Bu sistemler, suyun pH değerini düşürerek alkaliniteyi giderir ve daha düşük alkalinite seviyelerine sahip su elde edilmesini sağlar. Dealkalizasyon sistemleri, aşağıdaki alanlarda kullanılır:
Kazan Besleme Suyu Arıtması: Dealkalizasyon sistemleri, kazan sistemlerine besleme suyu olarak kullanılan suyun alkalinitesini düşürmek için kullanılır. Yüksek alkalinite, kazanlarda kireç birikmesine ve çatlakların oluşmasına neden olabilir. Bu nedenle kazan besleme suyunun düşük alkaliniteye sahip olması, kazanların verimli ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar.
İçme Suyu Arıtması: Dealkalizasyon, içme suyu arıtma tesislerinde kullanılarak içme suyunun tatlılığını artırabilir. Bu, suyun tüketici tarafından daha iyi kabul edilmesini sağlar.
Kimya Sanayi: Kimya ürünlerinin üretimi sırasında, düşük alkaliniteye sahip su kullanılabilir. Bu, kimyasal reaksiyonların kontrolünü ve ürün kalitesini artırabilir.
Kağıt ve Selüloz Endüstrisi: Kağıt üretimi, düşük alkaliniteye sahip su kullanmayı gerektirir. Dealkalizasyon sistemleri, bu endüstride kağıt yapımı için gerekli suyun kalitesini sağlar.
Gıda ve İçecek Endüstrisi: Gıda ve içecek üretimi sırasında kullanılan suyun alkalinitesinin düşük olması önemlidir. Bu, ürünlerin kalitesini ve lezzetini etkileyebilir.
Denizcilik: Denizcilik uygulamalarında, deniz suyunun tatlı suya dönüştürülmesi ve deniz arıtma sistemleri için dealkalizasyon sistemleri kullanılır.
Dealkalizasyon sistemleri, özellikle suyun alkalinitesini düşürmek gereken endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Bu sistemler, suyun kalitesini iyileştirerek ürün kalitesini artırabilir, ekipmanların ömrünü uzatabilir ve işletme maliyetlerini düşürebilir.
Dealkalizasyon ile Demineralizasyon Farkı
Dealkalizasyon ve demineralizasyon, her ikisi de suyun mineral içeriğini azaltmaya yönelik su arıtma işlemleri olsa da farklı amaçlara hizmet ederler ve farklı kimyasal bileşenleri hedeflerler. İşte bu iki terim arasındaki temel farklar:
Amaç
Dealkalizasyon: Dealkalizasyon, suyun alkalinite seviyesini düşürmeyi amaçlar. Alkalinite, suyun içindeki karbonat (CO3²-), bikarbonat (HCO3-) ve hidroksit (OH-) iyonlarının konsantrasyonunu ifade eder. Bu işlem, özellikle kazan suyu hazırlığı gibi uygulamalarda yüksek alkaliniteyi azaltmayı hedefler.
Demineralizasyon: Demineralizasyon, suyun iyonlarını genel olarak gidermeyi amaçlar. Bu iyonlar, pozitif yüklü katyonlar ve negatif yüklü anyonlar şeklinde olabilir. Demineralizasyon işlemi, sertlik, tuzlar ve diğer iyonların uzaklaştırılması için kullanılır ve yüksek saflıkta su elde etmek amacıyla sıklıkla tercih edilir.
İşlem
Dealkalizasyon: Dealkalizasyon, genellikle katyonik reçineler kullanılarak yapılır. Anyonik reçineler, suyun içindeki negatif yüklü iyonları tutar ve alkaliniteyi azaltır.
Demineralizasyon: Demineralizasyon işlemi, hem katyonik reçinelerin hem de anyonik reçinelerin kullanılmasını içerebilir. Katyonik reçineler, pozitif yüklü iyonları tutarken, anyonik reçineler negatif yüklü iyonları tutar. Bu kombinasyon, suyun büyük çoğunluğunu iyonlardan arındırır ve yüksek saflıkta su üretir.
Sonuç olarak, dealkalizasyon ve demineralizasyon işlemleri benzer yöntemler kullanabilirler, ancak farklı hedeflere sahiptirler. Dealkalizasyon alkaliniteyi düşürmeyi amaçlarken, demineralizasyon suyun genel mineral içeriğini azaltmayı hedefler ve daha yüksek saflıkta su elde etmek için kullanılır.
Dealkalizasyon sistemleri, suyun alkalinite seviyesini düşürmek için kullanılan su arıtma sistemleridir.
Katyonik Reçinelerin Kullanımı: Dealkalizasyon işlemi tipik olarak katyonik iyon değiştirici reçinelerle başlar. Katyonik reçineler sudaki pozitif yüklü iyonları (örn. kalsiyum, magnezyum ve sodyum) yakalar. Bu iyonlar reçinelerin üzerine adsorbe edilir, yani reçinelerin yüzeyine yapışırlar.
