در زمان گذشته، از اسکرابر برای حذف دی اکسید کربن از هوا در زیردریایی ها استفاده میشد. از آن زمان، آنها در صنایع مختلف، از جمله داروسازی، شیمیایی، خورشیدی و در تصفیه هوا مورد استفاده قرار گرفته اند.
بهترین راه از بین بردن گاز و آلایندههای شیمیایی، استفاده از این دستگاه صنعتی میباشد. اسکرابر میتواند براحتی گاز را جذب و با استفاده مایع که بصورت اسپری به داخل این دستگاه وارد میشود، آلاینده را به بیرون دفع نماید که این برجهای اسپری میتوانند در از بین بردن آلایندهها بسیار موثر باشند.
در تولید صنایع کنجاله استخوان و غیره اسکرابر گاز بوی تولید شده را از بین میبرد که این فعالیت با برخورد گازهای خروجی با محلول KMnO4 انجام میپذیرد. در طراحی و ساخت اسکرابر در تعدادی از سیستمهای گوگرد زدایی گاز دودکش به عنوان مرحله اول یا دوم در فرآیند حذف آلایندهها نیز استفاده میشود.
جذب در اسکرابر فرآیندی است که اجزای یک مخلوط گازی را که در مجاورت با حلال (فاز مایع) قرار میگیرد نیز جدا نماید. بعبارتی از فرآیند جذب در صنعت به منظور تهیه محلول (مانند جذب کلر توسط آب مقطر و تهیه محلول اسید کلریدریک)، حذف ترکیبات نامطلوب (مانند حذف کربن دی اکسید از گاز طبیعی یا گاز سنتز توسط محلولهای نمکهای قلیایی یا آمین ها) و یا جداسازی ترکیباتی با ارزش اقتصادی بالا (مانند جداسازی گاز آندریک در کارخانه نوشابه سازی و جداسازی آمونیاک در پالایشگاه) استفاده میکنند.
این فرآیند به دو صورت جذب با حلال فیزیکی و جذب توسط حلال شیمیایی صورت میگیرد. اساس این فرایند، تفاوت حلالیت اجزای موجود در فاز گاز است. در اثر تماس فاز گاز با مایع یک یا چند جزء از فاز گاز، به فاز مایع رفته و از آن جدا میشود. جزء حل شده در یک برج تقطیر یا با استفاده از کاهش فشار در یک برج دیگر در حلال جداسازی میشود. از این طریق میتوان حلال را دوباره مورد استفاده قرار داد که منجر به اقتصادی تر شدن فرایند و توجیه پذیر تر شدن آن میشود. با توجه به انتقال اجزا از فاز گاز و مایع که نیازمند فشار بالا در حین عملیات است، این فرایند در فشار بالا انجام میشود.
اسکرابرها (Scrubber) غبارگیرهایی هستند که از مایعات برای به دام انداختن آلایندهها استفاده میکنند و اصطلاحا به عنوان وت اسکرابر یا غبارگیر تر شناخته میشوند. طرز کار این سیستم ها به این صورت است که مایع پاکسازی یا تصفیه کننده هوا (معمولا آب) با جریان هوای شامل ذرات گرد و غبار و آلاینده، برخورد میکند و با جذب آلاینده ها به خود موجب پاکسازی جریان هوا میشود. هر چقدر میزان تماس گاز و مایع پاک کننده بیشتر باشد، میزان کارایی سیستم نیز بالاتر میرود.
وت اسکرابرها دارای انواع مختلفی میباشند اما ساختار همه آن ها از سه بخش پایه و اساسی تشکیل شده است که در زیر به آن ها اشاره میکنیم:
جداسازی مایع از گاز در فرآیندهای شستشوی مرطوب با استفاده از اسکرابر مرطوب، ذرات مایع و حتی جامد بویله جریان گاز به بیرون خارج میشوند. ذرات مایع یا جامد با انتقال به مایع از جریان گاز خارج میشوند. مایعی که بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد آب است. راندمان و عملکرد بهتر در جمع آوری ذرات اسکرابر مرطوب به طور مستقیم با مقدار انرژی صرف شده به تماس جریان گاز با مایع اسکرابر مرتبط است. اکثر سیستمهای شستشوی مرطوب با راندمان جمع آوری ذرات بیش از 95 درصد کار میکنند. همچنین میتوان از اسکرابرهای مرطوب برای حذف گاز اسیدی استفاده کرد.
