کنترل آلاینده های هوا

—در زمینه کنترل آلاینده های ناشی از فرآیند های صنعتی روشهای کلی ذیل مد نظر می باشند :

—تغییر در مراحل عملیات کارخانه

—تغییر در سوخت

—نصب وسایل کنترل ذرات و گازها

—

کنترل ذرات

1) جدا کننده های سیکلونی

2) جمع آوری کننده های تر

3) فیلتر های پارچه ای

4) رسوب دهنده های الکترواستاتیک

کنترل گازها و بخارات

1) میعان

2) جذب سطحی

3) جذب

4) سوزاندن

—1) جداکننده های سیکلونی

—جمع آورنده های سیکلونی دستگاههایی برای پاکسازی گازها از ذرات معلق هستند با به کار گیری نیروی سانتریفوژی توسط به چرخش در آوردن جریان گاز ، ذرات معلق ( اعم از جامد یا مایع ) از جریان گاز جدا می شود .

—این جداکننده ها میتوانند یک دستگاه حجیم و بزرگ یا تعدادی محفظه های لوله ای شکل کوچک باشند که به صورت سری یا موازی قرار می گیرند .

—وقتی واحد های جدا کننده به صورت سری قرار میگیرند بازدهی حذف ذرات افزایش می یابد و اگر به صورت موازی قرار گیرند حجم گاز عبوری بیشتر خواهد شد .

—سیکلونها برای حذف ذرات 10 میکرومتری یا بالاتر بکار میروند و در مجموع سیکلونها به ندرت بازدهی بیش از 90 درصد دارند مگر اینکه اندازه ذرات بیش از 25 میکرومتر یا بیشتر باشند .

—سیکلونهایی با بازدهی بالا برای گرفتن ذرات تا 5 میکرومتر هم وجود دارد .

—2) جمع آورنده های تر ( Wet collectors )

—این نوع سیتم های کنترل هم برای حذف ذرات و هم برای گازهای آلاینده بکار میروند .

—در این سیتم ها یک مایع که معمولاً آب است برای به دام انداختن ذرات گرد و غبار و یا افزایش اندازه آئروسل ها بکار می رود .

—ذرات مایع و جامد در محدوده 0/1 تا 20 میکرومتر به طور مو ثری جدا می شوند .

—در این روش باید تماس مایع با ذرات به طور مناسبی انجام شود بر این اساس سه نوع از این جمع آورنده ها وجود دارند :

—شوینده با اتاقک اسپری

—شوینده سیکلونی

—شوینده ونتوری

—2) جمع آورنده های تر ( Wet collectors )

—جمع آورنده های تر دارای اشکالات و نواقصی هستند که در جمع آورنده های خشک نیست .

—یکی از مشکلات عمده این دستگاهها دفع لجن است . (گاهی اوقات دفع لجن آسانتر از دفع غبار خشک است . )

—در صورتیکه دستگاه در محیط آزاد نصب گردد ، مسئله یخزدگی در فصول سرد سال هم باید مورد توجه قرار گیرد .

—وجود آب در سیستم می تواند موجب افزایش فرآیند خوردگی شود .

—از طرفی جهت جمع آوری مطلوب ذرات ریز به پخش کامل ذرات مایع نیاز است و این کار توان ورودی و انرژی بالایی نیاز دارد .

— شوینده های اسپری

—یکی از ساده ترین وسایل جمع آوری ذرات به صورت مرطوب برجهای اسپری با مقاطع دایره ای یا چهار گوش هستند .

—گاز آلوده از پایین به بالا حرکت کرده و قطرات مایع توسط نازلهایی به درون گاز پاشیده می شود و با ذرات ایجاد کلوئید می نماید .

—نوع افقی این دستگاهها هم وجو دارد که برای افزایش بازدهی از بافلهایی در مسیر جریان گاز استفاده می گردد البته در نوع عمودی نیز میتوان از بافلها استفاده نمود در این نوع شوینده ها به ازای هر 1000 فوت مکعب در دقیقه 2 الی 10 گالن در دقیقه آب نیاز است و آب به صورت گردشی مورد استفاده قرار می گیرد بنابراین نیاز به یک حوضچه ته نشینی نیز برای پاکسازی آب می باشد .

