หน่วย ที่ 6 อุปกรณ์ควบคุมมลพิษ ...อ...

6-1อุปกรณ์ควบคุมมลพิษชนิดก๊าซและไอ

ลภัส 54114-6 ครั้งที่ 1 (10.2.52) เครื่อง IMac 1

หน่วยที่6

อุปกรณ์ ควบคุม มลพิษ ชนิด ก๊าซ และ ไอ

รอง ศาสตราจารย์ ดร.จัก รกฤษณ์ ศิวะ เดชา เทพ

6-2 สุขศาสตร์อุตสาหกรรม:การควบคุม


แผนการ สอน ประจำ หน่วย

ชุด วิชา สุข ศาสตร์ อุตสาหกรรม: การ ควบคุม

หน่วย ที่ 6 อุปกรณ์ ควบคุม มลพิษ ชนิด ก๊าซ และ ไอ

ตอน ที่6.1 อุปกรณ์ ควบคุม มลพิษ ชนิด ก๊าซ และ ไอ ที่ ใช้ หลัก การ ดูด ซึม

6.2 อุปกรณ์ ควบคุม มลพิษ ชนิด ก๊าซ และ ไอ ที่ ใช้ หลัก การ ดูด ซับ

6.3 อุปกรณ์ ควบคุม มลพิษ ชนิด ก๊าซ และ ไอ ที่ ใช้ หลัก การ เผา ไหม้

แนวคิด1. การ ดูด ซึม เป็นก ระ บวน การ ทาง วิศวกรรม เคมี โดย ใช้ หลัก การ ถ่าย โอน มวลสาร จาก กระแส อากาศ ไป ยัง

ของเหลว ที่ เป็น ตัว ทำ ละลาย อุปกรณ์ การ ดูด ซึม มี 3 ประเภท ได้แก่ แพค ทาว เออร์ เพลท คอลัมน์ และ

หอ ส เปรย์ ใน การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ ต้อง มี การ ตรวจ สอบ สภาพ ของ อุปกรณ์ การ สังเกตการณ ์

ทำงาน ของ อุปกรณ์ และ การ ตรวจ วัด ค่า ต่างๆ

2. การ ดูด ซับ เป็นก ระ บวน การ ที่ โมเลกุล ของ ก๊าซ ถูก ดูด ออก จาก กระแส อากาศ ไป จับ ติด กับ ผิว ด้าน ใน ของ

วัตถุ ของแข็ง ที่ ใช้ เป็น ตัว ดูด ซับ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ แบ่ง เป็น 2 ประเภท คือ ประเภท ที่ ไม่ สามารถ นำ สาร

ดูด ซับ มา ใช้ ใหม่ และ ประเภท ที่ สามารถ นำ สาร ดูด ซับ มา ใช้ ใหม่ ใน การ ใช้ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ ต้อง คำนึง ถึง

องค ์ประกอบ ดา้น ตา่งๆ ที ่เกีย่วขอ้ง กบั ประสทิธภิาพ ของ การ ดดู ซบั ใน การ บำรงุ รกัษา ตอ้ง ม ีการ ตรวจ สอบ

อุปกรณ์ และ การ สังเกต ความ ผิด ปกติ จาก การ ทำงาน ของ อุปกรณ์

3. การ เผา ไหม้ เป็นก ระ บวน การ ทาง เคมี ซึ่ง เกิด จาก การ รวม ตัว ของ ก๊าซ ออกซิเจน กับ เชื้อ เพลิง แล้ว เกิด

พลังงาน ความ ร้อน ออก มา อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ มี 3 ประเภท คือ 1) แฟลร์ 2) อุปกรณ์ ที่ ใช้ ความ ร้อน

โดยตรง และ 3) อุปกรณ์ ที่ ใช้ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ใน การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ ต้อง มี การ

ตรวจ สอบ สภาพ ของ อุปกรณ์ การ สังเกต ประสิทธิภาพ และ การ บันทึก อุณหภูมิ ของ การ เผา ไหม้

วัตถุประสงค์เมื่อ ศึกษา หน่วย ที่ 6 จบ แล้ว นักศึกษา สามารถ

1. อธิบาย หลัก การ ประเภท การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซึม ได้

2. อธิบาย หลัก การ ประเภท การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซับ ได้

3. อธิบาย หลัก การ ประเภท การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ ได้



กิจกรรม ระหว่าง เรียน1. ทำ แบบ ประเมิน ผล ตนเอง ก่อน เรียน หน่วย ที่ 6

2. ศึกษา เอกสาร การ สอน ตอน ที่ 6.1–6.3

3. ปฏิบัติ กิจกรรม ตาม ที่ ได้ รับ มอบ หมาย ใน เอกสาร การ สอน แต่ละ ตอน

4. ฟัง รายการ วิทยุ กระจาย เสียง (ถ้า มี)

5. ชม รายการ วิทยุ โทรทัศน์ (ถ้า มี)

6. ชม วีดิ ทัศน์ ประกอบ ชุด วิชา (ถ้า มี)

7. เข้า รับ การ สอน เสริม (ถ้า มี)

8. ทำ แบบ ประเมิน ผล ตนเอง หลัง เรียน หน่วย ที่ 6

สื่อ การ สอน1. เอกสาร การ สอน

2. แบบ ฝึก ปฏิบัติ

3. รายการ สอน ทาง วิทยุ กระจาย เสียง (ถ้า มี)

4. รายการ สอน ใน วีดิ ทัศน์ ประกอบ ชุด วิชา (ถ้า มี)

5. รายการ สอน ทาง วิทยุ โทรทัศน์ (ถ้า มี)

6. การ สอน เสริม (ถ้า มี)

การ ประเมิน ผล1. ประเมิน ผล จาก แบบ ประเมิน ผล ตนเอง ก่อน เรียน และ หลัง เรียน

2. ประเมิน ผล จาก กิจกรรม และ แนว ตอบ ท้าย เรื่อง

3. ประเมิน ผล จาก การ สอบไล่ ประจำ ภาค การ ศึกษา

เมื่อ อ่าน แผนการ สอน แล้ว ขอ ให้ ทำ แบบ ประเมิน ผล ตนเอง ก่อน เรียน

หน่วย ที่ 6 ใน แบบ ฝึก ปฏิบัติ แล้ว จึง ศึกษา เอกสาร การ สอน ต่อ ไป



ตอนที่6.1

อุปกรณ์ ควบคุม มลพิษ ชนิด ก๊าซ และ ไอ ที่ ใช้ หลัก การ ดูด ซึม

โปรด อ่าน หัว เรื่อง แนวคิด และ วัตถุประสงค์ ของ ตอน ที่ 6.1 แล้ว จึง ศึกษา ราย ละเอียด ต่อ ไป

หัว เรื่อง6.1.1 หลัก การ ดูด ซึม

6.1.2 ประเภท ของ อุปกรณ์ การ ดูด ซึม

6.1.3 การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซึม

แนวคิด1. การ ดูด ซึม เป็นก ระ บวน การ ทาง วิศวกรรม เคมี ซึ่ง ใช้ หลัก การ ถ่าย โอน มวลสาร ที่ เป็น ก๊าซ หรือ ไอ ออก

จาก กระแส อากาศ ไป ยัง ตัว ทำ ละลาย ที่ เป็น ของเหลว ระบบ การ ดูด ซึม แบ่ง เป็น แบบ ที่ ใช้ น้ำ เป็น

ตัว ทำ ละลาย และ แบบ ที่ ไม่ ใช้ น้ำ เป็น ตัว ทำ ละลาย โดย มี กลไก ของ การ ดูด ซึม ตาม แบบ จำลอง ของ

ทฤษฎี เยื่อ 2 ชั้น

2. อุปกรณ์ การ ดูด ซึม แบ่ง ออก เป็น 3 ประเภท คือ แพค ทาว เออร์ เพลท คอลัมน์ และ หอ ส เปรย์ โดย

มีหน้า ที่ ใน การ ทำให้ เกิด การ สัมผัส กัน ระหว่าง กระแส อากาศ ที่ มี มลพิษ ปน เปื้อน กับ ของเหลว ที่ เป็น

ตัว ทำ ละลาย เพื่อ ให้ เกิด การ ถ่าย โอน มวลสาร ระหว่าง กระแส อากาศ กับ ของเหลว

3. ใน การ ใช้ และ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซึม ต้อง มี การ ตรวจ สอบ สภาพ ของ อุปกรณ์ การ สังเกต การ

ทำงาน ของ อุปกรณ์ และ การ ตรวจ วัด ค่า ต่างๆ เพื่อ ให้ อุปกรณ์ ทำงาน ตาม ปกติ และ มี ประสิทธิภาพ

ตาม ที่ ได้ ออกแบบ ไว้

วัตถุประสงค์เมื่อ ศึกษา ตอน ที่ 6.1 จบ แล้ว นักศึกษา สามารถ

1. อธิบาย ความ หมาย ระบบ และ กลไก ของ การ ดูด ซึม ได้

2. อธิบาย ราย ละเอียด ของ อุปกรณ์ การ ดูด ซึม แต่ละ ประเภท ได้

3. อธิบาย วิธี การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซึม ได้



เรื่องที่6.1.1

หลัก การ ดูด ซึม

1. ความ หมาย และ กระบวนการ ดูด ซึมการ ดูด ซึม (absorption) เป็นก ระ บวน การ ทาง วิศวกรรม เคมี ซึ่ง ใช้ หลัก การ การ ถ่าย โอน มวลสาร (mass

transfer) ที่ เป็น ก๊าซ (หรือ ไอ) ซึ่ง มี ความ สามารถ ใน การ ละลาย (soluble gas) ออก จาก กระแส อากาศ ไป ยัง ตัว ทำ

ละลาย ที่ เป็น ของเหลว (solvent liquid) โดย ทำให้ กระบวนการ นี้ เกิด ขึ้น ใน เครื่อง มือ หรือ อุปกรณ์ ที่ จัด ให้ มี การ สัมผัส

กัน ระหว่าง กระแส อากาศ และ ตัว ทำ ละลาย ดัง กล่าว โดย ใช้ แรง ผลัก (driving force) เป็น ตัว ผลัก ดัน ให้ เกิด การ ถ่าย โอน

มวลสาร แรง ผลัก ที่ ใช้ ใน การ ผลัก ก๊าซ ที่ ต้องการ กำจัด ออก มา จาก กระแส อากาศ ไป สู่ ตัว ทำ ละลาย ได้แก่ ความ แตก ต่าง

ของ ความ ดัน ย่อย (partial pressure) ของ ก๊าซ ชนิด นั้นๆ ใน กระแส อากาศ ที่ ถูก ปล่อย ออก มา กับ ความ ดัน ไอ (vapor

pressure) ของ ก๊าซ ชนิด ดัง กล่าว ที่ ผิว หน้า ของ สารละลาย ที่ สัมผัส กับ ก๊าซ นั้น การ ดูด ซึม จะ เกิด ขึ้น เมื่อ แรง ผลัก เป็น บวก

กล่าว คือ ก๊าซ จะ ออก จาก กระแส อากาศ ไป สู่ ตัว ทำ ละลาย แต่ ถ้า แรง ผลัก เป็น ลบ จะ ไม่มี การ ดูด ซึม เกิด ขึ้น สิ่ง ที่ เกิด ขึ้น คือ

กระบวนการ ที ่ตรง กนั ขา้ม กบั การ ดดู ซมึ นัน่ คอื ด ีชอป ชัน่ (desorption) หรอื ส ตร ิป ปิง้ (stripping) ไดแ้ก ่กระบวนการ

ที่ ก๊าซ ออก จาก ตัว ทำ ละลาย ไป สู่ กระแส อากาศ ซึ่ง ใช้ ใน การ กำจัด สาร มลพิษ ที่ ปะปน อยู่ ใน น้ำ เสีย (wastewater)

การ ดดู ซมึ เปน็ วธิ ีที ่ใช ้อยา่ง แพร ่หลาย สำหรบั การ บำบดั กา๊ซ ชนดิ สา รอ น ินท รยี ์อตัรา การ ดดู ซมึ ขึน้ กบั คณุสมบตั ิ

ทาง กายภาพ ของ ก๊าซ เช่น การ แพร่ กระจาย อัตรา การ ไหล ความ เข้ม ข้น ความ หนา แน่น และ สภาวะ ของ ตัว ทำ ละลาย

เช่น อุณหภูมิ อัตรา การ ไหล ของ ของเหลว เป็นต้น

การ ดูด ซึม เกิด ขึ้น ได้ ทั้ง ทาง กายภาพ และ ทาง เคมี การ ดูด ซึม ทาง กายภาพ เกิด ขึ้น เมื่อ ก๊าซ ที่ ถูก ดูด ซึม ละลาย

อยู่ ใน ตัว ทำ ละลาย โดย ไม่มี ปฏิกิริยา เคมี เกิด ขึ้น หาก เกิด ปฏิกิริยา เคมี ระหว่าง ก๊าซ ที่ ถูก ดูด ซึม กับ ตัว ทำ ละลาย ก็ จะ

เป็นการ ดูด ซึม ทาง เคมี ถ้า ก๊าซ ที่ ปน เปื้อน ใน กระแส อากาศ นั้น ละลาย ใน ตัว ทำ ละลาย ได้ ดี การ บำบัด ด้วย วิธี การ ดูด ซึม

จะ มี ประสิทธิภาพ สูง ดัง นั้น สำหรับ ก๊าซ ปน เปื้อน ที่ ละลาย ไม่ ดี ใน ตัว ทำ ละลาย บาง ครั้ง อาจ ต้อง มี การ เติม สาร เคมี เข้าไป

ใน สาร เคมี อาจ ช่วย ให้การ ละลาย ของ ก๊าซ ดี ขึ้น เพื่อ เพิ่ม ความ สามารถ ใน การ ละลาย ของ ก๊าซ ที่ ปน เปื้อน นั้น เช่น การ

เติม สาร โซเดียม ซิ เตต ใน การ ดูด ซึม ก๊าซ ซัลเฟอร์ ได ออกไซด์ หรือ อาจ เกิด ปฏิกิริยา เคมี ระหว่าง สาร เคมี ที่ เติม เข้าไป กับ

ก๊าซ ปน เปื้อน เช่น การ ใช้ ปูน ขาว ใน การ พ่น จับ ก๊าซ ซัลเฟอร์ ได ออกไซด์ เป็นต้น การ เลือก ตัว ทำ ละลาย ที่ ใช้ ใน การ ดูด

ซึม ควร พิจารณา ถึง ประสิทธิภาพ ที่ ต้องการ และ ราคา ของ สาร เคมี โดย ทั่วไป มัก ใช้ น้ำ เป็น ตัว ทำ ละลาย เนื่องจาก ก๊าซ

ปน เปื้อน ส่วน ใหญ่ สามารถ ละลาย ใน น้ำ ได้ อีก ทั้ง น้ำ ยัง สามารถ หา ได้ ง่าย และ ราคา ถูก

ตัว ทำ ละลาย ที่ ดี ควร มี คุณสมบัติ ดัง ต่อ ไป นี้

1. สามารถ ละลาย ก๊าซ ที่ ต้องการ กำจัด ออก จาก ระ แส อากาศ ได้ ดี

2. ควร มี อัตรา การ ระเหย ต่ำ เพื่อ ลด การ สูญ เสีย ตัว ทำ ละลาย

3. ควร เป็น สาร ที่ ไม่ กัดกร่อน เพื่อ ช่วย ลด ค่า บำรุง รักษา เครื่อง มือ

4. ควร มี ราคา ไม่ แพง และ หา ง่าย

5. ควร มี ความ หนืด ต่ำ เพื่อ ช่วย เพิ่ม การ ดูด ซึม และ ลด การ เกิด ท่วม ขัง ของ ตัว ทำ ละลาย ใน อุปกรณ์ (flood-

ing)

6) ควร เป็น สาร ที่ ไม่ เป็น พิษ ไม่ ติดไฟ และ มี จุดเยือกแข็ง ต่ำ



2. ระบบ การ ดูด ซึมระบบ การ ดูด ซึม แบ่ง ออก เป็น 2 แบบ ได้แก่ แบบ ที่ ใช้ น้ำ เป็น ตัว ทำ ละลาย และ แบบ ที่ ไม่ ใช้ น้ำ เป็น ตัว ทำ ละลาย

แต่ สารละลาย อินทรีย์ ที่ มี ค่า การ ระเหย ต่ำ เป็น ตัว ทำ ละลาย แทน ดังนี้

2.1 ระบบที่ใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย (aqueous systems) ใน ระบบ นี้ ก๊าซ ที่ ต้องการ กำจัด ออก ไป จะ ต้อง มี

ความ สามารถ ใน การ ละลาย (solubility) ใน น้ำ ที่ เพียง พอ ณ อุณหภูมิ ของ กระแส อากาศ เสีย ที่ ถูก ปล่อย ออก มา จาก

กระบวนการ ผลิต สำหรับ ก๊าซ ที่ มี ความ สามารถ ใน การ ละลาย ใน น้ำ ต่ำ เช่น ซัลเฟอร์ ได ออกไซด์ จะ ต้อง ใช้ น้ำ ใน การ

บำบัด เป็น ปริมาณ มาก จึง ไม่ เหมาะ สม ที่ จะ ใช้ น้ำ ใน การ บำบัด ก๊าซ ที่ เหมาะ สำหรับ ใช้ น้ำ ใน การ บำบัด ได้แก่ ก๊าซ ไฮ โดร -

คลอ ริค (hydrochloric) และ ก๊าซ ไฮ โดรฟลู ออ ริค (hydrofluoric) เป็นต้น และ ถ้า ยิ่ง ใช้ น้ำ ที่ มี ค่า pH สูง หรือ มี ความ

เป็น ด่าง ก็ จะ ช่วย เพิ่ม ประสิทธิภาพ ใน การ กำจัด ก๊าซ ที่ มี คุณสมบัติ เป็นก รด ดัง กล่าว ให้ สูง ขึ้น ใน บาง ครั้ง จึง มี การ ใช้

น้ำ จาก แหล่ง น้ำ ที่ มี ค่า pH สูง หรือ เติม สาร เคมี ที่ มี ความ เป็น ด่าง ลง ใน น้ำ เพื่อ เพิ่ม ค่า pH ของ น้ำ สูง ขึ้น เช่น การ เติม

โซดาไฟ หรือ ปูน ขาว เป็นต้น โดย ทั่วไป แล้ว จะ ใช้ น้ำ เป็น ตัว ทำ ละลาย เพื่อ กำจัด สาร อินทรีย์ ที่ มี คุณสมบัติ ใน การ ละลาย

น้ำ ได้ ดี เท่านั้น

2.2ระบบที่ไม่ใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย(nonaquousSystems) ใน ระบบ นี้ จะ ใช้ ของเหลว ที่ เป็น สาร อินทรีย์

เช่น ได เม ทธิ ลอน า ลีน (dimethylanaline) และ เอ มีน (amines) เป็น ตัว ทำ ละลาย แทน น้ำ ข้อ จำกัด ของ ของเหลว หรือ

สารละลาย เหล่า นี้ คือ สามารถ ที่ จะ ใช้ได้ เฉพาะ กับ กระแส อากาศ เสีย ที่ มี สาร มลพิษ ปน เปื้อน เป็น ก๊าซ ล้วนๆ ไม่มี อนุภาค

เจือปน เพราะ ถ้า หากว่า มี อนุภาค เจือปน อยู่ ใน กระแส อากาศ แล้ว จะ ทำให้ เกิด การ รวม ตัว ระหว่าง ตัว ทำ ละลาย ดัง กล่าว

กับ อนุภาค กลาย เป็น กาก ตะกอน (sludges) ซึ่ง ยาก ที่ จะ กำจัด ออก ไป ใน ภาย หลัง

สารละลาย อินทรีย์ นี้ เหมาะ สำหรับ ใช้ ใน การ บำบัด ไอ ของ สาร อินทรีย์ เพราะ ไอ ของ สาร อินทรีย์ จะ ละลาย และ

ผสม กัน ได้ ดี กับ สารละลาย เหล่า นี้ และ เมื่อ ต้องการ นำ ไอ ของ สาร อินทรีย์ เหล่า นั้น มา ใช้ ใหม่ ก็ สามารถ สกัด ออก มา ได้ที่

อุณหภูมิ ต่ำ ซึ่ง จะ เป็นการ ประหยัด พลังงาน พวก ไฮโดรคาร์บอน ที่ มี น้ำ หนัก โมเลกุล มาก ชนิด ต่างๆ เช่น เฮก ซา ดี เคน

(hexadecane) ก็ สามารถ ใช้ ใน การ ดูด ซึม ไอ ของ สาร อินทรีย์ ที่ มี ความ เข้ม ข้น ต่ำๆ ได้ ดี

ใน ระบบ การ ดูด ซึม ไม่ ว่า จะ เป็น ระบบ ที่ ใช้ น้ำ หรือ ไม่ ใช้ น้ำ ก็ตาม อาจ ใช้ วิธี ง่ายๆ โดย การ ผ่าน ก๊าซ ที่ ต้องการ

ดูด ซึม ผ่าน ตัว ทำ ละลาย เมื่อ ดูด ซึม แล้ว ก็ กำจัด ตัว ทำ ละลาย ที่ ปน เปื้อน แล้ว นั้น ทิ้ง ไป โดย ไม่ นำ มา ใช้ อีก หรือ หลัง จาก

การ ดูด ซึม แล้ว อาจ นำ ตัว ทำ ละลาย มา แยก ก๊าซ หรือ ไอ ที่ ดูด ซึม เอา ไว้ เพื่อ นำ สารละลาย นั้น มา ใช้ ใหม่

3. กลไก ของ การ ดูด ซึมการ ดูด ซึม เป็นการ เคลื่อน ย้าย มวล ของ ก๊าซ หรือ ไอ ที่ เป็น สาร มลพิษ ออก จาก กระแส อากาศ ไป สู่ ตัว ทำ ละลาย

