Distilasyon, kısmi buharlaştırma ve bunu müteakip yoğuşma işlemleriyle, uçuculuk farklarından faydalanarak bir sıvı karışımını bileşenlerine ayırma işlemidir.
Her gün dünyanın dört bir yanındaki endüstriyel üretim prosesleri sonucunda, farklı bileşenlerden oluşan binlerce ton sıvı karışımı ortaya çıkmaktadır.
Atık sulardan veya üretim proseslerinden su ve solvent gibi yüksek saflıktaki değerli sıvıların geri kazanımı ve proses içinde yeniden kullanılması bir yandan işletme ve atık bertaraf etme maliyetlerinden tasarruf sağlarken diğer yandan enerji ve hammadde kaynaklarının korunması için çevreye büyük fayda sağlar.
Yüksek kütle transfer hızlarının gerektiği durumlarda distilasyon genellikle sıvı karışımlarının ayrıştırılması için ekonomik ve etkili bir çözüm sunmaktadır. Özellikle de yüksek saflıkların elde edilmesi veya çok-bileşenli karışımların ayrıştırılması gereken durumlarda kullanılmaktadır.
Günümüzde solvent ve çökeltilerin proses içinde tekrar tekrar kullanılabilmeleri için geri kazanılmaları, enerji gereksiniminin son derece düşük olduğu veya enerjinin daha sonraki uygulamalarda etkin bir şekilde kullanılabileceği durumlarda gerçekleştirilmektedir.
Bunun yanı sıra, geri kazanılacak maddelerin termodinamik özellikleri, genel üretim sürecine entegrasyonu ve istenen tesis kapasitesi gibi birtakım değişkenler kullanılacak distilasyon sisteminin seçilmesinde önemli rol oynayan
faktörlerdendir.
İzopropanol Geri Kazanımı
Pektin, karajenan ya da ksantan gibi biyopolimerlerin üretiminde çökeltme ortamı olarak alkollerin, özellikle de izopropanolün kullanımı, bu gibi polimerleri su, biyokütle veya diğer safsızlıklardan ayırmak için sıklıkla kullanılan yöntemlerdendir.
Çökeltme ve bunu takip eden mekanik ayırma sonrasında izopropanolün, su içeren atık madde akışından geri kazanılması gereklidir.
Kolonların alt kısmındaki kaynama sıcaklıklarıyla üst kısımdaki buharların yoğuşma sıcaklıkları arasında büyük farkların olduğu bu gibi uygulamalar için GEA, enerji tasarrufu sağlayan eşsiz ve patentli bir distilasyon çözümü sunmaktadır.
Mekanik Buhar Yeniden Sıkıştırma (MVR) ile rektifikasyon ve sıyırma bölümlerinin etkin bir şekilde ısıtılması için ayrık-kolon tasarımı kullanılmaktadır. MVR-ısıtmalı tek-kolonlu bir sisteme kıyasla, bu tasarım yaklaşık %50 oranında enerji tasarrufu sağlar ve normal çalıştırma için ilave ısıtma buharına gereksinim duyulmaz.
Solventlerin biyopolimer üretiminden geri kazanımı için mekanik buhar yeniden
sıkıştırmalı distilasyon tesisi
Etanol Ayırımı
Etanol en çok kullanılan organik solventlerden biridir. Özel gereksinimlere bağlı olarak GEA, küçük kesikli sistemlerden çok-etkili distilasyon tesislerine kadar tüm işletmelere etanol geri kazanımı için distilasyon üniteleri sağlamaktadır.
Uzmanlık alanlarımızdan biri de enerjinin optimum şekilde kullanıldığı tesislerin tasarlanmasıdır ve bunu yaparken işletme hattındaki diğer üniteler de dikkate alınır, örneğin; ayrıştırılan etanol buharı, atık hatlarındaki konsantrasyonun buharlaştırma yoluyla artırılmasında kullanılır.
Yıllık kapasiteleri 100 ile 100.000 ton arasında değişen farklı tesislerin kurulumu yapılmıştır. Ayırmanın yanı sıra, GEA aynı zamanda etanolün işlenmesi için ilave saflaştırma ve dehidrasyon üniteleri de sunmaktadır.
Sulu Çözeltilerdeki Yüksek Kaynama Noktalı Solventlerin Geri Kazanımı
Sulu çözeltilerdeki yüksek kaynama noktalı solventlerin geri kazanımı ve saflaştırılması zorlu bir prosestir ve özel bir uzmanlık gerektirir. Bileşenler, buhar basınçlarına göre sıralı bir şekilde farklı proses adımlarında ayrıştırılıp saflaştırılır.
İlk adım, birleşik buharlaştırma ve distilasyon tesislerinde suyun buharlaştırılıp saflaştırılmasıdır. İkinci adımda solventin kalan karışımdan ayrıştırılarak bir rektifikasyon kolonunda saflaştırılması gereklidir.
Son adımdaysa özel olarak tasarlanmış buharlaştırma/ rektifikasyon ünitelerinde atık hattının konsantrasyonu daha da artırılarak değerli solventin kalan miktarı geri kazanılır ve atık miktarı olabildiğince azaltılır.
Sulu Çözeltiler için Solvent Geri Kazanımı Tesisindeki Farklı Proses Hatları için Kütle Akış Diyagramı
DMAc (N,N-Dimetilasetamit) ya da NMP (N-Metil-2- pirolidon) gibi kaynama noktası yüksek solventler, farklı sentetik elyafların (akrilik elyaf, suni ipek, aramit elyafı vb.) üretilmesindeki yaş-eğirme işleminde olduğu kadar tıbbi uygulamalardaki kapiler membranlarda da kullanılır.
Polimer bu proseste eğirmeden önce solventte çözdürülür. Eğirme işleminin ardından solvent suyla birlikte elyaftan ayrıştırılır. Solvent yüksek oranda seyreltilmiştir ve elyaf parçacıkları içerir. Doğrudan bir yeniden kullanım sözkonusu değildir.
Ancak kirli solventin bertarafı da hem ekolojik hem de ekonomik nedenler dolayısıyla mümkün değildir. GEA’nın çok-işlemli distilasyon (MED) teknolojisi sayesinde üreticiler solventleri %98 oranlarına kadar yüksek saflıkta geri kazanabilir ve aynı zamanda enerji tüketimini en aza düşürebilir.
Bunun da ötesinde, çökeltme adımı için gereken proses suyu geri kazanılır ve yeniden dolaşıma alınabilir.
GEA, 100 yılı aşkın süredir müşterilerinin ihtiyaçlarını karşılamak için özel proje gereksinimlerini göz önünde bulundurarak farklıtesis tasarımları ve teknolojileri sağlamaktadır.
Çok-işlemli distilasyon teknolojisi her daim GEA’nın enerji tasarruf çözümlerinden biri olarak çoğu durumda mekanik buhar yeniden sıkıştırma veya ısı pompası teknolojisiyle birlikte kullanılmıştır. Küçük kesikli sistemler ve sürekli çalışan tekli-kolonlar portföyümüzü tamamlamaktadır.
Deneyimli mühendislik ekibimiz, en modern araçları ve testler için laboratuvarlarla pilot işletim tesislerini kullanan proses teknoloji ve Ar- Ge merkezimiz tarafından desteklenmektedir.
İlker Damar – Satış Müdürü, Endüstriyel Uygulamalar GEA Türkiye
Dipl. Ing. Ralf M. Leibig – Proje Müdürü, Distilasyon Teknolojileri GEA Almanya
