Materyal	Termal iletkenlik W/m2K/cm
Kazan Materyalleri
Kazan Çeliği	690
İzolasyon tuğlası	1.5
Depozitler
Kalsiyum Karbonat	35
Kalsiyum Silikat	18
Calcium Sulfate	35
Magnezyum Fosfat	33
Silikat Depozit , gözenekli	1.3
Çamurlar
Kalsiyum Hydroxyapatite	40
Serpentin	38
Demir Oksit
Magnetic Demir Oksit (Magnetite)	44

Buhar Kazanlarında depozit (birikinti - kışır) oluşumu neticesinde aşağıdaki tablodan da görüleceği üzere, yapılan araştırmalar göre 0.4 mm (1/64 inch) kalınlığında standart birikinti %1 enerji kaybına
sebebiyet vermekte iken, birikinti içeriğinde demir var ise kayıp % 1.6, demir ve silika var ise kayıp  %
3.5 olmaktadır.


 

Buhar Kazanlarında Depozit (Birikinti-Kışır) Oluşumunun Önlenmesi;

Buhar Kazanlarında Depozit (Birikinti_Kışır) oluşumun önlenmesi için öncelikle ilave su olarak daha düşük toplam sertlik içeren Yumuşak Su ve/veya daha düşük çözünmüş katı madde (Bikarbonat, silis, sülfat, demir vb ) içeren ( Reverse Osmose Suyu, Demineralize Su ) kullanılabilir.
Ayrıca kazan besi suyu, buhar ve kondense sisteminin korozyona karşı korunması sağlanarak buhar kazanına daha düşük demir içeren su beslemesi sağlanabilir .
ASME, EN, TS normlarında belirtilen kazan suyu limitlerinin sağlanması ve kazan suyundaki çözünmüş katı madde konsantrasyonlarının çözünürlük limitlerinin altında tutulabilmesi için gerekli kazan blöflerinin düzenli olarak aksatılmadan yapılması gerekmektedir.
Bununla birlikte kazan suyu şartlandırması için Fosfat, Fosfonat ve Polimer bazlı depozit önleyiciler ve/veya bu ürünlerin çeşitli karışımları kullanılarak depozit (birikinti-kışır) oluşumları önlenebilir .

17. İlave Su / Besi Suyu Arıtma Uygulamaları
    • Besi suyundaki toplam sertliğin (Kalsiyum+Magnezyum) giderimi (Su yumuşatma sistemleri )
    • Besi suyundaki çözünmüş katı maddelerin (Kalsiyum,Magnezyum,Karbonat ve Bikarbonatlar,Silis,Sülfat,demir vb) giderimi (Reverse Osmose ve Demineralize sistemleri )
17. Kimyasal Şartlandırma Uygulaması
    • İnorganik fosfat bazlı kimyasal kullanımı
    • Organik fosfat – Fosfonat bazlı kimyasal kullanımı
    • Polimer bazlı kimyasal kullanımı
    • Yukarıdaki ürünlerin karışımlarının kullanımı

A- İlave Su / Besi Suyu Arıtma Uygulamaları

Aşağıdaki grafiklerden de görülebileceği üzere hamsu içeriğindeki toplam çözünmüş katı madde yüküne ve hedeflenen su kriterine bağlı olarak çeşitli nitelikteki su arıtma sistemleri kullanılarak istenilen nitelikte ilave su üretimi gerçekleştirilebilir. Sadece ilave su toplam
sertlik değerinin limitlere çekilmesi isteniyor ise su yumuşatma cihazları, ilave su içeriğindeki diğer çözünmüş katı maddeler giderilmek isteniyor ise Reverse Osmosis veya Demineralize sistemler gibi ileri arıtma sistemleri kullanılabilir .