แบบ จำลอง ที่ ใช้ สำหรับ อธิบาย กลไก ของ กระบวนการ ดูด ซึม คือ ทฤษฎี เยื่อ 2 ชั้น (two films theory) แบบ จำลอง นี้

อธิบาย เกี่ยว กับ การ เคลื่อน ย้าย มวล ที่ มี อยู่ ใน สถานะ ก๊าซ และ ของเหลว บริเวณ ระหว่าง ผิว ของ 2 ส่วน ดัง ภาพ ที่ 6.1 คือ

ส่วน ของ ก๊าซ และ ของเหลว



ภาพ ที่ 6.1 ทฤษฎี เยื่อ 2 ชั้นที่มา: ตำรา บำบัด มลพิษ อากาศ

ทฤษฎ ีนี ้สมมต ิวา่ สว่น ของ กา๊ซ และ ของเหลว ม ีการ ผสม อยา่ง สมบรูณ ์ทำให ้ผวิ ของ สว่น ที ่เปน็ กา๊ซ และ ของเหลว

สัมผัส กัน และ มี การ ถ่าย โอน มวลสาร ของ สิ่ง ที่ อยู่ ใน ก๊าซ หรือ ของเหลว โดย การ แพร่ กระจาย ของ โมเลกุล ทะลุ ผ่าน เยื่อ ที ่

กั้น ระหว่าง ก๊าซ กับ ของเหลว จน กระทั่ง เข้า สู่ จุด สมดุล จาก ภาพ ที่ 6.1 เมื่อ การ แพร่ กระจาย ของ โมเลกุล ของ สาร เข้า สู่ จุด

สมดุล แล้ว ความ เข้ม ข้น ของ มวล ของ สาร A ใน สถานะ ก๊าซ จะ เปลี่ยน จาก PAG

เป็น PAI

ที่ ผิว ระหว่าง เนื้อเยื่อ ทั้ง 2 ใน

ทำนอง เดียวกัน ความ เข้ม ข้น ของ มวล ของ สาร ใน สถานะ ของเหลว จะ เปลี่ยน จาก CAI

เป็น CAL

อัตราส่วน การ เคลื่อน

ย้าย อธิบาย ได้ โดย สมการ ต่อ ไป นี้

NA = k

g (P

AG – P

AI)

NA = k

i (C

AG – C

AI)

เมื่อ NA = อัตราส่วน ของ การ เคลื่อน ย้าย องค์ ประกอบ ของ สาร A กรัม โมล/ชั่วโมง ตาราง เมตร

kg = ค่า สัมประสิทธิ์ การ เคลื่อน ย้าย มวล สถานะ ก๊าซ กรัม โมล/ชั่วโมง ตาราง เมตร Pa

ki = ค่า สัมประสิทธิ์ การ เคลื่อน ย้าย มวล สถานะ ของเหลว กรัม โมล/ชั่วโมง ตาราง เมตร Pa

ค่า สัมประสิทธิ์ การ เคลื่อน ย้าย มวล kg และ k

i แสดง ถึง ค่า ความ ต้านทาน การ ไหล ของ ตัว ทำ ละลาย ที่ พบ ว่า มี

การก ระ จาย ทะลุ ผ่าน ผิว เนื้อเยื่อ สมการ ทั้ง 2 จะ มี ความ แตก ต่าง กัน ใน การ ใช้ งาน เนื่องจาก ไม่ สามารถ วัด ค่า ความ เข้ม

ข้น ที่ ระหว่าง เนื้อเยื่อ ทั้ง 2 ได้ จึง ได้ มี การ อธิบาย การ เคลื่อน ย้าย มวล ที่ สภาวะ สมดุล และ มี การ รวม ค่า ความ ต้านทาน

ของ แต่ละ เนื้อเยื่อ ที่ มี อยู่ ทั้งหมด เข้าไป ด้วย ซึ่ง ถ้า เส้น สมดุล เป็น เส้น ตรง อัตรา การ ดูด ซึม จะ เป็น ดังนี้

Bulk Gas Phase Bulk Liquld Phase

PAG Partial Pressure

Driving Force

Concentration

Driving Force

CAL

Gas

FilmLiquid

Film

PAI

CAI



NA = K

OG (P

AG – P

A.)

NA = K

OL (C

A. – CAI)

เมื่อ PA. = ความ ดัน ที่ จุด สมดุล ของ ตัว ทำ ละลาย A

CA = ความ เข้ นข้ นที่ จุด สมดุล ของ ตัว ทำ ละลาย A

KOG

= ค่า สัมประสิทธิ์ พื้น ฐาน ของ การ เคลื่อน ย้าย มวล ทั้งหมด ใน สภาวะ ก๊าซ, กรัม โมล/ชั่วโมง ตาราง

เมตร Pa

KOL

= ค่า สัมประสิทธิ์ พื้น ฐาน ของ การ เคลื่อน ย้าย มวล ทั้งหมด ใน สภาวะ ของเหลว, กรัม โมล/ชั่วโมง

ตาราง เมตร Pa

ที่ จุด สมดุล ค่า สัมประสิทธิ์ การ เคลื่อน ย้าย มวล ทั้งหมด จะ สัมพันธ์ กับ ค่า สัมประสิทธิ์ การ เคลื่อน ย้าย มวล

แต่ละ ตัว ดังนี้

= +

= +

H เป็น ค่า คงที่ ของ Henry’s Law จาก สมการ ถ้า H มี ค่า น้อย มาก หมาย ถึง ก๊าซ สามารถ ละลาย ได้ ดี ใน

ของเหลว ดัง นั้น KOG

มี ค่า ใกล้ เคียง กับ kg และ การ ดูด ซึม ดัง กล่าว นั้น จะ ถูก ควบคุม ด้วย เยื่อ ก๊าซ ใน ทาง ตรง กัน ข้าม

ถ้า H มี ค่า มาก จะ มี ผล ทำให้ KOL

มี ค่า ใกล้ เคียง กับ ki นั้น คือ ก๊าซ ละลาย ยาก ใน ของเหลว จะ ถูก ควบคุม ด้วย เยื่อ ของ

ของเหลว ดัง นั้น ส่วน ใหญ่ ระบบ การ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ จะ ใช้ ระบบ ควบคุม ด้วย ก๊าซ

กิจกรรม 6.1.1

จงอธิบายกลไกของการดูดซึมที่ใช้ในการบำบัดมลพิษทางอากาศ

แนว ตอบ กิจกรรม 6.1.1

กลไกของการดูดซึมที่ใช้ในการบำบัดมลพิษทางอากาศอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีเยื่อ 2ชั้นซึ่งสมมติว่า

ก๊าซมลพิษที่ต้องการบำบัดมีการผสมกับของเหลวที่เป็นตัวทำละลายทำให้ผิวของทั้ง 2ส่วนสัมผัสกันและมี

การถ่ายโอนมวลสารของก๊าซมลพิษจากกระแสอากาศเสียไปสู่สารละลาย โดยการถ่ายโอนนั้นถูกควบคุมด้วย

ส่วนที่เป็นเยื่อก๊าซ

1 K

OG

1 K

g

1 H.

kg

H K

i

1 K

OL

1 K

i




ประเภท ของ อุปกรณ์ การ ดูด ซึม

หน้าที่ ของ อุปกรณ์ ระบบ การ ดูด ซึม คือ การ ทำให้ เกิด การ สัมผัส กัน ระหว่าง กระแส อากาศ ที่ มี มลพิษ ปน เปื้อน

กับ ของเหลว ที่ เป็น ตัว ทำ ละลาย โดย ทำให้ ของเหลว กลาย เป็น หยด เล็กๆ หรือ เป็น แผ่น ฟิล์ม บางๆ เพื่อ เพิ่ม พื้นที่ ผิว ใน

การ สัมผัส ซึ่ง จะ ทำให้ เกิด การ ถ่าย โอน มวลสาร ได้ ดี อุปกรณ์ ระบบ การ ดูด ซึม ที่ นิยม ใช้ กัน มาก มี ดัง ต่อ ไป นี้

1. แพค ทาว เออร์ (packed tower)แพค ทาว เออร์ (packed tower) เป็น อุปกรณ์ ที่ ทำให้ เกิด การ ถ่าย โอน มวลสาร ได้ ดี มาก จึง ทำให้ แพค

ทาว เอ อร์ มี ขนาด เล็ก เมื่อ เปรียบ เทียบ กับ อุปกรณ์ ชนิด อื่นๆ ที่ ใช้ สำหรับ บำบัด มลพิษ ทาง อากาศ จาก แหล่ง เดียวกัน

แพค ทาว เอ อร์ ที่ นิยม ใช้ มี 2 แบบ ได้แก่ แบบ ไหล สวน ทาง (countercurrent) และ แบบ ไหล ผ่าน (cross-flow)

ดัง แสดง ใน ภาพ ที่ 6.2 (a) และ 6.2 (b) ตาม ลำดับ

ภาพ ที่ 6.2 (a) ภาพ ที่ 6.2 (b)

ภาพ ที่ 6.2 แพค ทาว เออร์ที่มา: การ จัดการ และ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

วัสดุ ที่ บรรจุ ใน แพค คอลัมน์ (packed column) หรือ แพค เบด (packed bed) เพื่อ ใช้ เป็น ตัวกลาง สำหรับ

เพิ่ม พื้นที่ ผิว ของ การ สัมผัส อาจ จะ เป็น วัสดุ แบบ ต่างๆ ดัง ภาพ ที่ 6.3

วัสดุ ที่ ใช้ บรรจุ ใน แพค คอลัมน์ นี้ ควร จะ มี พื้นที่ ผิว มาก เพื่อ บรรจุ ใน แพค คอลัมน์ แล้ว จะ ทำให้ เกิด การ สัมผัส

ระหว่าง ก๊าซ กับ ของเหลว ได้ มาก และ ควร จะ มี ช่อง ว่าง (void space) มาก พอ เพื่อ ให้ ของเหลว ไหล ได้ โดย สะดวก

รวม ทั้ง ต้อง มี ความ แข็ง แรง ทนทาน พอ สมควร ไม่ แตกหัก ง่าย เมื่อ ทำการ บรรจุ และ ใช้ งาน นอกจาก นี้ วัสดุ ดัง กล่าว

ต้อง ไม่ ทำ ปฏิกิริยา กับ สาร เคมี และ ราคา ไม่ สูง จน เกิน ไป นัก วัสดุ ที่ มี รูป ร่าง แบบ อาน ม้า (saddles) จะ ทำให้ การ สัมผัส

ระหว่าง ก๊าซ และ ของเหลว ดี มาก รวม ทั้ง มี การ สูญ เสีย ความ ดัน น้อย กว่า วัสดุ ชนิด อื่นๆ ข้อ เสีย ของ วัสดุ ชนิด นี้ คือ

Gas OutScrubbing water

Liquid in

PackingColumn

Packedelements

GasIn

Gas distributorand

Packing support

Liquid out

Packedbed

Gas Flow

Water outlet



มี ราคา แพง วัสดุ ชนิด พอลล์ ริง (pall ring) จะ ทำให้ มี การ ถ่าย โอน มวลสาร ดี กว่า ชนิด แรส ชิก ริง (raschig ring) หรือ

เลส ซิ่ง ริง (lessing ring) แต่ ต้อง เคลือบ ด้วย โลหะ เพื่อ ป้องกัน การ กัดกร่อน ทำให้ มี ราคา แพง วัสดุ ที่ เป็น เซ รา มิก หรือ

ถ่าน จะ ทน การ กัดกร่อน ได้ ดี วัสดุ ที่ เป็น พลาสติก เช่น เทอ เลอ เรต (tellerette) จะ ใช้ได้ ดี ที่ อุณหภูมิ ไม่ เกิน 355-360

องศา เคล วิน เท่านั้น

การ จัด เรียง วัสดุ ใน แพค คอลัมน์ อาจ ทำได้ 2 แบบ ด้วย กัน คือ การก อง แบบ สุ่ม หรือ การ เรียง แบบ สมมาตร

การกองแบบสุ่ม ให้ พื้นที่ ผิว ที่มา กก ว่า แต่ ทำให้ เกิด ความ ดัน ลด สูง กว่า การ เรียง แบบ สมมาตร การเรียงแบบสมมาตร

นอกจาก จะ ทำให้ เกิด ความ ดัน ลด น้อย แล้ว ยัง ก่อ ให้ เกิด การก ระ จาย ตัว ของ ของเหลว บน พื้น ผิว ของ วัสดุ ดี กว่า ด้วย การ

จัด เรียง วัสดุ แบบ สมมาตร มัก ไม่ ใช้ กับ ระบบ ขนาด ใหญ่ ยกเว้น ใน กรณี ที่ ต้องการ อัตรา การ ไหล สูง

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

ภาพ ที่ 6.3 วัสดุ ที่ บรรจุ ใน แพค คอลัมน์ (a) Berl saddle; (b) Intalox saddle;

(c) Raschig ring; (d) Lessing ring; (e) Pall ring; (f) Telleretteที่มา: การ จัดการ และ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

แพค ทาว เออร์ ชนิด ไหล สวน ทาง จะ ทำให้ เกิด แรง ผลัก และ การ ถ่าย โอน มวลสาร ได้ ดี มาก และ เหมาะ ที่ จะ ใช้

สำหรับ บำบัด ก๊าซ มลพิษ ที่ ไม่มี อนุภาค ปะปน อยู่ ใน กระแส อากาศ เสีย เพราะ ถ้า มี อนุภาค ปะปน อยู่ จะ ทำให้ เกิด การ อุด ตัน

ได ้งา่ย หาก ม ีอนภุาค อยู ่ใน กระแส อากาศ ควร จะ ใช ้ชนดิ ไหล ไป ใน ทาง เดยีวกนั (concurrent) คอื ปลอ่ย ให ้กระแส อากาศ

กับ ของเหลว ไหล ลง มา พร้อมๆ กัน เพื่อ ลด การ อุด ตัน ถ้า ต้องการ ลด การ อุด ตัน ให้ มาก ยิ่ง ขึ้น ก็ ควร ใช้ ชนิด ไหล ผ่าน



2. เพลท คอลัมน์ (plate column)เพลท คอลัมน์ (plate column) อุปกรณ์ ชนิด นี้ ใช้ หลัก การ บังคับ ให้ กระแส อากาศ ไหล ย้อน ขึ้น ด้าน บน ผ่าน รู

เล็กๆ ของ แผ่น รองรับ (plate) ไป สัมผัส กับ ชั้น ของ น้ำ หรือ ของเหลว ที่ เป็น ตัว ทำ ละลาย ซึ่ง ไหล อยู่ บน แผ่น รอง รับ นั้นๆ

โดย สามารถ ปรับ อัตรา การ ไหล ของ กระแส อากาศ ได้ ดัง ภาพ ที่ 6.4 ชนิด ของ การ ไหล เป็น วิธี ไหล สวน ทาง โดย ให้ กระแส

อากาศ ไหล ขึ้น และ ให้ ของเหลว ไหล ลง โดย ทั่วไป จะ ใช้ แผ่น รองรับ ต่อ เป็น อนุกรม เพื่อ เพิ่ม ประสิทธิภาพ ของ การ บำบัด

ให้ ได้ ตาม ที่ ต้องการ ข้อดี ของ อุปกรณ์ ชนิด นี้ คือ มี ราคา ถูก แต่ มี ข้อ จำกัด คือ การ ปรับ อัตรา การ ไหล ของ กระแส อากาศ

สามารถ ทำได้ เฉพาะ ช่วง แคบๆ เท่านั้น ทำให้ ยาก ต่อ การ เดิน ระบบ เมื่อ ปริมาณ ก๊าซ มลพิษ มี การ เปลี่ยนแปลง มาก

ภาพ ที่ 6.4 แสดง ทิศทาง การ ไหล ของ กระแส อากาศ ภายใน เพลท คอลัมน์ที่มา: การ จัดการ และ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม

Gas out

Liquid in

Liquid downcomer Plates

Gas in Plate column

Liquid out Plate column



3. หอ ส เปรย์ลักษณะ ทั่วไป ของ หอ ส เปรย์ (spray towers) แสดง ใน ภาพ ที่ 6.5 หลัก การ ของ อุปกรณ์ คือ การ พ่น ฝอย

ของเหลว ลง สู ่กระแส อากาศ เพือ่ ชะลา้ง สาร มลพษิ ที ่ตอ้งการ บำบดั ออก จาก กระแส อากาศ ไป สู ่ของเหลว ขอ้ด ีของ อปุกรณ ์

ชนิด นี้ คือ แม้ว่า จะ มี อนุภาค ปะปน อยู่ ใน กระแส อากาศ ก็ จะ ไม่มี การ อุด ตัน แต่ ถ้า มี การนำ ของเหลว กลับ มา ใช้ ใหม่ โดย ไม ่

ได้ กำจัด อนุภาค ออก เสีย ก่อน ก็ จะ ทำให้ เกิด การ อุด ตัน ที่ หัว พ่น ของเหลว (nozzle) ได้ โดย ง่าย อุปกรณ์ ประเภท นี้ มี หลาย

ชนิด ภาพ ที่ 6.5 a และ 6.5 b เป็น ชนิด ที่ ใช้ กัน มาก ใน การ ควบคุม ก๊าซ ที่ มี อนุภาค ปะปน อยู่ ด้วย อุปกรณ์ ใน ภาพ ที่ 6.5

c และ 6.5 d ใช้ หลัก การ ของ โซ โคลน ซึ่ง ใช้ สำหรับ บำบัด อนุภาค และ มี ประสิทธิภาพ สูง กว่า ชนิด a และ b เล็ก น้อย

ภาพ ที่ 6.5 หอ ส เปรย์ที่มา: การ จัดการ และ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

Gas

outlet

Gas inlet Mist eliminator

Drain

Spray

water

ภาพ ที่ 6.5 a

Gas outlet Clean gas outlet

Mist eliminator

Core buster disk

Gas inlet (radial)

Damper

Drain

Spray water

Spray manifold

Gas inWater

in

Water

Out

Gas outlet

Spray water

Tangential, Gas inlet

Drain

ภาพ ที่ 6.5 b

ภาพ ที่ 6.5 c

ภาพ ที่ 6.5 d




อุปกรณ์การดูดซึมชนิดใดที่จะเกิดการอุดตันภายในอุปกรณ์ขึ้นได้ง่ายหากใช้ในการบำบัดมลพิษทาง

อากาศซึ่งมีอนุภาคปะปนอยู่ในกระแสอากาศเสีย

1.แพคทาวเออร์แบบไหลสวนทาง

2.แพคทาวเออร์แบบไหลไปในทางเดียวกัน

3.แพคทาวเออร์แบบไหลผ่าน

4.เพลทคอลัมน์

5.หอสเปรย์


ข้อ1.ถูก


การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซึม

ใน การ ใช้ และ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซึม ให้ มี การ ทำงาน ตาม ปกติ และ มี ประสิทธิภาพ ตาม ที่ ออกแบบ ไว้ นั้น

ควร จะ ดำเนิน การ ดัง ต่อ ไป นี้

1. การตรวจสอบสภาพทางกายภาพ เป็นการ ตรวจ สภาพ การ สึก กร่อน ของ อุปกรณ์ จาก ภายนอก สภาพ ผิว

ภายนอก ของ อุปกรณ์ ที่ ถูก ทำลาย จะ ทำให้ เกิด การ ไหล ซึม ของ อากาศ เข้า สู่ อุปกรณ์ ได้ สำหรับ ระบบ ที่ ทำงาน ภาย ใต้ ความ

ดัน ลบ และ จะ ทำให้ ความ สามารถ ใน การ บำบัด มลพิษ ทาง อากาศ ลด ลง

2.การสังเกตมลพิษทางอากาศจากปล่องควัน ถ้า มี การ ปล่อย มลพิษ ทาง อากาศ ออก จาก ปล่อง ควัน อย่าง มอง

เห็น ได้ ชัด (visible emission) แสดง ว่า ระบบ การ ดูด ซึม มี ปัญหา ซึ่ง ต้องหา สาเหตุ และ แก้ไข ปัญหา ทันที

3.การวดัคา่ความดนัลดสถติลด(staticpressuredrop) ของ เบด ตัวกลาง หรือ ของ แต่ละ เพลท เป็นการ วัด เพื่อ

เปรียบ เทียบ ค่า ความ ดัน สถิต ลด ที่ อ่าน ได้ กับ ค่า ปกติ ที่ ทำให้ การ ทำงาน ของ ระบบ การ ดูด ซึม เป็น ไป ตาม ข้อ กำหนด

4.การวัดค่าอัตราการไหลของของเหลว เป็นการ วัด เพื่อ เปรียบ เทียบ ค่า อัตรา การ ไหล ของ ของเหลว ที่ ใช้ เป็น

สารละลาย ที่ ผา่น ออก มา จาก อปุกรณ์ ที ่อา่น ได้ จาก เครือ่ง มอื วดั อตัรา การ ไหล ซึง่ ตดิ ตัง้ อยู่ บน อปุกรณ์ กับ คา่ ปกต ิที ่ทำให ้

การ ทำงาน ของ ระบบ การ ดูด ซึม เป็น ไป ตาม ข้อ กำหนด ใน กรณี ที่ ไม่มี เครื่อง มือ วัด อัตรา การ ไหล ก็ สามารถ ประมาณ อัตรา

การ ไหล จาก การ สังเกต ของเหลว ที่ ไหล ออก มา จาก ระบบ การ ดูด ซึม ไป ยัง บ่อ กัก เก็บ ของเหลว ได้ ถ้า ค่า อัตรา การ ไหล มี

ค่า ลด ลง แสดง ว่า หัว ฉีด อุด ตัน หรือ เกิด การ อุด ตัน ที่ บริเวณ ช่อง เปิด หรือ รู เจาะ ของ เพลท ขึ้น

