پلاسما، يكي از جديدترين روش هاي دفع پسماند هاي جامد وما

[rdaenv]

[font=Tahoma]پلاسما، يكي از جديدترين روش هايدفع پسماند هاي جامد ومايع[/font]

[font=Tahoma]1- پيش گفتار[/font]
[font=Tahoma]معضل دفع زباله يکي از مشکلات قرن حاضر است. هرچند اجزاء زباله ارزشمندتلقي مي شود و زباله طلاي کثيف نام گرفته است ولي جهت خلاصي از اين معضل جوامع رابه راهکارهاي مختلف واداشته است. يکي از پيشرفته ترين و پرهزينه ترين روش ها روشپلاسما است. اين روش براي همه نوع پسماند مخصوصاً براي پسماندهاي ويژه نظير زبالههاي بيمارستاني بکار برده مي شود.[/font]

[font=Tahoma]2- پلاسما چيست؟[/font]
[font=Tahoma]پلاسما گاز ساده اي است که دستگاه تبديل کننده [/font][font=Tahoma](converter)[/font][font=Tahoma]آن را يونيزه مي کند سپس آن يک هادي الکتريکي موثر ويک مادهنوراني مثل قوس الکتريکي توليد مي کند که منبع انرژي زيادي است که به موادپسماندها به عنوان انرژي پرتاوي منتقل مي شود. قوس در توده پلاسما در داخل راکتورمي تواند تا 30000 درجه فارنهايت (سه برابر حرارت سطح خورشيد) بالا رود. وقتي موادپسماند در داخل راکتور در معرض انرژي شديد انتقالي قرار مي گيرد تهييج باندهايمولکولي پسماندها بسيار زياد مي شود به نحوي که مولکول هاي مواد پسماندها شکستهشده وبه عناصر يا اتم هاي تشکيل دهنده تبديل مي شوند. جذب اين انرژي بوسيله موادپسماندها است که باعث تجزيه پسماندها و فروپاشي مولکول هاي پسماند مي شود. دستگاهتبديل کننده پلاسما بوسيله کامپيوتر کنترل مي شود و به آساني قابل استفاده است ودر فشار نرمال جو خيلي ايمن و کامل عمل مي کند.[/font]

[font=Tahoma]3- سيستم چگونه کار مي کند؟[/font]
[font=Tahoma]دستگاه تبديل کننده پلاسما شامل بخش هاي زير است:[/font]
[font=Tahoma]- سيستم خوراک دهنده[/font]
[font=Tahoma]- راکتور پلاسما[/font]
[font=Tahoma]- جلا دادن گاز (تصفيه گاز)[/font]
[font=Tahoma]- مرکز کنترل کامپيوتري[/font]
[font=Tahoma]- سيستم برق رساني[/font]

[font=Tahoma]3-1- سيستم خوراک دهنده[/font]
[font=Tahoma]خوراک دادن به سيستم مي تواند به صورت جامد، مايع و گاز باشد و يا بطورهمزمان مخلوطي از شکل هاي فوق به هر نسبت مي تواند باشد. پسماندهاي جامد بسته بهترکيبشان مي تواند پمپ شود با دستگاه ماپيچ تغذيه شود ويا با فشار به داخل راکتوروارد شود. دستگاه خرد کن در جلو دستگاه تغذيه مي تواند مفيد باشد تا سايز را کاهشدهد يا قبل از تغذيه جداسازي شود.[/font]
[font=Tahoma]پسماندهاي مايع، شامل لجن، مي تواند بطور مستقيم به داخل دستگاه تبديلکننده پلاسما از ميان ديوار راکتور پلاسما از طريق يک افشانک [/font][font=Tahoma](nozzle) [/font][font=Tahoma]مخصوصپمپ شود. يک دستگاه تغذيه کننده مايع طوري طراحي مي شود که با جامدات ورودياحتمالي نيز سازگاري داشته باشد. همچنين مواد گازي شکل ممکن است از طريق يک افشانک[/font][font=Tahoma](nozzle) [/font][font=Tahoma]طراحيشده به داخل راکتور پلاسما منتقل شود.[/font]

