4. Ф ильтры

Состоят из волокнистых или зернистых элементов (ткань, войлок, пористая керамика, губчатая резина)

Диаметр улавливаемых частиц зависит от размера ячейки фильтра. Наиб распространен рукавный фильтр(рис 3)

«+»высокая степень отчистки (~99,7 % даже от мелких частиц, <5мкм)

«-»затраты энергии на преодоление сопротивления фильтрующего материала

«-»необх отчищать фильтры от пыли

5. Мокрые пылеуловители (рис 4)

В скруббер запыленные газы подаются снизу. Поднимаясь они сталкиваются с каплями орошающей воды, прилипают к ним и осаждаются в бункер в виде шлама

«+»высокая степень отчистки (~98,5% частиц до 0,1 мкм)

«+»возможность отчистки при высокой температуры без опасности возгорания и взрыва

«+»одновременно с пылью газ отчищается от газообразных загрязнителей

«-»необходимость обработки сточных вод содержащих пыль и шлам

«-»необходимость защиты аппаратуры от коррозии в случае отчистки агрессивных газов.

6. Электрофильтры

Работа основана на ионизации молекул электрическим разрядом. Образуются ионы, к кот прилепают частицы пыли и движутся к осадительным электродам.

«+»высокая степень отчистки (до 97%)

«+»способность отчищать газы от мелких частиц (от дыма например)

«-»высокий расход электроэнергии. В осн применяются на ТЭЦ при большом расходе отходящих газов и высокой температуре.

Физико – химические методы отчистки

Применяются для удаления газообразных загрязнителей

1. Абсорберы – это скрубберы, но в кот подается не вода а жидкий реагент (отчищают газами NO₂, SO_2,, CO₂. 3NO₂+H₂O ->2HNO₂+NO; 2NO₂+Na₂CO₃-> NaNo₃+CO₂; SO₂+H₂O->H₂NO₃; H₂SO₃+CaCO₃(известняк) ->СaSO₃+H₂CO₃; O₂->CaSO₄+H₂O ->CaSO₄ +2H₂O (Гипс)

2. Адсорберы – это устройства заполненные твердыми веществами – адсорбентами(активированный уголь, алюмогели Al₂O₃*nH₂O, силикагели SiO₂*H₂O, цеолит, размеры кот соизмеримы с размерами молекул, поэтому очистка эффективна от высоко токсичных веществ, как F₂,Cl₂,Hg,SO₂, NO_X, пары растворителей

3. Каталитическая отчистка газов – проводится в спец реакторов, в кот вводят катализаторы для ускорения процесса отчистки. Процесс происходит при контактировании отходящих газов с газами-восстановителями (CH₄,CO,H₂) с присутствием катализатора (металлы платиновой группы Pt, Rh, Ru, Pd)

Отчистка от нейрозных газов (4NO +CH₄->2N₂+CO₂+2H₂O; 2NO + 2CO -> N₂+CO₂). Очищение происходит при высокой температуре (больше 600 градусов) Каталитическая отчистка широко применяется для обезвреживания выбросов авто. Нейтрализаторы выхлопных газов устанавливают в выпускной системе авто перед выхлопной трубой.

4. Высокотемпературное обезвреживание газов. Применяют для отчистки от токсичных и дурнопахнущих газов. Сжигание проводят в печах. Со всех производств завода отработавшие газы собираются в одну магистраль. Подаются в трубу и сжигаются на высоте примерно 100м

«+»полная отчистка газов с образованием диоксида углерода и золы

«-»дополнительный расход топлива на сжигание

«-»затраты на строительство труб

Лекция 11

Методы отчистки сточных вод

1. Гидромеханические методы. Используют как предварительную стадию отчистки для удаления из воды взвешенных частиц и всплывающих примесей

   1. Процеживание через решетки и сита для удаления крупных механических примесей во избежание засорения труб и насосов гидросистемы

   2. Отстаивание. Часть загрязнений оседает на дно, а часть всплывает(нефть, масла, жиры) т.к их плотность меньше плотности воды. Устройства называются отстойниками или нефтеловушками

   3. Фильтрование. Используют для удаления частиц, кот не оседают под действием силы тяжести. Вода под давлением проходит через фильтрующие перегородки (искусственные волокна, зернистые слои)

   4. Центрифугирование. Отчистка воды в гидроциклонах под действием центробежной силы. Степень отчистки ~80%-самая высокая среди гидромеханических методов

2. Физико – химические методы. Используют для удаления из воды тонкодисперсных взвешенных частиц, растворенных газов и для удаления минеральных и органических веществ.

   1. Коагуляция – процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия и объединения в агрегаты. Для этого к воде добавляют соли алюминия и железа

Al₂ (SO₄)+6H₂O->2Al(OH)₃, AlCl₃, Fe₂(SO₄)₃,FeCl₂ кот в воде подвергаются гидролизу и образуют оседающие хлопья гидроксидов, При оседании хлопья улавливают загрязнения, находящихся в воде. Эффективность отчистки ~ 95%

Разновидность метода флокуляция , процесс образования более плотных и тяжелых хлопьев путем добавления к воде веществ - флокулянтов.

ППА

2. Флоктация. Для удаления поверхностно активных веществ, нефтепродуктов, взвешенных частиц. Добавляют пенообразователи (фенол, сосновое масло) , пузыри пены прилипают к частицам загрязнений, поднимаются на поверхность воды. Степень отчистки ~98%

3. Адсорбция. Используется для глубокой отчистки воды от токсичных веществ. Частицы веществ прилипают к твердым веществам – сорбентам (активированный уголь, опилки, шлак).

«-»необходимость регенерации сорбента

«+»высокая степень отчистки ~95%

4. Ионный обмен. Процесс взаимодействия воды с твердой фазой – ионитом, способной обменивать ионы находящиеся в ней на загрязнении воды. Иониты состоят из углеводородной сетки или каркаса, к кот присоединены йоны, способные к обмену

Катионит RH +NaCl <=> RNa+HCl; Анионит ROH + NaCl <=>RCl +NaOH

Такими свойствами обладают природные вещества, такие как цеолиты и гидроксиды некоторых металлов, однако для отчистки больших объемов воды применяют искусственные вещества, кот назыв ионообменными смолами. Их можно регенерировать, промывая катионит в слабом растворе кислоты, а аниониты раствором щелочи. Этот метод применяют для отчистки воды от токсичных ионов и от радиоактивных веществ.

«-» более дорогой метод