Filtreler ve filtrasyon

Endüstrilerden kaynaklanan hava kirliliği iki ana kategoride incelenir:

1. Tozlar,
2. Kimyasal gazlar veya bunların karışımları.

Bu zararlı etkileri azaltmak (tamamen ortadan kaldırmak değil) için, tesislerde çeşitli filtre sistemleri kurulmaktadır.
Aşağıda bu filtre türlerinin kısa açıklamaları ve kullanım alanları verilmiştir.

Hava ve Gaz Filtrelerinin Türleri ve Uygulamaları

Hava ve gaz filtreleri, tozları, partikülleri ve kirleticileri havadan veya proses gazlarından uzaklaştırarak ekipmanları, insanları ve çevreyi korumak için gereklidir.
İşte işlevlerine ve kullanım alanlarına göre sınıflandırılmış başlıca filtre türleri:

1. Mekanik Filtreler
   
   Fiziksel bariyerler kullanarak katı partikülleri (toz, polen, lif vb.) uzaklaştırır.
   Türleri:

• Ön Filtreler / Kaba Filtreler:
  Büyük toz ve parçacıkları yakalar. Genellikle ilk filtrasyon aşamasıdır.
  → Kullanım: HVAC sistemleri, kompresörler, hava girişleri.
• İnce Filtreler / İkincil Filtreler:
  Daha küçük partikülleri yakalar (örneğin ince toz, sporlar).
  → Kullanım: Ön filtrelerden sonra, daha temiz hava için.
• HEPA Filtreleri (Yüksek Verimli Partikül Filtreleri):
  0,3 mikron ve üzeri partiküllerin %99,97’sini tutar.
  → Kullanım: Hastaneler, temiz odalar, ilaç ve elektronik endüstrileri.
• ULPA Filtreleri (Ultra Düşük Geçirimli Hava Filtreleri):
  Daha yüksek verimlilik (%99,999 ve üzeri).
  → Kullanım: Yarı iletken, nükleer uygulamalar.

2. Kimyasal / Gaz Fazı Filtreleri
   
   Gaz halindeki kirleticileri (VOCs, SO₂, NOₓ, kokular) giderir.
   Türleri:

• Aktif Karbon Filtreleri:
  Organik gazları ve kokuları adsorbe eder.
  → Kullanım: Hava arıtma, kimya tesisleri, gaz arıtma.
• İmpregne Alümina / Potasyum Permanganat Filtreleri:
  Asidik veya bazik gazları oksitleyerek veya nötralize ederek giderir.
  → Kullanım: Laboratuvarlar, rafineriler, veri merkezleri.
• Katalitik Filtreler:
  Zararlı gazları kimyasal reaksiyonla dönüştürür (örneğin CO → CO₂).
  → Kullanım: Motor egzozları, endüstriyel gaz arıtma.

3. Elektrostatik Filtreler
   
   Elektrik yükü kullanarak partikülleri yakalar.
   Türleri:

• Elektrostatik Çöktürücüler (ESP):
  Toz partiküllerini yükleyip plakalara çeker.
  → Kullanım: Termik santraller, çimento fırınları, çelik endüstrisi.
• Elektronik Hava Temizleyiciler:
  Küçük ölçekli versiyonlarıdır.
  → Kullanım: Binalar, ofisler, temiz alanlar.

4. Torba ve Kartuş Filtreler
   
   Endüstriyel proses gazlarından toz ve partikülleri yakalar.
   Türleri:

• Torba (Kumaş) Filtreler:
  Tozlu gaz kumaş torbalardan geçerken partiküller yüzeyde kalır.
  → Kullanım: Çimento, çelik, kimya endüstrileri.
  (Malzemeler: Polyester, PPS, Nomex, PTFE, cam elyafı.)
• Kartuş Filtreler:
  Daha fazla yüzey alanı sağlayan silindirik ve kompakt filtrelerdir.
  → Kullanım: Gaz türbinleri, kompresörler, toz toplayıcılar.

5. Yüksek Sıcaklığa Dayanıklı Filtreler
   
   400–600°C’ye kadar yüksek sıcaklıklarda çalışır.
   Örnekler:

• Seramik Filtreler: Yakma tesisleri, fırınlar.
• Metal Ağ Filtreler: Gaz türbinleri, proses gazları.

6. Koalesan Filtreler
   
   Sıkıştırılmış hava veya gazlardan sıvı damlacıklarını (yağ, su) ayırır.
   → Kullanım: Hava kompresörleri, pnömatik sistemler, doğal gaz işlemleri.