5.การวัดค่าความขุ่นของของเหลวที่ใช้เป็นสารละลายที่ผ่านออกมาจากอุปกรณ ์ เป็นการ วัด เพื่อ ตรวจ สอบ

การ ทำงาน ของ ระบบ ถ้า ค่า ความ ขุ่น ของ ของเหลว มี ค่า ปาน กลาง ถึง สูง แสดง ว่า มี แนว โน้ม ที่ จะ มี สิ่ง ต่างๆ สะสม อยู่ ใน

ตัวกลาง หรือ หัว ฉีด สึก กร่อน และ/หรือ เส้น ท่อ อุด ตัน หรือ มี แนว โน้ม จะ เกิด การ อุด ตัน ที่ บริเวณ ช่อง เปิด หรือ รู เจาะ

ของ เพลท ขึ้น



6. การวัดค่า pHของของเหลวที่ใช้เป็นสารละลายที่ผ่านออกมาจากอุปกรณ ์ เพื่อ เปรียบ เทียบ ค่า pH ของ

ของเหลว ที่ วัด ได้ ว่า มี ค่า เป็นก ลาง อยู่ ระหว่าง 6 ถึง 10 หรือ ไม่ หาก พบ ว่า มี ค่า เป็นก ลาง ก็ แสดง ว่า เป็น ช่วง ที่ ระบบ การ

ดูด ซึม ทำงาน ตาม ปกติ

7.การวดัอตัราการเตมิสารเคมีที่มีฤทธิ์เปน็ดา่งสำหรบัระบบการดดูซมึแบบมีตวักลาง ใน กรณี ที ่พบ ว่า ค่า pH

ของ ของเหลว มี ค่า น้อย กว่า 6 จะ ต้อง ตรวจ หา สาเหตุ ที่ ทำให้ อัตรา การ เติม ด่าง ไม่ เพียง พอ

8. การวัดค่าอุณหภูมิกระแสอากาศเสียขาเข้าและขาออกของระบบการดูดซึมแบบมีตัวกลาง ใน กรณี ที่ มี

เครื่อง มือ วัด อุณหภูมิ ติด ตั้ง อยู่ ก็ ทำให้ อ่าน ค่า อุณหภูมิ กระแส อากาศ เสีย ขา เข้า และ ขา ออก ได้

9.การวัดค่าความดันของหัวฉีดสำหรับระบบการดูดซึมแบบมีตัวกลาง เป็นการ วัด เพื่อ เปรียบ เทียบ ค่า ความ

ดัน ของ หัว ฉีด กับ ค่า ปกติ ที่ ทำให้ การ ทำงาน ของ ระบบ การ ดูด ซึม แบบ มี ตัวกลาง เป็น ไป ตาม ข้อ กำหนด

10.การวดัคา่ความดนัของเครือ่งกำจดัละอองนำ้(demister) เปน็การ วดั สำหรบั ระบบ การ ดดู ซมึ แบบ ม ีตวักลาง

เพื่อ เปรียบ เทียบ ค่า ความ ดัน ลด ของ เครื่อง กำจัด ละออง น้ำ กับ ค่า ปกติ ที่ ทำให้ การ ทำงาน ของ ระบบ การ ดูด ซึม แบบ มี

ตัวกลาง เป็น ไป ตาม ข้อ กำหนด


ในการใช้และบำรุงรักษาอุปกรณ์การดูดซึมโดยการวัดค่า pHของของเหลวที่ใช้เป็นสารละลายที่ผ่าน

ออกมาจากอุปกรณ์หากพบว่ามีค่าpHต่ำกว่า6แสดงว่าอุปกรณ์มีปัญหาอย่างไร


แสดงว่าอัตราการเติมด่างลงไปในสารละลายที่ใช้ในการดูดซึมก๊าซมลพิษจากกระแสอากาศเสียไม่

เพียงพอ




อุปกรณ์ ควบคุม มลพิษ ชนิด ก๊าซ และ ไอ ที่ ใช้ หลัก การ ดูด ซับ


หัว เรื่อง6.2.1 หลัก การ ดูด ซับ

6.2.2 ประเภท ของ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ

6.2.3 การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซับ

แนวคิด1. การ ดูด ซับ เป็นก ระ บวน การ ที่ โมเลกุล ของ ก๊าซ มลพิษ ถูก ดูด ออก จาก กระแส อากาศ ไป จับ ติด กับ

ผิว ด้าน ใน ของ วัตถุ ของแข็ง ที่ เป็น ตัว ดูด ซับ ซึ่ง แบ่ง เป็น 2 ประเภท คือ ประเภท ที่ มี ขั้ว และ ไม่มี

ขั้ว ซึ่ง เกิด ขึ้น โดย หลัก การ ทาง กายภาพ และ ทาง เคมี กระบวนการ ดูด ซับ เกิด ขึ้น 3 ขั้น ตอน คือ

การ แพร่ ของ โมเลกุล ของ ก๊าซ มลพิษ ไป ยัง ผิว ด้าน นอก ของ สาร ดูด ซับ การ เคลื่อนที่ ของ โมเลกุล

ของ ก๊าซ มลพิษ เข้า สู่ รู พรุน ของ สาร ดูด ซับ และ การ ที่ โมเลกุล ของ ก๊าซ มลพิษ ติด ที่ ผิว ภายใน รู พรุน

ของ สาร ดูด ซับ ความ สัมพันธ์ ของ สมดุล การ ดูด ซับ อธิบาย ได้ โดย กราฟ 3 ชนิด ได้แก่ ไอ โซ เท อร์ม

ไอ โซ บาร์ และ ไอ โซ ส เตียร์ ใน การ ดูด ซับ จะ มี การ ถ่าย โอน มวลสาร ใน บริเวณ ถ่าย โอน มวลสาร เมื่อ

สาร ดูด ซับ อิ่ม ตัว จะ ต้อง ทำการ ฟื้น สภาพ เพื่อ นำ มา ใช้ ใหม่

2. อุปกรณ์ การ ดูด ซับ แบ่ง เป็น 2 ประเภท คือ ประเภท ที่ ไม่ สามารถ นำ สาร ดูด ซับ มา ใช้ ใหม่ และ

ประเภท ที่ สามารถ นำ สาร ดูด ซับ มา ใช้ ใหม่ ประการ แรก ใช้ สำหรับ ดูด ซับ ก๊าซ มลพิษ ที่ มี ความ เข้ม

ข้น ต่ำ ที่ มี กลิ่น เหม็น หรือ มี ความ เป็น พิษ สูง ส่วน ประเภท ที่ สอง ใช้ สำหรับ ดูด ซับ มลพิษ ที่ มี ความ

เข้ม ข้น สูง ทั่วๆ ไป

3. ใน การ ใช้ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ ต้อง คำนึง ถึง องค์ ประกอบ ด้าน อุณหภูมิ ความ ดัน ความเร็ว ของ ก๊าซ

ความชื้น และ สาร มลพิษ ใน การ บำรุง รักษา ต้อง มี การ ตรวจ สอบ อุปกรณ์ ด้าน ต่างๆ และ การ สังเกต

กลิ่น สาร เคมี ที่ ออก จาก อุปกรณ์ การ ดูด ซับ


1. อธิบาย ความ หมาย กลไก สมดุล สาร ความ สามารถ และ การ ฟื้น สภาพ ของ การ ดูด ซับ ได้

2. อธิบาย ราย ละเอียด ของ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ ได้

3. อธิบาย วิธี การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซับ ได้




หลัก การ ดูด ซับ

1. ความ หมาย และ แรง ใน การ ดูด ซับการ ดูด ซับ (adsorption) เป็นก ระ บวน การ ที่ โมเลกุล ของ ก๊าซ มลพิษ ถูก ดูด ออก จาก กระแส อากาศ เสีย ไป จับ

ติด กับ ผิว ด้าน ใน ของ วัตถุ ของแข็ง ที่ ใช้ เป็น ตัว ดูด ซับ โมเลกุล ของ ก๊าซ ที่ ถูก ดูด ซับ เรียก ว่า สาร ถูก ดูด ซับ (adsorbate)

ใน ขณะ ที่ ของแข็ง ที่ ใช้ ดูด ซับ ก๊าซ เรียก ว่า สาร ดูด ซับ (adsorbent) สาร ดูด ซับ จะ เป็น ก้อน ของแข็ง ที่ มี ลักษณะ รู พรุน

กระบวนการ ดูด ซับ ไม่ใช่ กระบวนการ สุดท้าย ของ การ บำบัด มลพิษ ทาง อากาศ เนื่องจาก ก๊าซ ที่ ปน เปื้อน ใน กระแส อากาศ

จะ จับ ติด อยู่ ที่ ผิว ด้าน ใน รู พรุน ของ สาร ดูด ซับ เมื่อ ผิว ของ สาร ดูด ซับ อิ่ม ตัว ไป ด้วย สาร ถูก ดูด ซับ ก็ จะ ต้อง ทำการ ไล่

สาร ที่ ถูก ดูด ซับ ไว้ ออก จาก สาร ดูด ซับ เพื่อ ทำให้ ผิว ของ สาร ดูด ซับ มี พื้นที่ ว่าง สำหรับ การ ดูด ซับ ใหม่ อีก ครั้ง ซึ่ง เรียก

กระบวนการ ไล่ สาร ถูก ดูด ซับ นี้ ว่า การ ฟื้น สภาพ (regeneration)

แรง ที่ ใช้ ใน กระบวนการ ดูด ซับ มี 2 ชนิด ได้แก่ แรง ทาง กายภาพ และ แรง ทาง เคมี ถ้า หาก แรง ที่ ดูด โมเลกุล ของ

กา๊ซ มลพษิ ตดิ กบั ผวิ ของ สาร ดดู ซบั เปน็ แรง ทาง กายภาพ ก ็จะ เปน็ แรงดงึดดู ที ่คอ่น ขา้ง ออ่น ที ่เรยีก วา่ แรง แวน เด อร ์วาล

ส์ (vander waals’ adsorption) และ จะ ไม่มี การ เปลี่ยนแปลง ลักษณะ ทาง เคมี ของ ก๊าซ ที่ ถูก ดูด ซับ ไว้ เมื่อ ต้องการ นำ

เอา สาร ดูด ซับ มา ใช้ ใหม่ ก็ สามารถ กำจัด ก๊าซ เหล่า นี้ ออก ได ้โดย ง่าย แต ่ถ้า เป็น แรง ทาง เคม ีจะ เป็น แรง ยึด เหนี่ยว ที่ เกิด จาก

พันธะ ทาง เคมี ซึ่ง เป็น แรง ที่ ยึด ติด กัน แน่น มาก และ ทำให้ ไล่ ก๊าซ ออก จาก สาร ดูด ซับ ได้ ยาก

การ ดูด ซับ ทั้ง ที่ ใช้ แรง ทาง กายภาพ และ ทาง เคมี ต่าง ก็ เป็นก ระ บวน การ ที่ ให้ ความ ร้อน ออก มา เสมอ (exother-

mic reaction) อย่างไร ก็ตาม การใช้แรงทางเคมี จะ ให้ ความ ร้อน สูง กว่า แรง ทาง กายภาพ มาก โดย ทั่วไป จะ ให้ ความ

ร้อน สูง กว่า 10 กิโล แคลอรี ต่อ โมล สำหรับ แรง ทาง กายภาพ จะ ให้ ความ ร้อน ประมาณ 100 แคลอรี ต่อ โมล เท่านั้น ใน

การ ใช้ แรง ทาง เคมี ปฏิกิริยา เคมี จะ หยุด ลง เมื่อ ผิว ของ สาร ดูด ซับ ถูก ทำ ปฏิกิริยา โดย ทั่ว ถึง แล้ว จึง ทำให้ โมเลกุล ของ ก๊าซ

มลพิษ เรียง ตัว บน สาร ดูด ซับ ได้ เพียง ชั้น เดียว (monolayer) เท่านั้น ขณะ ที่ ในการใช้แรงทางกายภาพ โมเลกุล ของ ก๊าซ

มลพิษ สามารถ เรียง ตัว กัน ได้ หลาย ชั้น (multilayer) สำหรับ แรง ทาง เคมี เมื่อ อุณหภูมิ สูง ขึ้น อัตรา การ เกิด ปฏิกิริยา

ทาง เคมี จะ สูง ขึ้น ด้วย ทำให้ การ ดูด ซับ ดี ขึ้น ตรง กัน ข้าม กับ แรง ทาง กายภาพ เมื่อ อุณหภูมิ สูง ขึ้น จะ ทำให้ ประสิทธิภาพ

ของ การ ดูด ซับ ลด ลง

แรงดึงดูด ที่ เกิด ขึ้น ใน กระบวนการ ดูด ซับ ทาง กายภาพ เป็น แรง ไฟฟ้าสถิต ผล ของ ไฟฟ้าสถิต ที่ ทำให้ เกิด

แรงดึงดูด ขึ้น อยู่ กับ ความ มี ขั้ว (polar) หรือ ไม่มี ขั้ว (non polar) ของ ทั้ง โมเลกุล ของ สาร ถูก ดูด ซับ และ โมเลกุล ของ

สาร ดูด ซับ สาร ที่ มี ขั้ว จะ มี การ ผลัก กัน ของ อะตอม ที่ มี ประจุ บวก และ ประจุ ลบ ภายใน โมเลกุล ของ สารประกอบ นั้น เช่น

โมเลกุล ของ น้ำ ส่วน สาร ที่ ไม่มี ขั้ว จะ มี ทั้ง ประจุ บวก และ ประจุ ลบ อยู่ ใน อะตอม เดียวกัน ตัวอย่าง เช่น สารประกอบ

อินทรีย์ ทั้ง หลาย

การ ดูด ซับ ทาง กายภาพ เกิด ขึ้น ได้ เนื่องจาก ผล 3 ประการ คือ ผล ของ การ จัด เรียง ตัว (orientation effect) ผล

ของ การ แพร ่กระจาย (dispersion effect) และ ผล ของ การ เหนีย่ว นำ (induction effect) ดงั ภาพ ที ่6.6 สำหรบั โมเลกลุ

ที ่ม ีขัว้ การ ดงึดดู กนั และ กนั เกดิ ขึน้ ได ้เนือ่งจาก ผล ของ การ จดั เรยีง ตวั ของ โมเลกลุ ที ่ม ีขัว้ 2 โมเลกลุ โดย บรเิวณ ที ่ม ีประจ ุ

เป็น ลบ ของ โมเลกุล หนึ่ง จะ พยายาม วิ่ง เข้าหา บริเวณ ที่ มี ประจุ เป็น บวก ของ อีก โมเลกุล หนึ่ง ตัวอย่าง ของ การ ดูด ซับ แบบ

นี้ คือ การ กำจัด ไอ น้ำ ซึ่ง เป็น โมเลกุล ที่ มี ขั้ว ออก จาก กระแส อากาศ โดย ใช้ ซิลิกา เจล ซึ่ง เป็น ของแข็ง ดูด ซับ ที่ มี ขั้ว



Polar-Polar Nonpolar-Nonpolar Polar-Nonpolar

ผล ของ การ จัด เรียง ผล ของ การ แพร่ กระจาย ผล ของ การ เหนี่ยว นำ

ภาพ ที่ 6.6 การ ดูด ซับ ทาง กายภาพ ที่ เกิด จาก การ มี ขั้ว หรือ ไม่มี ขั้วที่มา: www.diw.go.th

การ ดูด ซับ ของ โมเลกุล ของ ก๊าซ ที่ ไม่มี ขั้ว เกิด ขึ้น ได้ โดย ผล ของ การ แพร่ กระจาย เมื่อ โมเลกุล ของ สาร ที่ ไม่มี ขั้ว

2 ชนิด เข้า ใกล้ กัน พลังงาน ที่ มี ใน โมเลกุล ของ สาร นั้น จะ ลด ลง และ จะ ยึด ติด กัน การ ดูด ซับ ของ ไอ สาร อินทรีย์ บน ถ่าน

ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ เป็น ตัวอย่าง การ ดูด ซับ ของ โมเลกุล ที่ ไม่มี ขั้ว

การ ดูด ซับ ระหว่าง โมเลกุล ของ ก๊าซ ที่ มี ขั้ว กับ โมเลกุล ที่ ไม่มี ขั้ว เกิด ขึ้น เนื่องจาก ผล ของ การ เหนี่ยว นำ โมเลกุล

ที่ มี ขั้ว สามารถ เหนี่ยว นำ หรือ ทำให้ โมเลกุล ที่ ไม่มี ขั้ว เกิด มี ขั้ว ขึ้น เมื่อ อยู่ ใกล้ กัน อย่างไร ก็ตาม แรง เหนี่ยว นำ นี้ น้อย

มาก เมื่อ เปรียบ เทียบ กับ ผล ของ การ จัด เรียง ตัว และ ผล ของ การ แพร่ กระจาย ดัง นั้น ระบบ ดูด ซับ ที่ มี ประสิทธิภาพ จะ มี

ลักษณะ ใด ลักษณะ หนึ่ง ดังนี้ คือ ใช้ สาร ดูด ซับ ที่ มี ขั้ว เพื่อ บำบัด สาร มลพิษ ที่ มี ขั้ว และ ใช้ สาร ดูด ซับ ที่ ไม่มี ขั้ว เพื่อ บำบัด

สาร มลพิษ ชนิด ที่ ไม่มี ขั้ว ทั้งนี้ เพื่อ ให้ เกิด ความ มั่นใจ ว่า แรงดึงดูด ระหว่าง โมเลกุล ของ ก๊าซ กับ สาร ดูด ซับ จะ มากกว่า

แรงดึงดูด ระหว่าง โมเลกุล ของ ก๊าซ ที่ เหมือน กัน ใน กระแส อากาศ นั้น

การ ดูด ซับ ทาง เคมี เป็น ผล มา จาก ปฏิกิริยา ทาง เคมี ระหว่าง โมเลกุล ของ ก๊าซ กับ โมเลกุล ของ สาร ดูด ซับ โมเลกุล

ของ ก๊าซ จะ ถูก ยึด ติด กับ ผิว ของ สาร ดูด ซับ โดย การ เกิด พันธะ ทาง เคมี สาร ดูด ซับ ที่ ใช้ ใน กระบวนการ ดูด ซับ ทาง เคมี อาจ

เป็น สาร บริสุทธิ์ หรือ เป็น สาร เคมี ที่ จับ เกาะ อยู่ บน สาร เคมี เฉื่อย ก็ได้ ตัวอย่าง เช่น อาจ ใช้ เหล็ก ออกไซด์ บริสุทธิ์ ชิ้น เล็กๆ

เพื่อ ดูด ซับ ก๊าซ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ หรือ ใช้ แอ็คทิเวต เตด คาร์บอน ซึ่ง ดูด ซึม กำมะถัน ไว้ เพื่อ การ ดูด ซับ ไอ ปรอท เป็นต้น

โดย ทั่วไป ไม่ นิยม ใช้ การ ดูด ซับ ทาง เคมี ใน งาน ด้าน การ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ ลักษณะ ของ กระบวนการ

ดูด ซับ ทาง กายภาพ กับ ทาง เคมี เปรียบ เทียบ ไว้ ดัง ตาราง ที่ 6.1

ตาราง ที่ 6.1 สรุป ลักษณะ ของ การ ดูด ซับ ทาง เคมี และ การ ดูด ซับ ทาง กายภาพ

การ ดูด ซับ ทาง เคมี การ ดูด ซับ ทาง กายภาพ

มี การ คาย ความ ร้อน สูง ถึง 10,000 แคลอรี/โมล มี การ คาย พลังงาน ความ ร้อน ต่ำ เพียง 100 แค คลอ รี/โมล

เกิด สารประกอบ เคมี เกิด แรง กระทำ ระหว่าง ขั้ว ของ โมเลกุล

การ คาย การ ดูด ซับ เกิด ขึ้น ได้ ยาก การ คาย การ ดูด ซับ เกิด ขึ้น ได้ ง่าย

ไม่ อาจ นำ โมเลกุล ของ ก๊าซ ที่ ถูก ดูด ซับ ไว้กลับ คืน มา ได้ สามารถ นำ โมเลกุล ของ ก๊าซ ที่ ถูก ดูด ซับ ไว้ กลับ คืน มา ได้ โดย ง่าย



2. กลไก ของ การ ดูด ซับกระบวนการ ดูด ซับ เกิด ขึ้น 3 ขั้น ตอน ดัง ภาพ ที่ 6.7 ขั้นตอนที่1 เป็นการ แพร่ ของ โมเลกุล ของ ก๊าซ มลพิษ ที่

ต้องการ บำบัด ไป ยัง ผิว ภายนอก ของ สาร ดูด ซับ ขั้นตอนที่ 2 เป็นการ เคลื่อนที่ ของ โมเลกุล ของ ก๊าซ มลพิษ เข้า สู่ รู พรุน

ของ สาร ดูด ซับ ซึ่ง การ ดูด ซับ ส่วน ใหญ่ เกิด ขึ้น ใน รู พรุน ส่วน นี้ ขั้นตอนที่ 3 โมเลกุล ของ ก๊าซ มลพิษ จะ ติด ที่ ผิว ภายใน

รู พรุน ของ สาร ดูด ซับ โดย เรียง ตัว กัน เป็น ชั้นๆ

การ แพร่ ใน ขั้น ตอน ที่ 1 เกิด ขึ้น เนื่องจาก ความ แตก ต่าง ของ ความ เข้ม ข้น ของ ก๊าซ มลพิษ ใน กระแส อากาศ กับ

ความ เข้ม ข้น ที่ ผิว ของ สาร มลพิษ ทำให้ โมเลกุล ของ ก๊าซ มลพิษ ไหล จาก กระแส อากาศ ซึ่ง เข้ม ข้น มากกว่า ไป ยัง ผิว ของ

