3. 1 Ge nel Bil gi
Bu çalıĢ mada kapasiteleri birbiri nden farklı üç ayrı boya fabri kası el e alı nmı Ģtır. Her bir fabri ka il e il gili genel bil gi, üreti m il e il gili bil giler, t esisl erdeki su kullanı mı il e atı ksu kaynakl arı ve atı ksul arı n arıtıl ması na iliĢki n bil giler aĢağı da veril miĢtir.
3. 2 Tesi s 1
Bu çalıĢ mada il k ol arak i nĢaat, deni z, ot o, mobil ya boyal arı ile bağl ayıcı (al ki d), t ut kal, yat si st e ml eri ki myasall arı ve boya yar dı mcı mal ze mel eri ür eti mi yapan bi r boya fabri kası el e alı nmıĢtır. Tesiste üreti m gelen t al ep doğr ult usunda me vsi msel ol arak deği Ģi kli kl er göster mekt edir. Bahar ve yaz ayl arı nda çok fazla t al ebi n ol ması na bağlı ol arak ma ksi mu m kapasite il e üreti m gerçekl eĢirken, kıĢ ayl arı nda talebi n düĢ mesi yl e birli kte üreti mde de azal ma ol makt adır. Tesisi n üretim böl ü mü kadr osu kalı cı 72 ki Ģi ve geçi ci 66 ki Ģi ol mak üzere t opl a m 138 ki Ģi den ol uĢ makt adır ve t esi st e 24 saat 3 var di ya il e çalıĢıl makt adır. Tesi se ait üreti m akı m Ģeması ġekil 3. 1‟de veril miĢtir.
3. 2. 1 Tesi ste üreti m
Bu çalıĢ mada i ncel enen boya endüstrisi nde yukarı da belirtil di ği gi bi i nĢaat, deni z, ot o, mobil ya boyal arı ile su bazlı ve sent eti k bazlı boya bağl ayı cısı, t ut kal, yat sist e ml eri ki myasall arı ve boya yar dı mcı mal ze mel eri ür eti mi gerçekl eĢtiril mekt edir. Boya üreti mi ve bağl ayıcı üreti mi ayrı ayrı yapıl makt adır. Ür eti min kesikli ol arak yür üt ül düğü t esiste t opl am ol arak (i nĢaat, ot, mobil ya, vs.) yıllı k yakl aĢı k 30000 t on boya ve 720 t on bağl ayı cı üretil mekt edir.
Tesiste boya üreti minde kull anılan ha mmaddeler pi gmentl er (renk pi g mentl eri, kor ozyon önl eyi ci pi gme ntl er, dol gu pi gmentleri), sol ventler ( hi drokar bonl ar, oksijenli sol ventler, vb.), kat kı maddel eri (ısl atıcılar, kur ut ucul ar, köpük kesi ciler, matl aĢtırıcılar vb.) ol arak sıral anabilir. Bağl ayı cı üreti minde kull anılan ha mma ddel er
ise yağl ar, al kol gr upl arı, asit gr upl arı ( poliasitler, monoasitler, vb.), solventl er il e kat alizörler ol arak sıral anabilir. Tesiste kull anılan ha mmaddel ere ait det aylı bil gil er Tabl o 3. 1‟de veril miĢtir.
