№30 1 Очистка газов абсорбцией

Избирательное поглощение газов или паров жидким поглотителем (абсорбентом) называют процессом абсорбции. Этот процесс обратим, относится к массообменным процессам и представляет собой фазовый переход веществ: из газовой фазы в жидкую.

В технике очистку газовых выбросов методом абсорбции называют еще скрубберным процессом.

Движущей силой здесь является градиент концентрации вещества на границе фаз газ – жидкость. Массообмен обусловлен молекулярной диффузией, а при больших скоростях протекания газа в жидкости – конвективным переносом. И в одном и в другом случаях на повышение эффективности процесса поглощения газа жидкостью влияют:

• увеличение поверхности раздела фаз;

• увеличение турбулентности потоков;

• увеличение коэффициентов диффузии;

• уменьшение температуры системы.

Эти условия реализуются в конструкциях аппаратов – абсорберов.

Решающим условием при выборе абсорбента является растворимость в нем извлекаемого газового компонента и ее зависимость от температуры и давления.

Растворимость газов в жидкости подчиняется закону Генри: масса газа, растворенного при постоянной температуре в данном объеме жидкости прямо пропорционально парциальному давлению газа:

Сi = kpi,

(12.1)

где	Сi	–	массовая или молярная концентрация газа в насыщенном растворе:
	pi	–	парциальное давление газа в смеси;
	k	–	коэффициент Генри, зависит от природы газа и температуры.

Сi = , или Сi = ,

(12.2)

где

mi, ni

–

соответственно масса и число молей растворенного i-го газа в объеме жидкости Vi;

k = .

При постоянной температуре справедливо следующее соотношение:

= ,

(12.3)

где С_i1, C_i2 – концентрации газа в насыщенном растворе соответственно при парциальном давлении i-го газа р₁ и р₂.

При одинаковых условиях (t, Р) 1 моль любого газа занимает один и тот же объем; при нормальных условиях (0°С, Р = 101,325 кПа) он составляет 22,4 л.

Растворимость газов часто оценивают коэффициентом абсорбции, то есть объемом газа, растворенного в одном объеме растворителя с образованием насыщенного раствора.

Для удаления из газовых выбросов таких газов, как аммиак (NH₃), хлористый водород (НCl), целесообразно применять в качестве поглотительной жидкости воду, так как растворимость их в воде составляет сотни граммов на 1 кг H₂O. При поглощении газов оксида серы (SO₂), хлора (Cl₂) расход воды будет значительным, так как растворимость их менее 1 г на 1 кг H₂O. В некоторых случаях вместо воды применяют водные растворы кислот, щелочей, чтобы повысить эффективность поглощения газов; для улавливания ароматических углеводородов и просто углеводородов применяют вязкие масла.

Процесс выделения поглощенного газа из поглотителя (абсорбента) называется десорбцией.

Применение абсорбционных методов очистки, как правило, связано с использованием схем, включающих узлы абсорбции и десорбции. Десорбцию растворенного газа (или регенерацию растворителя) проводят либо снижением общего давления (или парциального давления) примеси, либо повышением температуры, либо с использованием обоих приемов одновременно.

2 Очистка пылегазовых выбросов в циклонах

3 Плата за выбросы загр вещ в водные объекты

Плата за сбросы ЗВ в поверхностные и подземные водные объекты:

Пв= Kэ^в*СУММ Нбнi^в* (Мнi^в+5 (Mлi^в-Мнi^в) +25 (Mi^в-Млi^в))

i –вид загрязняющего вещества

Нбнi (в)–базовый норматив платы за выбросы 1т iго ЗВ в пределах ПДН сброса

Kэ (в) –к-т экологической значимости водного объекта

Mлi (в),Мнi (в),Мi (в) – выброс i го ЗВ в водном объекте в пределах ПДН и лимитах.

Базовые нормативы платы за выбросы/сбросы конкретных загр вещ опр-ся, как произведение удел эконом ущерба от выбросов/сбросов загр вещ в пределах допуст нормативов на показатели относит опасности конкретных загр вещ для ос и на коэф индексации платы.

Существ система платежей за загр ос имеет ряд существенных недостатков, главный из которых явл-ся низкий уровень платежей. Плата за загр в наст время имеет настолько низкий уровень, что предпр гораздо выгоднее загрязнитель ос, внося за это плату и не осущ природоохр меропр. Российские ставки платы за загр ос на несколько порядков ниже европ уровня, кроме того по сравнению с 1991 произошло существ снижение этих ставок в рез-те несоотв индексации базовых ставок уровню инфляции.