این دسته از اسکرابرها معمولا از نوع برج مه پاش، به صورت عمودی یا افقی میباشند. در این نمونه از اسکرابرها، ابتدا قطرات آب توسط نازلهای تحت فشار اتمیزه شده و نسبت به هوای ورودی به صورت معکوس، عملیات پاکسازی را انجام میدهند و سپس در انتهای اسکرابر، آب آلوده جمع آوری میگردد. با استفاده از این وسایل میتوان مقادیر نسبتا زیادی از گرد و غبار را بدون مسدود شدن جدا نمود. این اسکرابرها دارای افت فشار ۲-۱ inwg بوده و راندمان آن ها برای جداسازی ذرات ۱۰ میکرونی، ۹۰ درصد میباشد.
از انواع این اسکرابرها میتوان به سیلیکون تر اشاره کرد. در سیلیکونهای تر از نیروی سانتریفیوژی (گریز از مرکز) برای چرخش ذرات استفاده میگردد. طرز کار این وسایل به این صورت است که ابتدا ذرات به دیوارههای تر پالایشگاه برخورد کرده و سپس آب وارد شده از بالا این ذرات را با خود میشوید. افت فشار این وسایل ۸-۲ inwg میباشد. این اسکرابرها برای جمع آوری ذرات با قطر ۵ میکرون دارای راندمان مناسبی میباشند.
این دسته از اسکرابرها شامل اسکرابرهای با بستر پر شده (Packed bed) که دارای بستری از عناصر توپر مانند حلقهها، Saddles و غیره هستند، میشود. در این اسکرابرها، بستر پر شده، فلوی آب را میشکند و موجب میشود جریان هوا یا گاز ورودی حداکثر تماس با مایع را داشته باشند و به این ترتیب ذرات بر روی سطح عناصر پر شده ته نشین میگردند. لازم به ذکر است که این وسایل برای جمع آوری ذرات قابل تنفس، راندمان خوبی دارند.
برخی از انواع این اسکرابرها عبارتند از: اسکرابر با جریان همسو و اسکرابر با جریان مخالف.
از جمله اسکرابرهای این دسته میتوان به اسکرابرهای ونتوری اشاره کرد. اسکرابرهای ونتوری شامل یک ورودی همگرا و یک جداکننده میشوند. طرز کار اسکرابرهای ونتوری به این صورت است که هوای دارای گرد و غبار از ونتوری وارد میشود و سپس با افزایش سرعت آن در گلوگاه تا میزان ft/min 12000-36000 و در اثر تربولانس (آشفتگی جریان) شدید، برخورد با قطرات اتمیزه شده اسپری آب در قسمت واگرای ونتوری نیز ادامه مییابد.
در مرحله بعد تودههای بزرگی که در ونتوری شکل گرفته اند به وسیله یک جداکننده اینرسی دفع میگردند. در انتها به این نکته اشاره میکنیم که راندمان این اسکرابرها برای ذرات قابل تنفس بسیار بالا میباشد.
برخی از مزایای انواع وت اسکرابرها عبارتند از:
اسکرابر برج اسپری یک اسکرابر کم انرژی است و ساده ترین اسکرابر مرطوب مورد استفاده برای کنترل ذرات است. این دستگاه شامل یک ظرف باز با یک یا چند مجموعه نازل اسپری برای توزیع مایع شستشو است. به طور معمول، جریان گاز از پایین وارد میشود و از طریق اسپری ها به سمت بالا عبور میکند. این ذرات در اثر برخورد با قطرات جمع آوری میشوند. این به عنوان عملیات ضد جریان نامیده میشود.
برجهای اسپری نیز میتوانند در ترتیب جریان متقاطع کار کنند. در اسکرابرهای جریان متقاطع، جریان گاز افقی و اسپریهای مایع به سمت پایین جریان دارند. برجهای اسپری جریان متقاطع، معمولاً به اندازه واحدهای جریان مخالف کارآمد نیستند.