สาร ดูด ซับ ซึ่ง เข้ม ข้น น้อย กว่า เมื่อ ถึง ผิว ของ สาร ดูด ซับ ก็ จะ เคลื่อนที่ เข้า สู่ รู พรุน ต่อ ไป การ เคลื่อนที่ นี้ ขึ้น อยู่ กับ ขนาด

ของ รู พรุน ใน ช่วง แรก ขณะ ที่ รู พรุน มี ขนาด ใหญ่ จะ เคลื่อนที่ โดย การ แพร่ แบบ เป็นก ลุ่ม ก้อน (bulk diffusion) การ ชน

ที่ เกิด ขึ้น เป็นการ ชน กัน ระหว่าง โมเลกุล ของ ก๊าซ เมื่อ ขนาด ของ รู พรุน เล็ก ลง การ เคลื่อนที่ จะ เปลี่ยน เป็นการ แพร่ แบบ ผิว

(surface diffusion) การ ชน ที่ เกิด ขึ้น เป็นการ ชน ระหว่าง โมเลกุล ของ ก๊าซ กับ ผิว ใน รู พรุน ของ สาร ดูด ซับ

ขั้น ตอน ที่ 1 ขั้น ตอน ที่ 2 ขั้น ตอน ที่ 3

ภาพ ที่ 6.7 กลไก ของ การ ดูด ซับที่มา: การ จัดการ และ ควบคุม มล พา ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

3. ความ สัมพันธ์ ของ สมดุล การ ดูด ซับสมดุล การ ดูด ซับ เป็น สภาวะ ที่ สาร ดูด ซับ อิ่ม ตัว ซึ่ง เป็น สภาวะ ที่ จำนวน โมเลกุล ของ สาร มลพิษ ที่มา ถึง

ผิว หน้า ของ สาร ดูด ซับ จะ เท่ากับ จำนวน โมเลกุล ที่ หลุด ออก จาก ผิว ของ สาร ดูด ซับ และ ไม่ สามารถ กำจัด สาร พิษ ออก จาก

กระแส อากาศ ได้ อีก ต่อ ไป สภาพ สมดุล เป็น ตัว กำหนด ปริมาณ สาร มลพิษ สูงสุด ที่ จะ ถูก ดูด ซับ ไว้ ได้ ณ สภาวะ ปฏิบัติ

การ ที่ กำหนด ให้ ตัวแปร ที่ สำคัญ ที่สุด ใน การ ดูด ซับ ซึ่ง มี อิทธิพล ใน การ กำหนด สภาพ สมดุล สำหรับ ระบบ ที่ กำหนด ให้

มี 2 ตัวแปร คือ อุณหภูมิ และ ความ ดัน กราฟ สมดุล ที่ ใช้ อธิบาย ระบบ การ ดูด ซับ คือ กราฟ ไอ โซ เท อร์ม (isotherm)

ที่ อุณหภูมิ คงที่ กราฟ ไอ โซ บาร์ (isobar) ที่ ความ ดัน คงที่ และ กราฟ ไอ โซ ส เตียร์ (isostere) ที่ ปริมาณ ไอ ซึ่ง ถูก ดูด ซับ

ไว้ คงที่ ดังนี้

Contaminant molecules



3.1ไอโซเทอร์ม เป็น กราฟ ที่ แสดง ให้ เห็น ถึง ความ สามารถ ใน การ ดูด ซับ ที่ ความ ดัน ย่อย (partial pressure)

ต่างๆ ของ ก๊าซ มลพิษ ที่ อุณหภูมิ คงที่ ภาพ ที่ 6.8 เป็น ตัวอย่าง ของ ไอ โซ เท อร์ม ของ การ ดูด ซับ คาร์บอน เต ตระ คลอ ไรด์

(carbontetrachoride) บน ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ จาก กราฟ สามารถ คำนวณ ปริมาณ ของ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ ที่ จะ

ใช้ สำหรับ ดูด ซับ คาร์บอน เต ตระ คลอ ไรด์ ได้ เมื่อ ทราบ ปริมาณ ของ คาร์บอน เต ตระ คลอ ไรด์ ที่ ต้องการ บำบัด ไอ โซ เท อร์ม

เป็น กราฟ ที่ ใช้ กัน มาก ที่สุด ใน การ ออกแบบ อุปกรณ์ ดูด ซับ

3.2 ไอโซบาร์ เป็น กราฟ ที่ แสดง ให้ เห็น ความ สัมพันธ์ ระหว่าง ปริมาณ ก๊าซ มลพิษ ที่ ถูก ดูด ซับ กับ อุณหภูมิ ที่

ความ ดัน คงที่ ภาพ ที่ 6.9 แสดง ให้ เห็น ปริมาณ การ ดูด ซับ ไอ เบนซิน (benzene vapors) บน ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ จะ

เห็น ได้ ว่า ปริมาณ การ ดูด ซับ จะ ลด ลง เมื่อ อุณหภูมิ เพิ่ม ขึ้น ซึ่ง เป็น ลักษณะ ของ การ ดูด ซับ โดย ใช้ แรง ทาง กายภาพ เมื่อ

ทราบ ปริมาณ ไอ เบนซิน ที่ ต้องการ กำจัด ก็ สามารถ ใช้ กราฟ นี้ คำนวณ ปริมาณ ของ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ ที่ จะ ต้อง ใช้ ใน

อุปกรณ์ ดูด ซับ เช่น เดียว กับ ไอ โซ เท อร์ม

3.3ไอโซสเตยีร์เป็น กราฟ ที่ แสดง ให้ เห็น ความ สัมพันธ์ ระหว่าง ความ ดัน และ อุณหภูมิ ใน รูป ของ ln p กับ ที ่

ปริมาณ ของ สาร มลพิษ ที่ ถูก ดูด ซับ คงที่ ภาพ ที่ 6.10 เป็นการ ดูด ซับ ก๊าซไข่เน่า (H2S) บน ซี ไอไลต์ หรือ โม เลกุ ล ลาร์

ซีฟส์ เช่น เดียว กับ กราฟ 2 ประเภท ที่ กล่าว มา แล้ว เมื่อ ทราบ ปริมาณ ของ สาร มลพิษ ที่ ต้องการ กำจัด ก็ สามารถ ใช้ กราฟ

นี้ คำนวณ ปริมาณ ซี ไอไลด์ ที่ ต้อง ใช้ บรรจุ ใน อุปกรณ์ เช่น กัน

ภาพ ที่ 6.8 Adsorption isotherm for carbon tetrachloride on activated carbon

Benzene adsorbed, ml/g (at standard conditions)

1T

Cap

acity

wei

ght,

% (1

lb C

Cl,/

100

lb C

)

32oF

212oF

100

10

3.0

2.01.51.0

0.0001 0.001 0.01 0.1 1.0

Partial pressure, psia

300oF

140oF77oF



ภาพ ที่ 6.9 Adsorption isobar for benzene on carbon (benzene at 10.0 mm Hg)ที่มา: ดัดแปลง จาก Technical Bulletin Calgon Corp.

ภาพ ที่ 6.10 Adsorption isosteres of H2 S on 13X molecular sieve loading in % weightที่มา: ดัดแปลง จาก Technical Bulletin Calgon Corp.

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Temperature, oC

120

100

80

60

40

20

Benz

ene

adso

rbed

, ml/g

(at s

tand

ard

cond

ition

s)H

,S p

ress

ure,

mm

Hg

18%

10%

4%

2%

14%

Reciprocal of absolute temperature,

2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7

1000

100

10

1.0

0.1

1K



4. สาร ดูด ซับสาร ดูด ซับ มี หลาย ชนิด ที่ นิยม ใช้ กัน ทั่วไป ได้แก่ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ (activated carbon) ซิลิกา เจล

(silica gel) แอ คติ เวท เต็ด อะลู มิ นา (activated alumina) และ ซีโอไลต์ (zeolites) สาร ดูด ซับ แต่ละ ชนิด มี ลักษณะ

ประจำ ตัว ตาม ธรรมชาติ ทาง เคมี เช่น ปริมาณ ของ พื้นที่ ผิว และ ลักษณะ การก ระ จาย ของ ขนาด รู พรุน เป็นต้น ถ่าน ปลุก

ฤทธิ์ กัม มัน ต์ เป็น สาร ดูด ซับ หลัก ของ สาร ดูด ซับ ชนิด ที่ ไม่มี ขั้ว สาร ดูด ซับ ที่ มี ขั้ว เหมาะ สำหรับ ใช้ เพื่อ การ ดูด ซับ ไอ น้ำ

ที่ อาจ มี อยู่ ใน กระแส อากาศ การ ใช้ สาร ดูด ซับ ชนิด ที่ มี ขั้ว มี ข้อ จำกัด อย่าง มาก สำหรับ ระบบ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ

ลักษณะ ของ สาร ดูด ซับ แต่ละ ชนิด มี ดังนี้

4.1ถ่านปลุกฤทธิ์กัมมันต์ผลิต จาก วัตถุ ต่างๆ ได้แก่ ไม้ ถ่าน กะลา มะพร้าว หรือ เปลือก ลูก นัท เป็นต้น ผิว

ของ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ เป็น ชนิด ไม่มี ขั้ว จึง ไม่ ดูด ไอ น้ำ ที่ ปะปน อยู่ ใน กระแส อากาศ และ สามารถ ดูด ซับ สารละลาย

อินทรีย์ กลิ่น หรือ ก๊าซ พิษ ต่างๆ ได้ ดี ขนาด ของ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัน มัน ต์ ที่ ใช้ มี ตั้งแต่ 4 × 6 เมสช์ (mesh) ถึง 4 × 20

เมสช์ ความ หนา แน่น 0.08–0.5 กรัม ต่อ ลูกบาศก์ เซนติเมตร พื้นที่ ผิว 600 – 1,600 ตาราง เมตร ต่อ กรัม

4.2ซิลิกา เจล ผลิต จาก โซเดียม ซิ ลิ เกต (sodium silicate) ผิว ของ ซิลิกา เจล เป็น ประเภท มี ขั้ว จึง ใช้

ดูด ซับ ไอ น้ำ หรือ ความชื้น ได้ ดี พี้ นที่ ผิว ของ ซิลิกา เจล ประมาณ 750 ตาราง เมตร ต่อ กรัม ซิลิกา เจล จะ ดูด ความชื้น ได้

ไม่ ดี นัก ถ้า หาก อุณหภูมิ ของ กระแส อากาศ สูง เกิน กว่า 260 องศา เซลเซียส

4.3 แอคติเวทเต็ด อะลูมินา ผลิต โดย การ เผา อะลูมิเนียม เพื่อ ให้ กลาย เป็น ออกไซด์ ของ อะลูมิเนียม ซึ่ง มี

ลักษณะ เป็น เม็ด ปกติ จะ ไม่ ใช้ แอ คติ เวท เต็ด อะลู มิ นา ใน การ กำจัด ก๊าซ มลพิษ จาก กระแส อากาศ แต่ จะ ใช้ กัน มาก ใน

การ ดูด ความชื้น จาก อากาศ พื้นที่ ผิว ของ แอ คติ เวท เต็ด อะลู มิ นา ค่อน ข้าง น้อย เมื่อ เปรียบ เทียบ กับ สาร ดูด ซับ ชนิด อื่นๆ

คือ ประมาณ 200–300 ตาราง เมตร ต่อ กรัม

4.4ซีไอไลต์หรือ โม เลกุ ลาร์ ซีฟส์ (molecular sieves) มี ลักษณะ เป็น ผลึก ซึ่ง แตก ต่าง จาก สาร ดูด ซับ ชนิด

อื่นๆ ที่ ไม่ ได้ เป็น ผลึก ดัง นั้น ซี ไอไลต์ จึง มี รู พรุน ที่ มี ขนาด เท่า กัน โดย ตลอด ปกติ จะ ใช้ ซี ไอไลต์ ใน การ ดูด ซับ ความชื้น

ใน กระแส อากาศ บาง ครั้ง อาจ ใช้ ใน การ ดูด ซับ พาราฟิน ใน กระบวนการ ผลิต ของ โรงงาน กลั่น น้ำมัน

สมบัติ ทาง กายภาพ ของ สาร ดูด ซับ มี ผล ต่อ ความ สามารถ ใน การ ดูด ซับ มาก ตาราง ที่ 6.2 ได้ สรุป สมบัติ ของ สาร

ดูด ซับ ดัง กล่าว ข้าง ต้น ไว้ โดย ทั่วไป การ ที่ สาร ดูด ซับ มี พื้นที่ ผิว ที่มา กก ว่า หมาย ถึง การ มี ความ สามารถ ใน การ ดูด ซับ ที่

สูง กว่า อย่างไร ก็ตาม พื้นที่ ผิว นั้น ต้อง มี ขนาด รู พรุน ที่ เหมาะ สม ด้วย โมเลกุล ของ ก๊าซ ที่ เป็น มลพิษ ส่วน มาก มี พิสัย ของ

ขนาด ตั้งแต่ 40–90 นาโน มิเตอร์ ฉะนั้น ถ้า พื้นที่ ผิว ของ สาร ดูด ซับ ส่วน ใหญ่ มี ขนาด รู พรุน เล็ก กว่า 40 นาโน มิเตอร์ แล้ว

โมเลกุล ของ สาร มลพิษ จะ ไม่ สามารถ เข้า มา ถึง ตำแหน่ง ที่ สามารถ ดูด ซับ ของ สาร ดูด ซับ ได้



ตาราง ที่ 6.2 สมบัติ ทาง กายภาพ ของ ตัว ดูด ซับ ที่ ใช้ กัน เป็น ส่วน ใหญ่

ตัวดูดซับ

ความพรุน

ภายใน

(%)

พื้นที่ผิว

(ตร.ม./กรัม)

ปริมาตรรูพรุน

(ลบ.ซม./กรัม)

ความหนาแน่น

เชิงปริมาตรในสภาพที่แห้ง

(กรัม/ลบ.ซม.)

เส้นผ่าศูนย์กลาง

รูพรุนเฉลี่ย

(นาโนเมตร)

แอ๊คทิเวตเตด

คาร์บอน

แอ๊คทิเวตเตด

อลูมินา

โมเลกุลลาร์ซีฟ

ซิลิกาเจล

55 – 75

30 – 40

40 – 55

70

600 – 1600

200 – 300

600 – 700

750

0.80 – 1.20

0.29 – 0.37

0.27 – 0.38

0.40

0.35 – 0.50

0.90 – 1.00

0.80

0.70

150 – 200

180 – 200

30 – 90

220

ที่มา: www.diw.go.th

โมเลกุล ของ ก๊าซ ที่ เป็น มลพิษ ส่วน มาก มี พิสัย ของ ขนาด ตั้งแต่ 40-90 นาโน มิเตอร์ ฉะนั้น ถ้า พื้นที่ ผิว ของ สาร

ดูด ซับ ส่วน ใหญ่ มี ขนาด รู พรุน เล็ก กว่า 40 นาโน มิเตอร์ แล้ว โมเลกุล ของ สาร มลพิษ จะ ไม่ สามารถ เข้า มา ถึง ตำแหน่ง ที่

สามารถ ดูด ซับ ของ สาร ดูด ซับ ได้

5. ความ สามารถ ใน การ ดูด ซับภาพ ที่ 6.11 แสดง ให้ เห็น ความ เข้ม ข้น ของ สาร มลพิษ ที่ เข้า สู่ คอลัมน์ ของ สาร ดูด ซับ กระแส อากาศ ที่ มี ก๊าซ

มลพิษ เข้า สู่ คอลัมน์ ทาง ด้าน ซ้าย มือ และ ถูก สาร ดูด ซับ ดูด ซับ เอา ไว้ ทำให้ กระแส อากาศ ที่ สะอาด ออก จาก คอลัมน์ ทาง

ด้าน ขวา มือ จะ เห็น ได้ ว่า ความ เข้ม ข้น ของ ก๊าซ มลพิษ จะ สูงสุด ทาง ซ้าย มือ แล้ว ค่อยๆ ลด ลง ไป ทาง ขวา มือ ความ เข้ม ข้น

นี้ จะ เพิ่ม ขึ้น เรื่อยๆ ทาง ขวา มือ หาก ยัง มี การ ผ่าน กระแส อากาศ ที่ ปน เปื้อน มลพิษ เข้า สู่ คอลัมน์

ภาพ ที่ 6.11 แสดง ความ เข้ม ข้น ภายใน คอลัมน์ ของ สาร ดูด ซับที่มา: ตำรา ระบบ บำบัด มลพิษ อากาศ

Con

cent

ratio

n

Co

Bed Depth

MassTransfer

ZoneAdsorption

ZoneFreshZone

SaturatedZone

Co

In

Ct

Out

00

Fixed Bed

Con

cent

ratio

n



ส่วน ของ สาร ดูด ซับ ที่ แสดง ให้ เห็น การ เพิ่ม ขึ้น ของ ความ เข้ม ข้น ของ สาร มลพิษ จาก ศูนย์ ไป ยัง จุดอิ่มตัว เรียก ว่า

บริเวณ ถ่าย โอน มวลสาร (Mass Transfer Zone (MTZ)) ซึ่ง เป็น ส่วน ของ สาร ดูด ซับ ที่ กำลัง เกิด ปฏิกิริยา ดูด ซับ ความ

เข้ม ข้น ของ สาร มลพิษ จะ มี การ เปลี่ยนแปลง อย่าง ต่อ เนื่อง ผ่าน ตัวกลาง จาก ค่า เข้า ใกล้ ศูนย์ ที่ จุด เริ่ม ต้น ของ บริเวณ ถ่าย

โอน มวลสาร ไป ยัง ความ เข้ม ข้น สูงสุด เมื่อ ถึง ตอน สุดท้าย

เมื่อ ตัวกลาง ที่ เป็น สาร ดูด ซับ เกิด การ อิ่ม ตัว การ ดูด ซับ จะ เริ่ม ลด ลง บริเวณ ถ่าย โอน มวลสาร จะ เคลื่อน ไป ตาม

ทิศทาง การ ไหล ของ กระแส อากาศ และ ใน ที่สุด กระแส อากาศ จะ หลุด ออก จาก ชั้น ของ สาร ดูด ซับ ซึ่ง จะ เห็น ได้ จาก ความ

สัมพันธ์ ระหว่าง ความ เข้ม ข้น ที่ ออก จาก ตัวกลาง กับ เวลา ซึ่ง จะ เรียก ว่า กราฟ เบรค ทรู (breakthrough curve) ภาพ ที่

6.12 ที่ ช่วง เบรค ทรู นี้ ความ เข้ม ข้น ที่ทาง ออก จะ เริ่ม เพิ่ม ขึ้น จน ใน ที่สุด จะ เท่ากับ ความ เข้ม ข้น ทาง เข้า การ เบรค ทรู นี้ อาจ

เรียก ว่า เป็น จุด ที่ ความ สามารถ ของ สาร ดูด ซับใน การ ดูด ซับ สาร มลพิษ เริ่ม หมด ไป จุดอิ่มตัว คือ จุด ที่ จะ ดูด ซับ ปริมาณ

ของ สาร มลพิษ ได้ สูงสุด ต่อ น้ำ หนัก ของ สาร ดูด ซับ

ความ หนา ของ ชั้น ดูด ซับ มี ความ สำคัญ ต่อ ประสิทธิภาพ ของ การ ดูด ซับ มาก ความ หนา ของ ชั้น ดูด ซับ จะ ต้อง

มากกว่า ความ หนา ของ บริเวณ ถ่าย โอน มวลสาร เสมอ การ ตรวจ สอบ ว่า ความ หนา ของ ชั้น ดูด ซับ มากกว่า MTZ หรือ ไม่

ทำได้ โดย ใช้ สมการ ต่อ ไป นี้

MTZ = D(1 - )

เมื่อ D = ความ หนา ของ ชั้น ดูด ซับ เมตร

CS = ความ สามารถ ใน การ ดูด ซับ จน เบรค ทรู

Cg = ความ สามารถ ใน การ ดูด ซับ จน อิ่ม ตัว

XS = องศา ของ ความ อิ่ม ตัว ใน บริเวณ ถ่าย โอน มวลสาร (ร้อย ละ 50)

MTZ = ความ หนา ของ บริเวณ ถ่าย โอน มวลสาร เมตร

รูป ที่ 6.12 การ เปลี่ยนแปลง ของ ชั้น ความ เข้ม ข้น ของ สาร ดูด ซับที่มา: ตำรา ระบบ บำบัด มลพิษ อากาศ 2547

1 1 - X

S

Cg

CS

Inlet gas flow Inlet gas flow Inlet gas flow

Co C

o C

oSaturatedCarbonAdsorptionZone

“Clean”Carbon

Outlet gas flow Ct1

Outlet gas flow Ct2

Outlet gas flow Ct3

Co

Inlet concentration

Breakthrough curve

Break point (switch to clean bed occurs before ts)Effluent standard

Outlet concentration

t1 t

2 t

0 t

3 Volume of gas out, or time of operation

Cs



เมื่อ กระแส อากาศ ที่ ไหล ออก มี ความ เข้ม ข้น ของ มลพิษ สูง เกิน ไป หรือ เมื่อ เวลา ผ่าน ไป การ ทำงาน ของ คอลัมน์

จะ หยุด ลง สาร ดูด ซับ ควร ได้ รับ การ ฟื้น สภาพ เพื่อ นำ กลับ มา ใช้ ใหม่ การ ฟื้น สภาพ สาร ดูด ซับ ทำได้ โดย การ เพิ่ม อุณหภูม ิ

ของ สาร ดูด ซับ โดย ใช้ ไอ น้ำ ผ่าน เข้าไป ใน ชั้น ของ สาร ดูด ซับ เพื่อ ไล่ สาร ถูก ดูด ซับ ออก ไป จาก ผิว ของ สาร ดูด ซับ การ ทำงาน