[font=Tahoma]3-2- راکتور پلاسما [/font]
[font=Tahoma]راکتور پلاسما يک ظرف دو قسمتي استوانه اي شکل است که از فولاد ضد زنگ [/font][font=Tahoma](stainless steel)[/font][font=Tahoma]ساخته شده ويک دريچه در سقف دارد که در ميان آن مشعل پلاسما قرار داده شده است. راکتور باايزولاسيون و مواد سخت که باعث حد اکثر مقاومت در برابر انرژي داخلي شود وفولاد ضدزنگ مخزن را از گرماي شديد داخل راکتور حفظ کند پوشش داده مي شود. راکتور پلاسمابا دستگاههاي نظارتي (شامل دوربين فيلمبرداري به نحوي که اپراتور بتواند بطورواقعي تصاوير داخل راکتور را ببيند تا به عمل اپراتور دستگاه تبديل کننده پلاسماکمک کند) و دريچه هائي براي وارد کردن مواد اوليه ويک دريچه خروجي براي حذف موادذوب شده اضافي، تجهيز شده است. [/font]
[font=Tahoma]راکتور هاي کوچک تر طوري طراحي مي شوند که مواد ذوب شده را هر چند يک باراز طريق کج کردن بطور اتوماتيک در زمان بهره برداري طراحي مي شوند.[/font]
[font=Tahoma]سيستم هاي ساخته شده اخير طوري طراحي شده اند که بهره برداري مواد ذوب شدهبطور مداوم و بدون قطع عمليات سيستم با تنظيم سطح مواد ذوب شده در راکتور پلاسماقابل انجام است. اين سيستم بهره برداري ذوب مي تواند با دستگاه هاي مبدل پلاسما(در سايزهاي مختلف) انجام شود.[/font]
[font=Tahoma] راکتورهاي پلاسما بطورويژه طراحي شده اند تا مواد اوليه طوري درراکتور قرارگيرد که ابتدا از ميدان انرژي پلاسما عبور کند و جداسازي کامل مولکوليانجام شود و سپس به بخش خروجي راکتور برسد. بعلاوه راکتور پلاسما در فشار منفي کمپايه گذاري شده است به نحوي که هيچ گازي به محيط تخليه نمي شود. [/font]

[font=Tahoma]سيستم هاي مشعل پلاسما دستگاهي است که چندين سال است در صنايع متالورژي بهمنظورهاي مختلف استفاده مي شود. در نگهداري سيستم مبدل پلاسما مهمترين جنبه آننياز به تعويض الکترودها هست که تقريبا هر300 تا500 ساعت کار بايد تعويض شوند.تعويض الکترود ظرف 30 دقيقه قابل انجام است بنابراين در حداقل زمان تعطيلي سيستماين کار انجام مي شود. [/font]

[font=Tahoma]سيستم مبدل پلاسما همچنين به يک مشعل مجهز شده است که اجازه مي دهد بهاپراتور مشعل را در نقاط مختلف راکتورپلاسما هدف گيري کند. اين سيستم به اپراتوراجازه مي دهد که مواد اوليه را با سرعت و راندمان مناسب به محض ورودشان به داخلراکتورتصفيه کند و از جامد شدن مواد مذاب بر ديواره هاي رکتور اجتناب شود. [/font]

[font=Tahoma]3-3- سيستم تصفيه گاز[/font]
[font=Tahoma]سيستم تصفيه گاز شامل 6 مرحله است:[/font]
[font=Tahoma]- سيکلون جداساز با دماي بالا براي حذف ذرات ريز[/font]
[font=Tahoma]- مرحله خاموش کردن (با بازيافت گرما در صورتي که مقرون به صرفه باشد)[/font]
[font=Tahoma]- کاتريج (فشنگي) جمع کننده گرد وغبار براي حذف ذرات ريز[/font]
[font=Tahoma]- دستگاه کاتاليتيکي انتخابي کاهش يا حذف اکسيدهاي نيتروژن[/font][font=Tahoma](Nox)[/font]
[font=Tahoma]- دستگاه اسکرابر ستوني براي حذف اسيدها و فلزات تصعيد شده[/font]
[font=Tahoma]- جلادهي نهائي. [/font]