رایج ترین اسکرابر مرطوب با انرژی بالا ونتوری است، اگرچه میتوان آن را به عنوان یک اسکرابر با انرژی متوسط نیز کار کرد. در یک ونتوری حلقوی ثابت، جریان گاز وارد یک بخش همگرا میشود که در آنجا به سمت بخش گلوگاه شتاب میگیرد. در قسمت گلو، جریان گاز با سرعت بالا به جریانهای مایعی برخورد میکند که در زوایای قائم به جریان گاز تزریق میشوند و مایع را به صورت قطرات کوچک در میآورند. این ذرات زمانی جمع آوری میشوند که بر قطرات کندتر حرکت میکنند. به دنبال بخش گلوگاه، جریان گاز از یک بخش واگرا عبور میکند که سرعت را کاهش میدهد.
همه طرحهای اسکرابر مرطوب دارای حذف کنندههای غبار یا جداکنندههای حباب هستند تا قطرات حباب شده را حذف کنند. فرآیند تماس با جریانهای گاز و مایع منجر به قطرات به داخل میشود که حاوی آلایندهها یا ذرات معلق است. رایج ترین حذف کنندههای مه شورون ها، پدهای مشبک و سیکلون ها هستند. شورون ها به سادگی بافلهای زیگزاگی هستند که باعث میشوند جریان گاز در حین عبور از حذف کننده مه چندین بار بچرخد.
قطرات مایع روی تیغههای شورون جمعآوری میشوند و دوباره به اسکرابر تخلیه میشوند. پدهای مش از الیاف درهم آمیخته ساخته شده اند که به عنوان محل جمع آوری عمل میکنند. یک سیکلون معمولا برای قطرات کوچک تولید شده در اسکرابر ونتوری استفاده میشود. جریان گازی که از ونتوری خارج میشود به صورت مماس وارد کف سیلندر عمودی میشود. قطرات با نیروی گریز از مرکز حذف میشوند زیرا جریان گاز به سمت بالا به سمت خروجی میرود.
سیستمهای شستشوی مرطوب به چندین مشکل عملیاتی حساس هستند. رایجترین آنها شامل جریان ناکافی مایع، حباب مجدد مایع، تماس ضعیف گاز و مایع، خوردگی، نازلها، بسترها یا حذف کنندههای غبار است.
علاوه بر انواع اسکرابرهای مرطوب که در بالا توضیح داده شد، اسکرابرهای تراکمی، اسکرابرهای صفحه برخوردی، اسکرابرهای با کمک مکانیکی و اسکرابرهای روزنه ای نیز وجود دارند. توضیحات این اسکرابرها را میتوان در برگه اطلاعات EPA یافت. سایر اطلاعات خاص در مورد اسکرابرهای مرطوب را میتوان در کتابچه راهنمای هزینه کنترل آلودگی هوا EPA، بخش 6، فصل 2 – اسکرابرهای مرطوب (ویرایش ششم) یافت.
وت اسکرابرها، معایبی نیز دارند که موجب کاهش عملکردشان میگردد. مشکل اصلی این وسایل دفع فاضلاب آن ها میباشد، همچنین برای استفاده مجدد از پسماندها نیز مشکلاتی وجود دارد. از دیگر معایب این وسایل میتوان به خورنده بودن و یخ زدن در هوای سرد و ایجاد رطوبت بالا در هوای خروجی اشاره کرد.
هوای صنعتی دارای آلایندههایی میباشد که به دلایل زیست محیطی باید از آن دفع گردند. همچنین بسیاری از آلایندههای شیمیایی، از نظر اقتصادی حائز اهمیت میباشند و میتوانند به عنوان مواد خام برای تولید اقلام دیگر مورد استفاده قرار گیرند. بنابراین استفاده از اسکرابرها برای جداسازی آلایندهها از گازهای صنعتی از اهمیت بسیاری برخوردار میباشد.
از جمله انواع وت اسکرابرها عبارتند از: اسکرابر مه پاش سانتریفیوژ و وزنی، اسکرابر سینی دار، اسکرابر ونتوری، اسکرابر اسپری کننده و شستشو دهنده آکنده.
