بهبود راندمان تولید با حباب های نانویی

داود سعیدی، دکتری مهندسی مکانیک و مدیرعامل شرکت داناتجهیز پتروآب (دانتک) در توضیح پیرامون نانوحباب سازها به سیناپرس می گوید: نانوحباب سازها معمولا برای انتقال یک گاز به سیال استفاده می شود. گاهی این کار به منظور انحلال در سیال و گاهی هم برای شناورسازی از آنها استفاده می شود. این عمل به چند روش شامل روش آلتروسونیک، روش ورتکس دو فازی، روش کویتیشن (افت فشار زیاد در سیال و ایجاد حباب های گازی ریزمقیاس) قابل استفاده است. 

او ادامه می دهد: کارکرد اصلی تمام این روش ها همان انتقال گاز است اما هر کدام ویژگی های منفی و مثبتی دارند. یکی از بهترین روش ها، ورتکس دو فازی است که شامل پمپی است که عمل مکش، انحلال و فشارسازی را همزمان انجام می دهد و در خروجی پمپ، حباب هایی در مقیاس میکرو و نانوسایز تولید می شود. 

به گفته او، این نانوحباب های تولید شده کاربردهای متفاوتی دارند؛ به طوری که در بسیاری از موارد برای مصارف گندزدایی، انتقال گاز به سیال مانند گازهای اکسیژن، ازن، CO2 و گاهی هم برای شناورسازی استفاده می شود. 

او توضیح می دهد : بسته به استفاده از هر کدام از این روش ها، کاربرد نانوحباب سازها در صنایع مختلف فرق می کند. عمده استفاده از نانوحباب سازها در تصفیه آب و پساب و بازچرخانی آب است. از دیگر کاربردهای نانوحباب سازها هم می توان به استفاده در صنایع نفت و گاز، صنایع غذایی برای ایجاد امولسیون های روغن سیال یا گاز سیال و صنایع معدن اشاره کرد. 

سعیدی درگفتگو با سیناپرس ادامه می دهد: این روش ها براساس شیوه ای که اقدام به تولید نانوحباب می کنند، در صنایع مختلف قابل استفاده می شوند. به عنوان مثال، روش کویتیشن به بعضی سیستم ها آُیب وارد کرده و قابل استفاده نیست. این روش هرگز برای انحلال گاز به کار نمی رود چرا که در این روش هیچ گازی به داخل سیال اضافه نمی شود و صرفا گازی که داخل سیال بوده به نانوحباب تبدیل می شود. 

این مهندس مکانیک می افزاید: به عنوان مثال، آبی که ما به عنوان آب شهری مصرف می کنیم،حاوی حدود 6 میلی گرم در لیتر اکسیژن است. درواقع، روش کویتیشن این 6 میلی لیتر اکسیژن را به نانوحباب تبدیل می کند. اما در روش ورتکس دوفازی، گاز به پمپ تزریق می شود و این گاز به صورت مازاد درمی آید که صنعتی تر است و به ویژه در صنایع ذکر شده بسیار کاربردی است. 
سعیدی درباره کاربردهای روش کویتیشن به سیناپرس می گوید: این روش بیشتر برای گندزدایی قابل استفاده است و نانوحبابی که در این روش تولید می شود، صرفا جنبه گندزدایی دارد.
او همچنین توضیح می دهد که روش ورتکس دوفازی روشی جامع است. اما روش آلتروسونیک بیشتر روشی آزمایشگاهی است و روشی است که در مقیاس صنعتی از آن استفاده نمی شود. بنابراین، گسترده ترین روش، ورتکس دوفازی است. 

مدیرعامل شرکت دانتک درباره بازدهی روش ورتکس دو فازی می گوید: پیش از این که از این روش ها برای انتقال گاز استفاده شود، به ویژه در بحث هوادهی یا اکسیژن دهی، از سیستم های قدیمی به نام «دیفیوزرها» استفاده می شد که به آن «تزریق کننده» هم می گویند که در آن گاز با فشار از منافذ ریز عبور داده و حباب های نسبتا ریزی تشکیل می شد که ابعاد این حباب های ایجاد شده در حد میلی متر بود. 

