يصف مصطلح جهاز تنقية الغاز الرطب مجموعة مختلفة من الأجهزة التي تزيل المواد الملوثة من غاز مداخن الفرن أو من تيارات الغازات الأخرى.[1] في جهاز تنقية الغاز الرطب، تتم ملامسة تيار الغاز الملوث بسائل التنقية، من خلال رشه بالسائل وبضغطه تجاه بركة من السائل أو بأية طريقة أخرى للتلامس، وذلك بهدف التخلص من المواد الملوثة.
التصميم
يعتمد تصميم جهاز تنقية الغاز الرطب، أو أي جهاز للتحكم في تلوث الهواء، على الظروف العملية الصناعية وطبيعة ملوثات الهواء ذات الصلة. فتحتل سمات الغاز الداخل وخصائص الغبار (في حالة وجود جسيمات) مكانة عالية من الأهمية. ويمكن تصميم أجهزة تنقية الغاز بحيث تقوم بتجميع مادة الدقائق و/أو الملوثات الغازية. فتنوع إمكانيات أجهزة تنقية الغاز الرطب يسمح لها بالاندماج في مختلف التكوينات، فجمعيها مصمم بحيث توفر تلامسًا جيدًا بين السائل وتيار الغاز الملوث.
تزيد أجهزة تنقية الغاز الرطب دقائق الغبار بحبسها في قطرات السوائل. ثم تُجمع تلك القطرات لاحقًا، ويقوم السائل بإذابة أو امتصاص الغازات الملوثة. ويجب فصل أية قطرات موجودة في الغاز الداخل إلى الجهاز من تيار الغاز الخارج بواسطة جهاز آخر يشار إليه بمانع الرذاذ أو مانع السحب (هذان المصطلحان يستخدمان بالتبادل). ويجب أيضًا معالجة سائل التنقية المتخلف قبل التخلص منه نهائيًا أو إعادة استخدامه في المصنع.
تتناسب غالبًا قدرة جهاز تنقية الغاز الرطب على تجميع الجسيمات الصغيرة مع دخل الطاقة في الجهاز. وتستخدم الأجهزة ذات الطاقة الأقل مثل أبراج الرش في تجميع الجسيمات التي يزيد حجمها عن 5 ميكرومتر. فلتحقيق كفاءة عالية في التخلص من جسيمات حجمها ميكرومتر واحد (أو أقل) يستلزم الأمر عمومًا استخدام أجهزة عالية الطاقة مثل أجهزة تنقية الغاز فينتوري أو الأجهزة المعززة مثل أجهزة تنقية الغاز بالتكثيف. أضف إلى ذلك، أن جهاز مانع الرذاذ أو مانع السحب المصمم جيدًا ويعمل جيدًا له أهمية في تحقيق كفاءة عالية في التخلص من الجسيمات. فكلما زاد عدد قطرات السائل التي لم يحسبها مانع الرذاذ، ارتفعت مستويات الانبعاث المحتملة.
يشار لأجهزة تنقية الغاز الرطب التي تزيل الملوثات الغازية باسم الماصات. وتعد ملامسة الغاز للسائل مسألة أساسية في تحقيق كفاءة عالية في التخلص من الجسيمات في الماصات. ويستخدم عدد من تصميمات أجهزة تنقية الغاز الرطب في التخلص من الملوثات الغازية، ومن أكثرها استخدامًا تصميم البرج المعبأ وبرج الطبق.
إذا كان تيار الغاز يشتمل على مادة جزيئات وغازات، فإن أجهزة تنقية الغاز الرطب عمومًا هي جهاز التحكم في تلوث الهواء الوحيد القادر على التخلص من كلا الملوثات. ويمكن لتلك الأجهزة تحقيق كفاءة عالية في التخلص من كل من الجزيئات أو الغازات، وفي بعض الحالات، يمكنها تحقيق كفاءة عالية في التخلص من كلا الملوثات في النظام نفسه. ولكن في العديد من الحالات، فإن أفضل ظروف التشغيل لتجميع الجزيئات تعد أسوأ الظروف للتخلص من الغاز.
بوجه عام، يتطلب تحقيق كفاءة عالية في التخلص من الغاز والجسيمات في وقت واحد أن يسهل تجميع أحدهما (أي أن تكون الغازات سهلة الذوبان في الماء جدًا أو أن تكون الجسيمات كبيرة ويسهل التقاطها) أو باستخدام كاشف تنقية غاز مثل الجير أو هيدروكسيد الصوديوم.
الميزات والمساوئ
بالنسبة للتحكم في الجسيمات، يتم تقييم أجهزة تنقية الغاز الرطب (يشار إليها أيضًا باسم المجمعات الرطبة) بالنسبة إلى المرشحات ومستقبلات الإلكتروستاتية (ESPs). ومن ميزات أجهزة تنقية الغاز الرطب التي تتفوق بها على تلك الأجهزة:
- تتميز أجهزة تنقية الغاز الرطبة بقدرتها على التعامل مع درجات الحرارة والرطوبة العالية.
- في أجهزة تنقية الغاز الرطب، يتم تبريد غازات المداخن مما يؤدي إلى صغر حجم الجهاز.
- يمكن لأجهزة تنقية الغاز الرطب أن تزيل الغازات ومادة الجسيمات.
- يمكن لأجهزة تنقية الغاز الرطب تحييد الغازات المسببة للتآكل.
تضم بعض مساوئ جهاز تنقية الغاز الرطب التآكل والحاجة إلى إزالة مانع السحب أو الرذاذ لتحقيق كفاءة عالية والحاجة إلى معالجة أو إعادة استخدام السائل الناتج.
مقالات ذات صلة
قائمة المصادر
- Bethea, R. M. 1978. Air Pollution Control Technology. New York: Van Nostrand Reinhold.
- Perry, J. H. (Ed.). 1973. Chemical Engineers’ Handbook. 5th ed. New York: McGraw-Hill.
- Richards, J. R. 1995. Control of Particulate Emissions (APTI Course 413). U.S. Environmental Protection Agency.
- Richards, J. R. 1995. Control of Gaseous Emissions. (APTI Course 415). U.S. Environmental Protection Agency.
- Semrau, K. T. 1977. Practical process design of particulate scrubbers. Chemical Engineering. 84:87-91.
مراجع
- US EPA Air Pollution Training Institutedeveloped in collaboration with North Carolina State University, College of Engineering (NCSU) نسخة محفوظة 21 أغسطس 2009 على موقع واي باك مشين.
وصلات خارجية
- The Encyclopedia Of Filters - Dust Collection An overview of the science of dust collection systems, including Wet Scrubbers.