da gaz fazındaki gazın konsantrasyonudeğiştirilir.Gazıntoplambasıncınıazaltmak için membranın gaz tarafına vakum uygulanabilir. Degazör olarak kullanılan alternatif yöntemlerden vakum kulesinde de aynı prensipler geçerlidir. Su ile temasta bulunan gazın konsantrasyonunu değiştirmek için ise giderilecek gazı çok az içeren veya hiç içermeyen bir süpürücü gaz membranın gaz tarafından geçirilir. Bu prensiplerin aynısı forced-draft degazörü için de geçerlidir. 4. Kontaktörün Gelişimi İlk kontaktörler bir kap ve boru (shell & tube) konfigürasyonu içinde mikroporlu hollow-fiber demetinden yapılıyordu. Likit fazı hollow-fiber'ın içine (lumen tarafı) besleniyordu ve gaz fazı ise dış kısımdan (shell tarafı) geçiriliyordu. Gaz fazı su fazına paralel akıyordu. Bu tasarım büyük bir dezavantajı içinde taşıyordu: Hollow fiberlerin içinden akmanın oluşturduğu hidrolik direnç. Bu direnç, kabul edilemeyecek ölçüde bir basınç kaybına sebep olur. Bu cihazla ticari olarak erişilebilecek debi 1 m3/h civarındaydı. Küçük bir basınç kaybıyla yüksek bir debiye ulaşmak için kontaktörler paralel olarak yerleştirilerek kapasite artırılmaya çalışıldı. E 95 ·.:::: Q) > E ·.:::: Q) 90 "'O l.? N o * 85 80 120 160 Şekil 1. Membran kontaktörü. ■ DOĞAL GAZ DERGİSİ 191 ■• MAKALE ■• ■ Hollow Fiberin iç Yapısı Kontaktörlerin kapasitelerini artırmak tasarımı, ciddi akış kanallaşması oluiçin yapılan ilk denemeler başarısız- şumundan kaynaklanan zayıf perforlıkla sonuçlandı. Kapasite ancak kon- mans gösterdi. taktör yüzeyi büyütülerek ya da su tarafındaki basınç kaybı düşürülerek artırılabiliyordu. Temas yüzeyi, demet çapıyadakontaktöruzu nl uğ uartı rı larakbüyütülebiliyordu. Elyaf (fiber) çapı büyük demetli bir kontaktörün üretilmesinin zorluğu kanıtlanmıştı. Demetin derinliği, dolgu malzemesinin fiberlerin arasındaki boşluğu tam olarak doldurmasını önlüyordu. Bunun sonucunda zaman içinde dayanıksızlaşan kırılgan bir demet ortaya çıktı. Su tarafındaki basınç kaybının düşürülmesi ile ilgili denemelerde elyaf (fiber) çapı ve elyaf dışında akan su artırıldı. Elyaf çapının artırılması cihazın içindeki temas yüzeyi miktarını tam tersine olumsuz etkiledi. Demetin dış tarafında su akışı olan kontaktörlerin 1993 yılında patenti alınan şaşırtmalı (baffled) bir cihaz ile bu engel aşıldı. Bu tasarımda hollow fiberler bir bez sıra içine örülmüş durumdaydı. Döndürmeli sarma prosesi sırasında bir şaşırtma demetin ortasına yerleştirildi. Bu patentli tasarım, suyun elyaf demeti üzerinden radyal olarak akmasına izin veriyordu ve demet boyunca eşit olarak dağılmasını sağlıyordu (Şekil 1 ). Bu tasarım, su tarafındaki basınç kaybını kontaktör sayesinde düşürüyor ve tek bir cihaza katılmış olan ek membran alanına izin veriyordu. Şekil 3, kontaktördeki basınç kaybının debinin bir fonksiyonu olduğunu göstermektedir. Hollow fiber içine akış olan kon4"'T""------------------ 200 240 2 Hollow fiberin iç ısmındaki del>i .. ....... ··· ··••••••• Hollow fil>e rin dıi kısmında idebi ....... .... .. O-t-------,------------ 40 80 120 160 Su Debis-i(gpm) Su Oebisi(gpml Şekil 2. Azot süpürücü gazı ile işletilen bir kontaktörün debiye karşı giderim verimi (su sıcaklığı 20°C). Şekil 3. Hollow fiberin iç ve dışında debiye bağlı basınç kaybı. Doğal Gaz Dergisi Temmuz - Ağustos/ July -August 2015
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=