Tabl o 3. 1 Tesi s 1‟ de Kul lanıl an Ha mma ddel er
Sol ventl er Pi g me ntl er Kat kı Maddel eri Bağl ayı cıl ar
Hi dr okar bonl ar * Alifati k * Ar o mati k * Naft eni k Oksij enli Sol ventl er * Al koll er * Ket onl ar * Est erl er * Et erl er Kl orl u Sol ventl er Ter penl er Fur anl ar
Renk Pi g mentl eri
* Ġnor gani k Renk
Pi g mentl eri ( Ti O2, Zn O, moli bden ve kad mi yu m
bil eĢi kl eri, met al t ozl arı)
* Or gani k Renk Pi g mentl eri (azo bil eĢi kl er, karbon si yahl arı)
Kor ozyon Önl eyi ci Pi g mentl er
* Çi nko kr o mat, Çi nko fosfat, bazi k kurĢun sülfat Dol gu Pi g mentl eri * Tal k, barit, kal sit, kaol en, kuars, mika * Kur ut ucul ar * Isl atı cıl ar * Köpük Kesi cil er * Pi g ment yüz mesi ni engell eyi cil er
* Kabukl aĢ mayı
önl eyi ciler * Çök me ve sar k ma engell eyi cil er * Matl aĢtırı cıl ar * Fungusitl er * Kayganl aĢtırıcılar * El ektri k direnci ni azalt an kat kılar * Opti k beyazl aĢtırıcılar
Al ki d Bağl ayı cılar * Poli asitl er (ft ali k asit, ftali k anhi drit) * Monoasitl er (yağ asitl eri)
* Poli al koll er (pent a eritrit ol, tri metil ol pr opan) * Sol ventl er (xsil en, whit e sprit)
* Kat ali zörl er ( Pb O, kal si yu m naft anat)
* Yağl ar (çi çek, soya, ket en, t ung yağı)
PVA Bağl ayı cılar
Tesiste su bazlı (e mül si ye) ve sol vent bazlı (senteti k) boya üreti mine il k karıĢtır ma iĢle mi il e baĢl anır. Bu i Ģle mde hangi gr up ür ün ve ma mül üretilecek i se bu ür üne ait for mül hali nde belirlenmi Ģ ha mmaddel er üretim kazanl arı na alı nmaktadır. Bu iĢle mde il k karıĢtır ma kazanl arı na sı vı hamma ddel er alı ndı kt an sonra katı ha mmaddel er il ave edil mekt e ve il k karıĢtır ma i Ģl emi yapıl arak ön di spersi yon i Ģl e mi gerçekl eĢtiril mekt edir. Ġl k karıĢtır ma bitti ği nde di spersi yon dur umu, yani boya past ası nı n istenilen yoğunl uğa geli p gel medi ği kontrol edil mekt edir.
Su bazlı ve sol vent bazlı boyal arı n il k karıĢtır ma iĢle mleri aynı sırayı t akip eder ken daha sonr aki i Ģl e ml er far klılı k göst er mekt edir. Di spersi yon kontr ol ünden ol u ml u
sonuç alı nması dur umunda sol vent bazlı boya üreti minde boya past ası ara depol a ma tankl arı na alı ndı kt an sonra ez me maki nal arı na geçiril mekt edir. Bu i Ģl emde t e mel a maç parti kül boyutl arı nın 5µ‟ un altı na i ndiril mesi dir. Böyl ece parl ak veya yarı mat ol an sol vent bazlı (senteti k) boyal arda uygul a ma sonrası kusursuz bir yüzey el de edil mesi sağl anmakt adır. Di spersi yon i Ģl e mi nden sonra yoğunl uk kontrol ünün ol umsuz ol ması dur umunda gerekli ha mmaddel er ekl enerek uygun yoğunl uk el de edilene kadar karıĢtır ma i Ģl e mi ne deva m edil mekt edir. Ez me maki nal arından geçen boya past ası na t ekrar di spersi yon kontrol ü yapıl makt a ve ol uml u sonuç alınırsa boya past ası renk t ankı na basıl makt adır. Burada t ama ml a ma ve renk ayarı iĢle mleri yapıl dı kt an sonra son kontrollerden geçen boya past ası dol uma gönderil mekt edir. Gr a maj kontrol ü yapıldı kt an sonra da sırasıyl a paketle me, sevk ve yükl e me iĢle mleri ne geçil mekt edir.
