Emülsiyon Kırıcı
Emülsiyon Kırıcı Kimyasallar (Yağ Giderici Kimyasallar)
Sanayi süreçlerinde bazı durumlarda su ve yağ birleşir (emülsifiye olur). Sonuçta hangi malzemenin, hangisi içinde dağıldığına bağlı olarak ya suda yağ (o/w) ya da yağda su (w/o) emülsiyonları oluşur. Suda yağ emülsiyonlarında sürekli faz su iken, yağda su emülsiyonlarında sürekli faz yağdır. Her iki tip emülsiyonda farklı bulaşık malzemeleri (katılar, kir, metal parçaları, emülsifiye ediciler, temizleyiciler, sabunlar, çözgenler vb.) içerebilir. Bu problemlerin çözümü için emülsiyon kırıcı kimyasallar gereklidir.
Emülsiyonlar farklı sanayilerde çok çeşitli süreçler sonucu oluşabilir. Emülsiyonların oluşumu sanayiye ve sürece özel olduğu için emülsiyon kırıcı ürün seçimi hem zordur, hem de laboratuvar testleri gerektirir. Yağlar içerik olarak çok değişkendir, kayganlaştırıcı ve makine yağlarından, çözünür yağlara, haddeleme yağlarından, hayvansal yağlara ve bazen de aromatiklere uzanan geniş bir aralıktadır.
Emülsiyonlara sık rastlanan sanayiler içinde aşağıdakiler yer alır:
• Temel metal sanayileri – çelik sıcak şerit haddeleri, dökme sistemleri ve alüminyum.
• Otomotiv ve makine sanayisi – metal işleme ve metal parçaları üretiminde kayganlaştırıcı yağlar, kesme yağları, alıştırma macunları, aşındırıcı akışkanlar ve özel amaçlı akışkanlar gibi atık yağların kullanımı
• Petrol arıtma sanayisi – ayırıcıdan, tank diplerinden ve kömür tesislerinden alınan kaymaklardan çıkan petrol çamurları
• Petrokimya sanayisi – olefin soğutma işlemleri
• Tekstil değirmenleri/sentetik lif sanayisi – iplik sarma fabrikaları
• Et ve gıda işleme sanayisi – yağ alma tesisleri, mandıralar, bira fabrikaları, konserve fabrikaları
• Boya, yüzey kaplama ve yapıştırıcı sanayileri
• Yağlar, katı yağlar ve mum (:wax) sanayileri
• Çamaşırhaneler içinde olmak üzere sabun ve deterjan sanayileri
• Deri sanayi
Emülsiyon Kuramı ve Emülsiyon Kırıcı Kimyasallar
Emülsiyon kırılmasının anlaşılması için emülsiyon kararlılığının anlaşılması gerekir. Emülsiyon genel olarak, üç temel işlemden bir veya daha fazlasının uygulanması ile kararlı bir hale getirilir; iyonlaşma, adsorpsiyon ve sürtünmeli dokunuş.
İyonlaşma, sistemdeki yüzey aktif kimyasal ajanları ile sağlanır. Yüzey aktif moleküller genellikle iyonik yük taşır ve emülsifiye damlacıkların yüzeyinde yağ-su ara yüzeyleri arar.
Adsorpsiyon kararlılığı yağ-su ara yüzeyinde adsorplanarak ara yüzey filmini sağlamlaştıran küçük parçacıklar ile sağlanır. Dağılan damlacıklar, bu katıların yol açtığı engellemeler ve perdeleme etkisi nedeniyle birleşemez. Aynı zamanda elektrostatik yükler de bulunabilir ve bunlar emülsiyon kararlılığında önemli rol oynayabilir.
Yağ ve su fazları birbirine karıştırıldığında dokunan yüzeylerde sürtünme kararlılığı oluşur. Emülsiyonun oluşması için çok güçlü bir karıştırma gerekir. Bu durumda parçacık yüzeyleri arasında yapışma olması için gereken hızda su ve ya yağın süzülmemesi nedeniyle, yağın kaynaşması engellenir. Bu düzen içinde elektrostatik yükler oluşabilir ve yine yağ-su ara yüzeyinde bu yükler birikme eğilimi gösterir. Bu durum emülsifiye olmuş yüklü damlacıkların birbirini itmesi ile kararlı emülsiyon oluşmasını sağlar.
Emülsiyon Kırıcı: Emülsiyon Arıtma
Yağ ayırımı üç temel sürece ayrılabilir; kimyasal, mekanik ve ısıl. Etkin bir emülsiyon ayırımı için bu üç sürecin tüm unsurları gereklidir.
Emülsiyon Kırıcı: Kimyasal Arıtma
Yağlı atık suların arıtılması ve aynı zamanda mekanik arıtma ve ayırımın daha etkin olması için, kimyasallar yaygın olarak kullanılır. Emülsiyonların çözdürülmesinde, kararlı durumu sağlayan etmenler nötralize edilerek emülsifiye damlacıkların birleşmesine izin verilir. Emülsifiye damlacıklardaki elektrostatik yükler, karşıt yüklü kimyasalların ortama eklenmesi ile nötralize olur. SoleChem Mühendislik Kimya ReddFloc® serisi emülsiyon kırıcılar bu karşıt yükü sağlar ve genellikle mekanik veya ısıl arıtmayla birleştirilerek en iyi arıtım sağlanır.
Mekanik Arıtma
Emülsiyonların mekanik arıtımı, çözünmüş hava yüzdürmesi (:Dissolved Air Floatation, DAF), indüklenmiş hava yüzdürmesi (:Induced Air Floatation, IAF) ve rafinelerde oluklu levha durdurucu (: Corrugated Plate Interceptor, CPI) denilen özel ayırıcılarda ve Amerikan Petrol Ensitüsü (API) ayırıcısında çöktürme gibi süreçleri içerir.
Isıl Arıtma
Emülsiyonların ısıl arıtımının iki amacı vardır. Birincisi, sıcaklığın artması karışımın viskozitesini azaltır, dolayısıyla film akışının hızlanması ve suyun yağdan ayrılması mümkün olur. İkinci olarak, sıcaklıktaki artış daha iyi bir kimyasal karışmaya ve emülsiyonu kararlılaştıran kimyasalların daha iyi nötralize olmasına olanak sağlar. Böylece emülsiyonun sıcaklığının arttırılması, emülsiyonun çözülmesine yardımcı olur. Ancak, suda yağ (yağlı atık) emülsiyonlarının ısıtılması, yağda su (atık yağ) emülsiyonlarının ısıtılmasına göre, emülsiyonun kırılması açısından daha az etkilidir.