इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर क्या है?

उद्योग हमारी आर्थिक प्रणाली का एक अभिन्न अंग है, और कई लोग मानते हैं कि हवा को प्रदूषित करने वाले कारखाने के धुएं को सहन करना उनका अधिकार है। लेकिन बहुत से लोग नहीं जानते कि प्रौद्योगिकी के पास इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स के रूप में एक सदी से भी अधिक समय से इसका एक उत्कृष्ट समाधान है। ये प्रदूषण को काफी हद तक कम करते हैं और पर्यावरण को बेहतर बनाने में मदद करते हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर क्या है?

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर (ईएसपी) को एक निस्पंदन उपकरण के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसका उपयोग बहती गैस से धुएं और महीन धूल जैसे महीन कणों को हटाने के लिए किया जाता है। वायु प्रदूषण नियंत्रण के लिए यह सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला उपकरण है। इनका उपयोग इस्पात संयंत्रों और तापीय ऊर्जा संयंत्रों जैसे उद्योगों में किया जाता है।

1907 में, रसायन विज्ञान के प्रोफेसर फ्रेडरिक गार्डनर कॉटरेल ने विभिन्न एसिड बनाने और गलाने की गतिविधियों से उत्सर्जित सल्फ्यूरिक एसिड धुंध और लेड ऑक्साइड धुएं को इकट्ठा करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले पहले इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर का पेटेंट कराया।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर आरेख

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर का कार्य सिद्धांत

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर का कार्य सिद्धांत मध्यम सरल है। इसमें इलेक्ट्रोड के दो सेट होते हैं: सकारात्मक और नकारात्मक। नकारात्मक इलेक्ट्रोड तार की जाली के रूप में होते हैं, और सकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट होते हैं। ये इलेक्ट्रोड लंबवत रखे गए हैं और एक दूसरे के लिए वैकल्पिक हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर का कार्य सिद्धांत

राख जैसे गैस जनित कणों को कोरोना प्रभाव द्वारा उच्च वोल्टेज डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड द्वारा आयनित किया जाता है। ये कण ऋणात्मक आवेश में आयनीकृत होते हैं और धनात्मक आवेशित संग्राहक प्लेटों की ओर आकर्षित होते हैं।

उच्च वोल्टेज डीसी स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल का उपयोग नकारात्मक इलेक्ट्रोड को जोड़ने के लिए किया जाता है, और डीसी स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल का उपयोग सकारात्मक प्लेटों को जोड़ने के लिए किया जाता है। नकारात्मक और सकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच माध्यम को आयनित करने के लिए, सकारात्मक, नकारात्मक इलेक्ट्रोड और डीसी स्रोत के बीच एक निश्चित दूरी बनाए रखी जाती है जिसके परिणामस्वरूप उच्च वोल्टेज ग्रेडिएंट होता है।

दो इलेक्ट्रोडों के बीच जिस माध्यम का उपयोग किया जाता है वह वायु है। नकारात्मक चार्ज की उच्च नकारात्मकता के कारण इलेक्ट्रोड छड़ या तार जाल के आसपास कोरोना डिस्चार्ज हो सकता है। पूरी प्रणाली एक धातु के कंटेनर में बंद है जिसमें ग्रिप गैसों के लिए एक इनलेट और फ़िल्टर्ड गैसों के लिए एक आउटलेट है। चूंकि इलेक्ट्रोड आयनित होते हैं इसलिए इसमें बहुत सारे मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो गैस के धूल कणों के साथ संपर्क करते हैं, जिससे वे नकारात्मक रूप से चार्ज हो जाते हैं। ये कण सकारात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ते हैं और गिर जाते हैंगुरुत्वाकर्षण बल. ग्रिप गैस धूल के कणों से मुक्त होती है क्योंकि यह इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर के माध्यम से बहती है और चिमनी के माध्यम से वायुमंडल में छोड़ी जाती है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर के प्रकार

विभिन्न इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रकार हैं, और यहां, हम उनमें से प्रत्येक का विस्तार से अध्ययन करेंगे। ईएसपी के तीन प्रकार निम्नलिखित हैं:

