ABD Temiz Hava Yasası’nın 129. maddesinde insineratörleri tanımlamak için "yakma” terimi kullanılmaktadır. Her ne kadar EPA ve sık sık da sektör içinde "Yakma Fırınları” terimi kullanılsa da bu terim tümüyle yanlıştır.
Parça ve ekipmanda kaplamayı sökmek için kullanılan proses, fırına yerleştirilen parça veya ekipmana ait hiçbir şeyi "yakmaz” veya "tutuşturmaz”.
Pollution Control Products Co. ("Pollution Control”), (bazen yakma fırınları olarak da anılan) Kontrollü Piroliz® Temizleme Fırınlarını (Controlled Pyrolysis® Cleaning Furnaces) üretmektedir.
Şirketin 1971 yılında piyasaya sunduğu bu temizleme fırınları imalatçıların yeni Çevre Koruma İdaresi temiz hava standartlarına uyum sağlamasına yardımcı olmak üzere tasarımlanmıştı.
Dolayısıyla da temel amaçları, şimdi de olduğu gibi, imalatçılara metal parça ve endüstriyel ekipmanın temizlenmesi ve yeniden kullanımı için güvenli, etkili ve çevre dostu bir yöntem sağ- lamaktı.
Çevresel ve Ekonomik Etkisi Hayret Uyandırıcı Oldu
Amerikan sanayiine verdikleri yaklaşık kırk yıllık hizmetin ardından başarı ve verimliliklerinin en iyi kanıtı yaygın kullanıma girmiş olmalarıdır; yalnızca ABD’de tahminen 15 bin ila 20 bin ünite kullanımda bulunmaktadır. Ekonomik etkileri şaşırtıcı ölçüde olmuş,
Elektrikli Motor Yenileştirmecileri, Boya ve Toz Boya Kaplamacıları ve Otomotiv Motor Yenileştirmecileri gibi birçok önemli endüstri segmentinin etkililik ve verimliliğini kökten değiştirmiştir.
İmalat, plastik, kimya ve fiber endüstrilerinde ve ABD Kara Kuvvetleri, ABD Deniz Piyadeleri ve ABD Donanması da dâhil olmak üzere 800’ün üzerinde standart endüstri sınıflandırmasında geniş ölçüde kullanılmaktadırlar. ABD’de ve yanı sıra binlerce fırının Volvo, Honda Power Equipment, Honeywell International,
General Electric, General Motors, Ford Motor Company, Kawasaki Motor ve DuPont gibi şirketlerde hizmet verdiği Avrupa’da ve dünya çapında düzinelerce başka ülkede bu fırınların güvenlik ve çevre sicili örnek niteliğinde olmuştur.
Kontrollü Piroliz® Temizleme Fırınları hiçbir zaman bir insinerasyon cihazı olarak pazarlanmamış ve kullanılmamıştır. Uygulama ve işletmesi, katı atık insineratörleri ile hiçbir benzerlik taşımaz. "Yanma” yanlış bir adlandırmadır ve parçaları temizlemek için açık ateş çukurlarının kullanıldığı günlerden kalmıştır.
Gerçekte, Kontrollü Piroliz® Temizleme Fırınları, organik materyalleri yakmaz, piroliz adı verilen bir proses vasıtasıyla yetersiz oksijenli bir atmosferde termal olarak parçalar. Piroliz, katı bir materyalin ısı eşliğinde havasız veya azaltılmış oksijenli bir ortamda yıkıcı distilasyonudur.
Endotermik bir reaksiyondur, başka bir deyişle reaksiyonun meydana gelmesi için ısı verilmesi gerekir; öte yandan insinerasyon işleminin kendisi ısı üretir (ekzotermik).
İmalat parçaları ve ekipmanı üzerinde biriken gres, tortulaşmış yağ, boya ve polimerler yalnızca az miktarlarda kül bırakarak parçalanırken, gaz ve partikülatlar dışarı bırakılır ve emisyonlar güçlü bir kirlilik kontrolü art yakıcısı ile işlenir.
Ortalama olarak 260 foot küp (≈7.36 m3) fırın, günde 5.000 pounda (≈2.268 kg) kadar parça ve ekipman temizleyebilir. Bu, 20 yıl ortalama ömrü olsa her bir fırın için 26.000.000 pound (≈11.793 ton) anlamına gelir. Hem mali açıdan, hem de üretim kaybı süresi açısından bu parçaların değiştirme maliyeti çok büyüktür.
Kontrollü Piroliz® Temizleme Fırınları, açık ateş çukurları, tehlikeli kimyasallar, aşındırıcılar ve asitler gibi alternatif temizleme yöntemlerinin kullanım ve maliyetinin yanı sıra bertaraf edilmeleri nedeniyle doğan çevresel tehlikeleri de ortadan kaldırır.