อย่าง ต่อ เนื่อง ของ ระบบ ดูด ซับ จึง ต้องการ ตัวกลาง ที่ เป็น ชั้น ดูด ซับ มากกว่า 2 ตัว เพื่อ ให้ มี ตัว สำรอง ไว้ ใช้ ขณะ ที่ อีก ตัว

ทำงาน จน ระบบ เต็ม และ ต้อง ฟื้น สภาพ

6. การ ฟื้น สภาพ ระบบ ดูด ซับ การ แยก สาร มลพิษ ออก มา โดย ไอ น้ำ ทำให้ ความ สามารถ ใน ดูด ซับ กลับ มา เท่า เดิม สาร ที่ ถูก ดูด ซับ จะ หลุด ออก

มา จาก ผิว หน้า ของ สาร ดูด ซับ ใน ช่วง แรก ของ การ ให้ ความ ร้อน จะ ไม่มี สาร มลพิษ ออก มา เนื่องจาก จะ ต้อง ให้ อุณหภูมิ สูง

เพียง พอ จึง จะ หลุด ออก มา ได้ ภาพ ที่ 6.13 แสดง ถึง ปริมาณ ไอ น้ำ ที่ ต้อง ใช้ ต่อ ปอนด์ ของ สาร มลพิษ ที่ ต้องการ แยก ออก

มา ซึ่ง แปรผัน ตาม เวลา ใน การ ฟื้น สภาพ

ภาพที่ 6.13 อัตรา ความ ต้องการ ไอ น้ำ ต่อ ปอนด์ ของ สาร ถูก ดูด ซับที่มา: ตำรา ระบบ บำบัด มลพิษ อากาศ 2547


สารดูดซับชนิดใดที่มีขนาดของรูพรุนเท่ากันโดยตลอด

1.ถ่านปลุกฤทธิ์กัมมันต์

2.ซิลิตเจล

3.แอคติเวทเต็ดอะลูมินา

4.ซีโอไลต์

5.ข้อ2.และ3.ถูก



Lb o

f Ste

am/lb

of S

olve

nt

20

15

10

5

020 40 60 80 100 120 140 160

Elapsed Time, min

Toluene

Perchlodethylene




ประเภท ของ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ

อุปกรณ์ ระบบ การ ดูด ซับ แบ่ง ออก เป็น 2 ประเภท ได้แก่ ประเภท ที่ ไม่ สามารถ นำ สาร ดูด ซับ มา ใช้ ใหม่ และ

ประเภท ที่ สามารถ นำ สาร ดูด ซับ มา ใช้ ใหม่ ได้ ประเภทแรก ใช้ สำหรับ ดูด ซับ ก๊าซ มลพิษ ที่ มี ความ เข้ม ข้น ต่ำ กว่า 1.0 ppm

แต่ เป็น ก๊าซ มลพิษ ที่ มี กลิ่น เหม็น มาก หรือ มี ความ เป็น พิษ สูง ประเภทที่สอง ใช้ สำหรับ ดูด ซับ ก๊าซ มลพิษ ที่ มี ความ เข้ม ข้น

สูง ทั่วๆ ไป ราย ละเอียด ของ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ แต่ละ ประเภท มี ดัง ต่อ ไป นี้

1. อุปกรณ์การดูดซับประเภทที่ไม่สามารถนำสารดูดซับมาใช้ใหม่ลักษณะ เด่น ของ อุปกรณ์ ระบบ การ ดูด

ซับ ประเภท นี้ คือ ชั้น ดูด ซับ (bed) จะ บาง มี ความ หนา 1.25 ถึง 10.0 เซนติเมตร พื้นที่ ของ ชั้น ดูด ซับ สามารถ ควบคุม

กระแส ก๊าซ ที่ ไหล ผ่าน ระหว่าง 6.0 ถึง 18 เมตร ต่อ นาที จาก การ ที่ ชั้น ดูด ซับ บาง ทำให้ การ สูญ เสีย ความ ดัน ต่ำ ปกติ จะ

เปลี่ยน สาร ดูด ซับ ทุกๆ 6 เดือน ถึง ไม่ เกิน 2 ปี โดย ทั่วไป ใช้ เป็น อุปกรณ์ ดูด ซับ สำหรับ สำนักงาน ห้อง ปฏิบัติ การ และ

บริเวณ อื่นๆ ที่ กระแส อากาศ เสีย ถูก ปล่อย ออก มา ไม่ มาก นัก

รูป ร่าง ของ ชั้น ดูด ซับ อาจ จะ เป็น แผ่น บาง เป็น ทรง กระบอก หรือ พับ เป็น จีบ ภาพ ที่ 6.14 เป็น ชั้น ดูด ซับ ชนิด

แผ่น บาง ซึ่ง บรรจุ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ ไว้ ใน แต่ละ แผ่น ชนิด ที่ พับ เป็น จีบ แสดง ใน ภาพ ที่ 6.15 และ ชนิด ทรง กระบอก

แสดง ใน ภาพ ที่ 6.16 ขนาด และ อัตรา การ ไหล ของ ก๊าซ ที่ สามารถ กรอง ได้ ของ แต่ละ ชนิด แสดง ใน ตาราง ที่ 6.3 พวก ที่

พับ เป็น จีบ โดย ทั่วไป จะ มี ขนาด 0.6 ตาราง เมตร และ มี ความ หนา ของ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ ใน ชั้น ดูด ซับ ระหว่าง 0.2

ถึง 0.6 เมตร

ใน บาง ครั้ง อาจ จะ ออกแบบ อุปกรณ์ ชนิด นี้ ให้ มี ชั้น ดูด ซับ หนา ได้ เช่น กัน เช่น อาจ ใช้ ถัง น้ำมัน ขนาด 200 ลิตร

บรรจุ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ ประมาณ 330 กิโลกรัม แสดง ใน ภาพ ที่ 6.17 อุปกรณ์ ชนิด นี้ สามารถ ใช้ สำหรับ กระแส

อากาศ เสีย ที่ มี อัตรา การ ไหล ต่ำ ประมาณ 0.5 เมตร ต่อ วินาที เช่น กระแส อากาศ เสีย ที่ เกิด จา กา ห้อง ปฏิบัติ การ ห้อง เก็บ

สาร เคมี และ อุปกรณ์ ที่ เกิด ปฏิกิริยา เคมี ข้าง ใน เป็นต้น

ตาราง ที่ 6.3 ตัว กรอง ดูด ซับ แบบ ต่างๆ

ลักษณะ ของ ตัว กรอง ขนาด ความเร็ว ของ กระแส ก๊าซ

Multiple panel cell 0.6 ตร.ม. 9.4 ม./วท.

Pleated cell 0.6 ตร.ม. 4.7 ม./วท.

Cylindrical canister เส้น ผ่าน ศูนย์กลาง 0.002 ม. 0.12 ม./วท.

ความ สูง 0.005 ม.



ภาพ ที่ 6.14 Thin bed adsorber: nine cell systemที่มา: การ จัดการ และ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

ภาพ ที่ 6.15 Pleated thin bed ภาพ ที่ 6.16 Canister ที่มา: การ จัดการ และ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544 ที่มา: การ จัดการ และ ควบคุม มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

ภาพ ที่ 6.17 Canisterที่มา: การ จัดการ มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

Carbon panelCarbonFilter area

Activated carbon

Activated carbon

Support material



2.อปุกรณ์การดดูซบัประเภทที่สามารถนำสารดดูซบัมาใช้ใหม่อุปกรณ์ ประเภท นี้ แบ่ง ออก เป็น 3 แบบ ได้แก ่

แบบ ชั้น ดูด ซับ อยู่ กับ ที่ (fixed bed) ชั้น ดูด ซับ เคลื่อนที่ (moving bed) และ ชั้น ดูด ซับ ลอยตัว (fluidized bed) ราย

ละเอียด ของ แต่ละ แบบ มี ดังนี้

2.1 แบบ ชัน้ ดดู ซบั อยู ่กบั ที ่อปุกรณ ์แบบ นี ้ประกอบ ดว้ย ชัน้ ดดู ซบั หลายๆ อนั ภาพ ที ่6.17 แสดง ให ้เหน็

อุปกรณ์ ที่ มี ชั้น ดูด ซับ 3 อัน กระแส อากาศ ที่ จะ บำบัด โดย อุปกรณ์ แบบ นี้ จะ ต้อง ผ่าน การ บำบัด ขั้น ต้น เพื่อ กำจัด อนุภาค

ออก ไป ก่อน หลัง จาก นั้น ก็ จะ ถูก ส่ง เข้า สู่ ชั้น ดูด ซับ อัน แรก โดย ให้ ไหล ใน แนว ดิ่ง เมื่อ สาร ดูด ซับใน ชั้น ดูด ซับ อัน แรก อิ่ม

ตัว จาก ด้าน บน ลง ไป จน สุด แล้ว กระแส อากาศ ก็ จะ ถูก ส่ง เข้า สู่ ชั้น ดูด ซับ อัน ที่ สอง ต่อ ไป ขณะ เดียวกัน ไอ น้ำ ก็ จะ ถูก ส่ง

เข้า สู่ ชั้น ดูด ซับ อัน แรก เพื่อ ขจัด สาร มลพิษ ออก จาก สาร ดูด ซับ แล้ว ทำให้ แห้ง และ เย็น ลง เพื่อ ให้ สามารถ ใช้ได้ ใน โอกาส

ถัด ไป ขณะ ที่ ทำให้ ชั้น ดูด ซับ อัน แรก แห้ง และ เย็น ลง อัน ที่ สอง ก็ จะ อิ่ม ตัว กระแส อากาศ ก็ จะ ถูก ส่ง เข้า สู่ อัน ที่ สาม เมื่อ

อัน ที่ สาม อิ่ม ตัว อัน แรก ก็ พร้อม ที่ จะ ใช้ งาน อีก ครั้ง วน เวียน กัน อย่าง นี้ ตลอด ไป ขนาด ความ หนา ของ ชั้น ดูด ซับ แบบ นี้

ประมาณ 0.3 ถึง 1.2 เมตร ความเร็ว ของ กระแส ก๊าซ (gas velocities) 6.0 ถึง 30.0 เมตร ต่อ นาที ความ ดัน สูญ เสีย

750 ถึง 3,730 ปาส คัล (Pa) อัตรา การ ไหล ของ อากาศ 1.4 ถึง 2 ลูกบาศก์ เมตร ต่อ วินาที

ใน กรณี ที่ อัตรา การ ไหล ของ อากาศ สูง อุปกรณ์ ที่ ให้ กระแส อากาศ ไหล ใน แนว นอน จะ เหมาะ สม กว่า ลักษณะ

ของ อุปกรณ์ ชนิด นี้ แสดง ใน ภาพ ที่ 6.18 อุปกรณ์ ชนิด นี้ สามารถ บำบัด ก๊าซ ที่ อัตรา การ ไหล สูง ถึง 1,150 ลูกบาศก์ เมตร

ต่อ วินาที

ภาพ ที่ 6.18 Three bed systemที่มา: การ จัดการ มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

Pretreatment

Condenser

Outlet

Regenerating steam



ภาพ ที่ 6.19 Horizontal bed

2.2 แบบ ชั้น ดูด ซับ เคลื่อนที่ อุปกรณ์ นี้ ออกแบบ เพื่อ ที่ จะ ให้ กระแส อากาศ เสีย ที่ ต้องการ บำบัด ไหล ผ่าน

ชั้น ของ สาร ดูด ซับ เฉพาะ ใน ส่วน ที่ ยัง ไม่ อิ่ม ตัว เท่านั้น ซึ่ง จะ ทำให้ สามารถ ลด ระยะ ทาง ที่ กระแส อากาศ ไหล ผ่าน สาร ดูด ซับ

และ ลด การ สูญ เสีย ความ ดัน ลง ได้ ลักษณะ ของ อุปกรณ์ ชนิด นี้ แสดง ใน ภาพ ที่ 6.19 เวลา เดิน ระบบ อุปกรณ์ จะ หมุน

ใน แนว นอน โดย ขณะ ที่ กำลัง ใช้ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ ซึ่ง บรรลุ อยู่ ใน อุปกรณ์ ส่วน หนึ่ง สำหรับ ดูด ซับ ก๊าซ มลพิษ อยู่ นั้น

อีก ส่วน หนึ่ง กำลัง ถูก ขจัด ก๊าซ มลพิษ ออก ไป โดย ไอ น้ำ ต่อ มา ส่วน ที่ ถูก ขจัด ก๊าซ มลพิษ ออก แล้ว จะ หมุน มา แทนที่ เพื่อ ใช ้

สำหรับ ดูด ซับ ก๊าซ มลพิษ และ ส่วน ที่ ใช้ ดูด ซับ ก๊าซ มลพิษ เดิม จะ ถูก หมุน ออก ไป เพื่อ ขจัด ก๊าซ มลพิษ ต่อ ไป จึง เห็น ได้ ว่า

สาร ดูด ซับ ไม่มี โอกาส ที่ จะ อิ่ม ตัว ทั้งหมด เลย บริเวณ ที่ กระแส อากาศ ไหล ผ่าน จะ เป็น บริเวณ ที่ สาร ดูด ซับ ทำงาน ได้ อย่าง

มี ประสิทธิภาพ เสมอ จึง ทำให้ สามารถ ลด ความ หนา ของ ชั้น ดูด ซับ ลง ได้ มาก ข้อ เสีย ของ อุปกรณ์ ชนิด นี้ คือ เนื่องจาก มี

การ หมุน ตลอด เวลา ดัง นั้น ส่วน ของ อุปกรณ์ ที่ เกี่ยวข้อง กับ การ หมุน จึง มี โอกาส เสื่อม ได้ ง่าย

ภาพ ที่ 6.20 Rotary bed systemที่มา: การ จัดการ มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

Steam and vapor outlet

Carbon bed

Steam inlet

Vapor inlet Activated carbon

Outer shellOuter screenInner screenInner shell Interior

OutletsRegenerativeSteam inlet


Vapor inlets




2.3 แบบ ชั้น ดูด ซับ ลอยตัว อุปกรณ์ นี้ ใช้ วิธี ให้ สาร ดูด ซับ ไหล บน ถาด รองรับ จาก ด้าน บน ลง มา ที ละ ถาด สู่

ด้าน ล่าง และ ให้ กระแส อากาศ ไหล สวน ทาง ขึ้น ไป ดัน สาร ดูด ซับ ให้ ลอยตัว และ เกิด การ สัมผัส กัน ขึ้น สาร ดูด ซับ จะ ไหล

ลง ด้วย แรง โน้ม ถ่วง จน มา ถึง บริเวณ ที่ ใช้ ใน การ ขจัด ก๊าซ มลพิษ ออก ไป หลัง จาก นั้น ก็ จะ ส่ง สาร ดูด ซับ ขึ้น สู่ ด้าน บน เพื่อ

ปล่อย ลง มา ใหม่ วน เวียน ต่อ เนื่อง กัน ไป ดัง ภาพ ที่ 6.21 การ เดิน ระบบ เป็น แบบ ต่อ เนื่อง เช่น เดียว กับ แบบ ชั้น ดูด ซับ

เคลื่อนที่ แต่ ระบบ นี้ มี ประสิทธิภาพ สูง กว่า โดย อาจ ปรับ ความเร็ว ของ ก๊าซ สูง ถึง 1 เมตร ต่อ วินาที ซึ่ง มากกว่า แบบ ชั้น

ดูด ซับ เคลื่อนที่ ถึง 2-4 เท่า ข้อ เสีย ของ อุปกรณ์ นี้ คือ จะ สูญ เสีย สาร ดูด ซับ ได้ มาก โดย เฉพาะ หาก เป็น ถ่าน ปลุก กัม มัน

ต์ เนื่องจาก จะ แตก จาก การ กระแทก กัน ปัจจุบัน ใน ประเทศ ญี่ปุ่น ได้ ผลิต ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ ที่ ลด ความ สูญ เสีย ลง ได ้

โดย เหลือ การ สูญ เสีย แค่ ร้อย ละ 2-5 จาก เดิม ซึ่ง สูญ เสีย ประมาณ ร้อย ละ 10

ภาพ ที่ 6.21 Fluidized bed adsorberที่มา: การ จัดการ มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

Clean air out

Perforated trays

Solvent laden air

Secondary adsorber

Desorber heating section CoolingWaterOut

Nitrogen recycleblower

CoolingSection

CoolingWaterIn

Recovered solvent

Air lift blower




อุปกรณ์แบบชั้นดูดซับเคลื่อนที่มีข้อดีข้อเสียอย่างไร


อุปกรณ์ชนิดนี้มีข้อดีคือชั้นของสารดูดซับจะมีการฟื้นสภาพอย่างตลอดเวลาไม่มีโอกาสอิ่มตัวเลยจึง

ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเสมอแต่มีข้อเสียคือตัวอุปกรณ์ต้องมีการหมุนอยู่ตลอดเวลาส่วนของอุปกรณ์ที่

มีการหมุนจึงมีโอกาสเสื่อมได้ง่าย


การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ ดูด ซับ

ใน การ ใช้ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ จะ ต้อง คำนึง ถึง องค์ ประกอบ ต่างๆ ดังนี้

1.อณุหภมูิอุณหภูมิ ที่ เหมาะ สม สำหรับ อุปกรณ์ ดูด ซับ จะ ต้อง ต่ำ กว่า 55 องศา เซลเซียส เพื่อ ให้การ ดูด ซับ เกิด

ขึ้น ได้ ดี ถ้า หากว่า อุณหภูมิ ของ กระแส ก๊าซ ที่ จะ เข้า สู่ อุปกรณ์ สูง กว่า นี้ จะ ต้อง ทำให้ เย็น ลง เสีย ก่อน และ ถึง แม้ว่า การ ดูด

ซับ จะ เป็นก ระ บวน การ คาย ความ ร้อน ก็ตาม แต่ หาก ความ เข้ม ข้น ของ ก๊าซ มลพิษ ใน กระแส อากาศ ต่ำ กว่า 100 ppm ก็

จะ ไม่มี ปัญหา เกี่ยว กับ การ เพิ่ม ขึ้น ของ อุณหภูมิ แต่ ถ้า ความ เข้ม ข้น สูง ถึง 5,000 ppm จะ ทำให้ เกิด ความ ร้อน ขึ้น ใน ชั้น

ดูด ซับ ได้ การ เกิด ความ ร้อน นอกจาก จะ ทำให้ ความ สามารถ ใน การ ดูด ซับ ลด ลง แล้ว ยัง อาจ ทำให้ เกิด ไฟ ลุก ไหม้ ขึ้น ใน

ชั้น ดูด ซับ ได้ การ ติดตาม ตรวจ สอบ อุณหภูมิ ของ ชั้น ดูด ซับ จึง เป็น สิ่ง จำเป็น การ ยอม ให้ ชั้น ดูด ซับ เปียก เล็ก น้อยห ลัง

กระบวนการ ขจัด สาร มลพิษ ออก จาก ชั้น ดูด ซับ จะ ช่วย ป้องกัน ไม่ ให้ เกิด ไฟ ไหม้ ขึ้น ใน ชั้น ดูด ซับ ได้

2.ความดัน เนื่องจาก การ เพิ่ม ความ ดัน ย่อย ของ สาร มลพิษ จะ ทำให้ ความ สามารถ ใน การ ดูด ซับ เพิ่ม ขึ้น และ

ความ ดัน ย่อย ของ สาร มลพิษ เป็น สัดส่วน ของ ความ ดัน ของ ระบบ ดัง นั้น หาก เพิ่ม ความ ดัน ของ ระบบ ก็ จะ ทำให้ ความ

สามารถ ใน การ ดูด ซับ เพิ่ม ขึ้น ด้วย

3.ความเร็วของกา๊ซการ ที่ ให้ กระแส ก๊าซ ไหล ผ่าน สาร ดูด ซับ ช้า ลง จะ ทำให้ การ ดูด ซับ เกิด ขึ้น ได้ ดี ยิ่ง ขึ้น เพื่อ ที ่

จะ ให้ ประสิทธิภาพ ของ การ ดูด ซับ สูง กว่า ร้อย ละ 90 ใน การ ออกแบบ จึง ควร กำหนด ให้ ความเร็ว ของ กระแส ก๊าซ ไม่ เกิน

30 เมตร ต่อ นาที ความเร็ว ของ กระแส ก๊าซ นี้ สามารถ นำ ไป คำนวณ เพื่อ กำหนด พื้นที่ หน้า ตัด ของ สาร ดูด ซับ ได้ ตัวอย่าง

เช่น ถ้า หาก กระแส อากาศ ที่ ต้องการ บำบัด มี อัตรา การ ไหล เท่ากับ 300 ลูกบาศก์ เมตร ต่อ นาที พื้นที่ หน้า ตัด ของ สาร ดูด

ซับ จะ ต้อง ไม่ น้อย กว่า 10 ตาราง เมตร เป็นต้น (300 ม3/นาที/30 ม./นาที)

4.ความชื้น ถ้า หาก ความชื้น ใน กระแส อากาศ สูง เกิน กว่า ร้อย ละ 50 จะ ทำให้ ประสิทธิภาพ ของ ระบบ ที่ ใช้ สาร

ดูด ซับ ที่ เป็น ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ ลด ลง ดัง นั้น ถ้า หาก ค่า ความชื้น สูง เกิน กว่า ร้อย ละ 50 อาจ จะ ต้อง ติด ตั้ง อุปกรณ์ ลด

ความชื้น ก่อน ที่ จะ ทำการ บำบัด ด้วย อุปกรณ์ ดูด ซับ อุปกรณ์ ดัง กล่าว อาจ ใช้ หลัก ของ การ ทำให้ กระแส อากาศ เย็น ลง เพื่อ

ไล่ ความชื้น หรือ การ ทำให้ กระแส อากาศ เจือ จาง มาก ขึ้น หรือ การ ทำให้ กระแส อากาศ ร้อน ขึ้น หาก ใช้ การ ทำให้ กระแส

