Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Августа 2014 в 15:38, реферат
Вследствие прогрессирующего антропогенного загрязнения атмосферы, обусловленного большим числом вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу производственными и сельскохозяйственными предприятиями, железнодорожным транспортом и автомашинами, проблема очистки воздушного бассейна чрезвычайно актуальна. Максимально допустимые концентрации загрязняющих веществ в воздухе городов нередко значительно превышают допустимые нормы, и единственным способом борьбы с быстро ухудшающим состоянием атмосферы является повсеместное использование установок очистки воздуха.
Качество адсорбционной очистки воздуха зависит от его температуры и влажности. С повышением температуры в адсорбере эффективность очистки снижается. С повышением влажности очищаемого воздуха качество его очистки снижается, содержание влаги в воздухе должно быть не более 80 85 %. Снижение качества очистки происходит также по мере насыщения адсорбента загрязняющими веществами.
Основными промышленными сорбентами являются активированные угли, оксиды алюминия и других металлов, цеолиты, силикагели, алюмогели и другие импрегнированные сорбенты.
Активированный уголь нейтрален по отношению к полярным и неполярным молекулам адсорбируемых соединений. Он менее селективен, чем многие другие сорбенты, но является одним из немногих, пригодных для работы во влажных газовых потоках. Повышение их адсорбционной емкости и расширение спектра поглощаемых вредных веществ достигается за счет введения различных активирующих добавок - импрегнации. Например, импрегнация активированного угля серной кислотой позволяет очищать такие слабо сорбируемые загрязнители как аммиак; сероводород, следы диоксида серы поглощаются щелочным импрегнированным углем.
Недавно для удаления газовых загрязнителей и аэрозолей из воздуха начали использовать угольное волокно. Угольное волокно — это широкий спектр полиэстеров, полимеризированного угольного волокна, а также графитовых волокон, импрегнированных углем и используемых в качестве матрицы пластиков для создания структур, близких структуре волокна.
Оксидные адсорбенты обладают более высокой селективностью по отношению к полярным молекулам в силу собственного неоднородного распределения электрического потенциала. Их недостатком является снижение эффективности в присутствии влаги. К классу оксидных адсорбентов относят силикагели, синтетические цеолиты, оксид алюминия.
Адсорбционные установки очистки воздуха и газа позволяют эффективно удалять многие вредные вещества органической и неорганической природы. Это, уже упоминавшиеся, аммиак, сероводород и другие сернистые соединения, фенолы, оксиды углерода и азота. Существует информация по использованию адсорбции для очистки от мышьякорганических соединений. Исследовалась возможность адсорбции капролактама из производственных сточных вод. Получили распространение адсорбционные методы извлечения из отходящих газов хлорорганических растворителей, обеспечивающие высокую эффективность процесса очистки газов (95-99%), отсутствие химических реакций образования вторичных загрязнителей, быструю окупаемость установок газоочистки (обычно 2-3 года) и длительным (до 10 лет) сроком службы.
Известно, что экономичность сорбционных технологий газоочистки и очистки воздуха зависит от возможности многократного использования используемых сорбентов. В связи с этим важное значение имеет разработка технологии регенерации сорбентов после их использования.
В настоящее время один из перспективных подходов к усовершенствованию адсорбционных систем, используемых для очистки промышленных газов и атмосферного воздуха, основан на применении пространственно упорядоченной упаковки планарных сорбирующих материалов – так называемых “активных фильтров. Меняя пространственное размещение сорбента в аппарате удается снизить диффузионное, термическое и аэродинамическое сопротивления. Адсорбционно-активные фильтры отличаются высокой компактностью и низкой материалоемкостью. Для создания высокопроизводительных адсорберов с регулярной структурой требуется разработка новых планарных адсорбентов (ткани, войлок, вата и т.п.) с оптимальным комплексом адсорбционных, фильтрационных и конструкционных свойств.