14.Метод хемсорбции

Метод хемсорбции заключается в поглощении вредных газовых и паровых примесей, содержащихся в газовых выбросах, твердыми или жидкими поглотителями с образованием малолетучих или малорастворимых химических соединений. Применение этого метода наиболее выгодно при небольших концентрациях вредных примесей в отходящих газах. Методом хемсорбции осуществляется очистка газовоздушной смеси от сероводорода с использованием мышьяково-щелочного, этаноламинового и других растворов. Сероводород при этом связывается в соответствующей хемсорбенту соли, находящейся в водном растворе, регенерация которого осуществляется кислородом, содержащимся в очищенном воздухе, с образованием серы, которая может быть использована как сырье.

Хемсорбция широко применяется для очистки отходящих газов от оксидов азота, образующихся при сжигании топлива, выделяющихся из ванн для травления и в других технологических процессах. Очистка осуществляется в скрубберах с использованием в качестве хемсорбента известкового раствора. Эффективность очистки от оксидов азота составляет 0,17 – 0,86 и от паров кислот – 0,95.

Достоинство методов абсорбции и хемсорбции заключается в непрерывности ведения технологического процесса и экономичности очистки больших количеств газовых выбросов. Недостаток – громоздкость оборудования и необходимость создания систем жидкостного орошения. В процессе очистки газы подвергаются охлаждению, что снижает эффективность их рассеяния при отводе в атмосферу. В процессе работы абсорбционных аппаратов образуется большое количество отходов, состоящих из смеси пыли, поглощающей жидкости и вредных примесей, которые подлежат транспортировке и утилизации, что усложняет и удорожает процесс очистки.

15. Нейтрализация токсичных газов. Дожигание.

Термический метод (метод термической нейтрализации).

Достоинства:

отсутствие шламов

небольшие габариты очистных установок

большая эффективность обезвреживания газов, при уменьшение стоимости очистки

Недостатки:

ограниченная область применения (ограничиваются токсичностью веществ, которые получаются в результате работы нейтрализатора: нельзя ни серу, ни фосфор)

Этим способом очищают от компонентов органического происхождения.

Существуют три классические способы термической нейтрализации. Выбрать из них можно в зависимости от:

химического состава компонентов в выбросе

концентрации компонентов

от начальной температуры газов в выбросе

от объемного расхода газов

Прямое сжигание следует использовать только в тех случаях, когда отходящие газы содержат достаточно тепла, необходимого для осуществления процесса и составляющего более 50% от общей теплоты сгорания. В процессе прямого сжигания температура пламени может достигать 1300°C, что при наличии достаточного избытка воздуха и продолжительном времени нахождения газа при высокой температуре приводит к образованию оксидов азота. В результате в процессе прямого сжигания одних вредных примесей происходит образование другого загрязняющего вещества.

Прямое сжигание может осуществляться как непосредственно в открытом факеле, так и в замкнутых камерах. Системы прямого сжигания обеспечивают эффективность очистки 0,9 – 0,99, если время пребывания вредных примесей, органических отходов, оксидов азота, токсичных газов, например, цианистого водорода в высокотемпературной зоне – 0,5 с, а температура газов, содержащих углеводороды, не менее 500-650°C, содержащих оксид углерода – 660-750°C.

1.Прямое сжигание в пламени.

t = 600 – 800 оС

этот метод используется:

когда газы, которые находятся в выбросе, обеспечивают достаточный подвод энергии

когда газы обладают достаточными нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения

V н

VВ

Vн VВ

Мало газа, много окислителя много газа, мало окислителя

Пример: сжигание углеводородов, содержащих токсические компоненты, непосредственно в факеле.

2. Термическое окисление

t = 600 – 800 о С

В струю газа дополнительно вводится окислитель (кислород): применяется, когда концентрация газов мала и не обеспечивается достаточный подвод тепла.

3. Каталитический метод.

Вещества, которые удаляются из факела, контактируют с катализатором.

t = 250 – 450 оС – низкотемпературный процесс.

16. РАССЕИВАНИЕ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРЕ. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.

Распространение в атмосфере выбрасываемых из труб промышленных выбросов подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают состояние атмосферы, расположение предприятий, характер местности, физические свойства выбросов, высота трубы, диаметр устья и др. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении.

На рис. 41 показано распределение концентрации вредных веществ в атмосфере над факелом организованного высокого источника выброса. По мере удаления от трубы в направлении распространения промышленных выбросов концентрация вредностей в приземном слое атмосферы сначала нарастает, достигает максимума и затем медленно убывает, что позволяет говорить о наличии трех зон неодинакового загрязнения атмосферы: зона переброса факела выбросов, характеризующаяся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; зона задымления - зона максимального содержания вредных веществ и зона постепенного снижения уровня загрязнения.

Рис. 41. Распределение концентрации вредных веществ в атмосфере от организованного высокого источника выброса