หอพ่นสเปรย์ (หรือคอลัมน์พ่นสเปรย์หรือห้องพ่นสเปรย์ ) คืออุปกรณ์สัมผัสระหว่างแก๊สและของเหลวที่ใช้เพื่อให้เกิด การถ่ายเท มวลและความร้อนระหว่างเฟสแก๊สต่อเนื่อง (ซึ่งอาจมีอนุภาคของแข็งกระจายอยู่) และ เฟสของเหลว ที่กระจายตัวประกอบด้วยภาชนะทรงกระบอกเปล่าที่ทำจากเหล็กหรือพลาสติก และหัวฉีดที่พ่นของเหลวเข้าไปในภาชนะ โดยปกติแล้วกระแสแก๊สจะเข้าทางด้านล่างของหอและเคลื่อนที่ขึ้นไปด้านบน ในขณะที่ของเหลวจะถูกพ่นลงมาจากระดับหนึ่งหรือหลายระดับ การไหลของแก๊สและของเหลวที่ไหลเข้ามาในทิศทางตรงกันข้ามนี้เรียกว่าการไหลแบบสวนทาง (countercurrent flow )

เทคโนโลยีประเภทนี้สามารถนำไปใช้ได้ เช่น เป็นระบบดักจับมลพิษแบบเปียกสำหรับ ควบคุม มลพิษทางอากาศการไหลแบบสวนทางจะทำให้ก๊าซที่ออกมาซึ่งมีความเข้มข้นของมลพิษ ต่ำที่สุด สัมผัสกับของเหลวดักจับที่สดใหม่ที่สุด หัวฉีดจำนวนมากถูกติดตั้งไว้ทั่วหอคอยในระดับความสูงที่แตกต่างกัน เพื่อฉีดพ่นก๊าซทั้งหมดขณะที่มันเคลื่อนที่ขึ้นไปในหอคอย เหตุผลที่ใช้หัวฉีดจำนวนมากก็เพื่อเพิ่มจำนวนละอองขนาดเล็กที่กระทบกับอนุภาคของมลพิษให้มากที่สุด และเพื่อให้มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับการดูดซับก๊าซ

ตาม ทฤษฎีแล้ว ยิ่งหยดน้ำที่เกิดขึ้นมีขนาดเล็กเท่าไร ประสิทธิภาพในการดักจับมลพิษ ทั้งในรูปก๊าซและอนุภาคก็จะยิ่งสูงขึ้น เท่านั้น อย่างไรก็ตาม หยดน้ำจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะไม่ถูกพัดออกไปจากเครื่องดัก จับมลพิษ โดยกระแสแก๊สที่ออกจากเครื่องดักจับ ดังนั้น หอพ่นสเปรย์จึงใช้หัวฉีดที่สร้างหยดน้ำที่มี เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 500–1000 ไมโครเมตร แม้จะมีขนาดเล็ก แต่หยดน้ำเหล่านี้ก็มีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับหยดน้ำที่สร้างขึ้นในเครื่องดักจับแบบเวนทูรีซึ่งมี ขนาด 10–50 ไมโครเมตร ความเร็วของแก๊สจะถูกควบคุมให้ต่ำ ตั้งแต่ 0.3 ถึง 1.2  เมตร/วินาที (1–4  ฟุต/วินาที) เพื่อป้องกันไม่ให้หยดน้ำส่วนเกินถูกพัดออกไปจากหอพ่นสเปรย์

เพื่อรักษาระดับความเร็วของก๊าซให้ต่ำ หอพ่นละอองจะต้องมีขนาดใหญ่กว่าเครื่องดักจับก๊าซ แบบอื่น ที่รองรับอัตราการไหลของก๊าซที่ใกล้เคียงกัน ปัญหาอีกประการหนึ่งที่เกิดขึ้นในหอพ่นละอองคือ หลังจากที่ละอองตกลงมาได้ระยะหนึ่งแล้ว ละอองเหล่านั้นมักจะรวมตัวกันหรือกระทบกับผนังของหอ ส่งผลให้พื้นที่ผิวสัมผัสของของเหลวโดยรวมลดลง ทำให้ประสิทธิภาพการดักจับของเครื่องดักจับก๊าซลดลง

นอกเหนือจากรูปแบบการไหลสวนทางแล้ว การไหลในหอพ่นสารเคมียังสามารถเป็นการไหลไปในทิศทางเดียวกันหรือการไหลตัดกันได้ อีกด้วย

