دانش صنعت
اجزای اصلی سیستم اسکرابر مرطوب چیست؟
سیستم اسکرابر مرطوب که به عنوان اسکرابر مرطوب یا اسکرابر هوای مرطوب نیز شناخته می شود، یک دستگاه کنترل آلودگی است که برای حذف آلاینده های گازهای خروجی صنعتی یا گازهای دودکش استفاده می شود. از یک مایع، معمولاً آب، برای به دام انداختن و خنثی کردن آلاینده ها استفاده می کند. اجزای اصلی سیستم اسکرابر مرطوب عبارتند از:
مخزن اسکرابر: مخزن اسکرابر یک محفظه یا برج بزرگ است که در آن گاز و مایع در تماس هستند. طراحی شده است تا زمان تماس کافی بین فازهای گاز و مایع را برای تسهیل جذب و واکنش آلاینده فراهم کند. این ظرف معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند پلاستیک تقویتشده با فایبر گلاس (FRP) یا فولاد ضد زنگ ساخته میشود تا در برابر ماهیت خورنده فرآیند شستشو مقاومت کند.
کانال ورودی: کانال ورودی منبع انتشار را به مخزن اسکرابر متصل می کند. این گازهای خروجی یا گازهای دودکش را از فرآیند صنعتی به سیستم اسکرابر برای تصفیه منتقل می کند. کانال ممکن است شامل دمپرها یا شیرهای کنترلی برای تنظیم جریان گاز و اطمینان از عملکرد صحیح اسکرابر باشد.
سیستم معرفی مایع شستشو: سیستم معرفی مایع شستشو وظیفه وارد کردن مایع، معمولاً آب، به ظرف اسکرابر را بر عهده دارد. این شامل نازل های اسپری، لوله های توزیع، یا مکانیسم های دیگر برای توزیع یکنواخت مایع در سراسر جریان گاز است. مایع معمولاً به صورت قطرات ریز پاشیده می شود تا سطح تماس با گاز را به حداکثر برساند و جذب آلاینده را افزایش دهد.
ونتوری یا بخش جذبی: ونتوری یا بخش جذبی جزء کلیدی سیستم اسکرابر مرطوب است. از یک بخش همگرا و به دنبال آن یک بخش گلو تشکیل شده است. همانطور که گاز از ونتوری عبور می کند، جریان گاز با سرعت بالا افت فشار ایجاد می کند و باعث ایجاد تماس نزدیک بین فازهای گاز و مایع می شود. این بخش انتقال جرم و جذب آلاینده ها را در مایع افزایش می دهد.
بخش جداسازی مایع-گاز: پس از برهم کنش گاز و مایع در ظرف اسکرابر، بخش جداسازی مایع-گاز، گاز تمیز را از قطرات مایع یا مه جدا می کند. این بخش به طور معمول شامل حذف کننده های غبار، دیمستر یا جداکننده های سیکلونی برای حذف قطرات مایع به درون جریان گاز است. مایع جدا شده جمع آوری شده و برای استفاده مجدد به ظرف اسکرابر بازگردانده می شود.
پشته اگزوز: پشته اگزوز نقطه خروجی جریان گاز تصفیه شده پس از عبور از سیستم اسکرابر مرطوب است. با رعایت استانداردها و دستورالعمل های نظارتی، آزاد شدن ایمن گاز تمیز شده را در جو تضمین می کند. پشته ممکن است دارای ویژگی های اضافی مانند دمپرها یا تجهیزات نظارتی برای اهداف کنترل و انطباق باشد.
سیستم گردش و تصفیه: در برخی از سیستمهای اسکرابر مرطوب، یک سیستم گردش مجدد و تصفیه برای حفظ غلظت مورد نظر آلایندهها در مایع شستشو به کار میرود. این سیستم معمولاً شامل پمپ ها، مخازن و تجهیزات دوز شیمیایی است. افزودنی های شیمیایی، مانند تنظیم کننده های pH یا واکنش دهنده ها، ممکن است به مایع اضافه شوند تا حذف یا خنثی سازی آلاینده ها را افزایش دهند.
ابزارهای کنترل و نظارت: برای اطمینان از عملکرد کارآمد و مؤثر، سیستم های اسکرابر مرطوب مجهز به ابزار کنترل و نظارت هستند. این ابزارها شامل سنسورهای فشار، دبی سنج، PH متر، سنسورهای دما و آنالایزرهای گاز می باشد. آنها داده های زمان واقعی را در مورد عملکرد سیستم، نرخ جریان گاز، سطوح pH مایع و غلظت آلاینده ها ارائه می دهند که امکان تنظیمات و بهینه سازی عملکرد اسکرابر را فراهم می کند.
