hacmi ve yıkamanın yapıldığı yerin toplam yüzey alanı kirleticinin debisine göre ayarlanmalıdır. Debisi yüksek olan kirleticiler yeterli hacme sahip olmayan kulelerde yıkayıcı sıvı ile iyi şekilde buluşamaz istenilen miktarda etkisizleştirilemezler.

Kuleye bakım ve onarım maksatlı müdahalelerde kullanılmak üzere gerekli yerlerde manhol girişleri bulunmalıdır. Bu manhollere güvenli ve kolay şekilde ulaşılabilmelidir.

Kulenin çıkış bacası ortamdaki binaların altında olmamalıdır. En az yakınındaki binalardan iki üç metre yüksekte olmalıdır. Ayrıca bacanın ucunda rüzgâr ve yağışlara karşı koruyan jetkep bulunmalıdır.

1. Yıkayıcı sıvının türünün ve hazırlanış sisteminin seçimi;

Kirleticilerin türüne göre mutlaka doğru yıkayıcı sıvı seçilmesi gerekir. Nötralizasyonun sağlanması için asidik-bazik değerler göz önünde tutulmalıdır. Kirletici debisine göre yeterli miktarda yıkayıcı kullanılmalıdır. Yıkayıcı sıvı sürekli yenilenmeli ve konsantrasyonu stabil tutulmalıdır.

Yıkayıcı sıvının sirkülasyonu ile kullanılan toplam miktar indirgenmeli yani yıkayıcı sıvı miktarının maliyeti düşürülmelidir. Ancak kirletici ile nüfuzun arttırılması için sirkülasyon debisini fazla tutulması gerekebilir. O nedenle kaliteli solüsyon hazırlayan dozaj üniteleri kullanılmalıdır. Anlık olarak yıkayıcının kalitesini ayarlayabilen sistemler tercih edilmelidir.

1. Sistemde kullanılacak malzemelerin malzeme kalitesinin seçimi;

Sistemin kurulmadan önce sisteme dahil tüm kimyasal maddelerin cinsi, PH değerleri, korozyon etkisi, ortam sıcaklığı, kurulum yerinin rakımı, ortam nemi gibi birçok etken göz önünde bulundurulmalıdır.

Tüm bu etkenler hesaplanmalı ve malzeme kalitesi öyle seçilmelidir. Kimyasal maddeler ile reaksiyona girmemeli, tepkime göstermemeli, asidik ve bazik değere dayanmalı, paslanmaya karşı dirençli olmalı, yüksek sıcaklık oluşacak ise ya da sıcak yıkayıcı kullanılacak ise sıcaklığa dayanıklı olmalı, kurulum yerinin rakımı yüksek ise kış ortamında tesisat ve sıvıların donmasını engelleyici izolasyon yapılmalı veya ısıtıcılar kullanılmalı, nemli ortamlara dayanıklı yeterli korumaya sahip cihazlar seçilmelidir.

1. Elektrikli cihaz ve enstrümanların seçimi;

Sistem için kullanılacak pompa ve fan motorlarının elektrik verimliliği enerji tüketiminin azaltılması için önemlidir. Ayrıca iklim ve ortam koşulları açısından izolasyon sınıfı da önemlidir. Neme ve suya dayanacak izolasyon sınıfı seçilmeli ayrıca yanıcı patlayıcı ortamlarda kullanılacak ekipmanlarda ATEX değerleri göz önünde bulundurulmalıdır.

Sistemde kullanılacak plc sistemi, scada yazılımı, gaz algılama sensörleri, anlık takip sensörleri, elektriksel enstrüman ve parçalar, selenoidler, kablo ve kablo düzenleyici parçalar önemle irdelenmeli ve seçilmelidir. Sistemin en iyi şekilde çalışabilmesi tüm bu malzemelerin senkronize çalışması ile gerçekleşebilir.

Scrubber sisteminin avantajları nelerdir?

• Yatırım maliyetleri düşüktür.
• Azami verimlilikte uzun yıllar çalışabilir.
• Sistem doğru ve tam donanımlı kurulduğunda personel ihtiyacı çok azdır.
• Çok yüksek kirletici debilerini karşılayacak kapasitelerdedirler.
• Piyasada kolay bulunabilen malzeme ve parçalar kullanıldığından bakım ve onarım maliyetleri düşüktür.
• Sistemin çalıştırılabilmesi için gerekli eğitim süresi kısadır.
• Modüler imal edildiği için taşınması kolay ve kurulumu kısa sürmektedir.
• Kademeli olarak akuple edilebildiğinden kapasite artırımında yeniden yatırım maliyeti yapmaya gerek yoktur.
• Sistemin gerçekleştirdiği iş açısından incelendiğinde kurulum alanı ihtiyacı azdır.