در اسکرابر گاز (اسکرابر مرطوب – وت اسکرابر- غبارگیر تر )، مایع شوینده بر روی پکینگ مدیا های بستر پر شده پاشیده شده و بطور دائم یک لایه نازک (فیلم) از مایع شوینده بر روی بستر ایجاد می شود تا با جریان هوای آلوده عبوری از بستر تماس یابد. آلاینده گازی موجود در جریان هوای عبوری در اثر تماس با مایع شوینده از جریان حامل جدا شده و توسط این مایع،جذب یا با آن وارد واکنش می شوند. انرژی تماس بین فازهای گازی و مایع توسط هردو فاز تامین می شود.
استفاده از بستر پکینگ در این نوع اسکرابرها علاوه بر فراهم نمودن مساحت سطح تماسی بزرگ بین فازهای مایع و گازی، باعث اختلاط متلاطم این فازها شده و زمان ماند کافی را برای جذب آلاینده گازی تامین می کند. تامین همزمان سه شرط مذکور برای جذب عمقی آلاینده گازی، ایده آل می باشد. برج خنک کننده می تواند به نیروگاه های بسیار بزرگ خدمت کند به ویژه تولید نفت و گاز ، مواد شیمیایی و برق ، کارخانه کاغذ سازی ، بتن ،فولاد، کارخانه جات موادغذایی، تزریق پلاستیک قابل استفاده برای تمام آب های صنعتی مصالح مختلف با توجه به نیاز پروژه تامین می شود
مساحت سطحی زیاد و اختلاط متلاطم فازها برای کنترل ذرات نیز مفید می باشد اما گرفته شدن ذرات باعث تجمع آنها و انسداد بستر می شود. جریان گاز عبوری از بستر اسکرابربطور مداوم تغییر جهت می دهد تا از منافظ بسترها با مقاومت کمتر عبور کند در چنین شرایطی ذرات قادر به تبعیت از جریان گازی نبوده و در برخورد با موانع از جریان هوا جدا می شوند.
با چکه کردن مایع شوینده از بستر،ذرات گرفته شده تجمع یافته و می توانند فضاهای خالی و منافذ بستر را مسدود کنند. این نوع اسکرابرها در مواردی که تنها کنترل ذرات مورد هدف باشند، مورد استفاده قرار نمی گیرند. برای کنترل آلاینده های گازی از اسکرابرهای مرطوب استفاده می شود.
این اسکرابرها با تامین سه شرط مساحت تماس زیاد، زمان ماند کافی و اختلاط متلاطم فازهای گاز و مایع، جذب عمقی آلاینده را تا حد ممکن افزایش می دهند. بدلیل چنین ساختاری، برج های پکینگ قادرند به بازده حذف بالا برای بسیاری از آلاینده های گازی نائل شوند.
هدف اصلی از بهره برداری اسکرابر گاز (اسکرابر مرطوب- وت اسکرابر- غبارگیر تر)
اسکرابرهای پکینگ، وت اسکرابر- غبارگیر تر برای حذف انواع آلاینده های گازی همچون:
هیدروکلریک اسید(HCL)،
سولفوریک اسید(H2So4)، گوگرد دی اکسید(SO2)،
آمونیاک(NH3)، هیدروفلوئوریک اسید(HF )،
و نیز راه حل اساسی و اولیه در حذف دوده ، فیوم و همینطور حذف بو میباشد .
کاربرد اسکرابر گاز (اسکرابر مرطوب) در صنایع مختلف
- کارخانه های تولید اسید
- صنایع فلزی، تولید پیچ و مهره و اتصالات
- کارخانه های باتری سازی
- کارخانه های تولید کود شیمیایی
- کارخانجات ریخته گری
- کارخانه های تولید مواد شیمیایی
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- صنایع مرتبط با استخراج طلا
عملکرد اسکرابر های پکینگ مرطوب
رایج ترین مدل اسکرابر پکینگ اسکرابرهای با مدل جریان متقابل هستند که هم در صنایع شیمیایی به عنوان بخشی از فرایند تولید و هم برای کنترل آلاینده های هوادر صنایع مختلف به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوع اسکرابر، جریان هوای آلوده از قسمت پایین آن وارد شده و با عبور از بستر پکینگ، مسیر صعودی را طی می کند.
