Методы очистки

Процессы очистки технологических  и вентиляционных выбросов машиностроительных предприятий от газо- и парообразных примесей характеризуются рядом  особенностей: во-первых, газы, выбрасываемые  в атмосферу, имеют достаточно высокую  температуру и содержат большое  количество пыли, что существенно  затрудняет процесс газоочистки  и требует предварительной подготовки отходящих газов; во-вторых, концентрация газообразных и парообразных примесей чаще в вентиляционных и реже в  технологических выбросах обычно переменна  и очень низка.

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: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции); промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хемосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции); поглощение примесей путем применения каталитического превращения.

 

 

Рис.1.Методы очистки с учетом протекания физико-химических процессов

 

Метод хемосорбции  основан на поглощении газов и паров твердыми или жидкими поглотителями с образованием малолетучих или малорастворимых химических соединений. Большинство реакций, протекающих в процессе хемосорбции, являются экзотермическими и обратимыми, поэтому при повышении температуры раствора образующееся химическое соединение разлагается с выделением исходных элементов.

 Поглотительная способность  хемосорбента почти не зависит  от давления, поэтому хемосорбция  более выгодна при небольшой  концентрации вредных примесей  в отходящих газах. 

 Примером хемосорбции  может служить очистка газовоздушной  смеси от сероводорода путем  применения мышьяковощелочного, этаноламинового  и других растворов. При мышьяковощелочном  методе извлекаемый из отходящего газа сероводород связывается оксисульфомышьяковой солью, находящейся в водном растворе по реакции:

 

Na4 As2 S2 O5 + H2 S = Na4 As2 S6 O + H2 O (1.5)  

 

 Регенерация раствора  производится окислением образовавшегося  продукта кислородом, содержащимся  в очищаемом воздухе: 

 

Na4As2S6O + 1/2О2 = Na4As2S5O2 + S↓ (1.6)

 

 В этом случае в  качестве побочного продукта  получается сера.

  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.  В промышленности распространены  аппараты с подвижной насадкой, к достоинствам которых относятся  высокая эффективность разделения  при умеренном гидравлическом  сопротивлении, а также большая  пропускная способность по газу.

 

 

Рис.2. Основные типы аппаратов для абсорбции

 

 На рис. 3 показана принципиальная схема скруббера с подвижной насадкой. В верхней части аппарата установлен ороситель 1, под ним размещены верхняя 2 и нижняя опорная 5 ограничительные решетки, между которыми находится подвижная насадка. К опорной решетке меньшим основанием прикреплен расширяющийся усеченный кольцевой элемент 4, делящий пространство опорной решетки на кольцевую 3 и центральную 6 зоны. В качестве насадочных тел используют полые, сплошные и перфорированные шары, а также кольца, полукольца, кубики, скрещенные сплошные и перфорированные диски. Обрабатываемый газ подается в аппарат под опорную решетку и делится на два потока: центральный и кольцевой. При прохождении кольцевой зоны поток газа сужается, увеличивает скорость движения, вступает в контакт с прижимаемыми к стенке элементами подвижной насадки и перемещает их от стенки в центральный поток.

 

 

Рис.3. Скруббер с подвижной насадкой

 

  Насадка совершает пульсационное движение в центральном и прилегающем к стенке аппарата потоках, турбулизирует взаимодействующие фазы и обеспечивает высокую эффективность обработки газа жидкостью. В тех случаях, когда в результате процесса выпадает осадок, подвижная насадка удаляет его со стенок корпуса аппарата или опорной решетки.

  

Установки для хемосорбции  внешне напоминают используемые при  методе абсорбции. Оба эти метода называют мокрыми и в зависимости  от очищаемого компонента и применяемого растворителя или поглотителя их эффективность может достигать 0,75-0,92. 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 шлама, что удорожает и осложняет эксплуатацию.

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему: « Метод хемосорбции при очистке выбросов от

газо- и парообразных загрязнителей»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Группа:     Руководитель:

Андрусевич О.В.            303148/414                Шкинь Н.В.

 

 

2013