Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:eco:question25

Способы очистки газо- и парообразных примесей.

При выборе способа очистки и обезвреживания вентиляционных и технологических выбросов от газо- и парообразных компонентов необходимо учитывать:

  • Состав выбрасываемых в атмосферу газов;
  • Температуру этих газов;
  • Наличие пыли в выбрасываемых газах;
  • Концентрацию газообразных и парообразных примесей.

В зависимости от характера протекания физико-химических процессов методы очистки делятся на пять групп:

  • Абсорбция. Абсорбция представляет собой процесс, при котором происходит поглощение одного или нескольких газовых компонентов жидким поглотителем (абсорбентом) с образованием раствора. Растворенный в жидкости компонент газовоздушной смеси (абсорбат) благодаря диффузии проникает во внутренние слои абсорбента. Процесс протекает тем быстрее, чем больше поверхность раздела фаз, турбулентность потоков и коэффициенты диффузии. Организация контакта газового потока с жидким растворителем осуществляется либо пропусканием газа через насадочную колонну, либо распылением жидкости, либо барботажем газа (процесс пропускания газа или пара через слой жидкости) через слой абсорбирующей жидкости.
  • Хемосорбция. Метод хемосорбции основан на химическом взаимодействии газов и паров с твердыми или жидкими поглотителями с образованием малолетучих или малорастворимых химических соединений. Большинство реакций, протекающих в процессе хемосорбции, являются экзотермическими (химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты) и обратимыми, поэтому при повышении температуры раствора образующееся химическое соединение разлагается с выделением исходных элементов. Основным видом аппаратуры для реализации процессов хемосорбции служат насадочные башни, пенные и барботажные скрубберы, распылительные аппараты типа труб Вентури и аппараты с различными механическими распылителями. (О некоторых аппаратах можно почитать в предыдущем билете в пункте "Мокрые пылеуловители")

Методы абсорбции и хемосорбции, применяемые для очистки промышленных выбросов, называют мокрыми. Их преимущество заключается в экономичности очистки большого количества газов и осуществлении непрерывных технологических процессов. Основной недостаток мокрых методов состоит в том, что перед очисткой и после ее осуществления сильно понижается температура газов, что приводит к снижению эффективности рассеивания остаточных газов в атмосфере. Кроме того, оборудование мокрых методов очистки громоздко и требует создания системы жидкостного орошения. В процессе работы абсорбционных аппаратов образуется большое количество отходов, представляющих собой смесь пыли, растворителя и продуктов поглощения. В связи с этим возникают проблемы обезжиривания, транспортировки или утилизации шлака, что удорожает и осложняет эксплуатацию.

  • Адсорбция. Метод адсорбции основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой смеси. При физической адсорбции молекулы газа прилипают к поверхности твердого тела под действием межмолекулярных сил притяжения. Преимуществом физической адсорбции является обратимость процесса. При уменьшении давления адсорбента в потоке газа либо при увеличении температуры поглощенный газ легко десорбируется без изменения химического состава. Обратимость данного процесса исключительно важна в тех случаях, когда экономически выгодно рекуперировать (возвращать части материалов или энергии для повторного использования в том же технологическом процессе) адсорбируемый газ или адсорбент. В качестве адсорбента или поглотителей применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. Например, активированный уголь, активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты. Конструктивно адсорберы выполняются в виде вертикальных, горизонтальных либо кольцевых емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищаемого газа.
  • Термическая нейтрализация. Метод основан на способности горючих токсичных компонентов (газы, пары и сильно пахнущие вещест­ва) окисляться до менее токсичных при наличии свободного кислорода и высокой температуры газовой смеси. Различают три схемы термической нейтрализации:
    • Каталитическое дожигание (t = 250−450°С) применяют для превращения токсичных смесей газов в нетоксичные или малотоксичные. Так, при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в производственных помещениях отработавшие газы дожигают в специальных устройствах, где в присутствии катализатора (платины, никеля, меди и др.) протекают реакции снижающие токсичность выхлопа двигателей внутреннего сгорания.
    • Высокотемпературные дожигатели (t = 600−800°С) применяют для нейтрализации смесей газов и паров, содержащих в избытке окислитель или горючее. Для дожигания смесей с избытком горючего в зону горения вводят воздух или кислород, а для дожигания смесей с избытком окислителя – природный газ.
examination/eco/question25.txt · Последние изменения: 2014/01/15 12:16 (внешнее изменение)