مایع جاذب یا شوینده آلاینده توسط نازل ها یا سایر روش ها از قسمت بالا و در جهت متضاد با مسیر وا بر روی بستر اسکرابر پاشیده می شود. جریان هوای آلوده در حین عبور از بستر در اثر مکش پرفشار ایجاد شده به طور مداوم تغییر جهت می دهد که این امر باعث تماس و اختلاط خوب بین دو فاز مایع و گازی می شود. این الگوی جریان متضاد در باعث بیشترین بازده تئوریکی قابل حصول می گردد.
اسکرابرهای مرطوب (Packed Tower Wet Scrubber)
وت اسکرابر به معنای فناوری یا دستگاهی است که برای پاک سازی یا حذف آلودگی ها از یک جریان گاز یا هوا استفاده می شود. در این فرآیند، گاز آلوده از طریق تماس با یک ماده ی جذب کننده یا محلول، از آلودگی ها پاک سازی می شود تا به نهایت گاز پاک شده و خروجی مناسبی حاصل شود. این روش برای کاهش آلودگی های محیطی و بهبود کیفیت هوا استفاده می شود
پکینگ اسکرابر
پکینگ اسکرابر یکی از اجزای دستگاه وت اسکرابر است که به منظور بهبود عملکرد فرآیند از آن استفاده می شود. این پکینگ یک ساختار مسامی یا شبکه ای است که در داخل بخش مشخصی از وت اسکرابر نصب می شود. کاری که تمام مدلهای پکینگ در برج های خنک کننده انجام میدهند در واقع یکی است ولی چیزی که آنها را از هم متمایز میکند شکل ظاهری و میزان تاثیر در انتقال حرارت بین آب و هوا می باشد.
گاز آلوده از طریق این پکینگ عبور می کند، در همین حال محلول مذاب پیرایشی (مذیب) نیز از طریق این محفظه ها یا شبکه ها جریان دارد. در این نقطه، فرآیند شیمیایی بین گاز آلوده و مذیب اتفاق می افتد و آلودگی ها و ذرات معلق در گاز در مذیب حل می شوند و خروجی گاز تصفیه شده و پاک تر به بیرون هدایت می شود.
وظیفه ی پکینگ در وت اسکرابر، افزایش کارایی فرآیند حذف آلودگی ها و تقویت قدرت ازدیاد ذرات آلوده ی گاز در محلول است که باعث بهبود عملکرد اسکرابر و کاهش آلودگی های محیطی می شود.
اجزا اصلی اسکرابر گاز (اسکرابر مرطوب- وت اسکرابر- غبارگیر تر)
با فراهم آوردن بستر مرطوب برای جریان گاز ، سطح انتقال جرم بین مایع و گاز را افزایش می دهند. پکینگ مدیا در اشکال مختلفی وجود دارند که هرکدام مشخصه مختص به خود را دارند مانند سطح تماس، افت فشار، وزن ، مقاومت در مقابل خوردگی و قیمت. طول عمر پکینگ ها بر اساس امکان خوردگی، گرفتگی و شکستگی آنها متفاوت است اما در شرایط ایده آل عمر پکینگ ها به اندازه خود برج اسکرابر می باشد.
پکینگ مدیا به دو دسته رندوم و ثابت طبقه بندی می شود. در برج های جذب معمولا از پکینگ های رندوم استفاده می شود. این نوع پکینگ ها ابتدا از سرامیک ساخته می شدند اما به دلیل شکننده بودن آنها استفاده از آنها به مرور زمان کاهش یافت و امروزه عمدتا از پکینگ های فلزی یا پلاستیکی(پلی پروپیلن و پلی اتیلن) استفاده می شود. پکینگ های فلزی برای استفاده در محیط های خورنده مانند گاز های اسیدی استفاده نمی شوند و پکینگ های پلاستیکی نیز در برج های با دمای بالای گاز قابل استفاده نمی باشند.
