مکانیسم عملکرد دستگاه های غبار سنج آنلاین

هم گام با پیشرفت صنایع در جهان، آلودگی هوا تهدیدی جدی برای سلامت عمومی جامعه می باشد که امروزه به عنوان یکی از مهمترین مسایل زیست محیطی مورد توجه قرار گرفته است. گازهای مخرب و سمی، آلاینده ها و ذرات خطرناکی که روزانه توسط دودکش کارخانه ها و نیروگاه ها در محیط اطراف رها می گردند، جوامع را با چالش زیست محیطی مهمی روبرو ساخته است. امروزه در سیستم های تعیین میزان آلاینده های خروجیContinuous emission monitoring سنجش غظت ذرات و غبارهای خروجی دودکش ها یکی از مهمترین پارامترها برای تعیین میزان آلاینده های زیست محیطی است. بطوریکه در کشور آلمان از سال ۱۹۷۴ سنجش ذرات معلق و خروجی دودکش ها اجباری گشته است. بنابراین با توجه به اهمیت اندازه گیری ذرات و غبارهای خروجی در این بخش به معرفی برخی تکنیک های مختلف جهت سنجش غلظت غبارهای خروجی دودکش ها توسط غبارسنج های آنلاین می پردازیم.

روش گراویمتری:

این روش تکنولوژی غیر پیوسته می باشد و در بازه های زمانی مختلف و در غلظت های مختلف غبار دودکش، اندازه گیری صورت پذیرفته و پس از محاسبه، غلظت غبار به اعداد ثبت شده در دستگاه غبارسنج آنلاین نسبت داده می شود. دلیل این امر منحصر بفرد بودن شرایط هر دودکش نسبت به دودکش های دیگر است. از این رو یک منحنی کالیبراسیون را نمی توان به تمام دودکش ها نسبت داد، چرا که شرایط دمایی، رطوبت، اندازه ذرات غبار، شکل ذرات غبار و دانسیته ذرات غبار در هر دودکش متفاوت می باشد.

اندازه گیری غلظت غبار به روش گراویمتری:
لازم به ذکر است جریان مکش دستگاه از داخل پراب به روش ایزوکینتیک می باشد، بدین مفهوم که سرعت مکش پمپ دقیقا باید به میزان سرعت جریان در دودکش تنظیم گردد.

در مبحث روش های عملکردی دستگاه های غبار سنج آنلاین، تکنیک های انتقال transmission کدورت دینامیک  Dynamic Opacity پراکندگی نور Scattered light و تریبوالکتریک Triboelectric مورد بحث قرار خواهند گرفت. در این شماره از مجله تکنیک انتقال توضیح داده می شود و در شماره های بعدی، سایر تکنیک های رایج مطرح شده، شرح داده خواهند شد.

غبارسنجی به روش انتقال Transmission:

در این روش، پرتوی نور در امتداد قطر دودکش ارسال می گردد و سپس این نور یا در سمت دیگر دریافت می گردد و یا به منظور افزایش دقت اندازه گیری به کمک افزایش مسیر اندازه گیری نور توسط رفرکتومتر مجددا منعکس گردیده و در سمت فرستنده نور دریافت می گردد، بدینوسیله مسیر اندازه گیری دو برابر گردیده و دقت اندازه گیری افزایش می یابد. میزان غلظت غبار عبوری در داخل دودکش با شدت نور دریافتی در بخش گیرنده نسبت عکس دارد. در محاسبه میزان کاهش نور (Extinction) بر اساس قانون بیر – لامبرت، نسبتی خطی ما بین ضریب کاهش نور (k)و غلظت غبار بصورت c(mg/m3) و طول مسیر عبور نور(x) وجود دارد که در فرمول زیر قابل مشاهده می باشد.

میزان عبور نور: T=I/I₀
کدورت: Op=1-T
میزان کاهش نور: (E=log(1/t)=-log(T
قانون بیر – لامبرت: E=-log(T)=k*c*x
فاکتور k تابعی از اجزای مختلف فرآیند از قبیل اندازه ذرات، دانسیته غبار و نحوه توزیع غبار می باشد.

کاربردهای مرسوم:
بیشتر برای غبارهای با غلظت متوسط تا غلظت های بالا بکار می رود،همچنین برای برای اندازه گیری های فرآیندی و زیست محیطی مناسب و توصیه شده است

نقاط قوت:

از نقاط قوت این تکنیک می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• اندازه گیری کل مقطع دودکش
• امکان کنترل های عملکرد پایداری سیگنال اندازه گیری
• قابلیت اندازه گیری میزان کثیفی روی لنزها و تصحیح سازی اعداد بر اساس آن، که میزان نگه داری کمتر و اندازه گیری قابل اعتمادی را مهیا می نماید
• میزان تعمیر و نگه داری پایین
• مستقل از سرعت گاز، میزان رطوبت ذرات

نقاط ضعف:

• نصب در دو طرف دودکش که به معنای نیاز به هزینه سرمایه گذاری بالاتر جهت آماده سازی پلت فرم و سوراخ نمودن در دوطرف دودکش می باشد.
• محدودیت شناسایی فیزیکی برای غلظت های بسیار پایین در دودکش های کوچک
• الزامی بودن سیستم تمیزسازی با هوا air purging

نویسندگان:
سهیل جلالی فراهانی/کارشناس آنالایز گاز و غبارسنج های آنلاین
جواد فتاحی/کارشناس آنالایز گاز و غبارسنج های آنلاین
شرکت مهر کاناز صنعت

دریافت فایل اصلی