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サイクロン式スプレースクラバーは、大気汚染防止技術の一つです。乾燥サイクロンとスプレーチャンバーの両方の特性を利用して、ガス流から汚染物質を除去します。
一般的に、流入ガスはチャンバーに接線方向に流入し、らせん状にチャンバー内を旋回した後、排出されます。同時に、チャンバー内部には液体が噴霧されます。ガスがチャンバー内を旋回する際に、汚染物質は液滴に衝突して壁面に投げつけられ、洗い流されて排出されます。
サイクロン式スクラバーは一般的に低～中エネルギーの装置であり、圧力損失は水柱4 ～25cm （1.6～9.8インチ）です。市販されている設計としては、灌漑式サイクロン式スクラバーとサイクロン式スプレースクラバーがあります。
灌漑式サイクロン（図1）では、入口ガスはスクラバー上部付近から水噴霧の中に入ります。ガスは下方へ旋回した後、方向を変え、より狭い螺旋を描いて上方へ戻ります。生成された液滴は汚染物質を捕捉し、最終的に側壁に投げ出されて集塵器の外へ排出されます。「浄化された」ガスはチャンバー上部から排出されます。
サイクロン式スプレースクラバー（図2）は、底部接線方向の入口から流入ガスをチャンバー内へ押し上げます。中央支柱（マニホールド）のノズルから噴霧された液体は、チャンバー壁面に向かって旋回ガスの中を通過します。灌漑式サイクロンと同様に、液体は汚染物質を捕捉し、壁面に押し付けられて洗い流されます。「浄化された」ガスは上昇を続け、チャンバー上部の整流羽根から排出されます。
この種の技術は、湿式スクラバーと総称される大気汚染防止装置群の一部である。
サイクロン式スプレースクラバーは、スプレータワーよりも効率的ですが、ベンチュリスクラバーほど効率的ではありません。5 μm より大きい粒子は、一般 的に衝突によって 90% の効率で捕集されます。単純なスプレータワーでは、ガス流中の粒子の速度は低く、毎秒 0.6 ～ 1.5 メートル (2.0 ～ 4.9フィート/秒)です。
サイクロン式スクラバーは、入口ガスをスプレーチャンバーに接線方向に導入することで、ガス速度（したがって粒子速度）を毎秒約60～180メートル（毎秒200～590フィート）まで増加させます。液体スプレーの速度は、どちらの装置でもほぼ同じです。この粒子と液体の相対速度が高いため、この装置の粒子捕集効率はスプレーチャンバーよりも高くなります。毎秒60～180メートルのガス速度は、ベンチュリスクラバーで発生する速度に相当しますが、サイクロン式スプレースクラバーは、同じ程度の有効な乱流を生成できないため、ベンチュリスクラバーほど効率的ではありません。
これらの装置ではガス流速が高いため、気液接触時間が短縮され、吸収効率が低下します。サイクロン式スプレースクラバーは一部のガスを効果的に除去できますが、気体状汚染物質の除去のみが目的の場合はほとんど選択されません。
サイクロン式スクラバーの主なメンテナンス上の問題は、ノズルの目詰まりと、サイクロン本体の側壁の腐食または浸食です。ノズルは微粒子によって目詰まりしやすい傾向があります。最善の解決策は、ノズルを清掃または取り外しが容易な場所に設置することです。
ガス流速が速いため、サイクロンの側面壁の浸食も問題となる可能性があります。特に入口部では、耐摩耗性材料を使用してサイクロン本体を保護することが推奨されます。
サイクロン式スクラバーの圧力損失は通常、水柱4～25cm（1.6～9.8インチ）であるため、低～中エネルギーの装置であり、主に大型粒子の制御に使用されます。比較的シンプルな構造で、開放型のため目詰まりしにくいという利点があります。また、その形状から同伴分離器としても機能するという利点もあります。液滴はサイクロンの側面に押し出され、容器から出る前に除去されます。最大の欠点は、マイクロメートル以下の粒子を除去できないことと、ほとんどの汚染ガスを効率的に吸収できないことです。
表1は、サイクロン式スクラバーの典型的な運転特性を示しています。[ 1 ]