22. Адсорбционные методы очистки производственных газов от лос.

Потери растворителей свыше 800 т/год. Это целая двойная проблема: экологическая и экономическая. Необходима рекуперация на уровне крупных цехов. Улавливание паров может быть любыми мелкопористыми адсорбентами.

Наиболее предпочтительны активные угли, они являются гидрофобными, при относительной влажности до 50%, при этом влага практически не влияет на сорбированность ЛОС. Адсорбенты применяют при высоких скоростях потто, до 10 – 100 000 м3/час.

Применяют различные тканные и нетканые материалы на основе углеродно-активных потоков. Эффективность 90-98%.

23.Адсорбционные методы очистки производственных газов от nOx и so2

В промышленной практике использование адсорбентов как агентов аккумуляторов оксидов азота ограничена. Достаточно эффективными поглотителями оксидов азота являются активированные угли. Однако, при их контакте с оксидами азота возможны возгорания и даже взрывы. Так же активированные угли характеризуются низкой механической прочностью.

Адсорбционная способность по NO силикагелей несколько ниже, чем у активированных углей. Однако они не имеют недостатков, которые указаны выше. С использованием силикагелей можно достигать высокой очистки от оксидов азота. В промышленности этот метод не используется из-за экономических аспектов.

Алюмогели обладают сравнительно небольшой поглощающей эффективностью по оксидам азота и стоимостью.

Алюмосиликаты хорошо поглощают оксиды азота, обладают высокой механической устойчивостью.

Присутствующая в отходящих газах влага сорбируется вместе с оксидами азота. Из-за диффузии и малой адсорбционной емкости адсорбентов, больших затрат тепла на их регенерацию адсорбция оксидов азота твердым сорбентом не имеет практического применения; для этих целей предложены природные адсорбенты (торфы, бурые угли) – которые не нуждаются в регенерации.

Преимущества адсорбционных методов перед абсорбционными:

- компактность и простота конструкции аппаратуры, отсутствие сточных вод;

Недостатки методов:

цикличность (адсорбция, десорбция);

необходимость проведения регенерации при высоких температурах с последующей утилизацией оксидов азота;

поглощение адсорбентами не только оксидов азота, но и других примесей, включая влагу.

Хемосорбционные методы применяют для одновременной очистки отходящих газов от оксидов азота и серы. В качестве сорбентов используются соединения меди, которые поглощают оксиды серы, а оксиды азота восстанавливают с помощью NH3. Процесс проводят в кипящем слое при температуре 400 – 450 0С. В качестве других широкодоступных и дешевых поглотителей оксидов азота можно использовать известняк, известь, зола. При этом отработанные хемосорбенты можно направлять на нейтрализацию кислых стоков в производстве или в сельском хозяйстве в качестве азотсодержащих удобрений.

В качестве хемосорбентов могут быть использованы известняк, доломит или известь. Для увеличения активности хемосорбентов, подавления процесса окисления SО2 в SОз и решения некоторых других задач наряду с поглотителем диок-сида серы вводят ряд специальных добавок в виде дешевых неорганических солей, оксихлорида меди, оксида магния и других веществ.могут быть использованы и некоторые оксиды металлов. среди них являются оксиды Al, Bi, Се, Со, Cr, Cu, Fe, Hf, Среди исследованных и опробованных методов некоторую практическую реализацию получил окисно-марганцевый метод.

По этому методу горячие дымовые газы (≈135°С) обрабатывают оксидом марганца в виде порошка. В процессе контакта оксида марганца с диоксидом серы и кислородом происходит реакция

MnOх • nH2O+SO2+(l— х/2)О2 → MnSO4+nH2O,

Образующийся сульфат марганца после его выделения из газа обрабатывают в виде водной пульпы аммиаком с целью, регенерации оксида марганца:МnSО4+2NН3+(n+1)Н2О+(x—1)/2О2 → MnOх • nH2O +(NH4)2SO4.

окисно-марганцевый метод в соответствии с такой технологией обеспечивает его 90%-е извлечение.

Преимущества сухих методов очистки газов от SO2: возможность обработки газов при повышенных температурах без увлажнения очищаемых потоков, что позволяет снизить коррозию аппаратуры, упрощает технологию газоочистки и сокращает капитальные затраты на нее. Наряду с этим они обычно предусматривают возможность цикличного использования поглотителя и (или) утилизацию продуктов процесса очистки газов.

Недостатки:

- значительные затраты на регенерацию;

- необходимость выполнения реакционной аппаратуры из дорогостоящих материалов, так как процессы идут в условиях коррозионных и повышенных температурах.

К сухим способам относят также каталитическое окисление диоксида серы и поглощение диоксида серы адсорбентами.

Среди сухих способов адсорбционного улавливания диоксида серы в наибольшей степени исследованы и опробованы в производственных условиях (применительно к газам процессов сжигания твердого и жидкого топлива) углеродные поглотители (активные угли), позволяющие проводить обработку газов при 110–150 °С.

Для регенерации насыщенных поглотителей могут быть использованы термический и экстракционный способы. При термической регенерации необходимы: нагрев адсорбента газовым или твердым теплоносителем до 400 – 450 0С с целью разложения серной кислоты. Экстракционная регенерация сводится к. обработке насыщенного поглотителя подогретой водой, приводящей к получению разбавленных растворов серной кислоты (10–15%-й). Последние необходимо концентрировать упариванием.

Ввиду дефицитности и высокой стоимости адсорбентов могут быть рекомендованы лишь для обработки относительно небольших объемов отходящих газов в производствах серной кислоты и целлюлозы, на нефтеперерабатывающих предприятиях и др.

Сорбционная способность силикагелей по диоксиду серы составляет существенную величину даже при высоких температурах (150–200 °С) и низких концентрациях целевого компонента в газах [<1% (об.)], что объясняют происходящим окислением адсорбированного SO2 в SOS кислородом, содержащимся в обрабатываемых потоках. Регенерацию насыщенного поглотителя ввиду его негорючести можно проводить нагретым воздухом. Если в очищаемых газах содержатся пары воды, величина поглощения силикагелями диоксида серы резко уменьшается.

В качестве поглотителей диоксида серы из газов исследованы ионообменные смолы – аниониты; кислотостойкие цеолиты, в том числе природные.

Большинство сухих методов очистки газов от диоксида серы требует значительных затрат тепла на регенерацию. Их реализация связана также с повышенными капитальными затратами ввиду необходимости выполнения адсорбционной аппаратуры из дорогостоящих специальных материалов. Это препятствует внедрению адсорбционных процессов для очистки газов.