پکینگ پال رینگ واینگ تاور WET SCRUBBER

استفاده پکینگ برای واشینگ تاور

( TOWER ABSORBTION  -  TOWER  PACKED BED  )

 جهت انتقال جرم و انتقال حرارت  بین دو فاز از روش‌ های مختلف استفاده می شود . به عنوان مثال می توان درون یک برج ( ستون ) مایع  و گاز را با هم مخلوط و سپس جدا نمود . به این صورت که گاز از درون  سوراخ هائی از پائین توسط دمنده هائی  وارد مایع شده و از بالا خارج شود . و از بالا فاز مایع به صورت دوش مانند به داخل برج جذب پاشیده می شود در این حالت دو روش وجود دارد روش قدیمی تر این است که می توان از برج های سینی دار استفاده کرد . آنچه مهم است این است که زمان تماس در میزان انتقال جرم مؤثراست . هرچه زمان تماس افزایش یابد میزان انتقال نیز بیشتر است .  بنابراین برج های انتقال جرم را طوری طراحی می کنند که زمان تماس افزایش یابد .  روش جدیدتر با بازدهی بیشتر و هزینه کمتر این است که از برجهای پرکن ( PACKED BED ) و پکینگ ها استفاده شود 

---

**نقش پال رینگ (Pall Ring) در اسکرابرها و برجهای شستشو: افزایش راندمان انتقال جرم و حذف آلایندهها**  

پال رینگها بهعنوان یکی از پرکاربردترین مدیاهای رندوم در صنایع شیمیایی، پالایشگاهی و تصفیه گازها شناخته میشوند. این قطعات با طراحی منحصربهفرد خود، سطح تماس بین فاز گاز و مایع را افزایش داده و راندمان فرآیندهای انتقال جرم، جذب و جداسازی آلایندهها را در اسکرابرها و برجهای شستشو بهبود میبخشند. در این مقاله، به بررسی نقش پال رینگها در این سیستمها، مزایای آنها و معیارهای انتخاب جنس و سایز مناسب میپردازیم.  

**طراحی و ساختار پال رینگ**  

پال رینگها با ساختار استوانهای و پنجرههای داخلیِ منظم، سطح مؤثر تماس بین گاز و مایع را تا ۳۰% بیشتر از راشینگ رینگها افزایش میدهند. این طراحی شامل:  

- پرههای عمودی داخلی: ایجاد تلاطم و توزیع یکنواخت مایع.  

- فضای باز بالا: کاهش افت فشار (Pressure Drop) تا ۴۰% نسبت به مدلهای قدیمی.  

- ضخامت دیواره بهینه: حفظ استحکام مکانیکی بدون افزایش وزن.  

**نقش پال رینگ در اسکرابرها و برجهای شستشو**  

۱. **افزایش راندمان انتقال جرم**  

سطح ویژه (Specific Surface Area) پال رینگها بین ۱۰۰ تا ۳۲۰ مترمربع بر مترمکعب متغیر است که امکان جذب سریع آلایندهها مانند SO₂، CO₂، NH₃ و ذرات VOC را فراهم میکند. در فرآیند اسکرابر گازهای اسیدی (مثل اسید سولفوریک)، پال رینگهای پلی پروپیلن با مقاومت شیمیایی بالا، از خوردگی تجهیزات جلوگیری میکنند.  

۲. **کاهش مصرف انرژی**  

افت فشار پایین (Low Pressure Drop) در پال رینگها نیاز به فنهای کممصرف را کاهش میدهد که منجر به صرفهجویی ۱۰-۱۵% در هزینه های عملیاتی میشود.  

۳. **حذف آلایندههای صنعتی**  

در صنایع پتروشیمی، پال رینگهای فلزی (استنلس استیل ۳۱۶) برای جذب گوگرد از گاز ترش (Sour Gas) استفاده میشوند. در اسکرابرهای مرطوب (Wet Scrubbers)، پال رینگهای سرامیکی با تحمل دمای تا ۱۰۰۰°C، برای خنثیسازی گازهای داغ کاربرد دارند.  