7. HEPA + Aktif Karbon Kombinasyon Filtreleri
   
   Parçacık ve gaz filtrasyonunu birleştirir.
   → Kullanım: HVAC sistemleri, temiz hava sistemleri.

8. Moleküler Elekler ve Membran Filtreler
   
   Gaz saflaştırma ve ayırma işlemlerinde moleküler düzeyde kullanılır.
   → Kullanım: Oksijen/azot üretimi, doğal gaz kurutma, hidrojen saflaştırma.
   Endüstrilere Göre Filtre Örnekleri

   Endüstri	Yaygın Filtre Türleri
   Çimento	Torba filtreler, ESP, kartuş filtreler
   Kimya / Petrokimya	Aktif karbon, koalesan, kartuş
   Enerji santralleri	ESP, HEPA, SCR katalizörleri
   HVAC / Temiz odalar	Ön, ince, HEPA, ULPA
   Gıda ve İlaç	HEPA, aktif karbon, steril hava filtreleri
   Gaz İşleme	Koalesan, moleküler elek, membran

Filtre Presi

Filtre Presi Nedir?

Filtre presi, bir sıvı içerisindeki askıda bulunan katı maddeleri, bir dizi filtre plakası ve filtre bezleri üzerinden basınç uygulayarak sıvıdan ayırmak için kullanılan endüstriyel bir katı-sıvı ayırma makinesidir.

Filtre presleri, çamur (slurry) içerisindeki katı maddelerden nispeten kuru bir filtre keki (filter cake) elde etmek için kullanılan en yaygın teknolojilerden biridir.

Filtre Presi Nasıl Çalışır?

Temel proses şu şekildedir:

Çamur (Slurry) → Pompa → Filtre Hazneleri → Filtrasyon → Kek Oluşumu → Kek Boşaltma

1. Çamur Besleme

• Sıvı + katı partiküller içeren çamur, basınç altında bir pompa ile filtre presine beslenir. 

2. Filtrasyon

• Çamur, filtre plakaları arasında oluşturulan haznelere girer. 
• Filtre bezi, sıvının geçmesine izin verirken katı partikülleri tutar. 

3. Filtre Keki Oluşumu

• Katı maddeler filtre bezi üzerinde birikerek filtre keki oluşturur. 
• Kek kalınlaştıkça filtrasyon direnci artar. 

4. Filtratın Toplanması

• Arıtılmış/filtrelenmiş sıvı, filtre bezinden geçerek plakaların içerisindeki kanallardan dışarı çıkar. 

5. Filtre Kekinin Susuzlaştırılması

Tasarımına bağlı olarak, kek içerisindeki su miktarını azaltmak için ilave basınç uygulanabilir:

• Besleme pompası basıncı 
• Membran sıkıştırma (Membrane Squeezing) 
• Hava üfleme (Air Blowing) 

Bu işlemler, filtre kekinin nem oranının azaltılmasını sağlar.

6. Filtre Kekinin Boşaltılması

• Filtre plakaları açılır. 
• Oluşan katı filtre kekleri aşağıya düşer veya mekanik olarak sistemden uzaklaştırılır. 

 

Ana Bileşenler

Tipik bir filtre pres aşağıdaki ana bileşenlerden oluşur:

Bileşen	Fonksiyonu
Filtre Plakaları	Filtrasyon haznelerini oluşturur.
Filtre Bezleri	Katı maddeleri sıvıdan ayırır.
Filtre Şasesi (Gövde/Frame)	Filtre plakalarını destekler.
Hidrolik Kapatma Sistemi	Plakaların birbirine sıkıca bastırılmasını sağlar.
Besleme Pompası	Çamuru (slurry) filtre presine pompalar.
Filtrat Kanalları	Filtrelenmiş sıvıyı toplar ve sistemden uzaklaştırır.
Kek Boşaltma Sistemi	Oluşan filtre kekini sistemden çıkarır.
Kontrol Sistemi	Basıncı, filtrasyon çevrimini ve genel çalışma prosesini kontrol eder.
Opsiyonel Membran Plakaları	Filtre kekinin daha ileri seviyede susuzlaştırılmasını sağlar.

Filtre Pres Uygulama Alanları

Filtre presler, proses sonucunda katı madde içeren bir çamur (slurry) oluştuğu ve bu çamurun sıvı ile katı filtre keki olarak ayrılması gerektiği durumlarda kullanılır.

1. Çimento Sanayi
2. Madencilik ve Mineral İşleme
3. Metalurji
4. Demir-Çelik Sanayi
5. Kimya Sanayi
6. Gıda ve İçecek Sanayi
7. Seramik Sanayi
8. Atık Su Arıtma