Bu fırınlar, alet ve parçaların ömrünü büyük ölçüde uzatır, doğal kaynakları korur ve her yıl imalatçı ve tüketicilerin milyarlarca dolarını tasarruf eder. Ve bunu göreceli olarak kirliliğe yol açmadan gerçekleştirir.
Kontrollü Piroliz® Temizleme Fırını Aşağıdaki Gibi Çalışır
Kontrollü Piroliz® Temizleme Fırınları, temel olarak primer temizleme odası içinde 800-900oF (426-482oC) sıcaklık ile çalışan proses fırınlarıdır.
Fırına yerleştirilen yük, az miktarlarda kür uygulanmış boya, gres, kür uygulanmış cila, kür uygulanmış polimer veya diğer organik materyalle kaplı boya fikstür ve rafları, otomotiv motor blokları, elektrik motor statörleri, kesici plakaları, ekstrüzyon kalıpları, nozül uçları, eşanjörler veya diğer metal parçalar gibi parçaları içermektedir.
Organik kaplamalar o denli incedir ki tipik olarak kendi başlarına yanmazlar. Başka bir deyişle, malzeme yalnızca fırın kompartımanı içinde ısıtılma işleminde olduğu gibi bazı dış vasıtalarla parçalar ısıtılmaya devam ettiği müddetçe parçalanacaktır.
Bir temizleme fırınında amaç bu küçük organik materyal kaplamalarını kaldırarak metal parçaların yeniden hizmete sunulması veya yenilenmesidir. Temizlenen parçalar, birkaç dolarlık bir boya askısı veya boya kancasından 50 bin ABD Dolarının üzerinde bazı eşanjörlere kadar değişiklik gösterir.
Temizleme fırınının (yakma fırını) primer odasında açık alev yoktur ve fırına yüklenen metal miktarı genel olarak yükün ağırlık olarak %80 ilâ %99’unu oluşturmaktadır. Metal parçaların üzerinde yalnızca tipik olarak yükün ortalama %1 ilâ %20’sine karşılık gelen küçük miktarlarda kür uygulanmış organik kaplamalar mevcuttur.
Parçalar Esas Olarak Alev ile Temas Etmez
Fırınlarımızda primer ısı giriş beki, alev içeren bir yanma odasına yönlendirilir, böylece parçaların bulunduğu çalışma alanına sadece ısı verilir. Esas olarak parçalar aleve temas etmez. Giriş bek yakıtının tutuşturulması için gereken havadan başka fırına ilave hava girişi olmaz.
Dolayısıyla da fırın içindeki oksijen içeriği malzemenin alev almasını engelleyecek bir düzeye düşürülür. Isı, organik materyalin buhar ve piroliz gazlarına parçalanmasına ne den olur; bunlar daha sonra sekonder direkt alevli art yakıcıda işlem görürler.
Bu fırınlar kullanılarak kaldırılan kaplamalar tipik olarak kükürt, klor, flor, kurşun, cıva ve diğer benzeri materyalleri içermez. Bu bileşikler kaldırılan organik kaplamalarda mevcut değilse, bu ünitelerin Pb, Hg, HCl, HF, SOx veya klorine dibenzop- dioksin/dibenzofuran emisyonları üretmesi mümkün değildir.
Üniteleri ateşlemek için kullanılan doğal gaz veya propan, çoğu zaman az miktarda kükürt içerdiği için genellikle az miktarda SOx üretilir. Tedarik ettiğimiz tüm üniteler CO ve VOC’leri imha etmek için art yakıcılar ile donatılmıştır. Art yakıcı gaz ile ateşlendiği için az miktarda NOx de üretilecektir. Kontrollü
Piroliz® Temizleme Fırınları Nasıl Çalışır
Temel Olarak, Pollution Control’ün Kontrollü Piroliz® Temizleme Fırınları aşağıdaki gibi çalışmaktadır. Fırın boş olduğu zaman art yakıcı sıcaklığı yaklaşık olarak 1400oF (760oC) derecede rölantiye alınırken fırın sıcaklığı 800-900oF (426-482oC) olarak kalır.
Bu, fırın ilk kurulduğu zaman gerçekleştirilen bir "boş test çalıştırması” sırasında art yakıcıya hava ve gaz akış hızlarının ayarlanmasıyla gerçekleştirilir. Bir kez ayarlandıktan sonra art yakıcı fırın her çalıştırıldığında aşağı yukarı aynı sıcaklık derecesinde çalışacaktır.
Fırında işlem gören materyallere kür uygulandığı için oda sıcaklığında herhangi bir yanıcı buhar çıkarmazlar ve çoğu 600oF (315oC) derecenin üzerindeki sıcaklık kademelerine ısıtılana dek önemli oranda parçalanmaya başlamayacaktır.