شاخصهای اولیه عملکرد اسکرابر مرطوب، اختلاف فشار، سرعت جریان مایع و غلظت خروجی مایع اسکرابر است. شاخصهای کمتر قابل توجه راندمان کنترل آلایندههای گازی برای اسکرابرهای مرطوب، نرخ جریان گاز، نرخ تغذیه شیمیایی خنثی کننده، و دمای گاز خروجی اسکرابر است. پارامترهایی که باید به عنوان جایگزینی برای غلظت خروجی مایع اسکرابر نظارت شوند عبارتند از:
برای سیستمهایی که جریانهای گازی را با بارهای ذرات کم کنترل میکنند، هیچ مزیتی برای نظارت بر محتوای جامد مایع پاککننده وجود ندارد.
در کنار آب (اسکرابرهای مرطوب) از مایعات آلی نیز به عنوان سیال جاذب استفاده میشود. در بسیاری از موارد مواد شیمیایی یا میکروارگانیسم ها به سیال جاذب اضافه میشوند تا گازهای حل شده در سیال را خنثی یا خنثی کنند (اسکرابر مطبوع). با این تبدیل غلظت در آب کمتر میشود و گازهای بیشتری میتوانند حل شوند.
اسکرابر گاز را میتوان بر اساس جهت جریان گاز نسبت به سیال طبقه بندی کرد. از این رو در اسکرابرهای ضد جریان متقاطع یا اسکرابر جریان متمایز میشود. همچنین میتواند به عنوان خنک کننده برای جریان گاز گرم (کوئنچر) استفاده شود.
اسکرابر گازی به سه جز مهم تقسیم بندی میشود :
تناسب مایع بر گاز (L/G)، نسبت بین جریان سیال حامل و گردش جریان گاز است.در مورد ابعاد و برای ارزیابی عملکرد در مورد اسکرابر گاز مهم است که بدانید چه مقدار سیال بر متر مکعب گاز برای رسیدن به انتشار باقی مانده مورد نظر لازم است.
نسبت (L/G) نه تنها در غلظت اجزای قابل جابجایی در جریان گاز و جریانهای مایع درون و خروجی، بلکه با انتشار باقیمانده مورد نیاز نیز تعیین میشود. بنابراین نسبت (L/G) در یک موقعیت بتنی، به سیستم حامل انتخابی، خواص گاز تصفیه، سیال جاذب و جزء قابل جابجایی و نیازهایی که برای انتشار باقی مانده بستگی دارد.
کاربرد انواع مختلف اسکرابرها به ویژه اسکرابر گاز برای خالص سازی در ادامه آمده است. مزایای اسکرابر گاز عبارتند از :
با وجود این تعاریف باز اسکرابر گاز دارای معایبی است که میتوان چنین نام برد :
گاز کلر را میتوان با بوی تند و تحریک کننده آن که مانند بوی سفید کننده است، تشخیص داد. بوی تند ممکن است به افراد هشدار دهد که در معرض قرار گرفته اند. به نظر میرسد گاز کلر به رنگ زرد مایل به سبز است چون گاز کلر بسیار سمی است برای حذف آلایندههای آن بصورت چند مرحله ای تهویه و تصفیه انجام میگیرد. نوعی محلول مایع قلیایی، مانند کاستیک (سدیم هیدروکسید)، به طور کلی به عنوان یک عامل خنثی کننده استفاده میشود.
راندمان حذف آلاینده کلر توسط تعدادی متغیر از جمله طراحی سیستم اسکرابر، غلظت و مقدار مایع در گردش مجدد و شرایط فرآیند مانند دما و سرعت جریان کنترل میشود.برای اینکه اسکرابرهای کلر بهترین عملکرد را داشته باشند، باید متناسب با برنامه در دسترس باشند.
فرآیند تولیدی که گاز کلر تولید میکند ممکن است متغیرهای دیگری از جمله دما، غلظت کلر و وجود ذرات دیگر یا سایر ترکیبات شیمیایی را در کار داشته باشد.
شرکت پایپ گستر بعنوان یکی از برترین تولیدکنندگان محصولات صنعت تولید انواع اسکرابرها میباشد. طراحان با تجربه ما متعهد به توسعه سیستمهای اسکرابر کلر مرطوب هستند تا با کاربرد و فرآیندهای دقیق شما مطابقت داشته باشند و راه حلی طولانی مدت با حداقل نیازهای تعمیر و نگهداری را به شما ارائه دهند.