ใน หอพ่นแบบไหลไปในทิศทางเดียวกัน (cocurrent -flow spray towers) ก๊าซและของเหลวที่ไหลเข้าจะไหลไปในทิศทางเดียวกัน เนื่องจากกระแสของก๊าซไม่ได้ "ผลัก" ไปกระทบกับละอองของเหลว ความเร็วของก๊าซที่ไหลผ่านภาชนะจึงสูงกว่าในหอพ่นแบบไหลสวนทาง (countercurrent-flow spray towers) ดังนั้น หอพ่นแบบไหล ไปในทิศทางเดียวกันจึงมีขนาดเล็กกว่าหอพ่นแบบไหลสวนทางเมื่อบำบัดปริมาณไอเสียในปริมาณเท่ากัน ในหอพ่นแบบไหลขวาง (crosscurrent-flow spray towers) หรือที่เรียกว่าเครื่องดักจับไอเสียแบบพ่นแนวนอน (horizontal-spray scrubbers) ก๊าซและของเหลวจะไหลในทิศทางตั้งฉากกัน

ในภาชนะนี้ ก๊าซจะไหลในแนวนอนผ่านส่วนฉีดพ่นหลายส่วน ปริมาณและคุณภาพของของเหลวที่ฉีดพ่นในแต่ละส่วนสามารถปรับเปลี่ยนได้ โดยปกติแล้วของเหลวที่สะอาดที่สุด (หากใช้ของเหลวที่นำกลับมาใช้ใหม่) จะถูกฉีดพ่นในชุดสุดท้าย

หอพ่นสเปรย์เป็นเครื่องดักจับ ฝุ่นที่ใช้พลังงานต่ำ กำลังสัมผัสต่ำกว่าในเครื่องดักจับฝุ่นแบบเวนทูรี มาก และความดันลดลงในระบบดังกล่าวโดยทั่วไปน้อยกว่า2.5 เซนติเมตร (0.98 นิ้ว)ของน้ำ ประสิทธิภาพการดักจับอนุภาคขนาดเล็กจึงต่ำกว่าในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูงกว่า แต่ก็เพียงพอสำหรับการดักจับอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10–25 ไมโครเมตร แม้ว่าหากเพิ่มแรงดันของหัวฉีดของเหลวขาเข้า ก็สามารถดักจับอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.0 ไมโครเมตรได้    

สามารถสร้างหยดน้ำขนาดเล็กได้โดยการเพิ่มแรงดันของเหลวที่หัวฉีด ประสิทธิภาพการดักจับสูงสุดจะเกิดขึ้นเมื่อผลิตหยดน้ำขนาดเล็ก และความแตกต่างระหว่างความเร็วของหยดน้ำกับความเร็วของอนุภาคที่เคลื่อนที่ขึ้นมีค่าสูง อย่างไรก็ตาม หยดน้ำขนาดเล็กมีความเร็วในการตกต่ำดังนั้นจึงมีช่วงขนาดหยดน้ำที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องดักจับฝุ่นที่ทำงานโดยกลไกนี้

ช่วงขนาดของหยดน้ำนี้อยู่ระหว่าง 500 ถึง 1,000  ไมโครเมตรสำหรับหอพ่นแบบแรงโน้มถ่วง (แบบไหลสวนทาง) ^{[ 1 ]}การฉีดน้ำด้วยแรงดันสูงมาก – 2,070–3,100 กิโลปาสคาล (300–450 psi) – ทำให้เกิดหมอกของหยดน้ำขนาดเล็กมาก ประสิทธิภาพการเก็บรวบรวมอนุภาคที่สูงขึ้นสามารถทำได้ในกรณีดังกล่าว เนื่องจากมีกลไกการเก็บรวบรวมอื่นนอกเหนือจากการกระทบแบบเฉื่อยเกิดขึ้น^{[ 2 ]}อย่างไรก็ตามหัวฉีดสเปรย์ เหล่านี้ อาจใช้พลังงานในการสร้างหยดน้ำมากกว่าหัวฉีดเวนทูรีที่ทำงานด้วยประสิทธิภาพการเก็บรวบรวมเดียวกัน  

หอพ่นสเปรย์สามารถใช้สำหรับการดูดซับ ก๊าซได้ แต่ประสิทธิภาพไม่ดีเท่า หอ แบบบรรจุหรือแบบแผ่นหอพ่นสเปรย์จะมีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดมลพิษหากมลพิษนั้นละลายได้ดีมาก หรือหาก มี การเติมสาร เคมี ลงในของเหลว

ตัวอย่างเช่น หอพ่นสารเคมีถูกใช้เพื่อกำจัด ก๊าซ HClจากไอเสียในกระบวนการผลิตกรดไฮโดรคลอ ริก ในการผลิตซูเปอร์ฟอสเฟตที่ใช้ในการผลิตปุ๋ย ก๊าซ SiF₄ และ HF จะถูกระบายออกมาจากจุดต่างๆ ในกระบวนการผลิต หอพ่นสารเคมีถูกนำมาใช้เพื่อกำจัดสารประกอบที่ละลายน้ำได้สูงเหล่านี้ นอกจาก หอพ่นสารเคมียังใช้สำหรับการกำจัดกลิ่นใน อุตสาหกรรมการ ผลิตปุ๋ยกระดูกและไขมันสัตว์โดยการขัดล้างไอเสียด้วยสารละลาย