Fırın kür uygulanmış boya, kür uygulanmış polimer veya diğer organik materyallerle kaplı parçalar yüklendiğinde bu materyal, fırın 600-700oF (315-371oC) derece sıcaklığa eriştiği zaman parçalanmaya başlar.
Bu materyal parçalanarak buhara dönüşmeye başladığı zaman, bu buhar art yakıcı odasına girer ve yanarak art yakıcı egzoz gazlarının sıcaklığını artırır.
Art yakıcı odasına, egzoz gazı sıcaklığını ayar noktası olan 1600oF (871oC) dereceye yükseltmeye yetecek ölçüde buhar girdiğinde, fırını ve parçaları soğutmak ve art yakıcıya buhar girişini yavaşlatmak için fırın su spreyleri devreye girer.
Bu art yakıcıya büyük miktarlarda buhar ve piroliz gazı girişini önler. Parçalardan tüm organik materyaller temizlendiği zaman art yakıcı sıcaklığı rölanti noktasına düşecektir. Dolayısıyla da organik materyal işlem hızı, art yakıcı boyutu ile katı bir biçimde sınırlandırılmaktadır.
Fırında temizlenen tipik materyaller, kurşun, cıva, kadmiyum, klor, flor ve kükürt gibi elementleri içermeyen organik bileşiklerdir. Bu materyallerin organik materyalde mevcut olmaması durumunda, fırının bu bileşiklerden herhangi birisini içeren bir emisyon üretmesi mümkün değildir.
Büyük yanma fırınlarımızdan birinin tipik emisyonları partikülat madde, NOx, az miktarda VOC, SOx ve CO olacaktır. VOC’lerin büyük bölümü art yakıcıda imha edilir ve VOC tipik emisyon oranı büyük bir fırında bile saatte 0.08 pounddan (36 gram) azdır.
Özet olarak bu fırınlar, göreceli olarak ince boya, plastik, yağ ve diğer organik materyal kaplamalarının, piroliz (havasız veya oksijensiz ortamda ısı etkisi ile parçalama) olarak bilinen bir işleme başvurularak temel olarak metal parçalardan temizlenmesi için kullanılır.
Bu materyaller piroliz işlemiyle buhar ve gaza dönüştürülür ve bu potansiyel emisyonlar, onları atmosfere bırakılmadan önce çoğunlukla CO2 ve su buharı ile az miktarlarda PM, SOx, NOx, VOC ve CO’ya dönüştüren bir entegre art yakıcı ile kontrol edilirler.
Dolayısıyla da art yakıcı, bir hava kirliliği kontrol cihazı olarak işlev görür. Kontrollü
Piroliz® Temizleme Fırınlarının Kullanımı
Alternatif Parça Temizleme Metotlarına Göre Daha Üstün ve "Daha Yeşildir”
Aşındırıcı püskürtme, (kesinti plakaları, düze, üfürme zar kalıpları, eşanjörler, vb. gibi) küçük kaviteleri olan birçok alet ve kalıp parçasında işe yaramayacaktır, dolayısıyla da çoğu parça için kimyasal temizlik tek alternatiftir.
Bundan başka, aşındırıcı püskürtme birçok materyalde işe yaramayacaktır zira aşındırıcı basit olarak malzemeden geri seker. Birçok polimer için kimyasal temizlik etkisizdir. Parçalarını aşındırıcı püskürtme veya kimyasal temizlik ile temizleyebilen müşteriler için bile risk ve maliyetler yüksektir.
Bu alternatif metotların her birinin elektrik kullanımı veya kimyasal buharlaşmaya bağlı nihai çevresel etkisi ve elleçleme ve bertaraf etme maliyeti ve tehlikeleri yanma fırınının asgari emisyonlarına kıyasla çok daha fazla olacaktır. Aslen yakma fırınları her yıl binlerce ton kimyasalı ve VOC’yi çevreden uzak tutmaktadır.
Avrupa’daki bir Pollution Control müşterisi ve ticari temizleyici şu yorumda bulunmuştur: "AB’de, kül rezidüsünü düzenli olarak test ederiz ve çoğu zaman son derece küçük ve ölçülemeyecek kadar az miktarda hidrokarbona rastlıyoruz.
” Pollution Control Products Co., 800’den fazla endüstri sınıflandırmasında uygulama alanı bulan termal soyma ve temizleme alanının tümünü kapsayan temizleme fırınları imal etmektedir. DryCleaner Model Soyma Fırını %2 oranına kadar kolay tutuşan madde içeren parçalar içindir, azami 800°F (427°C).