อากาศ ร้อน ขึ้น จะ ต้อง ไม่ ให้ ร้อน เกิน กว่า ระดับ อุณหภูมิ ที่ ทำให้ ประสิทธิภาพ ของ ระบบ ดูด ซับ ลด ลง



5.สารมลพิษ สาร มลพิษ บาง ประเภท ที่ ปะปน มา กับ กระแส อากาศ จะ ทำให้ ประสิทธิภาพ ของ การ ดูด ซับ ลด ลง

สาร มลพิษ เหล่า นี้ ได้แก่ อนุภาค ทั้ง ที่ เป็น ของแข็ง และ เหลว และ สาร อินทรีย์ ที่ มี จุดเดือด สูง อนุภาค จะ ไป ครอบคลุม

พื้นที่ ดูด ซับ ของ สาร ดูด ซับ ทำให้ พื้นที่ ที่ จะ ใช้ ดูด ซับ สาร มลพิษ ที่ เป็น ก๊าซ ลด ลง ส่วน สาร อินทรีย์ ที่ มี จุดเดือด สูง จะ มี

สมบัติ ที่ คล้ายคลึง กับ ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ มาก เมื่อ ยึด ติด ที่ ผิว ถ่าน ปลุก ฤทธิ์ กัม มัน ต์ จะ ทำให้ ขจัด ออก ได้ ยาก ดัง

นั้น หาก มี สาร มลพิษ เหล่า นี้ อยู่ ใน กระแส อากาศ จะ ต้อง ทำการ กำจัด ออก ไป ก่อน ที่ จะ ปล่อย ให้ เข้า สู่ ระบบ อุปกรณ์ ดูด

ซับ โดย ใช้ อุปกรณ์ บำบัด อนุภาค ที่ เหมาะ สมใน การ กำจัด ออก ไป

ใน การ ใช้ อุปกรณ์ การ ดูด ซับ ต้อง มี การ ตรวจ สอบ และ บำรุง รักษา อุปกรณ์ ดังนี้

1.การตรวจสอบความดันสถิต ถ้า ค่า ความ ดัน สถิต ลด มี ค่า ลด ลง แสดง ว่า ชั้น ของ สาร ดูด ซับ เสื่อม สภาพ จน

กระทั่ง ถึง จุด ที่ ช่อง การ ไหล (channeling) ของ กระแส ก๊าซ มี ผลก ระ ทบ ต่อ การ สัมผัส ระหว่าง ก๊าซ-ของแข็ง อย่างไร

ก็ตาม การ เปลี่ยนแปลง อัตรา การ ไหล ของ ก๊าซ ก็ มี ผล ต่อ การ เปลี่ยนแปลง ความ ดัน สถิต ลด เช่น กัน

2. การตรวจสอบเวลาที่ใช้ในการดูดซับและเวลาที่ใช้ในการกำจัดสารที่ถูกดูดซับออกจากสารดูดซับ เพื่อ

เปรียบ เทียบ ช่วง เวลา ใน การ ฟื้น สภาพ สาร ดูด ซับ กับ ค่าที่ ได้ จาก การ สังเกต ครั้ง ก่อน ถ้า พบ ว่า ช่วง เวลา การ ฟื้น สภาพ สาร

ดูด ซับ มี ค่า เพิ่ม ขึ้น แสดง ว่า เกิด การ เบรค ทรู ขึ้น (ก๊าซ ที่ ไม่ ผ่าน การ บำบัด ได้ ไหล ออก ไป จาก ระบบ การ ดูด ซับ) สำหรับ

กรณี ที่ อัตรา การ ไหล ของ ก๊าซ ผ่าน ชั้น มี ค่า คงที่

3. การตรวจสอบความดนัและอณุหภมูิของไอนำ้ในระหวา่งฟืน้สภาพสารดดูซบั ค่า ความ ดัน/อุณหภูมิ ของ

ไอ น้ำ ที่ ลด ลง จาก ค่าที่ ได้ บันทึก ไว้ ครั้ง ก่อน สามารถ ชี้ ให้ เห็น ว่า อัตรา การ ไหล ของ ไอ น้ำ ไม่ เพียง พอ สำหรับ การ ฟื้น สภาพ

สาร ดูด ซับ

4.การสังเกตกลิ่นสารเคมีที่ออกจากสารดูดซับ ปกติ แล้ว จะ มี กลิ่น สาร เคมี ที่ ออก จาก สาร ดูด ซับ น้อย มาก แต ่

หาก สาร ดูด ซับ หมด สภาพ (อิ่ม ตัว แล้ว หรือ เต็ม แล้ว) อากาศ เสีย จะ ผ่าน ไป ได้ โดย ไม่ ถูก ดูด ซับ เลย และ สาร ที่ มี โมเลกุล

เล็ก อาจ ถูก ผลัก ดัน ออก มา โดยสาร โมเลกุล ใหญ่ กว่า ได้ ซึ่ง ทำให้ เกิด กลิ่น ของ สาร เคมี จาก อากาศ เสีย ได้


อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์การดูดซับจะต้องต่ำกว่าค่าใด

1.50องศาเซลเซียส










อุปกรณ์ ควบคุม มลพิษ ชนิด ก๊าซ และ ไอ ที่ ใช้ หลัก การ เผา ไหม้


หัว เรื่อง6.3.1 หลัก การ เผา ไหม้

6.3.2 ประเภท ของ อุปกรณ์ การ เผา ไหม้

6.3.3 การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ เผา ไหม้

แนวคิด1. การ เผา ไหม้ เป็นก ระ บวน การ ทาง เคมี ซึ่ง เกิด จาก การ รวม ตัว ของ ก๊าซ ออกซิเจน กับ เชื้อ เพลิง แล้ว เกิด

พลังงาน ความ ร้อน ออก มา ใน กระบวนการ เผา ไหม้ มี ปัจจัย 3 ประการ ที่ สำคัญ ได้แก่ อุณหภูมิ เวลา

และ ความ ปั่น ป่วน

2. อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ มี 3 ประเภท ได้แก่ แฟลร์ อุปกรณ์ ที่ ใช้ ความ ร้อน โดยตรง และ อุปกรณ์ ที่ ใช้

ตัว เร่ง ปฏิกิริยา แฟลร์ เป็น อุปกรณ์ ที่ ไม่ ต้อง ใช้ ห้อง เผา ไหม้ อุปกรณ์ อีก 2 ประเภท ต้อง มี การ ใช้

ห้อง เผา ไหม้ และ อุปกรณ์ ที่ ใช้ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา มี การ ติด ตั้ง ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ใน ห้อง เผา ไหม้ เพื่อ

ลด อุณหภูมิ ที่ ใช้ ใน การ เผา ไหม้ ลง

3. ใน การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ ต้อง มี การ ตรวจ สอบ สภาพ ของ อุปกรณ์ การ สังเกต

ประสิทธิภาพ ของ การ เผา ไหม้ และ การ บันทึก อุณหภูมิ ของ การ เผา ไหม้


1. อธิบาย ความ หมาย และ ปฏิกิริยา เคมี ของ การ เผา ไหม้ ได้

2. อธิบาย ราย ละเอียด ของ อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ ได้

3. อธิบาย วิธี การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ ได้




หลัก การ เผา ไหม้

1. ความ หมาย และ กระบวนการ เผา ไหม้การ เผา ไหม้ เป็นก ระ บวน การ ทาง เคมี ซึ่ง เกิด จาก การ รวม ตัวอย่าง รวดเร็ว ของ ก๊าซ ออกซิเจน กับ เชื้อ เพลิง ซึ่ง

เป็น สาร เคมี หรือ สารประกอบ เคมี แล้ว เกิด พลังงาน ความ ร้อน ออก มา กระบวนการ เผา ไหม้ อาจ เรียก อีก อย่าง หนึ่ง ว่า

กระบวนการ สันดาป เชื้อ เพลิง ที่ ใช้ สำหรับ การ เผา ไหม้ ประกอบ ด้วย ธาตุ คาร์บอน และ ไฮโดรเจน ซึ่ง เป็น ส่วน ประกอบ

ของ สาร อินทรีย์ ผล ที่ ได้ จาก การ เผา ไหม้ คือ ก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ ไอ น้ำ และ พลังงาน ซึ่ง อยู่ ใน รูป ของ พลังงาน

ความ ร้อน กลไก การ เผา ไหม้ ประกอบ ด้วย ปฏิกิริยา ลูกโซ่ ที่ ยุ่ง ยาก ซับ ซ้อน ปัจจัย ที่ จะ ทำให้ เกิด การ เผา ไหม้ ที่ สมบูรณ์

คือ อุณหภูมิ ที่ ต้อง สูง พอที่ จะ ทำให้ ส่วน ผสม ของ อากาศ และ เชื้อ เพลิง เกิด การ ติดไฟ การ ผสม แบบ ปั่น ป่วน (turbulent

mixing) และ เวลา สัมผัส (residence time) ที่ นาน เพียง พอ สำหรับ ให้ เกิด ปฏิกิริยา ที่ สมบูรณ์ ปัจจัย ทั้ง 3 ประการ ดัง

กล่าว เป็น ปัจจัย ที่ ขึ้น แก่ กัน และ กัน (dependent variables) และ เป็น ปัจจัย ที่ ควบคุม ความเร็ว และ ความ สมบูรณ์ ของ

ปฏิกริิยา ใน การ เผา ไหม ้เชื้อ เพ ลงิ ใดๆ จะ ตอ้ง ให้ ความ รอ้น แก่ สว่น ผสม เชื้อ เพลงิ และ อากาศ จน ม ีอณุหภมูิ สงู ถงึ อณุหภมู ิ

ติดไฟ (ignition temperature) ของ เชื้อ เพ ลิง นั้นๆ ส่วน ผสม นั้น จึง จะ เกิด การ ติดไฟ และ เพื่อ ที่ จะ ให้ เกิด การ เผา ไหม้

ที่ สมบูรณ์ จะ ต้อง รักษา อุณหภูมิ ของ ส่วน ผสม ให้ เท่ากับ หรือ สูง กว่า อุณหภูมิ ติดไฟ อยู่ เสมอ

เวลา และ อุณหภูมิ มี ผล ต่อ กระบวนการ เผา ไหม้ ใน ลักษณะ ที่ สัมพันธ์ กัน ดัง ภาพ ที่ 6.22 กล่าว คือ ถ้า ใช้

อุณหภูมิ ต่ำ ก็ จะ ต้อง มี เวลา ให้ สำหรับ การ เผา ไหม้ นาน ขึ้น แต่ ถ้า ใช้ อุณหภูมิ สูง ก็ จะ สามารถ ลด เวลา สำหรับ การ เผา ไหม ้

ให้ สั้น ลง โดยที่ จะ ยัง คง รักษา ระดับ การ เผา ไหม้ ให้ เท่า เดิม ได้ ใน กรณี ที่ ใช้ อุณหภูมิ การ เผา ไหม้ สูง ก็ จะ ต้อง ใช้ เชื้อ เพลิง

ช่วย การ เผา ไหม้ มาก ขึ้น แต่ ถ้า ให้ เวลา ใน การ เผา ไหม้ นาน ก็ จะ ต้อง ทำให้ ห้อง เผา ไหม้ มี ขนาด ใหญ่ ขึ้น

ภาพ ที่ 6.22 ผล ของ อุณหภูมิ กับ เวลา และ ความเร็ว ของ ปฏิกิริยาที่มา: ตำรา ระบบ บำบัด มลพิษ อากาศ 2547

0.1

500 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800 2,000

อุณหภูมิ

0.01

0.001

ประส

ิทธิภา

พ %

100

80

60

40

20

0

1 Second

เวลาที่ทำปฏิกิริยา



การ ที่ จะ เกิด การ เผา ไหม้ ที่ สมบูรณ์ เชื้อ เพลิง และ อากาศ หรือ ออกซิเจน จะ ต้อง มี การ ผสม เข้า กัน อย่าง ดี ทุกๆ

ส่วน ของ เชื้อ เพลิง จะ ต้อง สัมผัส กับ อากาศ หรือ ออกซิเจน อย่าง ทั่ว ถึง ส่วน ของ เชื้อ เพลิง ที่ ไม่ ได้ รับ การ ผสม ให้ เข้า สัมผัส

กับ อากาศ จะ ไม่ ถูก เผา ไหม้ และ จะ ถูก ระบาย ออก จาก ห้อง เผา ไหม้ ใน ที่สุด นอกจาก นี้ จะ มี บาง ส่วน ของ เชื้อ เพลิง หรือ

สาร มลพิษ ที่ ต้องการ เผา เมื่อ ผ่าน เข้า ใน เตา เผา และ ไหล ผ่าน ไป โดย ไม่ สัมผัส โดยตรง กับ เปลว ไฟ จาก หัว เผา แต่ จะ ผ่าน

ไป ผสม และ ได้ รับ ความ ร้อน จาก ก๊าซ ส่วน ที่ ผ่าน การ เผา ไหม้ แล้ว หาก 2 ส่วน นี้ ไม่ ได้ รับ การ ผสม กัน อย่าง ทั่ว ถึง ก็ จะ

เกิด การ เผา ไหม้ ที่ ไม่ สมบูรณ์ เนื่องจาก อุณหภูมิ ที่ เชื้อ เพลิง หรือ สาร มลพิษ ดัง กล่าว ได้ รับ ต่ำ เกิน ไป การ ทำให้ เกิด การ

ผสม กัน อย่าง ทั่ว ถึง ระหว่าง อากาศ กับ สาร มลพิษ หรือ ก๊าซ ที่ ต้องการ เผา ไหม้ ทำได้ โดย ใช้ การ ออกแบบ รูป ร่าง ของ ห้อง

เผา ไหม้ ให้ เหมาะ สม หรือ อาจ ติด ตั้ง อุปกรณ์ ที่ จะ ช่วย สร้าง ความ ปั่น ป่วน (turbulence) ให้ กับ กระแส อากาศ เช่น การ

ติด ตั้ง แผ่น กั้น (baffles) ใน เตา เผา เป็นต้น

ออกซิเจน เป็น สิ่ง จำเป็น สำหรับ การ เผา ไหม้ กล่าว คือ จะ ต้อง มี ออกซิเจน มาก เพียง พอที่ จะ ทำ ปฏิกิริยา กับ

คาร์บอน ทั้งหมด ที่ มี อยู่ สาร อินทรีย์ ที่ ต้องการ เผา ไหม้ ให้ เป็น ก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ จึง จะ เกิด การ เผา ไหม้ ที่ สมบูรณ์

ความ ต้องการ ออกซิเจน ทาง ทฤษฎี (stoichiometric หรือ theoretical amount) สำหรับ การ เผา ไหม้ สามารถ คำนวณ

ได้ จาก สมการ ปฏิกิริยา เคมี แต่ ทั้งนี้ จะ ต้อง ทราบ ถึง องค์ ประกอบ ของ สาร ที่ ต้องการ เผา ถ้า ให้ ปริมาณ ออกซิเจน ไม่ เพียง

พอ จะ ได้ ส่วน ผสม แก่ ที่ เรียก ว่า rich mixture ซึ่ง จะ ทำให้ เกิด เขม่า ควัน ดำ เนื่องจาก เกิด การ เผา ไหม้ ที่ ไม่ สมบูรณ์ ถ้า

ปรมิาณ ออกซเิจน มากกวา่ ความ ตอ้งการ การ ทาง ทฤษฎ ีจะ ได ้สว่น ผสม บาง ที่ เรยีก วา่ lean mixture ออกซเิจน สว่น เกนิ

จะ ไม่มี ผล ช่วย ใน การ เผา ใน ทาง ตรง กัน ข้าม จะ ทำให้ อุณหภูมิ ใน เตา เผา ลด ลง ทำให้ เกิด การ เผา ไหม้ ที่ ไม่ สมบูรณ์ ได้

ใน ทาง ปฏิบัติ มัก จะ ใช้ ปริมาณ อากาศ มากกว่า ความ ต้องการ ทาง ทฤษฎี ใน การเผา ไหม้ เพื่อ ให้ แน่ใจ ว่า จะ เกิด

การ เผา ไหม้ ที่ สมบูรณ์ ทั้งนี้ เพราะ ว่าการ ผสม กัน ของ อากาศ กับ เชื้อ เพลิง และ สาร ที่ ต้องการ เผา ไหม้ มัก จะ เป็น ไป อย่าง

ไม่ ทั่ว ถึง ปริมาณ อากาศ ส่วน เกิน (excess air) นี้ นอกจาก จะ ไม่มี ส่วน ใน การ เผา ไหม้ แล้ว ยัง ดูด ความ ร้อน ที่ เกิด จาก

การ เผา ไหม้ ทำให้ อุณหภูมิ ใน การ เผา ไหม้ ลด ลง ดัง นั้น การ ใช้ ปริมาณ อากาศ ส่วน เกิน มาก เกิน ไป ทำให้ ต้อง ใช้ เชื้อ เพลิง

ใน การ ผลิต ความ ร้อน เพื่อ ชดเชย กับ ส่วน ที่ เสีย ไป มาก ขึ้น เพื่อ รักษา ระดับ ของ อุณหภูมิ การ เผา ไหม้ ไว้ ให้ คงที่

ความ เข้ม ข้น ของ สาร มลพิษ ที่ ต้องการ เผา ก็ มี ความ สำคัญ ใน การ กำหนดการ เกิด การ เผา ไหม้ ความ เข้ม ข้น ที่ สูง

หรือ ต่ำ เกิน ไป จะ ทำให้ ไม่ เกิด การ เผา ไหม้ ความ เข้ม ข้น สูง ที่ เกิน กว่า Upper Flammable Limit (UFL) จะ ไม่ เกิด การ

เผา ไหม้ เนื่องจาก ขาด ออกซิเจน ส่วน ที่ ความ เข้ม ขั้น ต่ำ กว่า Lower Flammable Limit (LFL) จะ มี ปริมาณ สาร ที่ เผา

ไหม้ ไม่ เพียง พอที่ จะ ทำให้ เกิด การ เผา ไหม้ อย่าง ต่อ เนื่อง ได้ UFL และ LFL ของ สาร มลพิษ แต่ละ ชนิด จะ ไม่ เท่า กัน

2. ปฏิกิริยา เคมี ใน การ เผา ไหม้2.1สมดุลทางเคมีในปฏิกิริยาการเผาไหม้ปริมาณ ออกซิเจน ที่ ต้อง ใช้ ใน ปฏิกิริยา การ เผา ไหม้ พิจารณา ได้ จาก

ปฏิกิริยา เคมี พื้น ฐาน หรือ stoichiometric หรือ theoretical oxygen ดังนี้

CxH

y + (b)O

2 + 3.76(b)N

2 → xCO

2 + (y/2)H

2O + 3.76(b)N

2

CxH

y = สูตร โดย ทั่วไป ของ ไฮโดรคาร์บอน

b = x + (y/4) , อัตราส่วน จำ นวน โมล ที่ เหมาะ สม ของ ออกซิเจนกับ ไฮโดรคาร์บอน

3.76 = จำ นวน โมล ไนโตรเจน ใน อากาศ ที่ มี อยู่ ใน ทุกๆ โมล ของออกซิเจน



จาก สมการ ดัง กล่าว สามารถ ใช้ ใน การ คำนวณ หา ปริมาณ ออกซิเจน ที่ ใช้ สำหรับ การ เผา ไหม้ ของ สาร ชนิด ต่างๆ

ได้ ดัง ตัวอย่าง ต่อ ไป นี้

มีเทน: CH4 + 20

2 + 7.x52N

2 → CO

2 + 2H

2O + 7.52N

2

โท ลู อีน: C7H

8 + 90

2 → 7CO

2 + 4H

2O

เบน ซีน: C6H

6 + 15/20

2 → 6CO

2 + 3H

2O

2.2อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการเผาไหม้ค่า อุณหภูมิ ที่ เหมาะ สมใน การ สันดาป สาร มลพิษ แต่ละ ชนิด จะ

แตก ต่าง กัน ไป ซึ่ง สามารถ คำนวณ ได้ จาก สมการ ต่อ ไป นี้ (Lee และ คณะ)

T99.9

= 594 – 12.2 w1 + 117.0 w

2 + 71.6 w

3 + 80.2 w

4 + 0.592 w

5

-20.2 w6 – 420.3 w7 + 87.1 w

8 – 65.8 w

9 + 62.8 w

10 – 75.3 w

11

T99.