برای بحث در مورد اسکرابرهای کلر و اینکه آیا آنها بهترین سیستم برای آنچه شما نیاز دارید هستند یا خیر، لطفا با شماره 09126721109 تماس بگیرید.
اسکرابر دودکشی (اگزاست فن دودکشی بوسیله اسکرابر)
یکی از تولیدات جالب شرکت پایپ گستر مکندههای آلاینده و دودهای تولید به بیرون بوسیله اسکرابر دودکشی است که بعنوان دستگاههای کنترل آلودگی هوا استفاده میشوند که ذرات مضر، گازها یا محصولات جانبی شیمیایی را از جریانهای اگزوز صنعتی حذف میکنند. بعلاوه، آنها میتوانند به عنوان یک مکانیسم خنک کننده برای جریان اگزوز عمل کنند.
این نوع اسکرابر بدلیل سبک بودن و راحتی در حمل بعنوان پرفروش ترین نوع این دستگاهها شناخته شده است.
خروج تمام گازهای آلاینده از جمله دی اکسید کربن، آرگون و متان در مبحث تصفیه فاضلاب که از مخازن متساعد میشود
این دستگاه توانایی جداسازی :
به همین دلیل اسکرابر پلی اتیلن در چند جهات مورد استفاده قرار میگیرد:
• در تولید گاز طبیعی: برای جلوگیری از متراکم شدن مایع در نازلهای توربین احتراق، میتوانید از اسکرابر گاز سوختی نیز برای گرم کردن محصول نهایی استفاده کنید. در گاز طبیعی ذرات مضر و سیالات هیدروکربنی وجود دارد که این دستگاه آنها را جدا و حذف مینماید. یک سیستم اسکرابر گاز طبیعی با استفاده از فیلترهای ذرات، ادغام کنندهها، گریتینگ، پکینگ مدیا و سایر وسایل برای حذف آلایندهها از جریان گاز کار میکند.
• در تولید گازهای قابل اشتعال: دلایل زیادی برای استفاده از اسکرابر گاز سوختی وجود دارد. از آن بر روی هر جریان گاز طبیعی که دارای ذرات، مایعات و اجزای خورنده است میتوان استفاده کرد. برای جلوگیری از متراکم شدن مایع در نازلهای توربین احتراق، میتوانید از اسکرابر گاز سوختی نیز برای گرم کردن محصول نهایی استفاده کنید.
• اسکرابر چگالشی، آب حاصل از تخلیه اسکرابر از طریق کولر به نازلهای بالای دستگاه اسکرابر میرسد. گاز داغ در پایین وارد دستگاه میشود.اگر دمای گاز بالاتر از نقطه شبنم آب باشد، در ابتدا با تبخیر قطرات آب سرد میشود. خنک شدن بیشتر باعث متراکم شدن بخارات آب میشود و به مقدار آب در گردش اضافه میشود.میعانات آب به دلیل مقدار زیاد گرمای نهان خاص تبخیر آب مقدار قابل توجهی از گرمای دمای پایین را آزاد میکند.مقدار اضافی آب متراکم باید به طور مداوم از آب در گردش خارج شود.
اسکرابر ونتوری طوری طراحی شده است تا از انرژی گاز ورودی برای اتمیزه کردن مایع اسکراب کنندی جریان گاز، استفاده نماید. اسکرابر ونتوری شامل سه قسمت همگرا، قسمت گلویی و قسمت واگرا میباشد. جریان گاز ورودی وارد قسمت همگرا میشود و همانطوری که مساحت کاهش میابد سرعت جریان گاز افزایش مییابد. مایع مورد استفاده نیز در قسمت گلویی و یا ورودی قسمت همگرا به سیستم اضافه میشود. گاز ورودی سیستم با سرعت بالا از بخش گلویی عبور میکند که در آنجا مایع از دیواره این بخش به آن اضافه میشود و تولید تعداد زیادی از قطرههای ریز میکند.
حذف ذرات و آلایندهها از جریان گاز، در بخش گلویی با برخورد جریان گاز ورودی با قطرات ریز مایع صورت میگیرد. سپس گاز ورودی به سمت قسمت واگرا حرکت میکند و در آنجا جریان با سرعت آهسته خارج خواهد شد.