प्लेट प्रीसिपिटेटर: यह सबसे बुनियादी प्रीसिपिटेटर प्रकार है जिसमें पतले ऊर्ध्वाधर तारों की पंक्तियाँ और लंबवत रूप से व्यवस्थित बड़ी सपाट धातु की प्लेटों का ढेर होता है जिन्हें 1 सेमी से 18 सेमी की दूरी पर रखा जाता है। हवा की धारा क्षैतिज रूप से ऊर्ध्वाधर प्लेटों के माध्यम से और फिर प्लेटों के बड़े ढेर के माध्यम से पारित की जाती है। कणों को आयनित करने के लिए, तार और प्लेट के बीच एक नकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है। फिर इन आयनीकृत कणों को इलेक्ट्रोस्टैटिक बल का उपयोग करके जमी हुई प्लेटों की ओर मोड़ दिया जाता है। जैसे ही कण संग्रहण प्लेट पर एकत्र होते हैं, उन्हें वायु धारा से हटा दिया जाता है।

शुष्क इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर: इस प्रीसिपिटेटर का उपयोग सूखी अवस्था में राख या सीमेंट जैसे प्रदूषकों को इकट्ठा करने के लिए किया जाता है। इसमें इलेक्ट्रोड होते हैं जिनके माध्यम से आयनित कणों को प्रवाहित किया जाता है और एक हॉपर होता है जिसके माध्यम से एकत्रित कणों को बाहर निकाला जाता है। धूल के कणों को इलेक्ट्रोडों पर हथौड़ा मारकर हवा की धारा से एकत्र किया जाता है।

शुष्क इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर

गीला इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर: इस प्रीसिपिटेटर का उपयोग राल, तेल, टार, पेंट को हटाने के लिए किया जाता है जो प्रकृति में गीले होते हैं। इसमें संग्राहक होते हैं जिन पर लगातार पानी का छिड़काव किया जाता है और कीचड़ से आयनित कणों का संग्रह किया जाता है। वे शुष्क ईएसपी की तुलना में अधिक कुशल हैं।

ट्यूबलर प्रीसिपिटेटर: यह प्रीसिपिटेटर एक एकल-चरण इकाई है जिसमें उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रोड वाले ट्यूब होते हैं जो एक दूसरे के समानांतर व्यवस्थित होते हैं जैसे कि वे अपनी धुरी पर चल रहे हों। ट्यूबों की व्यवस्था या तो गोलाकार या वर्गाकार या षट्कोणीय मधुकोश हो सकती है जिसमें गैस ऊपर या नीचे की ओर बहती है। गैस को सभी ट्यूबों से गुजारा जाता है। वे ऐसे अनुप्रयोग ढूंढते हैं जहां चिपचिपे कणों को हटाना होता है।

फायदे और नुकसान

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर के लाभ:

ईएसपी का स्थायित्व अधिक है।

इसका उपयोग सूखी और गीली दोनों अशुद्धियों के संग्रह के लिए किया जा सकता है।

इसकी परिचालन लागत कम है.

छोटे कणों के लिए भी डिवाइस की संग्रह दक्षता अधिक है।

यह कम दबाव पर बड़ी गैस मात्रा और भारी धूल भार को संभाल सकता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर के नुकसान:

गैसीय उत्सर्जन के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता.

जगह की आवश्यकता अधिक है.

पूंजी निवेश अधिक है.

परिचालन स्थितियों में परिवर्तन के अनुकूल नहीं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर अनुप्रयोग

कुछ उल्लेखनीय इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर अनुप्रयोग नीचे सूचीबद्ध हैं:

दो-चरण प्लेट ईएसपी का उपयोग शिपबोर्ड के इंजन कक्षों में किया जाता है क्योंकि गियरबॉक्स विस्फोटक तेल धुंध पैदा करता है। एकत्रित तेल को गियर स्नेहन प्रणाली में पुन: उपयोग किया जाता है।

ड्राई ईएसपी का उपयोग थर्मल प्लांट में वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में हवा को साफ करने के लिए किया जाता है।

वे बैक्टीरिया और कवक को हटाने के लिए चिकित्सा क्षेत्र में आवेदन पाते हैं।

इनका उपयोग पौधों में रूटाइल को अलग करने के लिए जिरकोनियम रेत में किया जाता है।

इनका उपयोग धातुकर्म उद्योगों में विस्फोट को साफ करने के लिए किया जाता है।