4 Объекты гос эколог экспертизы

Это установление соответствия документов, обосновывающих намечаемую в связи с реализ объекта хоз деят, экологич требований, установл зак-м в обл ООС в целях предотвращения негативного возд такой деят на ОС. Принципы эколог экспертизы - это обязательность ее проведения до принятия решений о реализации объекта экол экспертизы, комплексность оценки возд на ос хоз деят, достоверность и полнота информац на экол экспертизе, учет общ мнения, объективность и законность заключ экол экспертизы. В РФ осущ гос экологич экспертиза и общ ээ. Прав-во РФ утверждает порядок проведения ээ и опред федер орган, кот будет осущ гос ээ.

Объекты гос ээ:

Проекты нормативно-техн и инструктивно-методич документов в обл ООС

проекты целевых программ, предусматр строит-во и эксплуатацию объектов хоз деят, оказ возд на ос

материалы обоснования лицензий на осущ отд видов деят, кот оказывает негативное возд на ос

проекты технич документации на новую технику, технологию, использ кот может оказать возд на ос, а также технич документации на новые вещ, кот могут поступать в природную среду

материалы экол обследование участка территорий, обосн придание этим террит правового статуса ООПТ или зон экологич бедствия

Проектная документация объектов строит-ва, реконструкцию, капитальный ремонт кот предполаг осущ на землях ООПТ

проектная документация объектов, связ с размещ и обезвреж отх 1 кл опасности

Государственная экологическая экспертиза организуется и проводится федеральным органом исполнительной власти в области экологической экспертизы и органами государственной власти субъектов Российской Федерации в порядке, установленном настоящим Федеральным законом, иными нормативными правовыми актами Российской Федерации, законами и иными нормативными правовыми актами субъектов Российской Федерации.

Объекты государственной экологической экспертизы федерального уровня

Объектами государственной экологической экспертизы федерального уровня являются:

1) проекты нормативно-технических и инструктивно-методических документов в области охраны окружающей среды, утверждаемых органами государственной власти Российской Федерации;

2) проекты федеральных целевых программ, предусматривающих строительство и эксплуатацию объектов хозяйственной деятельности, оказывающих воздействие на окружающую среду, в части размещения таких объектов с учетом режима охраны природных объектов;

3) проекты соглашений о разделе продукции;

4) материалы обоснования лицензий на осуществление отдельных видов деятельности, которые оказывают негативное воздействие на окружающую среду и лицензирование которых осуществляется в соответствии с Федеральным законом от 8 августа 2001 года N 128-ФЗ "О лицензировании отдельных видов деятельности" (за исключением материалов обоснования лицензий на осуществление деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов) и законодательством в области использования атомной энергии федеральными органами исполнительной власти;

5) проекты технической документации на новые технику, технологию, использование которых может оказать воздействие на окружающую среду, а также технической документации на новые вещества, которые могут поступать в природную среду;

6) материалы комплексного экологического обследования участков территорий, обосновывающие придание этим территориям правового статуса особо охраняемых природных территорий федерального значения, зоны экологического бедствия или зоны чрезвычайной экологической ситуации;

7.1) проектная документация объектов, строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых предполагается осуществлять на землях особо охраняемых природных территорий федерального значения, а также проектная документация особо опасных, технически сложных и уникальных объектов, объектов обороны и безопасности, строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых предполагается осуществлять на землях особо охраняемых природных территорий регионального и местного значения, в случаях, если строительство, реконструкция, капитальный ремонт таких объектов на землях особо охраняемых природных территорий допускаются законодательством Российской Федерации и законодательством субъектов Российской Федерации;

7.2) проектная документация объектов, связанных с размещением и обезвреживанием отходов I-V класса опасности;

8) объект государственной экологической экспертизы, указанный в настоящей статье и ранее получивший положительное заключение государственной экологической экспертизы, в случае:

доработки такого объекта по замечаниям проведенной ранее государственной экологической экспертизы;

реализации такого объекта с отступлениями от документации, получившей положительное заключение государственной экологической экспертизы, и (или) в случае внесения изменений в указанную документацию;

истечения срока действия положительного заключения государственной экологической экспертизы;

внесения изменений в документацию, получившую положительное заключение государственной экологической экспертизы.