Su bazlı boya (e mül si ye) üreti minde i se il k karıĢtır ma i Ģl e mi nden sonra boya past ası di spersi yon kontrol ünden geçiril mekt e ve ol uml u sonuç alı nırsa renk t ankı na basıl makt adır. Burada renkl endir me i Ģl e mi nde kullanılan pi gmentl eri n ve di ğer kat kı ma ddel eri ni n di spersi yonu da sağl anmakt adır. Renk ayarı ve t a ma ml a ma iĢle mleri nden geçen boya past ası na son t estlerden geçiril di kt en sonra uygunl uk kontrol ü yapıl makt adır. Ol u ml u sonuç alı ndı kt an sonra boya dol u ma gönderil mekt edir. Sol vent bazlı boya üreti minde ol duğu gi bi gra maj kontrol ü yapıl dı kt an sonra da sırası yl a paketle me, sevk ve yükl e me iĢle mleri ne geçilme kt edir. Bağl ayı cı ünit esi nde i se su bazlı boyal ar ve sol vent bazlı boyal ar i çi n bağl ayı cı üreti mi il e t ut kal üretimi gerçekl eĢtiril mekt edir. Bağl ayı cıları n (al ki d reçi nel eri n) üreti mi, reakt örlerde i stenilen devire çı kabilecek mot or ve buna bağlı karıĢtırıcısı bul unan kazanl arda yapıl makt adır. Bu kazanl arın ı sıtıl ması kur u buhar ve br ül or siste mi ile yapıl makt adır.
Su bazlı boya bağl ayı cısı üreti minde 8 ve 10 t on‟luk 2 adet reakt ör kull anılma kt adır. Önceli kl e bağl ayı cı ya girecek ol an yağl ar, ar dı ndan reakt örler belirli bir ı sı ya getirilerek al kol gr upl arı il ave edil mekt edir. Al kol gr upl arı nı n il avesi nden sonra ı sı yükseltilerek reaksi yon hı zl andırıcısı ol arak kat alizörler il ave edil meke ve ı sı t ekrar belirli bir sevi yeye getirilerek t ri gliseri d dur u munda bul unan yağı n monogli seri de geç mesi sağl anmakt adır.
Bu dönüĢü mün gerçekleĢi p gerçekl eĢ medi ği kontrol edil di kt en sonra sonuç ol uml uysa asit gr upl arı ve akı Ģ sol venti ilave edil erek çalıĢ ma derecesi ne çı kıl makt adır. Sürekli nu mune alı narak i st enilen asit-viskozite değerl eri ni n el de edili p edil medi ği kontrol edil mekt edir. Sonuç ol uml uysa ür ün soğutul up i çi nde i ncelt me sol venti bul unan i ncelt me t ankı na alı nır. ĠnceIt me t ankı nda i st enil en soli d ve vi skozit e ayarl andı ktan sonra ür ün i st enmeyen safsı zlı kl ardan arındırıl mak a macı yl a filtrelenerek po mpal ar aracılı ğı il e kull anıl mak üzere st ok t ankl arı na basıl makt adır.
Sol vent bazlı boya bağl ayı cısı üreti minde i se 5, 5‟ar t onl uk 2 adet reakt ör kull anıl makt adır. Ür etim, ayrı ayrı t artılan ha mmaddel eri n ( katı ve sı vı ha mmaddel er) reakt örlere verilerek 18 saat boyunca karıĢtırıl ması iĢle mi il e baĢl a makt adır. KarıĢtır ma i Ģl e mi nden sonra yapılan t estler ol uml u sonuçlar veri rse karıĢı m i ncelt me t ankı na alı nı p vi skozit e ve asitlik yüzdesi ayarl andı kt an sonra ür ün, ya filtrel enerek st ok t ankı na besl enmekt e yada al ki d ci nsi ne bağlı ol arak ara t ankl ara alı ndı kt an sonra filtrelenerek st ok tankı na besl enme kt edir.