نسبت بالای مایع به گاز، اتمیزه کردن مایع و ساختار باز امکان تصفیه ی گازهای به شدت آلوده را با بازدهی بالا، نگهداری حداقل و قابلیت نامحدود در عدم برگشت (Turndown Capability) جریان فراهم مینماید. قابلیت این سیستم برای حذف گازهای سمی و ذرات به طور همزمان در شرایط گوناگون، ونتوری را به یکی از انعطاف پذیرترین سیستمهای مورد استفاده تبدیل میکند. معمولا از ونتوری در مرحله اول از سیستمهای چند مرحله ای کنترل آلودگی جریان گاز و یا هوا استفاده میکنند.
اسکرابر ونتوری در میان اسکرابرهای تر بالاترین بازدهی در جمع آوری ذرات ریز را دارد. این اسکرابرها در مقایسه با سایر اسکرابرها به خاطر داشتن ساختار باز، امکان جداسازی ذرات، بدون تشکیل رسوب و گرفتگی را فراهم مینماید.
اسکرابرهای ونتوری برای حذف و جمع آوری ذرات برای بازدهیهای بالا (متجاوز از ۹۹ درصد) طراحی شدند. قابلیت بالای ونتوری ها در مواردی که حجم گاز ورودی و دمای آن بالاست، آنها را نزد صنایع گوناگون محبوب کرده است و متعاقبا برای حذف انواع ذرات در بسیاری از صنایع کاربرد دارند.
این قابلیت به طور ویژه برای کاهش انتشار کورههای سیمان و کنترل انتشار از کورههای ساده اکسیژن در صنایع فولاد سازی که در آن گاز ورودی دمای بیش از ۳۵۰ درجه سانتیگراد دارد، مطلوب است. ونتوری ها همچنین در کنترل انتشار خاکستر بادی از کورههای زباله سوز و کورههای سیمان و دی اکسید سولفور در صنایع و دیگهای بخار مورد استفاده قرار میگیرد.
مهمترین نوع اسکرابر ونتوری: اجکتور ونتوری است که در بین سیستمهای اسکرابر دستگاهی منحصر به فرد است زیرا میتواند گاز فرآیند را بدون کمک فن یا دمنده حرکت دهد. اسپری مایعی که از نازل میآید یک خلاء جزئی در مجرای جانبی اسکرابر ایجاد میکند.
این دستگاه از یک اسپری یا shower از پیش ساخته شده استفاده میکند و بر خلاف سایرین فقط یک نازل در این نوع اسکرابر تعبیه شده است که این نازل در فشارهای بالاتر و نرخ تزریق بالاتر نسبت به اکثر محفظههای اسپری کار میکند.
نازل اسپری این دستگاه فشار بالا (حداکثر ۶۸۹ کیلو پاسکال یا ۱۰۰ psig) در قسمت گلویی یک انقباض ونتوری قرار میگیرد.
برای اینکه عمل تمیز و پاک کنندگی رخ بدهد بید حتما سیال (آب) تزریق شود. اسپریهای فشار بالا که از گلوی ونتوری عبور میکنند، قطرات مایع ریز متعددی را تشکیل میدهند که اختلاط آشفته بین فازهای گاز و مایع را ایجاد میکنند. نرخهای تزریق مایع بسیار بالا برای ارائه قابلیت انتقال گاز و راندمان جمع آوری بالاتر استفاده میشود. مانند سایر انواع ونتوریس، باید وسیله ای برای جداسازی مایع حباب شده از جریان گاز نصب شود.جداکنندههای حباب معمولاً برای حذف قطرات کوچک باقی مانده استفاده میشوند.
مهمترین پارامترهای تعیین قیمت این دستگاه قطر و ارتفاع برج و تعداد نازل ها، اسیدی بودن یا نبودن محیط، تعداد و سایز دریچهها بستگی دارد. پس برای قیمت دقیق باید با کارشناسان شرکت پایپ گستر در ارتباط باشید تا بر اساس نقشه ای که مدنظر است اسکرابر مدنظر طراحی و قیمت گذاری شود.