۴. **انعطافپذیری در شرایط عملیاتی**  

پال رینگهای پلاستیکی (PP/PE) برای محیطهای اسیدی و دمای تا ۱۲۰°C مناسبند. پال رینگهای فلزی (کربن استیل/استنلس استیل) در دماهای بالا و فشارهای عملیاتی سنگین استفاده میشوند.  

**معیارهای انتخاب پال رینگ مناسب**  

۱. **جنس مواد**  

- پلی پروپیلن (PP): مقاومت شیمیایی عالی، وزن سبک، قیمت پایین. محدودیت دمایی: تا ۱۲۰°C. کاربرد: صنایع دارویی، آبکاری، اسکرابرهای شیمیایی.  

- استنلس استیل (SS 316): مقاومت در برابر خوردگی، تحمل دمای بالا. معایب: هزینه بالا، وزن سنگین. کاربرد: پالایشگاهها، صنایع نفت و گاز.  

- سرامیک: مقاومت حرارتی بسیار بالا، بیاثری شیمیایی. معایب: شکنندگی، نیاز به نگهداری دقیق. کاربرد: صنایع متالورژی، سیستمهای دما بالا.  

۲. **سایز پال رینگ**  

سایزهای رایج: ۱ اینچ، ۱.۵ اینچ، ۲ اینچ، ۳ اینچ. سایز کوچکتر (مثلاً ۱ اینچ): سطح تماس بیشتر اما احتمال رسوبگیری بالاتر. سایز بزرگتر (مثلاً ۳ اینچ): کاهش رسوب و تعمیرات آسانتر در سیستمهای آب سخت.  

**مزایای کلیدی پال رینگ نسبت به سایر مدیاها**  

- راندمان انتقال جرم بالاتر نسبت به سدل رینگ و راشینگ رینگ.  

- نصب آسان بهصورت رندوم و بدون نیاز به چیدمان ساختاریافته.  

- قابلیت اسیدشویی جهت رسوبزدایی بدون آسیب ساختاری.  

پال رینگها با ترکیب سطح تماس بالا، افت فشار کم و مقاومت شیمیایی، بهعنوان قلب تپنده اسکرابرها و برجهای شستشو عمل میکنند. انتخاب جنس و سایز مناسب بر اساس نوع آلاینده، دمای عملیاتی و بودجه، تضمینکننده عملکرد بهینه سیستم است. برای مثال، در صنایع دارویی استفاده از پال رینگهای پلی پروپیلن شفاف (گرید R350) به دلیل عدم ناخالصی، توصیه میشود.  

 موارد استفاده پال رینگ

    از پکینگ ها در انواع برج های خنک کننده Natural draft – Bottle Type – Counter Flow – Cross Flow ،مربوط به صنایع کاغذ ، فولاد ، قند ، شکر ، غذایی ، شیمیایی ، پتروشیمی ، پالایشگاه ها، نیروگاه ها، انواع سیستم های تهویه و برای ارتقاء راندمان برج های خنک کننده قدیمی استفاده می شود. از طرف دیگر،در انواع شوینده های هوا، رطوبت زنها، سیستم های تصفیه فاضلاب ، برج های ازت زدایی و حوضچه های پرورش ماهی نیز کاربرد دارند.برای عملیات فرآیندی نظیر برجهای تقطیر – جذب – دفع و غیره به کار می رود . از جمله عملیات عریان سازی گازها -برجهای خنک کننده (CoolingTower ) – پکیج های هوا زدا -برج اسکرابر -عمل جذب کردن برای کنترل بوهای مواد سمی – تهویه و هوا دهی – جداسازی و تفکیک جزئی گازها– عملیات میکروبیولوژی و زیست شناسی و دیگر کاربردهای

خصوصیات پکینگ ها :

     1)  سطح تماس زیادی را بین مایع و گاز ایجاد  کند .  یعنی سطح پر کن به ازاء واحد حجم ستون بایستی زیاد باشد .به عنوان مثال پکینگ پال رینگ  به دلیل دارا بودن ساختار متخلخل و داشتن پره های زیاد در داخل استوانه دارای سطح فعال بالا می باشد .