 

1- Toplam Sertliğin Giderimi 

Su yumuşatma sistemleri sudaki toplam sertliğin ( Kalsiyum - Ca ve Magnezyum-Mg ) alınarak yumuşak su ( toplam sertlik = 0 ) üretilmesi amacı ile kullanılır. Su yumuşatma cihazı çıkışı ( yumuşak su ) ile ham su arasındaki tek farklılık toplam sertlik değerinde olacağı unutulmamalıdır,
çünkü yumuşatma cihazının tek fonksiyonu toplam sertliği sıfırlamasıdır. Su yumuşatma üniteleri , tasfiye cihazı veya permatit diye de adlandırılır.
Su yumuşatmada kullanılan temel madde Sodyum ( Na ) formundaki Kuvvetli Katyonik Reçinedir. Bir su yumuşatma cihazındaki işlem , cihaza verilen ham sudaki ( sert su ) toplam sertliğin ( Kalsiyum – Ca ve Magnezyum-Mg ) reçine tarafından tutulması şeklindedir.





Yukarıda görülen bu işlem Reçineye ( R ) bağlı olan Sodyum iyonlarının tamamıyla tükenmesine ve cihaz çıkışında tekrar sert su verilmeye başlamasına kadar devam eder. Yumuşatma cihazından tekrar yumuşak su alınabilmesi için cihazın rejenerasyon ( tuzlama ) işlemine tabi tutulması gerekir. Bir yumuşatma cihazının rejenerasyona alınması için birincil gösterge cihaz çıkışındaki toplam sertlik değerinin yükselmesidir, gerektiğinde cihazdan geçen su miktarı da dikkate alınabilir ( giriş suyu sertliği sabit ise ) ancak cihazın devrede olduğu gün veya saat yanıltıcı olabilir.
Rejenerasyon işlemi üç safhada yapılmaktadır.

1. Ters yıkama ; Bu bölümde cihaza normal akış yönünün tersinden yani alttan yukarıya doğru su verilerek reçineler üzerinde birikmiş olan kirliliklerin atılması ve reçinenin kabarması sağlanır. (Ters akışkan yataklı sistemler hariç ) Bu işlem zaman zaman mümkün ise hava kullanılarak da yapılmalıdır, bu sayede reçinenin kabarması ve suyun reçine yatağında yol yapmaması sağlanır. Bu süre besleme suyundaki akm, bulanıklılık değerlerine bağlı olarak değişebilir.
2. Tuz ile rejenerasyon ; Su yumuşatma cihazlarında kullanılan reçineler için rejenerant olarak tuz ( SodyumKlorür-NaCl ) kullanılır. Bu sayede reçineye gerekli olan Sodyum ( Na ) takviye edilmiş olur.

 

2. ) Reverse Osmosis ( Ters Ozmoz ) Üniteleri ;

Ters osmoz cihazlarında çözünmüş katı madde yönünden zengin olan ham su membran
filtrelerden geçirilerek ham su içeriğindeki toplam çözünmüş katı maddeler % 95 – 99 oranında alınabilir. Reverse osmose sisteminde giriş suyu ham su ise antiscalant ( kirec önleyici ) dozajına
özellikle dikkat edilmelidir. Diğer dikkat edilecek nokta ise giriş suyundaki serbest ( bakiye ) klorun
, aktif karbon filtre veya kimyasallar ile alınmış olmasıdır. Bu iki nokta membranların ömürleri
açısından çok önemlidir. Giriş suyunda SDI ( SILT DENSITY INDEX ) analizi yapılması gereklidir. Ro sistemlerinde SDI <3 olmalıdır. Aksi halde ön filtrasyonlarda özel filtreler kullanılmalıdır.

3. ) Deminerilizasyon Üniteleri ;

Suyun içeriğindeki çözünmüş katı maddelerin iyon değişim methodu ile suda alınarak alınarak suyun toplam çözünmüş katı madde yükünün % 95 – 99 oranında azaltabilen reçineli sistemlerdir. Sistem çıkışında elde edilecek suda istenilen niteliklere göre zayıf ve kuvvetli katyon ( Hidrojen - H formu ), zayıf ve kuvvetli anyon reçinelerin ( Hidroksit - OH formu ) çeşitli kombinasyonları ve Karbon dioksit degazöründen oluşur.
Katyonik reçinelerin konulduğu katyon kolonları vasıtası ile sudaki toplam sertlik, Kalsiyum, Magnezyum, Demir gibi katyonlar alınır. Anyonik reçinelerin konulduğu anyon kolonları vasıtası ile sudaki Sülfat, Silis, Klorür gibi anyonlar alınır
Demineralization sistemlerinde katyon kolonların rejenerasyonunda asit ( Hidroklorik veya Sülfirik asit ) , anyon kolonların rejenerasyonunda ise kostik kullanılır.

