Sıcak Gaz Filtrelemesinde Bazalt Kullanımı Yüksek sıcaklıktaki yeni sentetik elyafların geliştirilmesi, endüstriyel uygulamalarda sıcak gaz filtrelemesinin kullanımında artışa önderlik etmiştir. Ukrayna'dan Olexandr Medvedyev - 1 ve Yuriy Tsybulya, bazalt kullanımının sıcak gaz filtrelemesinde faydalarını araştırdılar. ---tS ıcak gaz filtrelemesi, gaz temizleme sistemlerinin inşaat ve işletim maliyetinin azaltılmasına olanak tanır. Chelyabinsk Rusya'da [11] bulunan JSC Trest Uralthsvetmetgasoochistla'nın tasarım departmanına göre temizlenmiş gazların sıcaklığındaki artış (120 °C'den 260-280 °C'ye), gaz temizleme sisteminin metalurjik işleri yapılırken yatırım giderinde ortalama % 30'Iuk azalmanın yanı sıra, işletim maliyetinde % 20'Iik bir azalma sağlar. Öte yandan, 250 °C ve üzerindeki sıcaklık aralığındaki geleneksel yüksek sıcaklık filtre malzemelerinin uygulaması, aşağıdaki örneklerin gösterdiği şekilde ciddi biçimde kıs ıtlanmıştı r: 1. Filtre Malzemelerinde Yaşanan Problem t Cam elyaf malzemeleri 30 °C-260 °C'de işlem görebilir, fakat bunların belirli bazı yetersiz yanları vardır. Bu sebeple, iğnelenmiş (needle-punched) cam elyaf filtre malzemelerinin (Huyglas tipi) uzun ömürlü performansın sağlanması için çerçevesinde özel fitinglere ve ayarlamalara ihtiyaç vardır. t Gözenekli floropolimerle kaplanan cam dokumalardan yapılmış membran filtreleri düşük geçirgenliğe sahiptir. Bu da filtrelemede daha yüksek işletim maliyetine neden olur [7]. Ek olarak, en yaygın E-cam elyafları çok zayıf asit ve alkali direncine sahiptir [9]. t Polimid elyafları iyi performans özelliğine sahiptir, fakat 260 °C'lik maksimum işletim sıcaklığına yakın sıcaklıklarda ciddi miktarda çekmeye meyillidir [7]. t Politetrafloretilen (PTFE) elyafları ndan yapılmış olan dokumalar, sıcak korozif gaz filtrelemesi için mükemmel performans gösterir, fakat çok yüksek fiyatları nedeniyle bunların kullanımı kısıtlıdır. Artı, PTFE elyaf182 lan da yükseltilmiş sıcaklarda çeker [7,9]. t Seramik elyaf bazlı filtre materyalleri [1 O] özel bir yerdedir. Bunlar 500 °C'den daha yüksek sıcakl ıktaki korozif gazların filtrelemesinde rakipsizdir, fakat 300 °C'den daha düşük sıcaklıklı gazları temizlerken cam elyaf bazlı dokumalarla kıyaslandığında bile, görece daha düşük mukavemete ve hava geçirgenliğine sahiptir [2]. Polimid ve florokarbon elyafların ın 280 °C - 300 °C aralı ğ ında ciddi çekme yapmasına rağmen, bunların erime ve ayrışma sıcaklıkları 400 °C - 650 °C aralı ğındad ır. Bu da bunların filtreleme yeteneğir]i 300 °C'ye kadar muhafaza etmesini sağlar. Albarrie Canada Limited [12-16] (bazalt bazlı kompozit filtre dokumalarının üreticileri) tarafından girişilmiş olan bazalt dokuma kumaşını iğn elenmiş yüksek sıcakl ık sentetik elyaf ile kaplayarak kompozit dokuma oluşturma yaklaşımı oldukça başarılı olmuştur. Kompozit dokumalar için örgüsüz dokuma (nonwoven) katmanının çekmesi filtre yeteneğinde bozulmaya veya filtre torbalarının boyutlarında değişikliğe neden olmaz ve bu torbalar 300 °C'ye kadar olan sıcaklıklarda çalıştırılabilir. Bu yolla elde edilen malzemelerin ayrıca iyi filtreleme yeteneği vardır. Yeni malzemeler, yüksek ısıl dirençli sentetik elyaftan yapılan iğnelenmiş dokumaların mükemmel filtrelerne karakteristiğini , bazalt dokuma kumaşını n yüksek kimyasal ve ısı l direnci ile birleştirmektedir. Bilimsel ve teknolojik literatürde [12-15] bazalt kompozit dokumalarının karakteristik özellikleri ile ilgili çok az veri bulunmasına karşın, bu dokumalar 7 yı ldan uzun bir süredir çeşitli endüstriyel uygulamalarda başarıyla kullanılmaktadır. İlk başta hiç kimse bazalt kompozit dokumaları n uzun bir operasyon süreci için kullanılabileceğini beklemiyordu. Karşıl aştırmalı ölçümlerse ancak 2000'den itibaren gerçekleştirilmeye başlandı. Diğer yandan, 1997-1998 yılları arasında kurulmuş olan bazalt filtre torbaları , vaka analizlerinde de görüldüğü gibi günümüzde de hala kullan ı mdadır. 2. Vaka Analizi 1- Nebraska Enerji Sheldon İstasyonu, ABD Uzun vadeli işletimlerde torbaların kullanım tecrübesi, bazalt kompozit dokumaların bir dizi özelliği ile ilgili bir tartışmayı da beraberinde getirir. Bunun dışında dokuma, 200 °C ve 240 °Carasındaki sıcaklıklarda sıcak gazların uzun vadeli temizlenmesi boyunca yeterli düzeyde yüksek güce sahiptir. Bu durum ABD'deki Nebraska Enerji Sheldon İstasyonu tarafından yürütülmüş olan karşılaştırmalı ölçüm sonuçlarıyla gösterilir. Testin işletim koşulları ve özellikleri aşağıdaki gibidir: t Proje gaz akışı : 610.000 acfm 370 °F'ta (190 °C) t Torba başına dokuma alanı: 33,68 ft2 t Toplam dokuma alanı: 169.747 tt2 (360 filtre torbasının 14 bölmesi) t Filtre torbası dokuması: Filtre torbalarının % 92'si, % 100 P84, filtre torbalarının% 1'i, Ryton, % 7, Meteor (Bazalt/P84) Mullen patlama (burst) karşılaştırmasının (kağıt, mukavva, örgüsüz dokuma ve tekstillerin çeşitli filtre dokumaları için patlama kuvvetini ölçerTablo 1) son uçları, bazalt kompozit dokumasının gücü pratik olarak aynı kalı rken, yüksek sıcaklık sentetik elyaflardan yapılmış olan torbaların gücünün 190 °C'lik ortalama bir sıcaklı kta 32 aylık bir operasyondan sonra% 2030 azaldığını gösterir. Bu etki, bazalt kumaşın sentetik elyaftan yapı lmış olan benzerlerine göre yüksek sıcaklığa karşı daha dirençli olduğu gerçeği ile açıklanabilir. Nebraska Enerji Sheldon İ stasyonu'nda bazalt kompozit dokumasın-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=