- •Глава 6 техника и технология удаления газообразных вредных веществ из примесей
- •6.1. Абсорбционная очистка газов
- •Адсорбенты, применяемые для очистки газов
- •6.2. Адсорбционная очистка газов
- •Характеристика и область применения активных углей
- •Характеристика некоторых марок силикагелей
- •Характеристики некоторых промышленных цеолитов
- •6.3. Каталитическая очистка газов
- •Температура зажигания катализаторов при каталитическом окислении
- •6.4. Термическое обезвреживание газов
- •Глава 7 интенсификация процессов газоочистки
- •Глава 8 технологии очистки радиоактивных газов и аэрозолей
- •Биологически значимые радионуклиды благородных газов и йода, образующиеся при работе ядерного реактора
- •Расчетное количество q в трития, образующегося в энергетическом реакторе
- •Эффективность различных систем обработки газообразных отходов для благородных газов на pwr электрической мощностью 1000 мВт
- •Эффективность различных систем обработки газообразных отходов для благородных газов на bwr электрической мощностью 1000 мВт.
- •Состав радиоактивных благоприятных газов (рбг) и йода в газообразных выбросах аэс
- •Нормированный выброс радиоактивных газов «аэрогенной» в атмосферу аэс, Ки / [Мвт(эл.)год]
- •Глава 9 вспомогательное оборудование систем очистки выбросов
- •Металлические материалы и сплавы. В пылегазоочистном оборудовании применяются следующие металлические материалы.
- •Органические материалы. Это следующие неметаллические материалы органического происхождения.
- •Сравнительная характеристика трубопроводов
- •Классификация лакокрасочных покрытий, стойких в особых средах
- •Глава 10 проектирование технологических процессов очистки промышленных выбросов
- •Сравнительные характеристики различных пылеуловителей
- •Глава 11 правовые основы защиты атмосферы
- •Глава 12 техническая эксплуатация газоочистных установок
- •Время обслуживания условной единицы газоочистного оборудования смену
- •Журнал учета Выполнения мероприятий по охране воздушного бассейна
- •Предельно-допустимые концентрации (пдк) загрязняющих веществ в воздухе
6.2. Адсорбционная очистка газов
Адсорбенты, используемые в процессах очистки отходящих газов, должны удовлетворять следующим требованиям:
— иметь большую адсорбционную способность при поглощении компонентов при небольших концентрациях их в газовых смесях;
— обладать высокой селективностью;
— иметь высокую механическую прочность;
— обладать способностью к регенерации;
— иметь низкую стоимость.
В качестве адсорбентов наибольшее распространение нашли такие материалы, как активные угли, силикагели, алюмогели и цеолиты.
Активные угли. Пористые адсорбенты органического происхождения. Их получают из различных видов органического сырья: угля, торфа, дерева, костей животных, скорлупы орехов. При производстве исходный материал подвергают термической обработке без доступа воздуха (600–900С, в результате которой из него удаляют летучие вещества. Затем улучшают активацией — обработкой паром, газами или химическими реагентами (активатором). Изменяя температуру, скорость подачи активаторов и время активации можно получать угли с заранее заданными адсорбционно-структурными свойствами.
В зависимости от назначения, угли подразделяются на осветляющие (для обесцвечивания растворов), рекуперационные (для улавливания паров легко кипящих растворителей) и газовые (для поглощения газов и паров с малыми размерами молекул и малыми их концентрациями в газовых смесях. В газоочистке наибольшее значение имеют последние два типа.
По размеру и форме частиц активные угли подразделяют на гранулированные и порошкообразные. Гранулированные выпускают в виде цилиндриков диаметром 2–5 мм, причем высота всегда больше диаметра. Применяют чаще всего при очистке и разделении газовых потоков. Порошкообразные угли состоят из частиц величиной менее 0,15 мм. Их используют чаще для очистки веществ в жидкой фазе.
Активированный уголь гидрофобен и адсорбирует, прежде всего, гидрофобные вещества, к числу которых принадлежит большинство органических веществ. Адсорбционная активность возрастает с повышением молекулярного веса и температуры адсорбируемого вещества.
Марки углей указывают на их происхождение и назначение: АУ — активированный уголь; БАУ — березовый активированный уголь; АГ — гранулированный активированный уголь; СКТ — уголь сернистокалиевого активирования, торфяной; КАУ — косточковый активный уголь; АР — активированный уголь рекуперационный. Характеристика и область применения некоторых активных углей представлена в табл. 6.2.
Отрицательной особенностью активного угля как адсорбента является его горючесть. В воздушной атмосфере окисление углей начинается при температуре выше 250С. Чтобы уменьшить пожароопасность к углю добавляют до 5% силикагеля.
В настоящее время широкое распространение находят активированные угли, изготавливаемые из полимерных материалов — молекулярно-ситовые угли типа MSC. К этой подгруппе относится уголь САУ (табл. 6.2), изготавливаемый из полимера сарана. Благодаря своей структуре, угли типа MSC могут поглощать газовые смеси в присутствии такого полярного компонента как вода.
Силикагели. По своей химической природе является гидратированным аморфным кремнеземом (SiO2nH2O). Его получают путем взаимодействия жидкого стекла с серной кислотой. Продукты реакции промывают водой, высушивают до остаточной влажности 5–7 %, прокаливают при 8000С, после чего дробят и рассеивают на фракции размером 0,2–7 мм или получают гранулы шарообразной формы диаметром 3–6 мм. Силикагели представляют собой твердые, прозрачные стекловидные или матовые зерна.
Используют для осушки газов и поглощения паров полярных органических веществ (например, метилового спирта). Пары неполярных органических веществ поглощаются слабо. Преимущества по сравнению с активными углями: дешевы, негорючи, при получении можно регулировать их пористую структуру, обладают повышенной механической прочностью к истиранию, имеют низкую температуру регенерации (110–120С).