อุปกรณ์ควบคุมการปล่อยมลพิษทางอากาศ

อุปกรณ์ควบคุมการปล่อยมลพิษทางอากาศเป็นหน่วยทางวิศวกรรมที่ดักจับหรือทำลายสารมลพิษในกระแสแก๊สก่อนที่จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ

Definition

อุปกรณ์ทางวิศวกรรมที่ติดตั้งในกระแสไอเสียหรือกระบวนการผลิตแก๊ส ซึ่งแยกอนุภาคหรือกำจัด, เปลี่ยนรูป, หรือทำลายสารมลพิษที่เป็นก๊าซ เพื่อลดการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมเทคโนโลยีหลักในการควบคุมการปล่อยมลพิษทางอากาศที่แหล่งกำเนิด โดยกล่าวถึงการกำจัดอนุภาคด้วยไซโคลน, เครื่องกรองแบบถุงผ้า (baghouse fabric filters), และเครื่องดักจับไฟฟ้าสถิต (electrostatic precipitators), การควบคุมมลพิษก๊าซด้วยเครื่องขัดล้างแบบเปียกและแห้ง (wet and dry scrubbers) และเครื่องดูดซับ (adsorbers), และการเปลี่ยนรูปทางเคมีของสารมลพิษด้วยอุปกรณ์เร่งปฏิกิริยาและความร้อน เช่น เครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา (catalytic converters) สารมลพิษที่ถูกควบคุมได้อธิบายไว้ในส่วนมลพิษทางอากาศ ในขณะที่แหล่งกำเนิดจากการเผาไหม้และกระบวนการผลิตเชื่อมโยงกับวิศวกรรมในวงกว้าง

Core questions

• อนุภาคถูกกำจัดออกจากกระแสแก๊สได้อย่างไร?
• เครื่องขัดล้างและเครื่องดูดซับควบคุมมลพิษก๊าซได้อย่างไร?
• อุปกรณ์เร่งปฏิกิริยาและความร้อนเปลี่ยนรูปสารมลพิษได้อย่างไร?
• อะไรเป็นตัวกำหนดการเลือกอุปกรณ์ควบคุมสำหรับแหล่งกำเนิดที่กำหนด?

Key theories

กลไกการดักจับอนุภาค

อุปกรณ์กำจัดอนุภาคโดยใช้หลักการความเฉื่อยในไซโคลน, การกรองในเครื่องกรองแบบถุงผ้า, และการประจุไฟฟ้าและการดักจับในเครื่องดักจับไฟฟ้าสถิต โดยประสิทธิภาพการดักจับขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาคอย่างมาก

การดูดซับก๊าซและการเปลี่ยนรูปเชิงเร่งปฏิกิริยา

มลพิษก๊าซถูกควบคุมโดยการถ่ายเทไปยังของเหลวหรือของแข็งในเครื่องขัดล้างและเครื่องดูดซับ หรือโดยการเปลี่ยนรูปทางเคมี เช่น เมื่อเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาออกซิไดซ์และรีดิวซ์มลพิษไอเสียให้เป็นสารที่มีอันตรายน้อยลง

Clinical relevance

อุปกรณ์ควบคุมการปล่อยมลพิษเป็นวิธีการหลักในการป้องกันมลพิษทางอากาศที่แหล่งกำเนิด ลดการปล่อยอนุภาคและก๊าซอันตราย การเลือกและการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพในการจำกัดการปล่อยมลพิษ

Evidence & guidelines

การเลือกและการทำงานของอุปกรณ์ควบคุมมักเป็นไปตามวิธีการออกแบบที่เป็นที่ยอมรับและข้อกำหนดขีดจำกัดการปล่อยมลพิษตามกฎระเบียบ ซึ่งอธิบายไว้ในที่นี้เพื่ออธิบายว่ามีการควบคุมการปล่อยมลพิษอย่างไร ไม่ใช่ในฐานะมาตรฐานที่กำหนดตายตัว

History

อุปกรณ์ควบคุมการปล่อยมลพิษทางอากาศพัฒนาอย่างรวดเร็วภายหลังกฎหมายอากาศสะอาดในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ซึ่งกำหนดให้ลดการปล่อยอนุภาคและก๊าซ ทำให้เกิดการนำเครื่องดักจับไฟฟ้าสถิต, เครื่องกรองแบบถุงผ้า, เครื่องขัดล้าง, และเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยามาใช้อย่างแพร่หลาย

Seminal works

• cooper2011
• davis2008
• wark1998

Frequently asked questions

เครื่องดักจับไฟฟ้าสถิตกำจัดอนุภาคได้อย่างไร?

มันจะให้อนุภาคมีประจุไฟฟ้าเมื่อแก๊สไหลผ่าน จากนั้นจะดักจับอนุภาคเหล่านั้นบนแผ่นที่มีประจุตรงข้าม อนุภาคที่ถูกดักจับจะถูกกำจัดออกเป็นระยะ ทำให้มีประสิทธิภาพสูงสำหรับอนุภาคละเอียด

เครื่องขัดล้าง (scrubber) ทำหน้าที่อะไร?

เครื่องขัดล้างจะนำกระแสแก๊สที่มีมลพิษมาสัมผัสกับของเหลวหรือของแข็งที่ดูดซับหรือทำปฏิกิริยากับสารมลพิษเป้าหมาย โดยถ่ายเทสารมลพิษออกจากแก๊สก่อนที่จะถูกปล่อยออกไป