OZON ÜRETİMİNDE BASINÇLI HAVA KALİTESİNİN ÖNEMİ

Metin ÇELİK (Endüstri Mühendisi - metin@dhe.com.tr)  / DHE Endüstriyel Gıda ve İlaç Uygulamaları Satış Sorumlusu

 

 

Dünyayı sarmalayan atmosferimizin en üst katmanında bulunan ozon tabakası, ultraviyole(UV) güneş ışınları ve yüksek gerilimli yıldırımların etkisi ve oksijenin form değiştirmesi sonucu oluşarak canlılar için bir nevi koruyucu kalkan görevi görmektedir.


Ozon (O₃), 3 adet oksijen atomunun bir araya gelmesiyle oluşur ve doğada sadece gaz fazında bulunur. Normalde renksiz olmasına rağmen gökyüzünün mavi görünmesinin ana sebebidir. Ozon depolanamayan ve stoklama imkânı olmayan tek gazdır. Yüksek enerjili bu gaz normal şartlarda ancak fırtınalı havalardan sonra, yüksek rakımlarda ve deniz seviyesinde oluşabilir, kendine has kokusuyla hissedilebilir. 


Yüksek oksidasyon ve etkili dezenfekte etme özelliği ile; içme suyu sağlayan arıtma tesislerinde ve birçok gıda endüstrisinde bakteri, mikrop, mantar, spor gibi zararlıları ortadan kaldırmak ve koku gidermek için kullanılır. 0.1-0,5 mg/lt ozon, hemen hemen tüm mikroorganizmaları 3-10 dakikalık sürede yok eder.


Kararsız yapısı nedeniyle dezenfeksiyon görevini tamamlamasının akabinde açık ortamda 30 dakikada; kapalı ambalajda ise yaklaşık 10 saat içerisinde yeniden oksijene dönüştüğü ve geride kalıntı, tat veya koku bırakmadığı için ayrıca tercih edilmektedir. Bu avantajlarının yanında bilinçsiz kullanımının; başta akciğerler olmak üzere insan sağlığına olumsuz etkiler bırakabileceği de unutulmamalıdır.


OZON ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ
Corona tahliye (CD), UV ışık, soğuk plazma ve elektroliz yöntemleriyle yerinde yapay olarak ozon üretimi yapılabilmektedir. İçecek endüstrisinde en yoğun şekilde kullanılan CD tip ozon jeneratörlerinde; oksijenin yüksek gerilimli elektrotlar arasından geçişi esnasında bağlarının kopartılmasıyla ozon gazı kontrollü olarak üretilmektedir. Ozon jeneratörü için çoğunlukla yağsız, kuru basınçlı hava beslemesi yapılırken bazı uygulamalarda direkt oksijen de beslenebilmektedir. Dışarıdan hava beslemeli sistemlerde basınçlı havada bulunabilecek nem, ozon kapasitesini ve verimini (%/kWs) aşağıdaki grafikte görüldüğü gibi olumsuz etkilemektedir. Örneğin -10ºC’lik çiylenme sıcaklığında verim %60’a düşmektedir.


Havanın nemli gelmesi cihaz içerisinde azot oksit (NO) ve bir başka formu olan nitrik asit (HNO₃) oluşumuna yol açarak kritik parçalarda korozyonu tetiklemekte, arızalara yol açmakta veya erken bakım gereksinimini doğurmaktadır. 


BASINÇLI HAVADAKİ NEM VE YAĞIN UZAKLAŞTIRILMASI:
Uzun ömürlü ve kesintisiz ozon üretiminde basınçlı havanın mümkün olduğu kadar kuru ve yağsız olması sağlanmalıdır. Endüstriyel işletmelerin birçoğunda kompresör çıkışındaki kurutucular, soğutuculu tip olduğu için, fabrika geneline +3ºC veya daha üzerinde çiylenme sıcaklığına sahip basınçlı hava taşımaktadırlar.


Ozon jeneratörlerinin talep ettiği kuru ve yağsız havayı elde etmek için slika jel veya aktif alümina içeren PSA tip adsorpsiyonlu kurutucular ve aktif karbon filtreler kullanılmalıdır. Örneğin 7 barg basınçta, soğutucu tip kurutucuyla +3°C çiylenme sıcaklığına düşürülen 1 m³ havanın içinde kalan su buharı 0,7941 gr iken, bu miktar -40°C çiylenme sıcaklığında 0,0134 gr’a düşmektedir. Görüleceği gibi iki kurutucu tipi arasında oluşan nem miktar farkı oran olarak %98’in üzerindedir.


PARKER modüler tip kimyasal kurutucularla merkezi kompresör sisteminden gelen 6-10 barg basınçtaki hava, ozon jeneratörü girişinde -40ºC ve hatta -70ºC basınçlı çiy noktasına kolayca düşürülebilmektedir.


PSA tip kurutucularda birbirinden ayrı iki hazne içine doldurulmuş adsorpsiyon malzemesi bulunur. Basınçlı hava, bu haznelerden birinin içinden geçerken, bünyesindeki su buharı adsorbant tarafından tutularak kurutulur. Bir süre sonra bu hazne içinde bulunan adsorpsiyon malzemesi doyuma ulaşacağından, öteki hazne kurutma işlemine başlar ve doyuma ulaşan hazne rejenerasyon sürecine girer. Sistem tandem olarak bu şekilde sürekli olarak çalışır. Bu tip kimyasal basınçlı hava kurutucularıyla elde edilen kuru hava, aktif karbon filtrelerden geçtiğinde yağ buharı da etkin şekilde tutulabilmektedir.


Parker'in üretmiş olduğu kimyasal hava kurutucuları, montaj kolaylığı ve kapladığı alan açısından modüler yapıdadır. Bununla birlikte, snowstorm (kar fırtınası) dolum tekniğiyle maksimum yüzey temasını garanti ederek, tozuma riskini ortadan kaldırır. Ayrıca alüminyum ekstrüzyonla üretilen silindirik hacimlerin, manifoltlarla bir araya getirildiği özel dizayn; hidrostatik basınç testi gerektirmediği gibi, iş güvenliği ve işçi sağlığı açısından da güven vermektedir.


Basınçlı hava kalitesinin sürekli olarak kontrol edildiği uygulamalarda; opsiyonel bir analizörle (higrometre) çiylenme sıcaklığının anlık olarak izlenebilmesine ve bilgisayar ortamında kayıt altına alınabilmesine olanak sağlamaktadır.


Günümüz rekabet ortamında, hızlı ve kesintisiz üretim yapmak adına tercih edilen yüksek teknoloji içeren ekipmanlarda gerekli olan basınç havanın niteliği her geçen gün daha çok önem kazanmaktadır.


DHE Endüstriyel 18 yıllık birikimi ve tecrübeli kadrosu ile içecek sektörüne sadece basınçlı hava filtre ve kurutucularıyla değil, aynı zamanda 40 bar basınç sağlayan PET şişirme kompresörleri, vidalı hava kompresörleri, CO₂ purifikatörleri, azot ve oksijen jeneratörleri, steril hava/gaz filtreleri, kondens tahliye cihazları, debimetre ve kaçak tespit cihazlarıyla basınçlı hava ve gaz ekipmanları üreten dünya genelinde söz sahibi markaların yetkili temsilcisi olarak, endüstrimizin tüm alanlarında üreticilerimize teknik çözüm ve servis hizmetleri sunmaktadır.