مطالعه آزمايشگاهي استفاده از ميدان‌هاي آكوستيكي با تراز فشار صوت بالا در حذف ميست‌هاي اسيد‌سولفوريك از جريان هوا

An experimental study on the use of acoustic fields at high sound pressure levels for the removal of sulfuric acid mist from the air stream

زمينه و هدف: توسعه تكنيك‌هاي جديد در جهت كنترل آلودگي هوا، همواره از موضوعات مورد علاقه محققان مي‌باشد. هدف از پژوهش حاضر، مطالعه آزمايشگاهي استفاده از ميدان‌هاي آكوستيكي با تراز فشار صوت بالا در حذف ميست‌هاي اسيد‌سولفوريك از جريان هوا است. روش بررسي: در اين مطالعه آزمايشگاهي از يك محفظه انباشت در مقياس آزمايشگاهي استفاده شد. اين مطالعه تحت امواج ايستا در گذر حجمي 40 ليتر بر دقيقه، فركانس تشديد 852 هرتز، غلظت ورودي 5- 30 پي‌پي‌ام و تراز‌هاي فشار صوت 115-165 دسي‌بل انجام يافت. جهت بدست آوردن كارايي محفظه انباشت، غلظت‌هاي ورودي و خروجي محفظه انباشت با استفاده از روش استاندارد شماره 8 سازمان حفاظت از محيط زيست آمريكا به طور ايزوكنتيك نمونه‌برداري و تعيين مقدار گرديد. جهت آناليز داده‌ها از نسخه 22 بسته نرم‌افزاري SPSS استفاده شد. يافته‌ها: نتايج حاصل از آزمايش ها نشان داد كه با افزايش تراز فشار صوت در محفظه انباشت كارايي فيلتراسيون آكوستيكي به طور معني‌داري افزايش يافت (0/001=P)، به‌طوريكه كه ميانگين كارايي فيلتراسيون آكوستيكي به ترتيب در تراز‌هاي فشار صوت 115، 135، 155 و 165 دسي‌بل برابر 22/75، 42/54 و 64/27 و 78/69 درصد بدست آمد. نتايج آزمون آماري نشان داد كه تفاوت معني­ داري در ميزان كارايي در محدوده­ هاي مختلف غلظت‌ ورودي مورد مطالعه وجود نداشت (0/985=P). نتيجه‌گيري: نتايج مطالعه حاضر تأثير ميدان­هاي آكوستيكي در انعقاد آكوستيكي ميست­هاي اسيد سولفوريك را ثابت نمود. به نظر مي­رسد استفاده از اين روش رويكرد مناسبي براي حذف ميست­ها و كاهش سطوح انتشار اين آلاينده به محيط زيست باشد.

Background and aims: Development of new air pollution control techniques have always been the main concern of the researchers. The purpose of this experimental study was to investigate the effects of using acoustic fields at high sound pressure levels on the removal of sulfuric acid mist from the air stream. Methods: In this experimental study, an experimental scale agglomeration chamber was used. This study was conducted using standing waves at a total flow rate of 40 l/min, resonance frequency of 852 Hz, concentration of sulfuric acid mist in the range of 5-30 ppm, and sound pressure level (SPL) in the range of 115-165 dB. In order to measure the concentration of sulfuric acid mist in the acoustic agglomeration chamber, the US Environmental Protection Agency (EPA) standard method 8 was used for sampling air isokinetically. The data were analyzed with SPSS 22 for Windows. Results: The results showed that the removal efficiency of sulfuric acid mist in the acoustic agglomeration chamber significantly increased with increasing sound pressure level (P=0.001). The average efficiencies at 115, 135, 155, and 165 dB SPL were 22.75, 42.54, 64.27, and 78.69 percent, respectively. The results of statistical test did not show any significant differences in the removal efficiency of sulfuric acid mist in the acoustic agglomeration chamber at different input concentration ranges (P=0.985). Conclusion: The results of this study indicate that acoustic fields have effects on agglomeration of sulfuric acid mists. It seems that the approach is appropriate for removing mists and reducing the level of emissions of contaminants into the environment.