[font=Tahoma]3-4- سيکلون جداساز با دماي بالا[/font]
[font=Tahoma]مرحله اول فرايند تصفيه گاز مرحله قبل از خاموش کردن است که گاز پلاسماسرد مي شود. اين عمل با تزريق مستقيم آب از يک اسپري دراير معمولي دما را تقريباًاز 1000 درجه سانتيگراد به 650 درجه مي رساند. گاز پلاسماسپس از داخل يک خط لولهمقاوم به سمت يک لوله معمولي يک سيکلون از جنس آلياژ مخصوص که در دماي بالا مقاومو ايزوله است جريان مي يابد. هدف از اين سيکلون حذف ذرات و برگرداندن آن ها بهراکتور پلاسما مي باشد.[/font]
[font=Tahoma] [/font]5- [font=Tahoma]خاموش کردن[/font]
[font=Tahoma]سپس گاز تبديل شده پلاسما به سمت يک اسپري دراير جريان مي يابد که طراحيشده است که دماي گاز را بسرعت از 650 تا 120 درجه سانتيگراد کاهش دهد. اهميت اينکاهش دما در امان ماندن از تشکيل دي اکسين ها و فوران ها است که محصول فرعي مزاحمضايعات سوزهاست. اصولاً دي اکسين ها و فوران ها در دماي بخصوصي (330 – 190 درجهسانتيگراد) و در مدت زمان مشخصي تشکيل مي شود که با خاموش کردن سيستم از تشکيل آنها جلوگيري مي شود. [/font]

[font=Tahoma]3-6- دستگاه جمع کننده گرد وغبار فشنگي شکل[/font][font=Tahoma]گاز پلاسما سپس به جمع کننده گردوغبار فشنگي شکل با دماي بالا و المنت هايگرم شده که از تبديل شدن به مايع جلوگيري شود جريان مي يابد. اين واحد مي تواندبطور اتوماتيک با فشار باد به عقب جامدات جمع شده را به راکتور پلاسما منتقلنمايد. [/font]

[font=Tahoma]3-7- احياء کاتاليتيکي انتخابي [/font][font=Tahoma](SCR)[/font]
[font=Tahoma]همراه با خارج شدن گرد وغبار از واحد جمع کننده گرد وغبار، گاز پلاسمامجدداً تا حدود 310 درجه سانتيگراد گرم مي شود براي احياء کاتاليتيکي انتخابي [/font][font=Tahoma]NOx[/font][font=Tahoma]دريک واحد استاندارد طراحي شده براي اين منظور هيدروژن موجود در گاز پلاسما بااکسيدهاي نيتروژن [/font][font=Tahoma]NOx[/font][font=Tahoma]واکنش ميدهد و گاز نيتروژن و آب تشکيل مي دهد. در مواقعي که درگاز پلاسما هيدروژن وجود ندارد ( براي مثال درزمان شروع وقتي که مواد فرايندحاوي کربن نباشد ) اوره افزوده مي شود تا [/font][font=Tahoma]NOx[/font][font=Tahoma]احياء شود.[/font]

[font=Tahoma]3-8- پکيج (بسته) اسکرابر ستوني[/font]
[font=Tahoma]در زمان خروج مواد مرحله احياء کاتاليتيکي انتخابي، گاز پلاسما با تزريقمستقيم آب تحت فشار خاموش شدن نهائي قرار ميگيرد تا دما را تا زير 50 درجهسانتيگراد کاهش دهد. و شرايط رابراي حذف گازهاي اسيدي در يک پکيج اسکرابر ستونيافقي استاندارد فراهم مي کند. مواد معدني ديگردر مايع اسکرابر مانند يون هاي عموميشامل کلرايد، فلورايد، سولفات، فسفات، سديم و کلسيم حل مي شوند. براي مديريت تشکيلنمک ها محلول اسکرابر حذف و با آب شيرين دوباره پر مي شود. فاضلاب معمولاً قبل ازتخليه به فاضلاب شهر نياز به تصفيه بيشتري ندارد مگر اينکه بطور اتفاقي فلزاتسنگين با غلظت زياد از طريق خوراک دهي به سيستم وارد شود. تقريباً 75% فلزات موجوددر پسماندها وبه همراه پسماندها ذوب و تبخير مي شوند ودر گاز هاي پلاسما وارد ميشوند ودر آنجا در اسکرابرو فيلتر کربن گرفتار مي شوند (در زير مشاهده کنيد).فاضلاب همچنين حاوي ذرات زير يک ميکرون مي باشد. [/font]

[font=Tahoma]سرانجام يک فن با سرعت متغير و استاندارد در خروجي تصفيه گاز، گازپلاسمارا از ميان کل سيستم مي کشد و يک حالت ثابت با يک فشار کم قدرت در داخلرکتور پلاسما پايه گذاري مي کند. [/font]

[font=Tahoma]سيستم به نحوي طراحي شده است که بطور ساده بهره برداري مي شود سطحمهارت اپراتور لازم نيست که خيلي بالاتر از کسي که يک تکنيک متوسط دارد باشد.[img]modules/Forums/images/smiles/54.gif[/img][/font]