Объекты государственной экологической экспертизы регионального уровня

1) проекты нормативно-технических и инструктивно-методических документов в области охраны окружающей среды, утверждаемых органами государственной власти субъектов Российской Федерации;

2) проекты целевых программ субъектов Российской Федерации, предусматривающих строительство и эксплуатацию объектов хозяйственной деятельности, оказывающих воздействие на окружающую среду, в части размещения таких объектов с учетом режима охраны природных объектов;

3) материалы обоснования лицензий на осуществление отдельных видов деятельности, лицензирование которых осуществляется в соответствии с Федеральным законом "О лицензировании отдельных видов деятельности" органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации (за исключением материалов обоснования лицензий на осуществление деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов);

4) материалы комплексного экологического обследования участков территорий, обосновывающие придание этим территориям правового статуса особо охраняемых природных территорий регионального значения;

4.1) проектная документация объектов, строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых предполагается осуществлять на землях особо охраняемых природных территорий регионального и местного значения

5) объект государственной экологической экспертизы регионального уровня, указанный в настоящей статье и ранее получивший положительное заключение государственной экологической экспертизы, в случае:

доработки такого объекта по замечаниям проведенной ранее государственной экологической экспертизы;

реализации такого объекта с отступлениями от документации, получившей положительное заключение государственной экологической экспертизы, и (или) в случае внесения изменений в указанную документацию;

истечения срока действия положительного заключения государственной экологической экспертизы;

внесения изменений в документацию, на которую имеется положительное заключение государственной экологической экспертизы.

№31 1 Понятие о процессах в абсорбционных аппаратах

Абсорбцией называют процесс поглощения растворимого компонента газовой смеси жидким поглотителем. Абсорбцию применяют в промышленности для получения готового продукта (производство кислот), разделения газовых смесей (получение бензола из коксового газа), улавливания вредных (H2S, CO, влага) и ценных (рекуперация спиртов и др.) компонентов. При абсорбции происходит контакт жидкости и газа; при этом масса одного из компонентов газовой фазы переносится в жидкую фазу или наоборот (десорбция). При наличии разности концентраций или парциальных давлений между фазами (движущая сила процесса) происходит процесс массопередачи, который прекращается при достижении состояния равновесия. Выбор типа абсорбера определяется видом контакта потоков газа и жидкости. Для создания развитой поверхности контакта фаз газ пропускают через колонку с насадкой, орошаемую жидкостью (насадочные абсорберы), либо через аппарат, в котором жидкость распыливается форсунками или вращающимися механическими элементами (распыливающие абсорберы). Для хорошо растворимых газов используют поверхностные абсорберы, в которых газ пропускают над поверхностью жидкости или над поверхностью текущей пленки жидкости (пленочные абсорберы). Кроме того, газ может распределяться в жидкости в виде струек и пузырьков (барботажные абсорберы). Наиболее широкое распространение получили насадочные и барботажные тарельчатые абсорберы. Насадочные абсорберы представляют собой колонны, заполненные насадкой, которую укладывают в один или несколько слоев. Жидкость стекает по насадке в виде пленки, газ движется противотоком. В качестве насадок используют кольца, седла, куски кокса или кварца, бруски дерева, полиэтиленовые розетки и др. Выбор насадки определяется как ее химической и механической стойкостью так и характеристиками насадки (удельной поверхностью f в м2м3 и свободным объемом Vc в м3м3). Обычно в промышленности используют колонны диаметром от 1000 до 3000 мм. Барботажные тарельчатые абсорберы также работают при противотоке газа и жидкости, которая переливается с тарелки на тарелку по сливным патрубкам. Газ распределяется между колпачками и барботирует сквозь слой жидкости на тарелке. Помимо колпачковых широкое распространение получили ситчатые и провальные тарелки, используемые также в процессах ректификации. В тарельчатых колоннах легче отводить тепло, выделяющееся при абсорбции. Поверхностные абсорберы обычно выполняют из керамики и используют при выделении растворимых компонентов и одновременном отводе тепла; их применяют ограниченно. Пленочные абсорберы работают при прямотоке и противотоке газа и жидкости. Жидкость подается сверху, распределяется по трубам или вертикальным пластинам и стекает вниз тонкой пленкой. Пленочные абсорберы отличаются малым гидравлическим сопротивлением (при нисходящей пленке) и значительной поверхностью контакта фаз. В этих абсорберах довольно удобно отводить выделяющееся тепло. В распылительных абсорберах поверхность контакта фаз образуется при распыливании жидкости в газе на мелкие капли. В этих абсорберах распыливание жидкости производится либо форсунками, либо за счет кинетической энергии движущегося потока, либо при помощи вращающихся деталей. Эти аппараты просты по устройству, отличаются малым гидравлическим сопротивлением, могут работать при загрязненных газах. Эффективность полых абсорберов невысока, особенно, при малых нагрузках по жидкости. Для повышения интенсивности процесса применяют скоростные прямоточные абсорберы.