Tut kal üreti minde i se su bazlı boya bağlayı cısı üreti minden farlı ol arak, ha mmaddel er t artıl dı kt an sonra direkt ol arak i ncelt me t ankı na alı nmakt adır. Daha sonraki adı mlar su bazlı boya bağl ayı cısı üreti mi ndeki gi bi deva m et mekt edir. Su bazlı boya bağl ayı cısı ve t ut kal il e sol vent bazlı boya bağl ayı cısı üreti m akı m Ģe mal arı ġekil 3. 2 ve ġekil 3. 3‟te veril miĢtir.
3. 2. 2 Su kull anı mı ve atı ksu kaynakl arı
Ġncel enen t esiste, su bazlı boya üreti mi il e bağl ayı cı ünit esi nde ha mmadde ol arak, üreti m i Ģl e mleri sonunda t ank ve eki pmanı n yı kan ması i çi n ve evsel nit eli kli kull anı mlar i çi n su harcan makt adır. Atı ksul ar i se yı ka ma i Ģl e mleri nden kaynakl anan pr oses atı ksul arı ve evsel kull anı mlar sonucu ol uĢan evsel nit eli kli atı ksul ardan ol uĢ makt adır. Tesist e günl ük ort al a ma 60 m3
proses atı ksuyu ol uĢ makt adır. Pr oses atı ksul arı nı n 40 m3/ gün‟lük kı s mı su bazlı boya üreti mi pr osesi nden, 20 m3/ gün‟l ük kı s mı da bağl ayı cı üreti mi pr osesi nden kaynaklanmakt adır. Tesiste ol uĢan evsel nit eli kli atı ksul ar ise 25 m3/ gün‟l ük bir debi ye sahi ptirler.
Su bazlı boya ür eti mi nde atı ksu esas ol arak di spersi yon i Ģl e mi ni n yapıl dı ğı r eakt ör ün yı kan ması ndan, ara depol a ma t ankı nı n yı kanması ndan ve dol um ma ki nesi ni n
yı kan ması ndan meydana gel mekt edir. Ar a depol ama t ankı bası nçlı su il e yı kanırken dol um maki nesi içerisi nde su sirkül asyonu sağl anarak te mizl enmekt edir
SU BAZLI BOYA TUTKAL
BAĞLAYI CI SI
SU
ġekil 3. 2 Tesis 1‟e Ait Su Bazlı Boya Bağl ayı cısı ve Tut kal Üreti mi Akı m ġe ması HAMMADDE TARTI M MONO MER TANKI MONO MER TANKI REAKTÖR 1 Ġ NCELT ME TANKI 1 STOK TANKI BOYA ÜRETĠ M FĠ LTRAS YON REAKTÖR 2 Ġ NCELT ME TANKI 2 STOK TANKI TUTKAL DOLUM MAKĠ NASI FĠ LTRAS YON KÜÇÜK AMBALAJ DOLUMU BÜYÜK AMBALAJ DOLUMU SEVKĠ YAT AMBARI
ġekil 3. 3 Tesis 1' e Ait Sol vent Bazlı Boya Bağl ayıcısı Üreti mi Akı m ġe ması HAMMADDE TARTI M REAKTÖR 3 Ġ NCELT ME TANKI 3 ARA TANK 2 FĠ LTRAS YON Ġ NCELT ME TANKI 5 ARA TANK 1 VARĠ L DOLUMU Ġ NCELT ME TANKI 4 BOYA ÜRETĠ M STOK TANKI REAKTÖR 4
Bağl ayı cı ünit esi nde su bazlı boya bağl ayı cısı ür eti minde atı ksu, ġekil 3. 2‟ deki Reakt ör 1 ve Reakt ör 2‟ni n yı kan ması ndan kaynakl anmakt adır. Reakt örler bası nçlı su il e yı kanarak t e mizl en mekt edir. Reakt örler senede 1 yada 2 kere, 10 t on suya yakl aĢı k ol arak 250- 300 kg kosti k il ave edil erek en az 1gün 90° C‟ de ı sıtıl mak sureti yl e t e mi zl en mekt edir. Filtrasyon i Ģl e mi nde kull anıl an filtrel er i se manuel ol arak el il e yı kan makt adır. Sol vent bazlı boya bağl ayı cısı üreti minde i se ( ġekil 3. 3), reakt örlerde kull anılan su kondensasyon vasıtası yl a ayrıĢtırılı p t ekrar kull anıl makt adır; dol ayısı yl a atı ksu ol uĢ ma makt adır. Sol vent bazlı boya üreti mi nden kaynakl anan kirli sol ventler di stillasyon yönte mi yl e boyadan ayı rılma kt adır. Sol ventt en ayırılan boya, anti pas ol arak satıl makt a, geri ye kal an sol vet i se t ekrar kull anılarak geri kazanılma kt adır. Tesise ait proses profili Tabl o 3. 2‟de veril miĢtir.