= 577 – 10.0 w1 + 110.2 w

2 + 67.1 w

3 + 72.6 w

4 + 0.586 w

5

-23.4 w6 – 430.9 w

7 + 85.2 w

8 – 82.2 w

9 + 65.5 w10 – 76.1 w

11

เมื่อ T99.9

= อุณหภูมิ สำหรับ การ กำจัด ร้อย ละ 99.9, ๐F

T99

= อุณหภูมิ สำหรับ การ กำจัด ร้อย ละ 99, ๐F

w1 = จำนวน อะตอม ของ คาร์บอน ใน โมเลกุล ของ สาร มลพิษ

w2 = เป็น สา รอะ โร เม ติก หรือ ไม่ (0 = ไม่, 1 = ใช่)

w3 = มี พันธะ คู่ ของ คาร์บอน หรือ ไม่ – ไม่ นับ พันธะ คู่ ใน วง ของสา รอะ โร เม ติก (0 = ไม่, 1 = ใช่)

w4 = จำนวน อะตอม ของ ไนโตรเจน ใน โมเลกุล ของ สาร มลพิษ

w5 = อุณหภูมิ ที่ สาร มลพิษ ติดไฟ ได้ เอง, ๐F

w6 = จำนวน อะตอม ของ ออกซิเจน ใน โมเลกุล ของ สาร มลพิษ

w7 = จำนวน อะตอม ของ กำมะถัน ใน โมเลกุล ของ สาร มลพิษ

w8 = สัดส่วน ของ อะตอม ของ ไฮโดรเจน ต่อ อะตอม คาร์บอน

w9 = มี สา รอัล ลิน (2 พรอ เพ นิล) หรือ ไม่ (0 = ไม่, 1 = ใช่)

w10

= มี พันธะ คู่ ของ คาร์บอน กับ คลอรีน หรือ ไม่ (0 = ไม่, 1 = ใช่)

w11

= ค่า ลอก ธรรมชาติ ของ เวลา ที่ ใช้ ใน การ สันดาป, sec



สำหรับ ค่า w5 สามารถ อ่าน ได้ จาก ตาราง ที่ 6.4

ตาราง ที่ 6.4 Autoignition Temperatures of Selected Organics in Air

SubstanceAutoignition

Temperatures,๐FSubstance

Autoignition

Temperature, ๐F

Acetone

Acrolein

Acrylonitrile

Ammonia

Benzene

m-Butane

1-Butene

m-Butyl Alcohol

Carbon Monoxide

Chlorobenzene

Cyclohexane

Ethane

Ethanol

Ethyl Acetate

Ethybenzene

Ethyl Chloride

Ethylene

1000

453

898

1200

1075

896

723

693

1205

1245

514

986

799

907

870

965

842

Ethylene Dichloride

Hexane

Hydrogen

Hydrogen Cyanide

Hydrogen Sulfide

Isobutene

Methane

Methanol

Methyl Chloride

Methyl Ethyl Ketone

Phenol

Propane

Propylene

Styrene

Toluene

Vinyl Chloride

Xylene

775

820

1076

1000

500

950

999

878

1170

960

1319

871

851

915

1026

882

924

ที่มา: การ จัดการ มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

2.3คิเนติกส์ของการเผาไหม้ ใน ทาง คณิตศาสตร์ มี องค์ ประกอบ ที่ เกี่ยวข้อง สัมพันธ์ กับ เวลา ใน การ เผา ไหม้

ใน ลักษณะ คิ เนติ กส์ ของ การ เผา ไหม้ (combustion kinetics) ได้แก่

1) อุณหภูมิ ซึ่ง หมาย ถึง เวลา ที่ ใช้ ใน การ ทำ ปฏิกิริยา ทาง เคมี จน กระทั่ง ได้ อุณหภูมิ ที่ ต้องการ ซึ่ง อาจ จะ

เรียก ว่า เวลา ทาง เคมี (chemical time, τc)

2) เวลา ซึ่ง หมาย ถึง เวลา ที่ ใช้ ใน การ สันดาป หรือ การ เผา ซึ่ง อาจ จะ เรียก ว่า เวลา ที่ ก๊าซ หรือ ไอ อยู่ ใน ระบบ

หรือ อุปกรณ์ (residence time, τr)

3) ความ ปั่น ป่วน ซึ่ง หมาย ถึง เวลา ที่ ใช้ สำหรับ การ ผสม กัน ระหว่าง ก๊าซ หรือ ไอ เชื้อ เพลิง และ อากาศ ที่ ใช้

ใน การ สันดาป หรือ เผา ซึ่ง อาจ จะ เรียก ว่า เวลา สำหรับ การ ผสม (mixing time, τm

)

การ หา ค่า เวลา ทั้ง 3 ชนิด คำนวณ ได้ จาก สมการ ต่อ ไป นี้



Tc =

Tr = =

Tm

=

เมื่อ Tc = เวลา ทาง เคมี, sec

Tr = เวลา ที่ ก๊าซ หรือ ไอ อยู่ ใน ระบบ, sec

Tm

= เวลา สำหรับ การ ผสม sec

V = ปริมาตร ของ ส่วน เตา เผา ที่ เกิด ปฏิกิริยา เคมี m3

Q = อัตรา การ ไหล ของ ก๊าซ หรือ ไอ ที่ อุณหภูมิ ของเตา เผา, m3/sec

L = ความ ยาว ของ ส่วน เตา เผา ที่ เกิด ปฏิกิริยา เคมี, m

U = ความเร็ว ของ ก๊าซ หรือ ไอ ใน เตา เผา, m/sec

De = สัมประสิทธิ์ ของ การ แพร่ กระจาย, m2/sec

k = ค่า คงที่ ,

ซึ่ง ค่า k สามารถ คำนวณ ได้ จาก สมการ ต่อ ไป นี้ (คู เปอร์ และ คณะ)

k = Ae – E/RT

เมื่อ E = พลังงาน แอ คติ เวชั่ น, cal/mol

A = พรี – เอ็ก โพเนน เชีย ล แฟค เตอร์, sec-1

R = ค่า คงที่ ของ ก๊าซ อุดมคติ ตาม กฎ ของ ก๊าซ, 1987 cal/mol. ๐k

T = อุณหภูมิ สัมบูรณ์, ๐k

ค่า พรี – เอ็ก โพเนน เชีย ล แฟค เตอร์ คำนวณ ได้ จาก สมการ

A =

เมื่อ Z = ค่า คอ ล ลิ ชั่น เรท แฟค เตอร์

S = ส เต รีย์ ริค แฟค เตอร์

Yo2 = โมลแฟร คชั่ นข อง ออกซิเจน ใน เตา เผา

P = ความ ดัน สัมบูรณ์, atm

Rʹ = ค่า คงที่ ของ ก๊าซ, 0.082051 – atm/mol-๐k

ค่า Z = หา ได้ จาก ภาพ ที่ 6.22

1k

VQ

LU

L2

De

1

วินาที

ZʹSyo2P

Rʹ



ค่า S = คำนวณ ได้ จาก สมการ

S =

เมื่อ M.W. = น้ำ หนัก โมเลกุล ของ สาร มลพิษ ชนิด ไฮโดรคาร์บอน

ค่า E คำนวณ ได้ จาก สมการ

E = -0.00966 (M.W.) + 46.1

จาก สมการ ต่างๆ เหล่า นี้ จะ สามารถ คำนวณ ค่า k และ ค่า Tc, Tr และ Tm ได้

รวม ทั้ง ประสิทธิภาพ ใน การ กำจัด ได้ ดังนี้

η = 1 – e-KTr

เมื่อ η = ประสิทธิภาพ ใน การ กำจัด สาร มลพิษ

ภาพ ที่ 6.23 Collision rate factor for various hydrocarbonsที่มา: Air Pollution Control A Design Approach, 1994

16M.W.

0 20 40 60 80 100

Molecular weight

Alkanes Alkenes Aromatics

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

Col

lisio

n ra

te, Zʹ X

10-1

1



2.4 สมดุลของมวลและพลังงานความร้อนในเตาเผา อุณหภูมิ และ ระยะ เวลา ที่ ใช้ ใน การ เผา จะ มี ผล ต่อ

ประสิทธิภาพ ของ การ เผา ไหม้ การ คำนวณ อัตรา การ ใช้ เชื้อ เพลิง และ ขนาด ของ เตา เผา จะ สามารถ กำหนด อุณหภูมิ และ

ระยะ เวลา ที่ ใช้ ใน การ เผา โดย พิจารณา จาก

1)สมดุลของมวลในเตาเผา

มวล ของ สาร ที่ เข้า = มวล ของ สาร ที่ ออก

Mwaste gas

+ Mfuel

+ Mbumer air

= Mexharst gas

M = QPg, กิโลกรัม ต่อ นาที

Q = อัตราเร็ว ของ ก๊าซ ที่ เข้า เตา เผา, ลูกบาศก์ เมตร ต่อ นาที

ρg = ความ หนา แน่น ของ ก๊าซ, (1.2 กิโลกรัม ต่อ ลูกบาศก์ เมตร หรือ

0.075 ปอนด์ ต่อ ลูกบาศก์ ฟุต

(สำหรับ อากาศ) สมดุล ของ ความ ร้อน ใน เตา เผา หา ได้ จาก

ความ ร้อน ที่ เข้า = ความ ร้อน ที่ ออก + ความ ร้อน ที่ สูญ เสีย ไป

H = Cp (T – T

0)

เมื่อ H = พลังงาน เอ นทาล ปี, kcal/kg

Cp = ความ ร้อน จำเพาะ, kcal/กิโลกรัม. ๐C

T = อุณหภูมิ ของ สาร ที่ เข้า เตา เผา ๐C

T๐ = อุณหภูมิ อ้างอิง, ๐C (ใน งาน ด้าน การ เผา ไหม้ มัก จะ ใช้ ที่ 15๐C)

Qh = QρgH

= QρgC

p (T – T

O)

= QρgC

p (T – T

O) × 60

เมื่อ Qh = ความ ร้อน ที่ ต้องการ, kcal/kg

ทั้งนี้ พลังงาน เอ นทาล ปี ของ ก๊าซ แต่ละ ชนิด ที่ อุณหภูมิ ต่างๆ แสดง ใน ตาราง ที่ 6.4

Q = อัตรา ไหล ของ ก๊าซ ที่ เข้า เตา เผา, ลูกบาศก์ เมตร ต่อ นาที

Pg = ความ หนา แน่น ของ ก๊าซ (1.2 กิโลกรัม ต่อ ลูกบาศก์ เมตร

หรือ 0.075 ปอนด์ ต่อ ลูกบาศก์ ฟุต สำหรับ อากาศ)

Cp = ความ ร้อน จำเพาะ, kcal/กิโลกรัม. ๐C

60 = ค่า คงที่, นาที/ชั่วโมง



ตาราง ที่ 6.4 พลังงาน เอ นทาล ปี ของ ก๊าซ แต่ละ ชนิด

อุณหภูมิ Relative heat content, H, kcal/kg ที่ความดันบรรยากาศ

๐C O2

N2

Air CO CO2

SO2

H2

CH4

H2O

60

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400

3600

0.0

4.9

17.2

29.6

42.3

55.2

68.4

81.8

95.4

109.2

123.2

151.4

180.2

209.6

239.3

268.9

299.6

330.2

360.5

390.4

421.4

453.5

485.2

517.2

0.0

5.5

19.3

33.3

47.2

61.3

75.6

89.8

104.3

118.8

133.7

163.7

194.9

226.3

258.3

291.0

324.0

356.8

390.4

423.9

457.8

492.1

526.4

561.3

0.0

5.3

18.7

32.1

45.4

58.9

72.3

85.8

99.4

113.0

130.6

160.3

190.6

165.6

252.8

285.0

317.0

349.2

381.8

414.8

447.9

481.1

514.4

547.8

0.0

5.6

19.4

33.3

47.2

61.4

75.7

90.2

104.8

119.8

134.8

165.4

196.8

226.4

258.5

291.0

324.0

357.2

390.7

428.5

462.5

496.7

531.1

565.7

0.0

4.4

16.3

28.9

41.8

55.4

69.5

83.1

98.8

114.2

129.8

161.6

194.3

231.3

261.6

296.0

331.2

366.2

401.8

437.4

473.3

509.3

545.3

581.8

0.0

3.3

11.9

20.8

30.2

39.9

49.9

60.1

70.6

81.2

91.9

113.9

136.3

159.1

182.1

205.0

228.4

251.5

275.1

309.7

322.2

345.8

369.4

393.0

0.0

76.1

268.9

462.2

656.6

851.1

1045.5

1240.5

1435.5

1630.5

1828.3

2226.0

2627.1

3033.2

3443.2

3862.1

4287.1

4716.5

5151.0

5588.7

6038.7

6488.7

6949.8

7405.3

0.0

11.7

42.3

75.8

112.3

151.4

193.2

237.4

284.0

332.9

383.9

492.3

607.8

729.4

857.0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.0

-

-

647.2

673.3

699.4

726.1

752.8

780.0

807.8

836.1

893.9

953.9

1016.1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ที่มา: ตำรา ระบบ บำบัด มลพิษ ทาง อากาศ 2547



2) พลังงาน ความ ร้อน ใน เตา เผา พลังงาน ความ ร้อน ที่ ได้ จาก การ เผา เชื้อ เพลิง ที่ สามารถ ใช้ ประโยชน์ ได้

จริง หมาย ถึง ปริมาณ ความ ร้อน ที่ เกิด ขึ้น ใน ห้อง เผา ไหม้ หัก ลบ ด้วย ปริมาณ ความ ร้อน ที่ ใน การ ทำให้ น้ำ ระเหย กลาย

เป็น ไอ และ ออก ไป พร้อม กับ ผลผลิต จาก การ เผา ทั้งหมด ปริมาณ ความ ร้อน สุทธิ ที่ เหลือ จึง จะ เป็น ความ ร้อน ที่ สามารถ

นำ ไป ใช้ ประโยชน์ ได้ ซึ่ง สามารถ คำนวณ ได้ จาก สมการ ต่อ ไป นี้

QA = -3.796 (T) + 8662.43

เมื่อ QA = ความ ร้อน ที่ ใช้ ประโยชน์ ได้ kcal/m3

T = อุณหภูมิ ของ ก๊าซ ๐C

ทั้งนี้ อัตรา การ ไหล ของ มวล ก๊าซ ธรรมชาติ ที่ ต้องการ หา ได้ จาก สมการ ต่อ ไป นี้

NG = Qh/QA

เมื่อ NG = ความ ต้องการ ก๊าซ ธรรมชาติ (ลูกบาศก์ เมตร/ชั่วโมง)

Qh = ปริมาณ ความ ร้อน ที่ ต้องการ (kcal/ชั่วโมง)


จงอธิบายปัจจัยที่ทำให้เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์


ปจัจยัที่ทำให้เกดิการเผาไหม้ที่สมบรูณ์มี3ประการไดแ้ก่อณุหภมูิที่ตอ้งสงูพอที่จะทำให้สว่นผสมของ

อากาศและเชือ้เพลงิเกดิการตดิไฟการผสมแบบปัน่ปว่นที่ทำให้อากาศและเชือ้เพลงิผสมกนัอยา่งทัว่ถงึและเวลา

สัมผัสที่นานเพียงพอสำหรับให้เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่สมบูรณ์




ประเภท ของ อุปกรณ์ การ เผา ไหม้

อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ ที่ ใช้ ใน การ บำบัด มลพิษ ทาง อากาศ ชนิด ก๊าซ หรือ ไอ ก่อน ปล่อย ออก สู่ บรรยากาศ มี 3

ประเภท ดังนี้

1. แฟลร์ (flare) เป็น อุปกรณ์ ที่ ใช้ ใน การ เผา ไหม้ โดยตรง (direct combustion) ไม่มี การ ใช้ ห้อง เผา ไหม้

สำหรบั การ เผา ไหม ้การ เผา ไหม ้เกดิ ขึน้ ที ่หวั เผา (burner) และ ม ีการ ทำลาย มลพษิ อยา่ง สมบรูณ ์ที ่บรเิวณ นี ้โดย ทัว่ไป จะ

ใช้ แฟลร์ ใน การ กำจัด ก๊าซ ที่ ไม่ ต้องการ ที่ ระบาย ออก จาก กระบวนการ อุตสาหกรรม เป็น ระ ยะๆ จาก การ ผลิต หรือ ระบาย

ออก ใน กรณี ฉุกเฉิน อุปกรณ์ ประเภท นี้ ใช้ กัน มาก ใน โรง กลั่น น้ำมัน หรือ โรงงาน อุตสาหกรรม เคมี ที่ มี การ ระบาย ก๊าซ เผา

ไหม้ เป็น จำนวน มาก เป็น อุปกรณ์ ที่ เหมาะ สม สำหรับ ใช้ เมื่อ ก๊าซ มลพิษ ที่ จะ ระบาย ออก มี ค่า ความ ร้อน (heat content)

สูง โดย ก๊าซ มลพิษ นั้น จะ ทำ หน้าที่ เป็น เชื้อ เพลิง โดย ไม่ ต้อง ใช้ เชื้อ เพลิง จาก ภายนอก เข้า ช่วย ก๊าซ เสีย ที่ มี ความ ร้อน ต่ำ

กว่า 115 Btu/1b จะ ต้อง มี การ เติม ก๊าซ ชนิด อื่น ที่ มี ค่า ความ ร้อน สูง กว่า เข้าไป เพื่อ ให้ เกิด การ เผา ไหม้ อย่าง สมบูรณ์ ก๊าซ

มลพิษ ต้อง สามารถ ให้ ความ ร้อน ได้ ไม่ น้อย กว่า ร้อย ละ 50 ของ ความ ร้อน ทั้งหมด ที่ ต้อง ใช้ ใน การ เผา ไหม้ จึง จะ มี ความ

คุ้ม ค่า ทาง เศรษฐกิจ ใน การ เผา ไหม้ ด้วย แฟลร์ สามารถ แบ่ง แฟลร์ ออก เป็น 2 ชนิด ดังนี้

1) การ เผา ไหม้ ที่ ระดับ พื้น ดิน (ground flare) ดัง แสดง ใน ภาพ ที่ 6.24 เป็น แฟลร์ ซึ่ง การ เผา ไหม้ เกิด ขึ้น

ที่ ระดับ พื้น ดิน จึง ต้อง มี การ ปกปิด อย่าง มิดชิด และ จะ ต้อง ใช้ ปล่อง เพื่อ ระบาย ก๊าซ ที่ เกิด จาก การ เผา ไหม้

ภาพ ที่ 6.24 ตัวอย่าง ของ Ground Flareที่มา: www.diw.go.th

BurnersAccoustical insulation

atomizing injectors

Waste gasInlet area

Liquid waste

Source: Scraitz, 1980



2) การ เผา ไหม้ ที่ ระดับ เหนือ พื้น ดิน (elevated flare) ดัง แสดง ใน ภาพ ที่ 6.25 เป็น แฟลร์ ซึ่ง การ เผา ไหม้

เกิด ที่ ระดับ เหนือ พื้น ดิน คือ ที่ ปาก ปล่อง ซึ่ง อาจ สูง จาก พื้น ดิน มากกว่า 100 เมตร ขนาด ของ ปล่อง ขึ้น อยู่ กับ ปริมาณ ของ

ก๊าซ มลพิษ ที่ จะ ระบาย ออก ที่ ปาก ปล่อง จะ ประกอบ ด้วย หัว เผา และ ระบบ ที่ จะ ทำให้ เกิด การ ผสม กัน ระหว่าง อากาศ กับ

ก๊าซ ที่ จะ ระบาย ออก การ ฉีด ไอ น้ำ เข้าไป ใน ระบบ นอกจาก จะ ช่วย สร้าง ความ ปั่น ป่วน เพื่อ ช่วย ใน การ ผสม กัน ของ อากาศ

และ ก๊าซ มลพิษ แล้ว ไอ น้ำ ยัง ทำ ปฏิกิริยา กับ ก๊าซ มลพิษ ทำให้ เกิด Oxygenated Compound ซึ่ง สามารถ ที่ จะ เผา ไหม ้

ได้ที่ อุณหภูมิ ต่ำ ลง และ ยัง ช่วย กำจัด ควัน ที่ เกิด ขึ้น อีก ด้วย

Waste gas

ภาพ ที่ 6.25 ตัวอย่าง ของ Elevated Flareที่มา: www.diw.go.th

2.อุปกรณ์ที่ใช้ความร้อนโดยตรง อุปกรณ์ ชนิด นี้ มี การ ใช้ อย่าง กว้าง ขวาง เพื่อ ควบคุม สารประกอบ ไฮโดร-

คาร์บอน โดย ทั่วไป จะ ใช้ อุปกรณ์ ที่ เรียก ว่า อาฟ เตอร์ เบอร์น เนอ ร์ (afterburners) ซึ่ง มี ลักษณะ โครงสร้าง เป็น เหล็กกล้า

ผิว ด้าน ใน บุ ด้วย วัสดุ ทน ไฟ (อาจ เป็น อะลู มิ นา หรือ ซิลิกา หรือ อิฐ ทน ไฟ) ให้ มี ความ หนา ประมาณ 4 ถึง 8 นิ้ว (ภาพ ที่

6.26) ทั้งนี้ เพื่อ ป้องกัน ไม่ ให้ เหล็กกล้า ด้าน นอก ต้อง สัมผัส กับ ความ ร้อน ที่ มี อุณหภูมิ สูง รวม ทั้ง ป้องกัน การ กัดกร่อน

นอกจาก นี้ ยัง เป็นการ เพิ่ม ประสิทธิภาพ ของ ระบบ โดย การ ป้องกัน ไม่ ให้ สูญ เสีย ความ ร้อน อีก ด้วย วัสดุ ทน ไฟ นี้ จะ ทำ

หน้าที่ เป็น ฉนวน ความ ร้อน โดย สามารถ ป้องกัน ความ ร้อน ภายใน ห้อง เผา ไหม้ ไม่ ให้ ออก มา สู่ ผิว ด้าน นอก ของ เหล็กกล้า

ใน ทาง ปฏิบัติ พบ ว่า สามารถ ลด อุณหภูมิ ภายใน ห้อง เผา ไหม้ ที่มา กก ว่า 2,000 องศา ฟาเรนไฮต์ ให้ ออก มา สู่ ผิว ด้าน นอก

ของ เหล็กกล้า เพียง 180–400 องศา ฟาเรนไฮต์ เท่านั้น ซึ่ง ที่ อุณหภูมิ นี้ จะ เป็น ผล ดี ต่อ เหล็กกล้า เพราะ จะ ช่วย ป้องกัน

ไม่ ให้ เกิด การ ควบแน่น ของ น้ำ หรือ ของเหลว บน ผิว เหล็กกล้า และ ลด การ เกิด สนิม ได้

จาก ภาพ ที่ 6.26 จะ เห็น ว่าที่ ด้าน หนึ่ง ของ อุปกรณ์ จะ ติด ตั้ง หัว เผา ไหม้ (burner) เอา ไว้ ซึ่ง โดย ทั่วไป จะ ใช้ ก๊าซ

ธรรมชาติ ใน การ เผา ไหม้ นอกจาก นั้น ก็ จะ มี ช่อง ให้ สาร มลพิษ และ อากาศ เข้าไป ผสม กัน ใน ห้อง เผา ไหม้ ด้วย เวลา นาน พอ