-
توزیع کننده جریان مایع جاذب(Liquid Distributor)
توزیع مایع و وت اسکرابر- غبارگیر تر نقش مهمی در عملکرد موثر اسکرابر پکینگ دارد. برای توزیع بهتر مایع لازم است که برخورد مایع بر سطح پکینگ تا حد امکان یکنواخت باشد. توزیع مایع بر روی پکینگ توسط توزیع کننده لوله ای مشبک و یا نازل هایپاشنده انجام می شود.
لوله های مشبک الگوی خوبی از توزیع مایع بر روی بستر را فراهم می کنند با این وجود چنانچه در مایع جاذب ذرات یا املاح و آلودگی وجود داشته باشد، سوراخ های لوله ممکن است مسدود شود.
نازل های آبپاش متصل به یک توزیع کننده لوله اصلی نیز طرحی است که میتواند در مواردی استفاده شود که لازم باشد مایع پاششی بر روی بستر پر فشار بوده و دبی جریان گاز ثابت بماند. اندازه لوله اصلی، انشعابها و قطر نازل ها بایستی متناسب میزان دبی مایع عبوری از نازل باشند.
چنانچه از نازل ها برای توزیع مایع در این اسکرابرها استفاده شود، بهتر است که نازل ها بزرگ باشند. استفاده از نازل های بزرگ با تعداد کم بهتر از نازل های کوچک با تعداد زیاد می باشد. نازلهای بزرگ کمتر مستعد انسداد توسط املاح موجود در مایع جاذب می باشند.
وظیفه صفحه تکیه گاه، تحمل وزن پکینگ ها و درعین حال و مایع می باشد. یک تکیه گاه با طرح ضعیف باعث افت فشار زیاد خواهد شد و می تواند باعث استغراق موضعی شود. از طرف دیگر این تکیه گاه باید توزیع یکنواخت جریان گاز حامل آلاینده از داخل بستر را فراهم نماید. این تکیه گاه ها صفحات مشبکی هستند که در ابتدای ورود جریان هوا به داخل بستر پکینگ، کل جریان را به طور یکنواخت بداخل اسکرابر هدایت می نماید.
در دبی زیاد جریان گازی یا در مواردی که به دلیل عملکرد نامناسب، موج زدن اتفاق افتد، لایه های بالای بستر پکینگ می توانند متحرک شوند. تحت چنین شرایطی، پکینگ های سرامیکی شکسته شده و قطعات آنها به سمت پایین اسکرابر افتاده و باعث انسداد منافذ بستر می شوند و یا پکینگ های پلاستیک به سمت بیرون اسکرابر پرتاب می شوند. صفحه های نگهدارنده برای سنگینی کردن بر لایه های فوقانی بستر و جلوگیری از متحرک شدن پکینگ ها مورد استفاده قرار می گیرند.
زمانی که سرعت گاز تصفیه شده خروجی از اسکرابر بالا باشد ممکن است قطرات ریز مایع به عنوان میست و بخار به همراه گاز از بالای برج اسکرابر خارج شوند، به منظور جلوگیری از این فرایند که باعث کاهش بازدهی سیستم می گردد از لایه های مش به هم بافته شده به نام یا مش پد استفاده می شود که با نصب در بالای برج اسکرابر گازی باعث به دام انداختن قطرات ریز مایع می شوند.
دمیسترپد در واقع پوششی از مفتول های بسیار ریز به هم بافته شده ودر هم تنیده شده است که باعث به دام انداختن ذرات مایع شده و از خروج آن ها به همراه جریان گاز جلوگیری می کند. توریها با استفاده از سیم های ظریف ساخته می شوند که با استفاده از این تورها می توان ذرات معلق را به دام انداخت. دمیسترپد ها قابلیت حذف قطرات مایع 5-2 میکرون را دارا هستند. پروانه فن برج خنک کننده یکی از مهمترین و اصلی ترین اجزاء در برج های خنک کن بوده که عملکرد دستگاه به شدت به آن وابسته می باشد.