Tabl o 3. 2 Tesis 1‟e Ait Proses Profili
Proses Atı ksu/ Ürün
m3/ t on Üreti m ton/ gün Atı ksu De bi si m3/ gün
* Su Bazlı Boya Ür eti mi Reakt ör ün, Ar a Depol a ma Tankı nı n ve Dol u m Maki nesi ni n Yı kan ma sı,
* Su Bazlı Boya Bağl ayıcı sı Ür eti mi Reakt örl eri n ve Filtrel eri n
Yı kan ması
0, 160 11, 98 250 1, 67 40 20 TOPLA M 60
3. 2. 3 Atı ks ul arı n arıtıl ması
Tesiste t üm yı ka ma i Ģl eml eri nden kaynakl anan pr oses atı ksul arı genel bir kanal da t opl anarak t esis i çi nde me vcut ol an ki myasal +bi yol oji k arıt ma ünit el eri nden ol uĢan bir arıt ma t esi si nde arıtıl makt adır. Atı ksu arıtma t esisi pr oses ve proses +evsel nit eli kli atı ksu dengele me havuzl arı, ki myasal arıt ma ünit esi ( koagül asyon, fl okül asyon, çökt ür me ünit el eri), bi yol oji k arıtma ünit esi, ku m filtre ile ça mur kur ut ma yat akl arı ndan ol uĢ makt adır. Tesis i çi ndeki kanallarda t opl anan su bazlı boya ve su bazlı boya bağl ayıcısı üreti minden kaynaklanan atı ksul ar önceli kl e bir t opl a ma
havuzuna t erfi edil mektedir. Topl a ma havuzundan ki myasal arıt ma ünit esi ne akt arılan atı ksul ar, pH ayarl a ması ve koagül ant ile poli el ektrolit dozl a ması yapıl arak koagül asyon i Ģl e mi ne t abi t ut ul makt adırlar. Ki myasal arıt mada koagülant ol arak al um kull anıl makt a ve uygun p H değerl eri nde çöktür me i Ģl e mi gerçekl eĢtiril mekt edir. Çökt ür me sonrası nda ol uĢan ça mur, önceli kl e bi r ça mur tankı na, oradan da çamur kur ut ma yat akl arına alı nmakt adır. Ki myasal arıt ma ünit esi nde koagül asyon-fl okül asyon i Ģl e mi ne t abi t ut ul an pr oses atı ksul arı daha sonra ayrı bir atı ksu dengele me havuzunda biri ktiril miĢ evsel nit eli kli atı ksul arl a karıĢtırılarak aktif ça mur bi yol oji k atı ksu arıt ma ünit esi ne gönderil mektedir. Aktif ça mur t esisi nden çı kan atı ksul ar önceli kl e ku m filtreden geçirili p kl orlandı ktan sonra Ġ SKĠ kanalı na deĢarj edil mekt edir. Ol uĢan ça mur i se ça mur t ankı ndan sonra ça mur kur ut ma yat akl arı na gönderil mekt edir. Yaz ayları nda bi yol oji k arıt madan geç mi Ģ atı ksu t esis i çi nde sul ama a maçlı kull anıl maktadır. Tesiste bul unan at ı ksu arıt ma tesisi akı m Ģe ması ġekil 3. 4‟te veril mekt edir.