—

—شوینده های سیکلونی

— در نوع ساده این دستگاهها تعداد زیادی نازل در داخل یک سیکلون خشک تعبیه می گردد .

—گاز آلوده از قسمت پایین سیلندر وارد می شود آب از میان یک میله محوری که نازلها بر روی آن طراحی شده اند پاشیده می شود چرخش آب در سیکلونهای تر 1تا 8 گالن به ازای هرفوت مکعب گاز تصفیه شده می باشد .

—بازدهی سیکلونهای مرطوب 100 درصد برای قطرات 100 میکرومتری و بالاتر ، بازدهی 99 درصد برای 50 تا 100 میکرومتری و 90 تا 98 درصدی برای قطرات 5 تا 50 میکرومتری می باشد .

—

—شوینده های ونتوری

—ونتوری یک کانال دایره ای یا چها گوش است که به یک گلوگاه باریک منتهی می شود . سپس اندازه مقطع به وضعیت اصلی بازمی گردد.

—در ناحیه تبدیل سطح مقطع سرعت اضافه شده و فشار کاهش می یابد .

—نسبت سطح ورودی به گلوگاه 4 به 1 است زاویه تبدیل نیز 5 تا 7 درجه می باشد .

—سرعت در گلوگاه به 18 تا 50 متر بر ثانیه می رسد .

—سرعت بالای گاز ، مایع تزریق شده در ناحیه گلوگاه را به صورت اتمیزه در می آورد .

—در مقایسه با سایر جمع آورنده های تر وخشک افت فشار قابل توجه است .

—مزیت عمده این روش بازدهی حذف برای ذرات ریز است .

—در جاهایی که هزینه انرژی بالاست معمولاً استفاده از آنها بدلیل نیاز به انرژی زیاد به صرفه نمی باشد .

—

— مزایا و معایب شوینده های تر

—مزایا

—فضای کوچک مورد نیاز

—توانایی حذف گازها به خوبی ذرات

—توان استفاده از گاز با دما و رطوبت بالا

—هزینه اولیه پایین

—

—معایب

—مشکلات دفع فاضلاب تولیدی

—احتمال خوردگی

—تیرگی حاصل از بخار

—افت فشار

—خطر یخزدگی در فصول سرد

—

—فیلتر های پارچه ای 

—مانند :

—HEPA

—ULPA

—فیلتر های پارچه ای کیسه ای

—افت فشار و اندازه بزرگ از معایب فیلتر های پارچه هستند .

—

—4) رسوب دهنده های الکترواستاتیک

—اولین با توسط F.G . Cottrell  در سال 1910 ابداع شد .

—در این دستگاهها ذرات باردار شده و توسط قطب مخالف خود جذب می شوند .

—این روش یکی از مهمترین روشهای پاکسازی صنعتی بشمار می رود .

—قابلیتهای این روش؛ پذیرش حجم وسیعی از گاز ، بازدهی بالای جداسازی ذرات برای ذرات زیر میکرون ، مصرف انرژی پایین ، و امکان جداسازی ذرات از گازهایی با دمای بالامی باشد .

—افت فشار در این دستگاهها کم حدود 0/1 تا 0/5 اینچ آب است .

—بازدهی آنها 90 تا 99 درصد است .

 برای حذف یک نوع آلاینده میتوان از روشهای مختلف کاهش استفاده نمود :

— برای کنترل SO2

—استفاده از سوختهای کم گوگرد

—استفاده از گاز طبیعی

—تزریق سنگ آهک به دو صورت خشک و مرطوب

—اکسیداسیون کاتالیزوری با کمک پنتا اکسید وانادیوم

—شستشو با سدیم قلیایی

—

—

—

—برای کنترل NOX

—احتراق با هوای اضافی کم برای کاهش تولید اکسید های ازت

—احتراق دو مرحله ای

—گردش مجدد گاز دودکش

—تغییر طرح مشعل

—استفاده از شستشو دهنده های تر میتواند علاوه بر SO2 میزان 20 درصد NOX را نیز کاهش دهد

—استفاده از کاتالیزور

—