เพื่อ ให้ เกิด การ เผา ไหม้ ที่ สมบูรณ์ อุณหภูมิ ที่ ใช้ ใน อุปกรณ์ ชนิด นี้ อยู่ ระหว่าง 650–800 องศา เซลเซียส หรือ 1200–1500

องศา ฟาเรนไฮต์ และ ให้ มี เวลา สัมผัส ใน ห้อง เผา ไหม้ ระหว่าง 0.3–0.5 วินาที

Steam injection point

Pilot assembly

Flare stack

Steam distributionRing

Waste gasretention ring



ภาพ ที่ 6.26 ลักษณะ ของ อุปกรณ์ ที่ ใช้ ความ ร้อน โดยตรงที่มา: www.diw.go.th

โดย ทั่วไป จะ ใช้ อุปกรณ์ ชนิด นี้ ใน การ บำบัด ก๊าซ มลพิษ ที่ มี ไอ ระเหย อินทรีย์ ที่ ความ เข้ม ข้น ต่ำ ดัง นั้น จึง ต้อง ใช ้

เชื้อ เพลิง จาก ภายนอก เพื่อ จุด ให้ ก๊าซ มลพิษ ติดไฟ และ เพื่อ เพิ่ม อุณหภูมิ ของ ก๊าซ มลพิษ ให้ สูง ถึง อุณหภูมิ ที่ จะ ทำให้ เกิด

การ เผา ไหม้ ที่ สมบูรณ์ ปริมาณ ของ เชื้อ เพลิง ที่ ต้อง ใช้ จะ ลด ลง ตาม สัดส่วน ที่ เพิ่ม ขึ้น ของ ค่า ความ ร้อน ของ ก๊าซ มลพิษ

หลัง จาก จุด ติดไฟ แล้ว ซึ่ง อาจ จะ ลด ลง จน ไม่ จำเป็น ต้อง ใช้ เชื้อ เพลิง เลย เมื่อ ก๊าซ มลพิษ จะ เกิด การ เผา ไหม้ ได้ ด้วย ตัว

เอง ทั้งนี้ ขึ้น อยู่ กับ ความ เข้ม ข้น ของ สาร เผา ไหม้ ได้ที่ มี อยู่ ใน ก๊าซ มลพิษ ใน ทาง ปฏิบัติ ก๊าซ เสีย ประมาณ ครึ่ง หนึ่ง จะ ถูก

ผ่าน เข้าไป ผสม และ เผา ไหม้ กับ ก๊าซ ร้อน ที่ เกิด จาก การ เผา ไหม้ ของ ส่วน แรก เพื่อ ป้องกัน ไม่ ให้ เกิด การ ดับ ของ เปลว ไฟ

(flame quenching) ที่ หัว เผา จึง ต้อง ทำให้ เกิด การ ผสม กัน อย่าง ทั่ว ถึง ของ ก๊าซ มลพิษ และ ก๊าซ ร้อน เพื่อ ให้ เกิด การ

เผา ไหม้ ที่ สมบูรณ์

สำหรับ การ พิจารณา ขนาด ของ อุปกรณ์ ชนิด อาฟ เตอร์ เบอร์น เนอ ร์ ที่ เหมาะ สม นั้น เนื่องจาก ต้องการ ให้ เกิด

การ ไหล แบบ ปั่น ป่วน (turbulent flow) ภายใน อุปกรณ์ เพื่อ ให้ เกิด การ ผสม ระหว่าง มวลสาร ได้ ดี จึง ใช้ อัตรา การ ไหล

ของ กระแส ก๊าซ (μ) เท่ากับ 20-40 ฟุต/วินาที เวลา ที่ ใช้ ใน การ สันดาป เพื่อ ให้การ สันดาป สมบูรณ์ (τr) 0.4 – 0.9 วินาที

ถ้า เป็น ของ เสีย อันตราย ต้องการ 2.0 วินาที หรือ นาน กว่า นั้น แต่ ถ้า เป็น ของ เสีย จาก โรง พยาบาล จะ ใช้ เวลา 1.0 วินาที

หรือ นาน กว่า นั้น การ สูญ เสีย ความ ดัน ใน อาฟ เตอร์ เบอร์น เนอ ร์ ค่อน ข้าง ต่ำ คือ ต่ำ กว่า 4.0 นิ้ว น้ำ

สมการ ที่ ใช้ หาความ ยาว ขอ งอาฟ เต อร์เบ รอ์น เนอ ร์ (L) มี ดังนี้

L = μTr

เส้น ผ่าน ศูนย์กลาง (D) ของ อุปกรณ์ คำนวณ ได้ จาก สมการ

D =

เมื่อ QE =

และ QE = อัตรา การ ไหล เชิง ปริมาตร

R = ค่า คงที่ = 0.73032

P = ความ ดัน บรรยากาศ, atm

M.W = น้ำ หนัก โมเลกุล ของ สาร อินทรีย์ ระเหย

Waste gas

Fuel

Plenum

Combustion chamber

4QE

nμ

ME RTEP(M.W.)E

atm.ft3

1b.mole



จาก สมการ นี้ ทำให้ สามารถ คำนวณ ขนาด ความ ยาว และ เส้น ผ่าน ศูนย์กลาง ของ อุปกรณ์ ได้

3.อุปกรณ์ที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ระบบ ที่ ใช้ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ใช้ หลัก การ เดียวกัน กับ ระบบ ที่ ใช้ ความ ร้อย โดยตรง

เพียง แต่ ติด ตั้ง ตัว เร่ง ปฏิกิริยา (catalyst) เพิ่ม ขึ้น ตัว เร่ง ปฏิกิริยา เป็น ธาตุ หรือ สารประกอบ ซึ่ง ใช้ ใน อุปกรณ์ การ สันดาป

เพือ่ ทำให ้การ สนัดาป เกดิ ได ้เรว็ ขึน้ หรอื ทำให ้การ สนัดาป เกดิ ขึน้ ไดท้ี ่อณุหภมู ิตำ่ ลง ปกต ิจะ ตดิ ตัง้ ตวั เรง่ ปฏกิริยิา ใน หอ้ง

เผา ไหม้ ซึ่ง จะ ทำให้ อุณหภูมิ ที่ ต้องการ สำหรับ การ สันดาป ที่ สมบูรณ์ ลด ลง ได้ มาก เนื่องจาก ทำให้ เกิด การ ออก ซิ เดชั่ น ได ้

ดี ที่ อุณหภูมิ ต่ำ ทำให้ สามารถ ประหยัด เชื้อ เพลิง ได้ ถึง ร้อย ละ 40–60 สำหรับ กลไก ใน ราย ละเอียด ที่ ทำให้ อุณหภูมิ ลด ลง

ได้ ยัง ไม่ ทราบ แน่ชัด โดย ทั่วไป ส่วน ประกอบ ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา จะ เป็น โลหะ ที่ มี ค่า เช่น พัล ลา เดีย ม หรือ แพลต ติ นั่ม

บาง ครั้ง โลหะ อื่นๆ ก็ อาจ นำ มา ใช้ได้ เช่น โครเมียม แมงกานีส ทองแดง โค บอล ท์ หรือ นิกเกิล เป็นต้น

ปริมาณ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ที่ ใช้ อยู่ ระหว่าง 0.5 ถึง 2.0 ลบ.ฟุต 1000 ลบ.ฟุต ของ ก๊าซ เสีย ซึ่ง จะ สามารถ สลาย

ประมาณ ร้อย ละ 85 ถึง 95 ของ สารประกอบ อินทรีย์ ทั้งหมด ใน กระแส ก๊าซ ภายใน เวลา 0.01 ถึง 0.05 วินาที ปกติ แล้ว

ความ หนา ของ ชั้น ตัว เร่ง ปฏิกิริยา จะ เป็น ตัว กำหนด ความ ดัน ลด (pressure drop) ที่ จะ เกิด ขึ้น ใน เตา เผา ความ ดัน ลด

ที่ พบ ใน เตา เผา ชนิด นี้ อยู่ ระหว่าง 0.25 ถึง 0.5 นิ้ว น้ำ

ลักษณะ ของ อุปกรณ์ ชนิด นี้ แสดง ใน ภาพ ที่ 6.27 โครงสร้าง ของ อุปกรณ์ ชนิด นี้ สร้าง โดย วัสดุ เช่น เดียว กับ

อุปกรณ์ ชนิด ที่ ใช้ ความ ร้อน โดยตรง แต่ วัสดุ ทน ไฟ ที่ บุ ไว้ ด้าน ใน จะ บาง กว่า ทั้งนี้ เนื่องจาก อุณหภูมิ ภายใน อุปกรณ์

ต่ำ กว่า มาก นั่นเอง จะ เห็น ได้ ว่า แผ่น ตัว เร่ง ปฏิกิริยา จะ ถูก ติด ตั้ง ไว้ ห่าง จาก หัว เผา ไหม้ พอ สมควร ทั้งนี้ เพื่อ ที่ จะ ให้ มี

ช่อง ว่าง พอที่ จะ ทำให้ เกิด การ ผสม ผสาน ระหว่าง เชื้อ เพลิง ก๊าซ มลพิษ และ อากาศ ได้ อย่าง พอ เพียง รวม ทั้ง ทำให้ การ

ก ระ จาย ของ อุณหภูมิ ใน ช่อง ว่าง นี้ เป็น ไป อย่าง สม่ำเสมอ อุณหภูมิ ใน ช่อง ว่าง นี้ ไม่ จำเป็น ต้อง สูง มาก นัก แต่ เมื่อ ส่วน ผสม

ของ เชื้อ เพลิง ก๊าซ มลพิษ และ อากาศ ผ่าน ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ออก ไป ยัง อีก ด้าน หนึ่ง ของ อุปกรณ์ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา จะ ทำให้

อุณหภูมิ สูง ขึ้น จน มาก พอที่ จะ ทำลาย ก๊าซ มลพิษ อย่าง สมบูรณ์ ได้

ภาพ ที่ 6.27 ลักษณะ ทั่วไป ของ Catalytic Incineratorที่มา: การ จัดการ มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544 และ www.diw.go.th

Preheatburner

Catalystelement

Fume steam70-400oF 600-900oF Clean gas to stack

Combustion/mixing Chamber

Optional heat recovery(regenerative or recycle system)

800-1100oF

Heat exchanger tubes

Catalyst



วัสดุ ที่ ใช้ เป็น ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ใน อุปกรณ์ ชนิด นี้ จะ ได้ รับ การ ออกแบบ ให้ เกิด การ สูญ เสีย ความ ดัน น้อย ที่สุด ถ้า

เป็น แบบ รัง ผึ้ง (honeycomb) (ภาพ ที่ 6.28) จะ สูญ เสีย ความ ดัน 0.05–0.5 นิ้ว น้ำ ต่อ ความ หนา 1 นิ้ว ถ้า เป็น เม็ด กลม

(pellet) ขนาด เส้น ผ่าน ศูนย์กลาง นิ้ว จะ สูญ เสีย ความ ดัน 1.0–10 นิ้ว น้ำ ต่อ ความ หนา 1 นิ้ว เป็นต้น ตาราง ที่ 6.5

แสดง อุณหภูมิ ที่ ใช้ ใน การ สันดาป สาร มลพิษ บาง ชนิด ใน กรณี ที่ ใช้ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ใน การ หา ขนาด ของ อุปกรณ์ สามารถ

คำนวณ โดย ใช้ สม การ ของ เร็ท ทอ ล ลิค (Retallic, 1981) ดังนี้

[VOC]L = e –

[VOC]0

เมื่อ [VOL]L = ความ เข้ม ข้น ของ สาร อินทรีย์ ระเหย ที่ ความยาว L

[VOC]0 = ความ เข้ นข้ นข อง สาร อินทรีย์ ระเหย ที่ เข้า สู่ อุปกรณ์

L = ความ ยาว ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา

Lm

= ความ ยาว ของ ส่วน ถ่าย โอน มวลสาร (mass transfer unit)

ภาพ ที่ 6.28 Honeycomb catalysts*ที่มา: การ จัดการ มลพิษ ทาง อากาศ จาก อุตสาหกรรม 2544

18

LL

m



ตาราง ที่ 6.5 Some Temeratures Used for Catalytic Incineration

Compound1 Reported Temperatures, 2oF

H2

CO

n-pentane

n-heptane

n-decane

Benzene

Toluene

Methy1 ethy1 ketone

Methy1 isobuty1 ketone

68,250

300, 500, 600

590

480, 570, 580

500

440, 480, 500, 575

460, 480, 575

540, 570, 660

540, 570, 660

ที่มา: Air Pollution Control A Design Aproach, 1994

NOTES : 1. All compounds were premixed in air at 10% of their lower explosive limits (LELs).

2. The reported temperatures are those required to give 90% destruction of the VOC.

The temperatures were reported by various investigators using various commercial catalysts.

ใน การ คำนวณ แบ่ง เป็น 2 กรณี ได้แก่

1.กรณีการไหลภายในอุปกรณ์เป็นแบบไม่ปั่นป่วน(laminar)

Lm

=

เมื่อ μ = ความเร็ว เชิง เส้น ใน ช่อง ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา, m/s

D = เส้น ผ่าน ศูนย์กลาง ของ ช่อง ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา, m

∝ = อัตรา การ แพร่, m2/S

2.กรณีการไหลภายในอุปกรณ์เป็นแบบปั่นป่วน(turbulence)

Lm

= (Sc)2/3

เมื่อ f = ค่า Fanning friction factor

Sc = ค่า Schmidt number

A = พื้นที่ ผิว ต่อ ปริมาตร ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา, m-1

ใน ทาง ปฏิบัติ ความ ยาว ของ อุปกรณ์ ที่ ใช้ จะ เป็น 2 เท่า ของ ความ ยาว ที่ คำนวณ ได้ ค่าที่ คำนวณ ได้ ปกติ จะ อยู่

ใน ช่วง 2-10 นิ้ว สำหรับ ประสิทธิภาพ ใน การ กำจัด ร้อย ละ 99

μd2

17.6α

2fa




อุปกรณ์ที่ใช้ในการบำบัดมลพิษทางอากาศชนิดแฟลร์มีลักษณะเด่นอย่างไร


ลักษณะเด่นของแฟลร์มีดังต่อไปนี้

1.ไม่มีการใช้ห้องเผาไหม้

2.ใช้เผาก๊าซที่ระบายออกจากการอุตสาหกรรมเป็นระยะๆ

3.เหมาะสมสำหรับเผาก๊าซที่มีค่าความร้อนสูง


การ ใช้ และ การ บำรุง รักษา อุปกรณ์ การ เผา ไหม้

ใน การ ใช้ อุปกรณ์ การ เผา ไหม้ ต้อง มี การ ตรวจ สอบ และ บำรุง รักษา ดังนี้

1.การตรวจสอบสภาพทางกายภาพ เป็นการ ตรวจ ดู สภาพ การ สึก กร่อน ของ ส่วน ต่างๆ ของ อุปกรณ์ เช่น ท่อ

ทางออก และ ปลอ่ง ของ อปุกรณ ์เผา ทำลาย ทัง้นี ้เพราะ ไอ ขอ งก รด ไฮ โดร คลอ รกิ สามารถ เกดิ ขึน้ ได ้ใน อปุกรณ์ เผา ทำลาย

อัน เนื่อง มา จาก การ เกิด ออก ซิ เดชั่ นข อง ไฮโดรคาร์บอน ที่ มี คลอรีน เป็น องค์ ประกอบ

2.การสงัเกตดว้ยสายตา จาก การ มอง ด้วย ตา เปล่า ไม่ ควร มี ควัน หรือ ฝุ่น ละออง ที่ มอง เห็น ที่ ปล่อง ระบาย อากาศ

หาก มี แสดง ว่า อาจ เกิด จาก การ เผา ไหม้ ไม่ สมบูรณ์ หรือ การ ควบแน่น ของ สาร อินทรีย์ ที่ เผา ไหม้ ไม่ หมด

3.การสังเกตปล่องbypassปกติ แล้ว จะ มี ปล่อง by pass ไป ยัง ปล่อง ฉุกเฉิน ใน กรณี ที่ มี ปัญหา เกิด ขึ้น กับ

อุปกรณ์ เผา ทำลาย ท่อ ที่ นำ ไป ยัง ปล่อง นี้ จะ ปิด อยู่ เมื่อ ทำงาน ตาม ปกติ การ รั่ว ไหล ของ สาร อินทรีย์ ที่ ระเหย ไป ทาง ปล่อง

นี้ จะ สังเกต ได้ที่ ปาก ปล่อง โดย เห็น เป็น ไอ ร้อน เคลื่อนไหว ตัด กับ แสง ด้าน หลัง

4.การบันทึกอุณหภูมิของการเผาไหม้อุปกรณ์ เผา ทำลาย ควร จะ มี การ บันทึก อุณหภูมิ ที่ทาง ออก ของ ไอ เสีย

โดย ใช้ เท อร์ โม คับ เปิล ซึ่ง จะ ใช้ ใน การ ปรับ แต่ง อัตรา การ เผา ไหม้ หาก อุณหภูมิ นี้ ลด ลง แสดง ว่าการ เผา ไหม้ อาจ มี

ประสิทธิภาพ ลด ลง

ปัญหา ที่ อาจ พบ ใน อุปกรณ์ ที่ ใช้ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา คือ การ เคลือบ หรือ สะสม ของ อนุภาค ฝุ่น หรือ น้ำมัน บน ผิว ของ

ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ทำให้ ประสิทธิภาพ ลด ลง จึง ต้อง มี การ ทำความ สะอาด เป็น ประจำ อย่าง สม่ำเสมอ นอกจาก นี้ สาร บาง

ชนิด ยัง ทำให้ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา เสื่อม ประสิทธิภาพ อย่าง ถาวร สาร เหล่า นี้ ได้แก่ Phosphorus, Bismuth, Arsenic, An-

timony, Mercury, Zinc, Lead, และ Tin และ ประสิทธิภาพ ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา จะ เสื่อม เร็ว ขึ้น ที่ อุณหภูมิ สูง ขึ้น

ความ เสีย หาย หรือ ปน เปื้อน ที่ ผิว ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา เป็น ปัญหา ที่ พบ ได้ เมื่อ เดิน ระบบ อย่าง ต่อ เนื่อง ใน ขณะ ที่

พยายาม ควบคุม ความ เข้ม ข้น ของ สาร ที่ ต้องการ เผา เพื่อ ให้ อยู่ ใน ระดับ ที่ ยอมรับ ได้ ถ้า หาก อุณหภูมิ ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา

ไม ่อยู ่ใน ระดบั ที ่ออกแบบ ไว ้วตัถ ุที ่เคลอืบ ผวิ หนา้ ไว ้จะ หลอม รวม ไป อยู ่ที ่บรเิวณ หนึง่ ของ พืน้ ผวิ และ สง่ ผล ใหก้าร ทำงาน



ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา เสีย หาย ปัญหา ที่ เกิด ขึ้น ที่ ผิว ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา อาจ เกิด ขึ้น ได้ อีก แบบ หนึ่ง คือ ปฏิกิริยา การ เผา ไหม ้

อาจ สร้าง Solid Oxides ไป เคลือบ อยู่ ที่ ผิว ของ ตัว เร่ง ปฏิกิริยา โดย ทั่วไป ถ้า ปัญหา เกิด ขึ้น จาก ของ เข็ง ที่ มี องค์ ประกอบ

เป็น สาร อินทรีย์ ก็ สามารถ แก้ไข โดย การ เผา แบบ ควบคุม อุณหภูมิ แต่ ถ้า เกิด ขึ้น จาก สา รอ นิ นท รีย์ ก็ จำเป็น ต้อง นำ เอา ตัว

เร่ง ปฏิกิริยา ออก จาก ระบบ และ เปลี่ยน ตัว เร่ง ปฏิกิริยา ใหม่


ในการใช้อุปกรณ์การเผาไหม้ต้องทำการตรวจสอบอะไรบ้าง


ต้องตรวจสอบสิ่งต่างดังนี้

1.การตรวจสอบสภาพทางกายภาพ

2.การสังเกตควันหรือฝุ่นที่ระบายออกด้วยตาเปล่า

3.การสังเกตปล่องบายพาส

4.การบันทึกอุณหภูมิของการเผาไหม้



บรรณานุกรม

กรม โรงงาน อุตสาหกรรม ตำราระบบบำบัดมลพิษอากาศ กรุงเทพมหานคร ศูนย์ บริหาร วิชาการ แห่ง จุฬา ลง กรณ มหาวิทยาลัย

2547

มหาวิทยาลัย สุโขทัย ธร รมาธิ ราช ประมวลสาระชุดวิชาการจัดการและควบคุมมลพิษทางอากาศจากอุตสาหกรรม นนทบุรี

สาขา วิชา วิทยาศาสตร์ สุขภาพ สำนัก พิมพ์ มหาวิทยาลัย สุโขทัย ธร รมาธิ ราช 2544

Calvert, S. and Englund, H.M. Handbook ofAir Pollution Technology. New York: John Wiley & Sons,

1984.

Cooper, C.D. and Alley, F.C. Air PollutionControlADesignApproach.2nd ed. Illinois: Waveland Press,

Inc., 1994.

Corbitt, R.A. StandardHandbookofEnvironmentalEngineering. New York: McGraw-Hill,Inc., 1989.

Nevers, N.D. AirPollutionControlEngineering. New York: McGraw-Hill,Inc., 1995

Joseph, G.T. and Beachler, D.S. APTICourse415ControlofGaseousEmissionsStudentManual. United

Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina: Northrop Service,

Inc., 1981.

Theodore, L. and Buonicore, A. AirPollutionControlEquipmentSelection,Design,OperationandMaintenance.

New York: Springer-Verlay,: 1994.

www.diw.go.th

หน่วย ที่ 6 อุปกรณ์ควบคุมมลพิษ ...อ...

Documents