สิ่งแวดล้อม

หลักการควบคุมมลพิษอากาศจำพวกก๊าซและไอ

ก๊าซมลพิษอากาศ แหล่งกำเนิดโดยทั่วไป คือ การเผาไหม้เชื้อเพลิง เช่น CO, SO2, NOx และ HC

โดยทั่วไปแนวคิดในการควบคุมก๊าซและไอ มีดังนี้

1.  สารมลพิษอากาศสามารถดูดซับได้โดยสารดูดซับที่เป็นของแข็ง

2.  สารมลพิษอากาศสามารถดูดซึมไว้ได้โดยสารละลายบางชนิด

3.  สารมลพิษอากาศอาจเปลี่ยนรูปได้ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา หรือการเผาทำลายหรือเปลี่ยนรูปเป็นสารอื่นที่ไม่อันตราย

4.  ความเข้มข้นของสารมลพิษอาจลดลงโดยการควบคุมที่กระบวนการผลิต หรือ เชื้อเพลิง

อุปกรณ์บำบัดที่ใช้โดยทั่วไป 3 ระบบ คือ การดูดซับ (Adsorption) การดูดกลืน (ดูดซึม) (Absorption) และการเผาทำลาย (Incineration)

ความรู้เบื้องต้นของการดูดซับ (ดูดติดผิว) Adsorption

การดูดซับอนุภาคของก๊าซจะถูกดูดซับออกโดยการจับติดกับผิวของวัตถุของแข็ง โมเลกุลของแข็งที่ถูกดูดซับเรียก Adsorbate ในขณะของแข็งที่ทำการดูดซับอากาศเสียเรียก Adsorbent ซึ่งจะเป็นก้อนของแข็งมีรูพรุน เช่น Activated Carbon, Silica Gel เป็นต้น

การบำบัดด้วยวิธีการดูดซับ เมื่อใช้ไประยะหนึ่งสารที่ทำการดูดซับ Adsorbent จะอิ่มตัวด้วย Adsorbate จนไม่สามารถดูดซับได้อีก ต้องมีการฟื้นฟูสภาพ Regenerate โดยใช้ความดัน เทคโนโลยีการดูดซับนิยมใช้กำจัดสารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักมากกว่า 4s จะถือว่าเป็น Adsorbate ที่ดี

ความรู้เบื้องต้นของการดูดกลืน (ดูดซึม) (Absorption)

การดูดกลืนนิยมใช้บำบัดก๊าซอนินทรีย์ (SO2, NOx) เป็นการดูดกลืนก๊าซด้วยของเหลว โดยเกิดขึ้นทั้งแบบกายภาพและแบบเคมี การดูดกลืนแบบกายภาพ ก๊าซจะถูกดูดกลืน และละลายในตัวทำละลาย หากเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างก๊าซกับตัวทำละลายจะเป็นการดูดกลืนแบบเคมี

การเลือกของเหลวที่ใช้ในการดูดกลืนควรพิจารณาคุณสมบัติของของเหลว ประสิทธิภาพที่ต้องการ และราคา ซึ่งโดยทั่วไปนิยมใช้น้ำ เนื่องจากก๊าซสามารถละลายน้ำได้ง่ายและราคาถูก

ความรู้เบื้องต้นของการเผาทำลาย (Incineration)

เตาเผาสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ควบคุมมลพิษ มีหลักการทำงาน คือ ให้ความร้อนแก่ของเสียจนอุณหภูมิก๊าซจากของเสีย มีค่าสูงเพียงพอที่ของเสียอินทรีย์รวมตัวกับออกซิเจนได้ ปะสิทธิภาพของเตาเผาขึ้นกับอุณหภูมิ ระยะเวลาในการเผา และอากาศ

เตาเผาอาจประกอบด้วย ห้องเผา ห้องเดียว หรือมากกว่า 1 ห้อง ใช้ความร้อนจากเปลวไฟที่มีความร้อนสูง และระยะเวลานานพอที่ทำให้เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ อุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 650-800 °C ระยะเวลาในการเผา 0.3-0.5 วินาที

เตาเผาแบบมีสารเร่งปฏิกิริยา Catalytic Incineration ก๊าซที่ต้องการเผาจะผ่านชั้นของสารเร่งปฏิกิริยา ซึ่งจะช่วยให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าแบบที่ใช้ความร้อนเผาโดยตรง

Leave a Reply