3. 3 Tesi s 2
Bu çalıĢ mada i ki nci ol arak i ncel enen boya fabri kası su bazlı i ç ve dı Ģ cephe boyal arı, sol vent bazlı i ç ve dıĢ cephe boyal arı, bağlayı cı, ver ni k, ti ner ve ast arlar üret mekt edir. Ġncel enen il k t esiste ol duğu gi bi bu t esiste de üreti m gel en t al ep doğr ult usunda mevsi msel ol arak deği Ģi kli kl er göster mekt edir. Bahar ve yaz ayl arı nda çok fazl a t al ebi n ol ması na bağlı ol arak maksi mu m kapasit e il e üreti m gerçekl eĢirken, kı Ģ ayları nda t al ebi n düĢ mesiyl e birli kt e üreti mde de azal ma ol makt adır. Tesiste 368 ki Ģi boya fabri kası kıs mında, 100 ki Ģi a mbal aj kı s mı nda ve 90 ki Ģi de di ğer böl üml er de ol mak üzere t opl am 658 ki Ģi çalıĢ makt adır. Tesisi n bağl ayı cı böl ümünde 24 saat 3 var di ya il e, boya üreti mi böl ümünde i se 1 var di ya il e çalıĢıl makt adır. Tesise ait üreti m akı m Ģe ması ġekil 3. 5‟de veril miĢtir.
3. 3. 1 Tesi ste üreti m
Ġncel enen i ki nci boya fabri kası nda yukarı da belirtil di ği gi bi su bazlı i ç ve dı Ģ cephe boyal arı, sol vent bazlı iç ve dı Ģ cephe boyal arı, bağl ayı cı, ver ni k, ti ner ve ast ar üreti mi gerçekl eĢtiril mekt edir. Boya üreti minde su bazlı ve sol vent bazlı boya üreti mi il e bağl ayı cı üreti mi ayrı ayrı yapılma kt adır. Ür eti min kesi kli ol arak yür üt ül düğü t esiste t opl am ol arak yıllı k 73000 t on boya ve yakl aĢı k ol arak 7500 t on bağl ayı cı üretil mekt edir. Bağl ayı cı nı n bir kı s mı t esiste üretilene ek ol arak dı Ģarı dan alı nmakt adır.
Tesi st e boya ür eti mi nde kull anıl an ha mma ddeler pi g mentl er (renk pi g mentl eri, kor ozyon önl eyi ci pi gme ntl er, dol gu pi gmentleri), sol ventler ( hi drokar bonl ar, oksijenli sol ventler, vb.), kaktı maddel eri (ısl atıcılar, kur ut ucul ar, köpük kesi ciler, matl aĢtırıcılar vb. ) ol arak sıral anabilir. Bağl ayı cı üreti minde kull anılan ha mma ddel er ise yağl ar, al kol gr upl arı, asit gr upl arı ( poli asitler, monoasitler, vb), solventl er il e kat alizörler ol arak sıral anabilir. Tesiste kull anılan ha mmaddel ere ait det aylı bil gil er Tabl o 3. 3‟t e veril miĢtir.
Tesiste su bazlı ve sol vent bazlı i ç ve dı Ģ cephe boya üreti minde sil ol ardan gel en ha mmaddel er il k karıĢtırma i Ģl e mi i çi n di spersere alı nmakt adır. Bu i Ģl e mde i st enil en ma mül i çi n kull anılacak ha mmaddel er past a kı va mı na gel ene kadar karıĢtırıl makt adır. Ġl k karıĢtır ma i Ģl e mi nden sonra di spersi yon dur umu, yani boya past ası nı n i st enilen yoğunl uğa geli p gel medi ği kontrol edil mekt e ve i stenen past a