เนื่องจากความสามารถในการจัดการกับปริมาณก๊าซจำนวนมากในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน หอพ่นสเปรย์จึงถูกนำไปใช้ในระบบ กำจัดกำมะถันในก๊าซไอเสียหลายระบบโดยเป็นขั้นตอนแรกหรือขั้นตอนที่สองในกระบวนการกำจัดมลพิษ

ในหอพ่นละอองการดูดซับสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการลดขนาดของหยดของเหลวและ/หรือเพิ่มอัตราส่วนของเหลวต่อก๊าซ (L/G) อย่างไรก็ตาม การที่จะทำเช่นนั้นได้ จำเป็นต้องเพิ่มทั้งกำลังไฟฟ้าที่ใช้และต้นทุนการดำเนินงานนอกจากนี้ ขนาดทางกายภาพของหอพ่นละอองจะจำกัดปริมาณของเหลวและขนาดของหยดที่สามารถใช้ได้

ข้อได้เปรียบหลักของหอพ่นสเปรย์เมื่อเทียบกับเครื่องดักจับมลพิษ แบบอื่น คือการออกแบบที่เปิดโล่งอย่างสมบูรณ์ ไม่มีชิ้นส่วนภายในใด ๆ ยกเว้นหัวฉีดพ่นสเปรย์คุณสมบัตินี้ช่วยขจัดปัญหาการสะสมของตะกรันและการอุดตันที่มักเกิดขึ้นกับเครื่องดักจับมลพิษแบบอื่น ปัญหาการบำรุงรักษาหลักคือการอุดตันหรือการสึกกร่อนของหัวฉีดพ่นสเปรย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ของเหลวดักจับมลพิษที่นำกลับมาใช้ใหม่ เพื่อลดปัญหาเหล่านี้ จึงมีการใช้ระบบตกตะกอนหรือระบบกรองเพื่อกำจัดอนุภาคที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนออกจากของเหลวดักจับมลพิษที่นำกลับมาใช้ใหม่ก่อนที่จะสูบกลับเข้าไปในหัวฉีด

หอพ่นละอองน้ำเป็นอุปกรณ์ควบคุมราคาไม่แพงที่ใช้เป็นหลักในการปรับสภาพก๊าซ (ทำความเย็นหรือเพิ่มความชื้น) หรือสำหรับการกำจัดอนุภาคหรือก๊าซในขั้นตอนแรก นอกจากนี้ยังใช้ใน ระบบ กำจัดกำมะถันในก๊าซไอเสีย หลายระบบ เพื่อลดการอุดตันและการสะสมของตะกรันจากมลพิษ

ระบบกำจัดฝุ่นหลายระบบใช้สเปรย์ฉีดพ่นก่อนหรือในส่วนล่างของเครื่องกำจัดฝุ่นหลัก เพื่อกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่ที่อาจอุดตันเครื่องได้

หอพ่นละอองน้ำถูกนำมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพในการกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่และก๊าซที่ละลายได้สูงความดันลดลงทั่วหอพ่นละอองน้ำนั้นต่ำมาก โดยปกติจะน้อยกว่า2.5 เซนติเมตร (0.98 นิ้ว)ของน้ำ ดังนั้นต้นทุนการดำเนินงานของเครื่องดักจับก๊าซจึงค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม ต้นทุนการสูบของเหลวอาจสูงมาก  

หอพ่นถูกสร้างขึ้นในขนาดต่างๆ – ขนาดเล็กสำหรับจัดการการไหลของก๊าซปริมาณน้อยที่ 0.05 ^m³  / s (10⁶ ^ft³ / min) หรือน้อยกว่า และขนาดใหญ่สำหรับจัดการการไหลของไอเสียปริมาณมากที่ 50 m³ ^/ s (10⁶,000 m³ ^/ min) หรือมากกว่า เนื่องจากความเร็วของก๊าซที่ต้องการต่ำ หน่วยที่จัดการอัตราการไหลของก๊าซปริมาณมากมักจะมีขนาดใหญ่ ลักษณะการทำงานของหอพ่นแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้^{[ 3 ]} 

• Gilbert, JW 1977. การขจัดควันด้วยระบบเจ็ทเวนทูรี ใน PN Cheremisinoff และ RA Young (บรรณาธิการ), คู่มือการควบคุมและออกแบบมลพิษทางอากาศ เล่ม 2 นิวยอร์ก: Marcel Dekker
• บริษัท McIlvaine. 1974. คู่มือการใช้งานเครื่องดักจับไอเสียแบบเปียก. นอร์ทบรูค, อิลลินอยส์: บริษัท McIlvaine.
• ริชาร์ดส์, เจ.อาร์. 1995. การควบคุมการปล่อยอนุภาค (หลักสูตร APTI 413). สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา
• ริชาร์ดส์, เจ.อาร์. 1995. การควบคุมการปล่อยก๊าซ (หลักสูตร APTI 415). สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา