Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Октября 2013 в 22:18, реферат
До определенного этапа развития человеческого общества, в частности индустрии, в природе существовало экологическое равновесие, т.е. деятельность человека не нарушала основных природных процессов или очень незначительно влияла на них. Экологическое равновесие в природе с сохранением естественных экологических систем существовало миллионы лет и после появления человека на Земле. Так продолжалось до конца XIX в. Двадцатый век вошел в историю как век небывалого технического прогресса, бурного развития науки, промышленности, энергетики, сельского хозяйства. Одновременно как сопровождающий фактор росло и продолжает расти вредное воздействие индустриальной деятельности человека на окружающую среду. В результате происходит в значительной мере непредсказуемое изменение экосистем и всего облика планеты Земля.
Важнейшими факторами, определяющими
целесообразность термического обезвреживания,
являются затраты энергии (топлива)
для обеспечения высоких
Принципиальную трудность при использовании термического дожигания создает образование вторичных загрязнителей, таких как оксиды азота, хлор, SO2 и др.
Термические методы широко
применяются для очистки
Термокаталитические методы
Каталитические методы газоочистки
отличаются универсальностью. С их
помощью можно освобождать газы
от оксидов серы и азота, различных
органических соединений, монооксида
углерода и других токсичных примесей.
Каталитические методы позволяют преобразовывать
вредные примеси в безвредные,
менее вредные и даже полезные.
Они дают возможность перерабатывать
многокомпонентные газы с малыми
начальными концентрациями вредных
примесей, добиваться высоких степеней
очистки, вести процесс непрерывно,
избегать образования вторичных
загрязнителей. Применение каталитических
методов чаще всего ограничивается
трудностью поиска и изготовления,
пригодных для длительной эксплуатации
и достаточно дешевых катализаторов.
Гетерогенно-каталитическое превращение
газообразных примесей осуществляют в
реакторе, загруженном твердым
В качестве эффективных катализаторов, находящих применение на практике, служат самые различные вещества – от минералов, которые используются почти без всякой предварительной обработки, и простых массивных металлов до сложных соединений заданного состава и строения. Обычно каталитическую активность проявляют твердые вещества с ионными или металлическими связями, обладающие сильными межатомными полями. Одно из основных требований, предъявляемых к катализатору - устойчивость его структуры в условиях реакции. Например, металлы не должны в процессе реакции превращаться в неактивные соединения.
Современные катализаторы обезвреживания
характеризуются высокой
Наибольшее распространение получили каталитические методы обезвреживания отходящих газов в неподвижном слое катализатора. Можно выделить два принципиально различных метода осуществления процесса газоочистки - в стационарном и в искусственно создаваемом нестационарном режимах.
Стационарный метод
Приемлемые для практики
скорости химических реакций достигаются
на большинстве дешевых
Подогрев газов до необходимых
температур можно осуществлять за счет
ввода горячих дымовых газов
или с помощью
При определенных условиях, когда концентрация горючих примесей в отходящих газах превышает 4-5 г/мі, осуществление процесса по схеме с теплообменником позволяет обойтись без дополнительных затрат.
Такие аппараты могут эффективно работать только при постоянных концентрациях (расходах) или при использовании совершенных систем автоматического управления процессом.
Эти трудности удается преодолеть, проводя газоочистку в нестационарном режиме.
Нестационарный метод (реверс-процесс)
Реверс-процесс
Преимущество этого метода в устойчивости работы при колебаниях концентраций горючих смесей и отсутствие теплообменников.
Основным направлением развития
термокаталитических методов
Для концентраций ниже 1 г/мі
и больших объемов очищаемых
газов использование
биохимический очистка воздух примесь
Озонные методы
Озонные методы применяют для обезвреживания дымовых газов от SO2(NOx) и дезодорации газовых выбросов промышленных предприятий. Введение озона ускоряет реакции окисление NO до NO2 и SO2 до SO3. После образования NO2 и SO3 в дымовые газы вводят аммиак и выделяют смесь образовавшихся комплексных удобрений (сульфата и нитрата аммония). Время контакта газа с озоном, необходимое для очистки от SO2 (80-90%) и NOx (70-80%)составляет 0,4 – 0,9 сек. Энергозатраты на очистку газов озонным методом оценивают в 4-4,5% от эквивалентной мощности энергоблока, что является, по-видимому, основной причиной, сдерживающей промышленное применение данного метода.
Применение озона для
дезодорации газовых выбросов основано
на окислительном разложении дурно
пахнущих веществ. В одной группе
методов озон вводят непосредственно
в очищаемые газы, в другой газы
промывают предварительно озонированной
водой. Применяют также последующее
пропускание озонированного газа через
слой активированного угля или подачу
его на катализатор. При вводе
озона и последующем
Биохимические методы
Биохимические методы очистки основаны на способности микроорганизмов разрушать и преобразовывать различные соединения. Разложение веществ происходит под действием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами в среде очищаемых газов. При частом изменении состава газа микроорганизмы не успевают адаптироваться для выработки новых ферментов, и степень разрушения вредных примесей становится неполной. Поэтому биохимические системы более всего пригодны для очистки газов постоянного состава.
Биохимическую газоочистку
проводят либо в биофильтрах, либо в
биоскрубберах. В биофильтрах очищаемый
газ пропускают через слой насадки,
орошаемый водой, которая создает
влажность, достаточную для поддержания
жизнедеятельности
Микроорганизмы БП в процессе
своей жизнедеятельности
В настоящее время биофильтры используют для очистки отходящих газов от аммиака, фенола, крезола, формальдегида, органических растворителей покрасочных и сушильных линий, сероводорода, метилмеркаптана и других сераорганических соединений.
К недостаткам биохимических методов следует отнести:
Плазмохимические методы
Плазмохимический метод основан на пропускании через высоковольтный разряд воздушной смеси с вредными примесями. Используют, как правило, озонаторы на основе барьерных, коронных или скользящих разрядов, либо импульсные высокочастотные разряды на электрофильтрах. Проходящий низкотемпературную плазму воздух с примесями подвергается бомбардировке электронами и ионами. В результате в газовой среде образуется атомарный кислород, озон, гидроксильные группы, возбуждённые молекулы и атомы, которые и участвуют в плазмохимических реакциях с вредными примесями. Основные направления по применению данного метода идут по удалению SO2, NOx и органических соединений. Использование аммиака, при нейтрализации SO2 и NOx, дает на выходе после реактора порошкообразные удобрения (NH4)2SO4 и NH4NH3, которые фильтруются.
Недостатком данного метода являются:
Плазмокаталитический метод
Это довольно новый способ
очистки, который использует два
известных метода – плазмохимический
и каталитический. Установки, работающие
на основе этого метода, состоят
из двух ступеней. Первая – это плазмохимический
реактор (озонатор), вторая - каталитический
реактор. Газообразные загрязнители, проходя
зону высоковольтного разряда в
газоразрядных ячейках и
Преимуществом этого метода являются использование каталитических реакций при температурах, более низких (40-100 °C), чем при термокаталитическом методе, что приводит к увеличению срока службы катализаторов, а также к меньшим энергозатратам (при концентрациях вредных веществ до 0,5 г/мі.).
Недостатками данного метода являются:
Фотокаталитический метод
Сейчас широко изучается
и развивается
Информация о работе Методы очистки воздуха от вредных газообразных примесей