او می گوید: راندمان انتقال گاز در این روش های قدیمی حدود 20 درصد بوده است اما در روش های جدیدی این راندمان تا بالای 90 درصد افزایش یافته است و در عمل گازی که با هزینه بالایی هم تولید می شود تقریبا هدررفت زیادی ندارد و بسیار اندک است. 

سعیدی اشاره می کند : نانوحباب ها در تمام دنیا فناوری جدیدی است و هنوز هم تحقیقات گسترده ای روی آن ها انجام می شود. فناوری پمپ ورتکس دو فازی که ما از آن استفاده می کنیم، تنها در اختیار سه تا چهار کشور دیگر شامل آمریکا، آلمان و ژاپن است. نانوحباب سازها فناوری تولید ژاپن است و به عبارتی ژاپن و آمریکا در دنیا پیشتاز هستند و ما هم در کنار این کشورها توانسته ایم به آن دست پیدا کنیم. 

سعیدی اشاره می کند: در تزریق ازن که به عنوان یک شیوه گندزدایی از آن استفاده می شود، می توان از روش تولید نانوحباب سازها برای انتقال گاز ازن به سیال استفاده کرد که یکی از عمده ترین کاربردهای آنها در بحث انتقال گاز ازن به سیال با غلظت های بالاست. استفاده از این روش در تزریق ازن، باعث صرفه جویی بالا در ازن مصرفی می شود و به دلیل گران قیمت بودن گاز ازن، استفاده از آن را مقرون به صرفه می کند. 

او همچنین اظهار می کند که از نانوحباب سازها و به ویژه روش ورتکس دوفازی در صنایع دیگری چون نساجی برای بحث رنگ بَری هم کاربرد دارد که با ایجاد آب در چرخش، می توان در رنگرزی دوباره از آبی که دارند چند بار برای رنگرزی استفاده کنند. 

سعیدی درباره بحث صادرات این روش به سیناپرس می گوید: فناوری نانوحباب سازها فناوری جدیدی است و فعلا باید در بازار داخل جا بیافتد. در حال حاضر در حال توسعه کاربردهای آن در صنایع مختلف هستیم. عمده تمرکز ما حوزه شیلات است که به آن وارد شده ایم. 

درواقع، شیلات، نساجی، نفت و گاز، تصفیه آب و پساب و کاغذسازی ها و تصفیه پساب صنعتی جزء حوزه هایی هستند که می توان از نانوحباب سازها بهره برد. حوزه های دیگری هم مانند صنایع غذایی و دارویی هستند که کم تر به آنها وارد شده ایم. در صنایع دارویی کاری انجام نداده ایم و صنایع غذایی هم تازه اول راه هستیم. 

او ادامه می دهد: کشاورزی هم یکی از حوزه هایی است که بسیار مورد استقبال قرار می گیرد اما هنوز کار جدی در این زمینه انجام نداده ایم. در حال حاضر، عمده ترین بخشی که روی آن کار می کنیم، حوزه آب و پساب، نفت و گاز و شیلات جزء عمده فعالیت های شرکت های ایرانی است. 

سعیدی اشاره می کند: مهم ترین اتفاقی که در داخل کشور می افتد ویکی از مهم ترین بحران هایی که با آن روبرو هستیم، بحران آب و کمبود آب است و بسیاری از صنایع به ویژه صنایع آب بَر، به همین دلیل به ویژه در تابستان ها با آن مواجه هستند. این صنایع در این فصول حتی بسیاری از نساجی ها با ظرفیت های پایین کار می کنند و بخش شیلات هم دچار مشکل می شود. هر چه بتوان از این آب استفاده مجدد کرد و آن را بازچرخانی کرد، بازدهی صنایع بالاتر می رود. 
به گفته او، مهم ترین ویژگی های این سیستم این است که می توانند گام بزرگی در این حوزه بردارند و به بازچرخانی آب در سیستم کمک کرده و باعث می شود آبی با کیفیت بالا تولید شود. 

گزارش:ندااظهری

No tags for this post.