Su Akışı: Suyun, katyonik reçinelerle temas ettiği bir akış yolu oluşturulur. Bu, suyun reçinelerle etkileşime girmesini sağlar.
İyon Tutma: Katyonik reçineler, suyun içindeki pozitif yüklü iyonları tutar ve bu iyonların yerine hidrojen iyonları (H+) salınır. Su, bu işlem sırasında pH değerini düşürebilir.
Yeniden Düzenleme (Rejenerasyon): Zamanla, katyonik reçinelerin iyon değiştirme kapasitesi tükenir ve reçineler doyar. Bu nedenle, belirli bir süre sonra yeniden düzenleme gereklidir. Yeniden düzenleme işlemi, asit (genellikle hidroklorik asit) kullanarak yapılır. Asit, reçinelerde tutulan pozitif yüklü iyonları geri salar ve reçineleri yeniden aktive eder.
Rejenerasyon İyonlarının Atılması: Rejenerasyon sırasında çıkan tuzlu su (asit ve iyonlar içerir) sistemden uzaklaştırılır veya işlenir. Bu tuzlu su atık olarak kabul edilir.
İşletme: Rejenerasyon sonrası, dealkalizasyon sistemleri yeniden kullanıma hazır hale gelir ve alkalinite düşük su üretimine devam eder.
Dekalkalizasyon, genellikle 700 psi'nin altındaki sıcaklıkta çalışan kazanlarda kullanılır. Bu işlem, besleme suyunun alkalinite seviyesinin 50 ppm veya daha düşük olduğu ve günde 1000 galon veya daha fazla makyaj suyunun kazana eklenerek suyun arıtıldığı durumlarda uygundur.
Ham suyun alkalinitesi çeşitli yöntemlerle azaltılabilir. Örneğin, ters ozmoz membran filtrasyonu kullanıldığında, karbon dioksitin neredeyse tamamen giderilebildiği ve çözünmüş minerallerin %98'inin kaldırılabildiği görülmektedir. Bu, alkaliniteyi ve üfleme sınırlayıcı mineralleri azaltmaya yardımcı olur.
Klorür anyon dealkalizatörleri, iyon değişimli su yumuşatıcılarına benzer şekilde çalışır. Reçine rejenerasyonu için tuz veya tuz-kostik kombinasyonu kullanılabilir. Tuz kullanılıyorsa, suyun sertliği 10 taneden az olmalıdır. Tuz-kostik kombinasyonu kullanılıyorsa, suyun önce yumuşatılması gereklidir. Bu dealkalize işlemi, kazan ölcesinin oluşmasını önlemek için suyun yumuşatılmasını gerektirir.
Zayıf asit dealkalizasyonu, suyun sertliği ile alkalinitesi arasındaki oran 1 veya daha fazlaysa maliyet avantajları sunar. Bu yöntemde, suyun alkalinitesi hidrojen değişimi ile azaltılır ve istenirse pH seviyesini yükseltmek için kostik eklenir.
Bölünmüş akım dealkalizasyonu, iki güçlü asit katyon yatağını kullanır. Bir yatak sodyumlu bir şekilde çalışarak suyu yumuşatırken, diğer yatak hidrojen formunda çalışır ve suyun alkali özelliğini giderir. Sülfürik asit genellikle hidrojen formundaki yatağı yenilemek için kullanılır ve besleme suyu akışı iki yatak arasında bölünerek işler.
Dekalkalizasyon işlemi, su yumuşatıcılarına benzer bir şekilde çalışır; istenmeyen iyonları sudan uzaklaştırmak için iyon değişimini kullanır. Ancak, su yumuşatıcıları kalsiyum ve magnezyum iyonlarını uzaklaştırmak için çalışırken, dekalkalizasyon işlemi karbonat iyonlarını klor iyonlarıyla değiştirerek uzaklaştırır. Dekalkalizatörler, su yumuşatıcıları gibi rejenerasyon işlemi sırasında tuz kullanırlar. Ancak, su yumuşatıcılarından farklı olarak, dealkalizatörler reçineye ilave kostik bir solüsyonla işlem yaparlar. Bu kostik çözelti, pH seviyelerini yükseltir ve reçinenin verimliliğini artırır.
Dealkalizasyon işlemi, suyun içindeki alkaliniteyi azaltarak suyu daha yumuşak hale getirir. Bu, özellikle kazan suyu hazırlığında kullanıldığında kireç birikmesini ve tesisatın zarar görmesini önlemeye yardımcı olur. Bu sistemler, genellikle endüstriyel tesislerde ve enerji santrallerinde kullanılır.