Temel olarak elektrik motor statörleri, transformatörler, end bell, motor blokları ve diğer metal parçaları kaplayan az miktarlarda cila, izolasyon, epoksi, boya, yağ, gres, plastik, vb. materyalleri güvenli ve ekonomik bir biçimde temizlemek için tasarımlanmıştır.
Otomatik olarak kontrol edilen su enjeksiyon sistemi parçaların aşırı sıcaklıktan etkilenme tehlikesini ortadan kaldırmaktadır. Hizmet verilen sektörler arasında Elektrik Motoru Yenileştirmecileri, Otomotiv Motor Yenileştirmecileri ve Petrol Sahası Üretimi sayılabilir.
Controlled Pyrolysis® Ovens (PTR) (Kontrollü Piroliz® Fırınları) %2 ilâ %15 oranına kadar kolay tutuşan madde içeren parçalar içindir, azami 800°F (427°C).
Az miktarlarda cila, izolasyon, epoksi, boya, yağ, gres, plastik vb. materyalleri güvenli ve ekonomik bir biçimde temizlemek için tasarlanmıştır - DryCleaner modelleri ile aynı tutuşur maddeler ama daha büyük miktarlar- da; %2 ilâ %15 ağırlığa kadar uygundur.
Aşırı ısınmaya karşı ilave korumanın yanı sıra daha fazla işletme esnekliği sunan patentli, son derece hassas otomatik kontrol sistemine sahiptir. Art yakıcı egzozuna yerleştirilen bu sistem egzoz sıcaklığını ölçerek duman emisyonu oranını izler ve ardından sıcaklığın ayar noktasını aşması halinde bir su spreyini devreye sokar.
Hizmet verilen sektörler arasında yüzlerce sektörde Boya ve Toz Boya operasyonları, Elektrik Motoru Yenileştirmecileri, Otomotiv Motor Yenileştirmecileri, Petrol ve Gaz Operasyonları ve birçok diğer endüstriyel uygulama alanı sayılabilir.
RateControlledTM Ovens (PRC) (Hız KontrollüTM Fırınlar) %25 oranına kadar kolay tutuşan madde içeren parçalar için, azami 800°F (427°C).
Az miktarlarda cila, izolasyon, epoksi, boya, yağ, gres, plastik vb. materyalleri güvenli ve ekonomik bir biçimde temizlemek için tasarımlanmıştır - Controlled Pyrolysis® modelleri ile aynı tutuşur maddeler ama değişen tutuşan maddeler içeren daha büyük miktarlar için uygundur.
Gelişmiş sıcaklık kontrol sisteminin daha hızlı aşırı ısınma reaksiyon süresi vardır. Başlar başlamaz aşırı ısınmayı tespit eder, sonra fırın ve art yakıcıdaki sıcaklık artış hızını ve egzozdaki duman emisyon oranını izler. Bunlardan herhangi birisi çok hızlı ivmeleniyorsa güvenli operasyon için su spreyi devreye sokulur.
Hizmet verilen sektörler arasında değişen yük boyutlarında ve yağa daldırılmış transformatörler, ızgara üzerinde kısmen kür uygulanmış boya filmleri ve diğer işlenmesi zor materyaller gibi yüksek oranda uçucu tutuşturucu madde içeren uygulama alanları sayılabilir.
Soy Gaz IGG Yakma Fırınları / Plastik ve Fiber Uygulamaları %50 oranına kadar kolay tutuşan madde içeren parçalar için, azami 900°F (482°C). Bir polimer kimyacısı tarafından tasarımlanan Pollution Control’ün patentli InertGas modelleri, ısı ile yasal olarak temizlenebilen herhangi bir tutuşur maddeyi, hatta uzay çağı imali plastik ve polimerleri bile işlemden geçirebilir.
Patentli bir sıcaklık kontrol sistemi, fırının içinde yetersiz oksijenli bir atmosfer oluşturur. Düşük oksijen oranı yangın tehlikesini ortadan kaldırır ve yüksek oranda tutuşur maddelerin büyük hacimlerde işlemden geçirilmesine izin verir.
Hizmet verilen sektörler arasında kimya, plastik ve fiber imalatçıları ve işlemcileri sayılabilir. Dizel Partikül Filtre Temizleme Fırınları %2 ilâ %15 oranına kadar kolay tutuşan madde içeren parçalar içindir, azami 800°F (427°C). Dizel Partikül Filtreleri güvenli ve ekonomik bir biçimde temizlemek amacıyla tasarımlanmıştır.
Her bir fırın, etkili ısı dağılımı, kapsamlı temizlik ve filtreyi tıkayan karbon ve diğer partiküllerin tamamen temizlenmesini sağlamak için her bir filtreye hava yönlendiren özel olarak tasarımlanmış bir temizleme sepeti ile donatılmıştır. Hizmet verilen sektörler arasında özel ve resmi otobüs ve kamyon filoları sayılabilir.