B- Kimyasal Şartlandırma Uygulamaları ;

Depozit (birikinti-kışır) inhibitörlerinin seçiminde dikkat edilmesi gereken önemli kriteler, gıda proseslerine uygunluğu (FDA , NSF - G6 ve FDA belgeleri ve limitleri ) , 1 ppm Toplam Sertlik için gerekli olan ürün miktarı, kazanda tutulması öngörülen bakiye ürün miktarı, demir ve silis depozitleri üzerindeki etkinliği ve son yıllarda gelişen polimer teknolojisinin avantajı olarak kazan içersindeki eski depozitler üzerinde on-line temizlik etkisinin bulunup bulunmadığı olarak sıralandırılabilir .
Özellikle Gıda ve İlaç endüstrileri için bu sınıftaki ürünleri tedarik eden firmalardan kesinlikle ürün ile ilgili NSF – G6 belgesi istenmeli veya aşağıdaki link vasıtası ile NSF belgesine sahip olup olmadığı kontrol edilmelidir
https://info.nsf.org/USDA/psnclistings.asp


İnorganik Fosfatlar ; Kazan sisteminde kışır oluşumu yapan Kalsiyum ve Magnezyumu çökeltme yöntemi ile kazan dibinde fosfat çamuru halinde kalmasını sağlarlar. Dip blöf ile bu çamurun kazandan atılması sağlanır.
Önemli dezavantajları kazan suyunda yüksek miktarda pH ve alkalite gereksinimleri olması, kazanda çamurlaşma yapmaları ve inorganik yapıda olduklarından kazan suyu iletkenliğini arttırmalarıdır. Kazan içersindeki çökelme boru yüzeylerinde de olabilir ve bu durum ısı transferlerini önler ve kazan boru yüzeylerinde korozyona sebebiyet verebilir. Demir depozitleri üzerinde çok az etkili, silis üzerinde hiç etkili değildirler. Örnek olarak Sodyum Fosfat verilebilir.
10Ca(2+)+6PO4(3-)+20H(-)----- à3Ca3(PO4)2 . Ca(OH)2 : kalsiyumhydroxyapathiet

Organik Fosfatlar ( Fosfonatlar ) ; Fosfatlara göre daha etkin bir kışır önleme kabiliyetleri vardır. Ancak kazan suyunda zamanla ortofosfata dönüşüp fosfat türü bir reaksiyon verirler. Sonuç itibari ile fosfat ta olduğu gibi kazan içerisinde çamurlaşma yapma ve iletkenliği arttırma özellikleri vardır. Kazan içerisindeki çökelme boru yüzeylerinde de olabilir ve bu durum ısı transferlerini önler ve kazan boru yüzeylerinde korozyona sebebiyet verebilir.
Örnek olarak AMP ( Aminomethylen Phosponate ) ve HEDP ( Hidroxyethylidene di Phosponate ) verilebilir.
Polimerler ; Kazan suyundaki toplam sertliği ( Ca,Mg ) , demir ve silis partiküllerini bünyelerine alarak, homojen bir şekilde kazan suyu içinde bulunmalarını sağlarlar. Böylece kazan içerisinde herhangi bir çamur oluşumu olmaz ve bu kirliliğin hem dip hem de yüzey blöf ile atılabilmesi kolaylaşır. Daha önceden oluşmuş olan kışır tabakalarını çözme özellikleri vardır. Organik yapıda olduklarından kazan suyu iletkenlikleri üzerinde herhangi bir etkileri yoktur. Bu da inorganik ürünlere göre kazan blöfünde kaybedilen ısı, enerji ve su miktarlarında ekonomi sağlar.