چگونه یک اسکرابر مرطوب آلاینده های گازهای خروجی صنعتی را حذف می کند؟
اسکرابر مرطوب یک دستگاه کنترل آلودگی هوا است که به طور موثر آلاینده های گازهای خروجی صنعتی را حذف می کند. این امر از طریق فرآیندی به نام جذب به دست می آید، که در آن آلاینده ها از فاز گاز به یک محیط مایع، معمولاً آب، منتقل می شوند. مکانیسم های اصلی درگیر در حذف آلاینده ها در سیستم اسکرابر مرطوب عبارتند از:
تماس بین گاز و مایع: اولین گام در حذف آلاینده، اطمینان از تماس نزدیک بین گاز حاوی آلاینده و محیط مایع است. جریان گاز به داخل ظرف اسکرابر هدایت می شود، جایی که با یک مایع ریز پراکنده، معمولاً آب، در تماس است. مایع از طریق نازلهای اسپری، لولههای توزیع یا وسایل دیگر به اسکرابر وارد میشود تا یک سطح بزرگ برای تعامل گاز و مایع ایجاد کند.
جذب: پس از تماس، آلاینده های موجود در جریان گاز حل می شوند یا با مایع واکنش می دهند. این فرآیند جذب توسط چندین مکانیسم تسهیل می شود:
آ. انتقال جرم: مولکول های آلاینده از فاز گاز به فاز مایع پخش می شوند. سرعت جذب به عواملی مانند حلالیت آلاینده در مایع، گرادیان غلظت آن و سطح سطحی موجود برای انتقال جرم بستگی دارد.
ب واکنش شیمیایی: برخی از آلایندهها میتوانند تحت واکنشهای شیمیایی با مایع پاککننده قرار گیرند. به عنوان مثال، گازهای اسیدی مانند دی اکسید گوگرد (SO2) می توانند با آب واکنش داده و اسید گوگردی (H2SO3) تشکیل دهند. این واکنشهای شیمیایی حذف آلایندهها را افزایش میدهند و ممکن است منجر به تشکیل محصولات جانبی کمتر مضر یا راحتتر شوند.
ج جذب فیزیکی: برخی از آلاینده ها، به ویژه ذرات معلق، می توانند به طور فیزیکی روی قطرات مایع یا سطوح موجود در ظرف اسکرابر جذب یا جذب شوند. این زمانی اتفاق می افتد که ذرات آلاینده از طریق نیروهای بین مولکولی به مایع می چسبند و به طور موثر آنها را از جریان گاز خارج می کنند.
راندمان انتقال جرم و واکنش: کارایی حذف آلاینده به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
آ. زمان اقامت: هر چه گاز و مایع بیشتر در تماس باشند، فرصت جذب آلاینده بیشتر می شود. بنابراین، طراحی سیستم اسکرابر مرطوب، زمان ماندگاری کافی برای حذف موثر آلاینده ها را تضمین می کند.
ب نسبت مایع به گاز: نسبت دبی مایع به دبی گاز که با نام نسبت L/G نیز شناخته می شود، بر راندمان جذب تاثیر می گذارد. نسبت L/G بالاتر سطح مایع بیشتری را برای جذب آلاینده فراهم می کند و احتمال حذف را افزایش می دهد.
ج pH و افزودنی های شیمیایی: PH مایع شستشو می تواند بر حذف آلاینده ها تأثیر بگذارد. تنظیم pH با افزودن ترکیبات قلیایی یا اسیدی می تواند جذب آلاینده های خاص را بهینه کند. افزودنی های شیمیایی مانند عوامل اکسید کننده یا جاذب ها نیز می توانند حذف آلاینده ها را با تسهیل واکنش ها یا افزایش ظرفیت جذب افزایش دهند.
جداسازی مایع از گاز: پس از جذب آلاینده، جریان گاز از مایع جدا می شود. این جداسازی معمولاً از طریق حذف کننده های غبار، ریزشکن ها یا جداکننده های سیکلونی واقع در بالای ظرف اسکرابر انجام می شود. این دستگاهها قطرات مایع یا غبار موجود در گاز را حذف میکنند و اجازه میدهند گاز تمیز از سیستم خارج شود.
دفع یا تصفیه آلاینده های جذب شده: آلاینده های جذب شده در فاز مایع، که اغلب به عنوان اسکرابر دمنده یا مایع اسکرابر نامیده می شود، نیاز به دفع یا تصفیه مناسب دارند. بسته به ماهیت آلاینده ها، دمش ممکن است قبل از تخلیه یا بازیافت در سیستم، تحت درمان بیشتری مانند خنثی سازی شیمیایی یا فیلتراسیون قرار گیرد.