آیا نانو فیلترها برای همه نیروگاه ها قابل استفاده هستند؟ - وبلاگ راضانی

با ما همراه باشید و درباره وبلاگ ساعت اینترنتی بیشتر بدانید.

به گزارش خبرنگاران علی رغم آنکه بر اساس گفته بعضی از مسوولان مبنی که نمی توان برای همه نیروگاه های کشور سیستم فیلتراسیون جهت کاهش آلودگی هوا استفاده کرد، ولی محققان این حوزه با اشاره به سه روش مختلف فیلتراسیون در نیروگاه ها تاکید دارند که همه نیروگاه ها به شرطی که سوخت پاک در اختیار داشته باشند، می توانند مجهز به سیستم های فیلتراسیون شوند.

علی اصغر نجیمی، مدیر گروه صنعت ستاد توسعه فناوری نانو در گفت وگو با خبرنگاران، نانو فیلترها را شامل دو دسته هوای ورودی و هوای خروجی کارخانه ها و واحدهای صنعتی دانست و گفت: هر صنعتی که موتور و یا توربین داشته باشد دارای هوای ورودی است که در حال حاضر در این زمینه تکنولوژی نانو فیبر را در اختیار داریم که شامل دستگاه های فراوری نماینده نانو الیاف و فیلترهای نانویی می گردد که توسط شرکت های دانش بنیان از سال 1390 توسعه یافته است.

وی با بیان اینکه بعضی از شرکت های صنعتی برای تصفیه هوای خروجی واحدهای صنعتی خود اقدام به واردات این نوع فیلترها کردند، ادامه داد: ولی به دلیل اعمال تحریم ها از فروش آن به ایران امتناع شد و شرکت های نانویی دانش بنیان در این زمینه وارد شدند و توانستند این نوع فیلترها را به صورت صنعتی فراوری نمایند، به گونه ای که در حال حاضر در یکی از شرکت های صنعتی 5 خط فراوری این نوع فیلترها راه اندازی و ظرفیت بالایی از فراوری فیلترهای ویژه هوای ورود کارخانجات و واحدهای صنعتی و نیروگاه ها ایجاد نموده اند.

نجیمی با بیان اینکه سایر شرکت های صنعتی نیز دستگاه های فراوری نماینده نانو فیلترهای داخلی را خریداری و اقدام به راه اندازی خطوط فیلترهای نانویی هوای ورودی واحدهای صنعتی کردند، یادآور شد: ویژگی این فیلترها این است که هوای پاک تری را وارد محفظه احتراق می نماید. زمانی که هوای پاک وارد محفظه گردد، احتراق به صورت کامل انجام می گردد.

نجیمی افزود: این ویژگی هم کاهش مصرف سوخت را به دنبال دارد و هم باعث می گردد آسیب به قطعات متحرک موتور کاهش یابد و نتیجه این دو عامل کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری در مجتمع هایی که از نانو فیلتر بهره می برند، خواهد شد.

مدیر گروه صنعت ستاد توسعه فناوری نانو افزایش بهره وری فراوری برق در نیروگاه ها را از دیگر دستاوردهای بهینه سازی مصرف سوخت دانست و یادآور شد: بر اساس گزارش های منتشر شده استفاده از فیلترهای نانو برای تصفیه هوای ورودی نیروگاه ها، تا حدود یک درصد بهره وری را افزایش می دهد که عدد بالایی برای نیروگاه ها به شمار می رود.

وی با بیان اینکه در حال حاضر حدود 30 نیروگاه از این نوع فیلترها استفاده می نمایند، افزود: علاوه بر نیروگاه ها شرکت نفت و گاز نیز از این نوع فیلترها در واحدهای خود استفاده می نمایند.

نجیمی ادامه داد: با توسعه این فناوری علاوه بر فیلتر هوا، نانو فیلترهای روغن نیز در دستور کار شرکت ها نهاده شد و بعضی از واحدهای شرکت ملی گاز و نفت از این محصول استقبال کردند و در فاز توسعه ای نیز این شرکت ها به سمت فراوری نانو فلیترهای هواپیماها حرکت کردند.

وی با اشاره به فراوری نانو فیلترهای هوای خروجی صنایع در کشور، خاطر نشان کرد: هوای خروجی واحدهای صنعتی آلایندگی های مختلفی از جمله دوده و آلودگی های کربنی دارند که استفاده از تکنولوژی نانو فیبر بر روی فیلترهای بگ (فیلترهای کیسه ای)، در کاهش آلایندگی صنایع موثر است؛ از این رو در جهان این نوع فیلترها کاربردهای وسیعی یافته، ضمن آنکه در ایران نیز از این فناوری استقبال شده است.

