इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर क्या है?

उद्योग हमारी आर्थिक व्यवस्था का अभिन्न अंग है, और कई लोग मानते हैं कि कारखानों की चिमनियों से निकलने वाले धुएं को सहन करना उनका अधिकार है, जो हवा को प्रदूषित करता है। लेकिन बहुत कम लोग जानते हैं कि एक सदी से भी अधिक समय से प्रौद्योगिकी के पास इसका एक उत्कृष्ट समाधान मौजूद है, जो विद्युतस्थैतिकी के रूप में है। अवक्षेपकये प्रदूषण को काफी हद तक कम करते हैं और पर्यावरण को बेहतर बनाने में मदद करते हैं।

एक क्या है इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर?

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर (ईएसपी) एक ऐसा निस्पंदन उपकरण है जिसका उपयोग बहने वाली गैस से धुएं और महीन धूल जैसे बारीक कणों को हटाने के लिए किया जाता है। यह सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला उपकरण है। वायु प्रदूषण नियंत्रणइनका उपयोग इस्पात संयंत्रों और तापीय ऊर्जा संयंत्रों जैसे उद्योगों में किया जाता है।

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

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर आरेख

कार्य सिद्धांत इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर का कार्य सिद्धांत अपेक्षाकृत सरल है। इसमें दो प्रकार के इलेक्ट्रोड होते हैं: धनात्मक और ऋणात्मक। ऋणात्मक इलेक्ट्रोड तार की जाली के रूप में होते हैं, और धनात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट के रूप में होते हैं। ये इलेक्ट्रोड लंबवत रूप से एक दूसरे के स्थान पर रखे जाते हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर का कार्य सिद्धांत

राख जैसे गैसीय कण उच्च वोल्टेज डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड द्वारा कोरोना प्रभाव से आयनित हो जाते हैं। ये कण ऋणात्मक आवेशित होकर धनात्मक आवेशित संग्राहक प्लेटों की ओर आकर्षित होते हैं।

उच्च वोल्टेज डीसी स्रोत के ऋणात्मक सिरे का उपयोग ऋणात्मक इलेक्ट्रोडों को जोड़ने के लिए किया जाता है, और डीसी स्रोत के धनात्मक सिरे का उपयोग धनात्मक प्लेटों को जोड़ने के लिए किया जाता है। ऋणात्मक और धनात्मक इलेक्ट्रोड के बीच के माध्यम को आयनित करने के लिए, धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड तथा डीसी स्रोत के बीच एक निश्चित दूरी बनाए रखी जाती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च वोल्टेज प्रवणता उत्पन्न होती है।

दो इलेक्ट्रोडों के बीच हवा का उपयोग किया जाता है। ऋणात्मक आवेशों की उच्च ऋणात्मकता के कारण इलेक्ट्रोड छड़ों या तार की जाली के आसपास कोरोना डिस्चार्ज हो सकता है। पूरी प्रणाली एक धातु के कंटेनर में बंद है जिसमें फ्लू गैसों के लिए एक इनलेट और फ़िल्टर की गई गैसों के लिए एक आउटलेट है। इलेक्ट्रोडों के आयनित होने के कारण प्रचुर मात्रा में मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो गैस के धूल कणों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे वे ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाते हैं। ये कण धनात्मक इलेक्ट्रोडों की ओर गति करते हैं और उनसे अलग हो जाते हैं।गुरुत्वाकर्षण बलविद्युतस्थैतिक अवक्षेपक से गुजरते समय द्रव गैस धूल के कणों से मुक्त हो जाती है और चिमनी के माध्यम से वायुमंडल में उत्सर्जित हो जाती है।

प्रकार के इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर

इलेक्ट्रोस्टैटिक के कई प्रकार होते हैं, और यहाँ हम उनमें से प्रत्येक का विस्तार से अध्ययन करेंगे। निम्नलिखित तीन प्रकार के ईएसपी हैं:

प्लेट प्रेसिपिटेटर: यह सबसे बुनियादी प्रेसिपिटेटर प्रकार है जिसमें पतले ऊर्ध्वाधर तारों की पंक्तियाँ और ऊर्ध्वाधर रूप से व्यवस्थित बड़ी सपाट धातु की प्लेटें होती हैं, जो एक दूसरे से 1 सेमी से 18 सेमी की दूरी पर रखी होती हैं। वायु प्रवाह को क्षैतिज रूप से ऊर्ध्वाधर प्लेटों से और फिर प्लेटों के बड़े ढेर से गुजारा जाता है। कणों को आयनित करने के लिए, तार और प्लेट के बीच एक ऋणात्मक वोल्टेज लगाया जाता है। ये आयनित कण फिर विद्युतस्थैतिक बल का उपयोग करके ग्राउंडेड प्लेटों की ओर मोड़ दिए जाते हैं। जैसे ही कण संग्रहण प्लेट पर एकत्रित होते हैं, उन्हें वायु प्रवाह से अलग कर दिया जाता है।

शुष्क इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर: इस प्रेसिपिटेटर का उपयोग राख या सीमेंट जैसे प्रदूषकों को शुष्क अवस्था में एकत्रित करने के लिए किया जाता है। इसमें इलेक्ट्रोड होते हैं जिनके माध्यम से आयनित कणों को प्रवाहित कराया जाता है और एक हॉपर होता है जिसके माध्यम से एकत्रित कणों को बाहर निकाला जाता है। इलेक्ट्रोडों पर प्रहार करके वायु प्रवाह से धूल के कणों को एकत्रित किया जाता है।

शुष्क इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपक

गीला इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर: इस प्रेसिपिटेटर का उपयोग गीले रेज़िन, तेल, टार और पेंट जैसे पदार्थों को हटाने के लिए किया जाता है। इसमें संग्राहक होते हैं जिन पर लगातार पानी का छिड़काव किया जाता है, जिससे गाद से आयनित कण एकत्रित हो जाते हैं। ये शुष्क ईएसपी की तुलना में अधिक कुशल होते हैं।

ट्यूबलर प्रेसिपिटेटर: यह प्रेसिपिटेटर एक चरण वाली इकाई है जिसमें उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रोड वाली ट्यूबें एक दूसरे के समानांतर इस प्रकार व्यवस्थित होती हैं कि वे अपनी धुरी पर चलती हैं। ट्यूबों की व्यवस्था गोलाकार, वर्गाकार या षट्भुजाकार मधुकोश हो सकती है, जिसमें गैस ऊपर या नीचे की ओर प्रवाहित होती है। गैस को सभी ट्यूबों से गुजारा जाता है। इनका उपयोग चिपचिपे कणों को हटाने के लिए किया जाता है।

लाभ और हानियाँ

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर के लाभ:

ईएसपी की टिकाऊपन उच्च है।

इसका उपयोग शुष्क और गीली दोनों प्रकार की अशुद्धियों को एकत्रित करने के लिए किया जा सकता है।

इसकी परिचालन लागत कम है।

इस उपकरण की संग्रहण क्षमता छोटे कणों के लिए भी उच्च है।

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

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर के नुकसान:

इसका उपयोग गैसीय उत्सर्जन के लिए नहीं किया जा सकता है।

स्थान की आवश्यकता अधिक है।

पूंजी निवेश अधिक है।

परिचालन स्थितियों में परिवर्तन के अनुकूल नहीं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर के अनुप्रयोग

इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर के कुछ उल्लेखनीय अनुप्रयोग नीचे सूचीबद्ध हैं:

दो-चरणीय प्लेट ईएसपी का उपयोग जहाजों के इंजन कक्षों में किया जाता है क्योंकि गियरबॉक्स विस्फोटक तेल धुंध उत्पन्न करता है। एकत्रित तेल का पुन: उपयोग गियर स्नेहन प्रणाली में किया जाता है।

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

इनका उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में जीवाणुओं और कवकों को हटाने के लिए किया जाता है।

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

इनका उपयोग धातु विज्ञान उद्योगों में विस्फोट से उत्पन्न पदार्थों को साफ करने के लिए किया जाता है।