5. Определение продолжительности защитного действия адсорбера.

Твердые вещества и жидкости соприкасаясь с газовой средой могут концентрировать ее компоненты на поверхности раздела фаз. Это явление называется адсорбцией и применяется для разделения газового потока и извлечения особо ценных или токсичных компонентов. Оптимальные эффекты очистки наблюдаются для газов с исходной концентрацией загрязнения менее 0,5 об.%. Эффекты сорбционной очистки находятся в пределах 70-90% и зависят от исходной концентрации загрязнений, от физико-химических характеристик сорбента и загрязняющего вещества.

Алгоритм расчета:

Выбираем тип сорбента.

Определяем его физико-химические характеристики (сорбционную емкость, размеры гранул, насыпную плотность).

Для очистки газового выброса принимаем активированный уголь марки АГ-3 с насыпной плотностью 400 – 500 кг/м³

Размер гранул:

L = 2,8 мм

D = 1,5 мм

Адсорбционная емкость: 0,45 кг/кг

Пористость: 0,52

Определяем количество очищенного газа

t = 20 – 25⁰ C

C_ex = ПДК_рз=0,05*10^-6 кг/м³

Массовый расход (W_g)

W_g = W * ρ_t=4.4*0.845=3.718 кг/с

Определяем весовую статическую емкость сорбента

α₀^/ = α₀ * ρ_н=0.45*500=225кг/м³

M_c – массовая емкость

M_c = ,кг

K – коэффициент запаса , 1,1 – 1,2

τ – время 8ч=28800с

Определяем геометрические размеры адсорбера и скорость движения газового потока в аппарате.

w = 0,1 – 0,25 м/с

Схема вертикальная 3 секции

, м

Высота слоя сорбента:

H_C (L_C) = , м

Принимаем Нс=1,2м

Эквивалентный диаметр

d_э =

Определяем потери давления в аппарате

,

Ʋ – коэффициент вязкости

Ƞ - вязкость, ƞ = Ʋ*ρ_t

R_e > 50 Турбулентный режим движения

ʎ = =2,2

∆p = *ʎ* , Па

ϕ= 0,7 – 0,9- коэффициент учитывающий форму гранул

Определяем коэффициент молекулярной диффузии и диффузионный коэффициент Прандтля P_Rd

Определяем коэффициент массопередачи

R_e > 30

Определяем удельную поверхность сорбента

, м²/м³

Находим истинную продолжительность защитного действия адсорбера.

Вывод: продолжительность защитного действия адсорбера больше нормативной, что позволяет использовать его в качестве самостоятельного сооружения.

Список литературы:

1. ФЗ «Об охране окружающей среды» №7-ФЗ от 10.01.02 г.

2. ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» №96-ФЗ от 4.05.1999 г.

3. ФЗ «О санитарно - эпидемиологическом благополучии населения» №21-ФЗ от 02.03.1996 г.

4. ОНД-90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы – СПб, 1992 г.

5. Мазур И.И. Курс инженерной экологии. – М.: Высшая школа, 1999 – 447 с.

6. Безопасность жизнедеятельности, Учебное пособие, под ред. Бережного С.А., Тверь, ТГТУ, 1996 – 234 с.

7. Очистка воздуха. Учебное пособие под ред. Е.А. Штокмана – Изд.60 АСВ,1998.– 320с.

8. Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределение в воздухе. Спр. Изд. М.: - Химия – 368с.

9. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружаающей среде. Л.:Химия, 1985 г.

10. Бондарева Т.И. Экология химических производств. М.: Изд-во МИХМ, 1986.92 с.

11. Вредные вещества в промышленности (Справочник под общ. ред. В.А.Филатова, В.А.Курляндского). Л., Химия, 1993 г.

12. Вронский В.А. Прикладная экология: Учебное пособие. Г.Ростов-на-Дону:Изд-во «Феникс», 1996.-512 с.

13. Глинка Н.Л. Общая химия. Изд. 17-е, испр. — Л.: «Химия», 1975. – 728 с.: ил.

14. Елшин И.М. Строителю об охране окружающей природной среды.-М.:Стройиздат, 1986.-136 с., ил.-(Охрана окружающей природной среды).

15. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: Справ.изд.:В 2-х ч. Пер. с англ./Под ред. Калверта С., Инглунда Г.М. М.:Металлургия, 1988.

16. Нормативные показатели удельных выбросов вредных веществ в атмосферу от основных видов технологического оборудования предприятий отрасли, Харьков, 1991 г.

17. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов/ АИ. Родионов, Ю.П. Кузнецов, В.В. Зенков, Г.С. Соловьев. М.: Химия, 1985. 352 с.

18. Основы химической технологии: Учебник для студентов хим.-технол.спец. вузов / И.П. Мухленов, А.Е. Горштейн, Е.С. Тумаркина; Под ред. И.П. Мухленова. – 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1991. – 463 с.: ил.

19. Очистка и рекуперация промышленных выбросов: Учебное пособие для вузов/В.Ф.Максимов, И.В.Вольф, Л.Н.Григорьев и др. Под ред.В.Ф.Максимова, И.В.Вольфа. 2-е изд., перераб.-М.:Лесная промышленность, 1991.640 с.