مدیر گروه صنعت ستاد توسعه فناوری نانو، کارخانجات سیمان سازی که دارای ذرات بسیار معلق بالایی دارد را از جمله مشتریان این فناوری نام برد و گفت: ذرات منتشر شده از کارخانجات سیمان سازی تا چندین روز می توانند در هوا باقی بمانند و با وزش باد این ذرات جا به جا می شوند ولی بر اساس استانداردهای اجباری این صنایع ملزم به استفاده از روش های فیلتراسیون هستند که نانو فیلتر بگ ها (نانو فیلترهای کیسه ای) اثر بخشی زیادی در این زمینه دارند.

وی عمر مفید بالا را از دیگر مزایای فیلتر بگ ها نسبت به فیلترهای معمولی نام برد و اظهار کرد: آلودگی ها و ذرات پس از گذشت مدتی منافذ فیلترهای معمولی را پر می نماید، از این رو فیلتر کارایی خود را از دست می دهد، ولی فیلترهای نانویی بر اساس آزمایش های اجرا شده عمر دو برابری نسبت به فیلترهای معمولی دارد. این ویژگی برای صنایع مالی است.

کاربرد فیلترهای نانویی برای نیروگاه های فعلی

نجیمی با اشاره به کاربرد وسیع نانوفیلترهای فراوری شده توسط شرکت های دانش بنیان در نیروگاه ها، شرح داد: بر اساس قانون هوای پاک، وزارت نفت موظف به تامین سوخت پاک برای نیروگاه ها و وزارت نیرو ملزم به نصب سیستم فیلتراسیون برای هوای خروجی نیروگاه های آلاینده است که تا به امروز این اتفاق برای نیروگاه ها نیفتاده است.

وی افزود: چندین روش برای فیلتراسیون نیروگاه ها وجود دارد که یک روش آن اسکرابر (Scrubber) است که در آن جامد و یا مایعی پاشش و از این طریق آلودگی زدوده می گردد و روش دیگر ESP و یا Electrostatic Precipitator است که طی آن در میان دو صفحه فلزی با ایجاد اختلاف پتانسیل، آلودگی ها باردار می شوند و پس از آن عمل فیلتراسیون انجام خواهد شد.

این محقق حوزه نانو استفاده از نانو فیلتر بگ ها را از دیگر روش های فیلتراسیون نیروگاه ها نام برد و در این باره شرح داد: این فیلترها جریان خروجی هوای آلوده را وارد سیستم خاصی می نماید و از این طریق هوای آلوده تصفیه می گردد.

وی با تاکید بر اینکه بسته به میزان آلودگی و نوع آلودگی در نیروگاه ها یکی از این 3 روش مورد استفاده قرار می گیرد، گفت: در بیشتر نیروگاه های جهاناز یکی از این روش های فیلتراسیون بهره می برند، ولی باید توجه گردد که در جهان قبل از فیلتراسیون در نیروگاه ها از سوختی با آلایندگی کمتر استفاده می گردد و بعد برای کاهش بیشتر آلودگی ها، در سیستم خروجی نیروگاه ها نیز سیستم های تصفیه تعبیه می گردد.

شرط اساسی برای پیروزیت در فیلتراسیون نیروگاهی

مدیر گروه صنعت ستاد نانو با تاکید بر اینکه دو عامل سوخت پاک و بهره گیری از سیستم تصفیه هوا باید به صورت توامان در نیروگاه ها استفاده گردد، تاکید نمود: در صورتی که سوخت مورد احتیاج نیروگاه ها پاک نباشد، سیستم تصفیه هوا به سرعت احتیاج به تعویض دارد و موجب افزایش هزینه ها خواهد شد.

نجیمی با بیان اینکه این دو عامل در کشور ما استفاده نشده است، خاطر نشان کرد: ستاد نانو اعلام می نماید که در شرکت های دانش بنیان نانو فیلترهای مورد احتیاج نیروگاه ها به صورت تست شده و آماده عرضه وجود دارد، هر چند که در واحدهای صنعتی مانند کارخانجات سیمان سازی از این نوع نانو فیلترهای فراوری شرکت های داخلی کاربردی شده و این محصول به صورت صنعتی آزمون های خود را پس داده است.

دبیر کارگروه صنعت و بازار ستاد نانو با تاکید بر اینکه نانو فیلترهای فراوری شده قابل استفاده برای همه نیروگاه های موجود در کشور است، اضافه نمود: تصفیه هوای خروجی در استفاده از این نانو فیلترها هیچ محدودیتی ندارد.

وی آلودگی های نیروگاهی را شامل ذرات معلق مانند پی ام 2.5، اکسید گوگرد، ناکس (NOX) و ساکس (SOX) دانست که برای هر کدام از این آلودگی ها احتیاجمند روش های متفاوت فیلتراسیون است، گفت: فیلتر بگ یک روش مرسوم برای از بین بردن ذرات معلق است و برای برطرف آلودگی کلانشهر کاربردی کردن این فناوری مهم است؛ چرا که این روش مالی است و نانویی بودن این فیلترها موجب افزایش عمر فیلترها خواهد شد، ولی فیلتر کردن گازهای سمی چون ساکس و ناکس از خروجی نیروگاه ها احتیاج به روش های دیگری مانند اسکروبر دارد که این روش در اشل نیمه صنعتی در کشور اجرایی شده است.

