Tesisat Dergisi 309. Sayı (Eylül 2021)

114 Tesisat / Eylül 2021 metodu ile üretilen 99.5% veya 99.9% saflıklaki azot gazı deoxo sistemleri kullanılarak 99.999% saflığa yükseltilebil- mektedir. Bu yöntemde, sisteme hidrojen gazı girişi sağla- narak safsızlık oluşturan oksijen elementleri ile reaksiyona girmesi sağlanır. Yan ürün olarak oluşan su ise uygun kurutu- cular ile sistemden ayrıştırılır. Böylece minimum 99.999% ora- nında saf azot elde edilir. Deoxo yöntemi ile yüksek saflıkta azot elde edilmesi kriyojenik yöntem ve yalnızca PSA azot üretim yöntemi ile karşılaştırıldığında hava tüketimi ortalama 3 kat oranında azalacağından yüksek enerji tasarrufu sağlar ve yerinde azot üretimi sağlamasıyla diğer yöntemlerdeki tüp ve tank masrafları, bunlara ödenen kiralar, CO2 salınım- ları düşünüldüğünde enerji tasarrufu yanında çevreci, doğa dostu sistemlerdir. oluştururlar. Azot ise içerisindeki oksijen safsızlığından arındı- rılarak minimum 99.999% saflıkta katalizör yatağından çıkar. N₂ + 2H₂ +O₂ → 2H₂O + N₂ (1) Deoxo katalizör yatağında gerçekleşen reaksiyon ekzo- termiktir. Sonuçta elde edilen <99.999% saflıkta azotun pro- seste kullanılabilmesi için sıcaklığının düşürülmesi (<45°C) ve reaksiyon sonucu oluşan sudan ayrıştırılması gerekmektedir. Bunun için deoxo katalizör yatağı sonrasında üretilen yüksek saflıktaki azot önce bir soğutucu üniteden geçirilmeli, sonra- sında ise proses ihtiyacına göre soğutmalı tip kurutucu (<3° çiğlenme noktası) veya PSA tip kurutucu (<-40°C çiğlenme noktası) kullanılarak kurutulmalıdır. Tüm bu işlemlerin tek bir ünite içinde gerçekleştirildiği sistemler mevcuttur. Böylece PSA azot jeneratörü deoxo azot saflaştırma-soğutma ve kurutma ünitesine girer ve tek bir çıkışta uygulama için uygun sıcaklıkta, saflıkta ve uygun çiğlenme noktası seviyesinde azot gazı üretilebilir. Azot jeneratörleri devamında kurulan deoxo sistemleri ile, Hava: Azot oranı 3,0 ile 99.999% saflıkta azot üretimi sağlanabilmektedir. Hava azot oranının çok düşük olması kompresör seçimi, filtre, separatör, kurutucu ve azot jene- ratörü seçimini de bu oranda küçültmek demektir. Yatırım ve enerji masrafları azot saflaştırıcı ünitelerin kullanılmasıyla çok ciddi oranda azalmaktadır. 4. SONUÇ Havacılık, kimya, yiyecek-içecek, metal imalat, lazer kesim gibi sektörlerinin çoğunda kullanılan saf azot gazı; maliyet, güvenlik ve verimlilik açısından en iyi üretim yöntemi olan basınç salınımlı adsopsiyon yöntemi ile üretilebilir. PSA yöntemi ile 95 %-99.999% saflıkta azot eldesi sağlanır. PSA Şekil 3. Deoxo sisteminin şematik gösterimi KAYNAKLAR [1] Agrawal, Rakesh, and Robert M. Thorogood. “Production of Medium Pressure Nitrogen by Cryogenic Air Separation.” Gas Separation & Purification, vol. 5, no. 4, 1991, pp. 203–209., doi:10.1016/0950-4214(91)80025-z. [2] Sharp, Tim. “Earth's Atmosphere.” Space.com, Space, 20 July 2021, www.space.com/17683- earth-atmosphere.html. [3] Wiessner, Frank G. “Basics and Industrial Applications of Pressure Swing Adsorption (PSA), the Modern Way to Separate Gas.” Gas Separation & Purification, vol. 2, no. 3, 1988, pp. 115–119., doi:10.1016/0950-4214(88)80026-4 [4] Schulte-Schulze-Berndt, A., and K. Krabiell. “Nitrogen Generation by Pressure Swing Adsorption Based on Carbon Molecular Sieves.” Gas Separation & Purification, vol. 7, no. 4, 1993, pp. 253–257., doi:10.1016/0950- 4214(93)80026-s [5] Marcinek, A., et al. “Performance Determination OF High-Purity N2-PSA-Plants.” Adsorption, vol. 26, no. 7, 2020, pp. 1215–1226., doi:10.1007/ s10450-020-00204-9 n MAKALE