     2) دارای خصوصیات مطلوب جهت جریان سیال باشد . به آن معنی که جزء تهی در ستون پرشده مقدار بزرگی باشد .  پرکن بایستی امکان عبور حجم زیادی از سیال را از سطح مقطع کوچکی بدون آنکه پدیده های انباشتگی ( LOADING) و طغیان (FLOODING) رخ دهد ، فراهم سازد .

     3) از لحاظ شیمیائی در برابر سیالاتی همچون اسید ها و حلالها و .. که به کار می رود بی اثر باشد و هیچگونه خوردگی نداشته باشد ، که پلیمرها از جمله پلی پروپیلن و پلی اتیلن دارای این خاصیت می باشند .

     4) دارای استحکام باشد تا استفاده از آن به آسانی امکان پذیر باشد .

     5) دارای وزن سبک بوده که سبب آسیب به اجزاء برج و ستون نشود .

روش استفاده از پکینگ ها و پرکن ها :

از پر کن ها به دو صورت نا منظم و منظم در برج ها استفاده می شود . در روش منظم تعداد بیشتری پرکن می توان استفاده کرد و در طریقة نامنظم  پرکن ها را به طور عادی درون ستون می ریزند . پر کن ها پس از فرود به طور منظم انباشته می شوند .   ( برخی از پر کن ها متداول در شکل زیر نشان داده شده است )

 درطریقه منظم افت فشار گاز کمتر بوده وامکان استفاده از شدت جریان های زیاد فاز گاز فراهم می شود ، اما هزینه پر کردن این نوع برج ها بیشتر از نوع نامنظم خواهد بود .

ضمنا پکینگ های دارای سایز کوچک تر دارای سطح ویژه بالاتری می باشند و امکان برخورد میان دو فاز را افزایش می دهند بنابراین کارائی برج به مراتب افزایش می یابد لذا تعداد بیشتری در هر متر مکعب استفاده می گردد .

 پکینگ کروی شکل

plastic ball packing

«« Plastic Polyhedral Hollow Ball Packing »»

کاربرد ها :
 تمیز کننده های گازی
فرآیند های شیمیائی جذب و دفع

خارج کردن متان ، آرگون ، دی اکسید کربن در تجهیزات آب آشامیدنی ، تجهیزات تصفیه آب صنعتی و همگانی
تجهیزات غوطه ور چرخنده در تصفیه آب
به عنوان تجهیزات تصفیه آب در استفاده از پکینگهای جدید و کارآمد و  دارای قدرت،محافظت شیمیایی ؛ قابل استفاده در صنایع کاغذ، و صنعت حفاظت از محیط زیست برای حذف اسید، deacidification، جداکننده روغن از آب، آب شیرین کن، خالص سازی آب ، آب مقطر سازی ، دستگاه تصفیه فاضلاب و دارای خواص فیزیکی و شیمیایی ضد خوردگی
مزایا :
دارای سطح ویژه :300 متر مربع در هر متر مکعب     : Specific Area : 300 m2 / m3
دارای قطر 53 میلیمتر                                         :    Diameter of a ball packing : 53 mm
جنس : پلی پروپیلن  و پلی اتیلن                         : Material : PP  , PE

Technical Data for Plastic Polyhedral Hollow Ball Packing

Specification (mm)	Surface area (m²/m³)	Free volume (%)	Bulk density (kg/m³)	Number per m³
ø53	300	90	105	10000

Physical & Chemical properties of plastic tower packing

Performance / Material	PE	PP
Density (kg/m3)	0.94-0.96	0.89-0.91
Operation Temp.(Degree C)	90	>100
Chemical corrosion resistance	Good	Good
Compression Strength(Mpa)	>6.0	>6.5