به گفته وی در حوزه نانو فیلترها 4 تا 5 شرکت و در حوزه تجهیزات مرتبط با فراوری نانو فیبرها حدود 9 شرکت صنعتی در کشور فعال هستند که برای حوزه های مختلف صنعتی محصولاتی را عرضه نموده اند.

نانو فیلترهای صنعتی ساخت ایران

به گزارش خبرنگاران، فیلتراسیون یک فرایند مکانیکی یا فیزیکی است که در صنایع مختلفی مانند فراوری سیمان و گچ، پتروشیمی، انتقال گاز طبیعی و در کمپرسورها استفاده می گردد. طی این فرایند مواد معلق جامد از سیال مانند هوا، آب، گاز و یا روغن جداسازی می شوند و این ذرات هنگام عبور از فیلتر به الیاف تشکیل دهنده آن چسبیده و از آن عبور نخواهند کرد. بنابراین هرچه منافذ موجود در فیلتر کوچکتر باشد، کارایی فیلتر افزایش یافته و می تواند از عبور ذرات ریزتری جلوگیری کند؛ اما افزایش تراکم الیاف بستر فیلتر موجب افزایش افت فشار و در نتیجه افزایش مصرف انرژی می­ گردد.

استفاده از فیلترها با پوشش نانو الیاف به دلیل مساحت سطحی بالا، نسبت طول به عرض زیاد و چگالی پایین سبب افزایش راندمان فیلتر در جذب ذرات ریزتر می­ گردد، بدون آنکه افزایش محسوسی در افت فشار فیلتر نسبت به فیلتر فاقد نانو داشته باشد. این امر سبب افزایش کیفیت سیال عبوری و در نتیجه افزایش عمر قطعات و کاهش زمان تعمیر و توقف خواهد شد.

با توجه به این مزیت در زمینه فراوری نانو فیلترهای صنعتی شرکت های مختلفی فعال شدند، به گونه ای که یکی از شرکت های دانش بنیان فراوری و کاربرد نانوالیاف و نانو ذرات به ویژه نانوذرات مغناطیسی در راستای بهبود کیفیت زندگی افراد جامعه را در دستور کار خود قرار داده است و در گام نخست پیروز به فراوری صنعتی و بومی سازی بعضی محصولات مانند فیلترهای خودرو با تکنولوژی نانوالیاف شد، ضمن آنکه دستگاه الکتروریسی برای فراوری نانو الیاف را به فراوری رساند.

فراوری صنعتی فیلترهای روغن، سوخت و هوای موتور و کابین با بهره گیری از فناوری نانوفیبرها برای انواع خودروها از دیگر محصولات این شرکت است.

با توجه به ساختار و منافذ ریز در حد نانومتری لایه نانوفیبری، ذرات گرد و غبار و معلق کمتر از میکرون که در فیلترهای معمولی عبور می نمایند، در دام لایه نانوفیبری خواهند افتاد و در مجموع حدود 50 درصد کارآئی فیلتراسیون برای کل ذرات معلق زیر میکرون افزایش نشان خواهد داد.

فراوری فیلتر هوا

برای محافظت از آسیب به قطعات توربین توسط ذرات گرد و غبار و آلودگی و دیگر ذرات مضر در هوا، فیلتر هوا با هدف جذب حدبیشتری ذرات گرد و غبار موجود در هوا به کار می ­رود که در این راستا یکی از شرکت های فناور با استفاده از نانوالیاف فیلترهای هوا را عرضه کرد.

این محققان برای بهبود عملکرد و راندمان فیلتر از الیاف الکتروریسی استفاده کردند و این تکنولوژی در عین حال که باعث افزایش راندمان جذب گرد و غبار می گردد، افت فشار زیادی ایجاد نمی نماید. الیاف الکتروریسی شده دارای قطر کمتر از 100 نانومتر بوده و سطح کاغذ فیلتر را به صورت یکنواخت پوشش می دهند.

فراوری نانو فیلترهای صنعتی

یکی دیگر از شرکت های دانش بنیان پیروز به فراوری فیلترهای صنعتی هوا شد که از جمله کاربردهای این فیلترها می توان به کارخانجات سیمان، گچ، کاشی و سرامیک، کارخانجات فولاد، ذوب فلزات، کارخانجات آرد، ماکارونی، روغن نباتی و صنایع پتروشیمی اشاره نمود. این فیلترها باعث افزایش راندمان فیلتر، جذب ذرات بیشتر و طول عمر آن می گردد.