Очистка газов от газообразных загрязнений.
Все методы очистки газов от газообразных загрязненийделятся на три группы: 1) Абсорбция – это поглощение газа в объёме твёрдого или жидкого поглотителя, чаще всего – жидкости. 2) Адсорбция – это поглощение газа на поверхности твёрдого или жидкого поглотителя. 3) Термические методы. Абсорбция делится на чистую абсорбцию, хемосорбцию и безотходную очистку. Чистая абсорбция чаще всего проводится жидкими поглотителями и может осуществляться противоточно, когда газ и жидкость движутся в разных направлениях, и прямоточно, когда газ и жидкость движутся в одном направлении. Движущей силой процесса является разность концентраций загрязняющего вещества в газе и жидкости. Скорость переноса поглощаемого газа определяется: 1) Свободной поверхностью абсорбента 2) Движущей силой процесса 3) Коэффициентом «масса переноса» Площадь абсорбирующей поверхности зависит: 1) От количества орошающей жидкости на единицу объёма газа 2) От размеров капель 3) От конструкции абсорбера Коэффициент «масса переноса» зависит: 1) От скорости диффузии газовых молекул 2) Толщины переходного слоя на поверхности 3) Разности концентраций загрязняющего вещества в газе и жидкости 4) От температуры и давления в системе Хемосорбция отличается от чистой абсорбции тем, что после поглощения вредное вещество вступает в химическую реакцию с каким-либо реагентом и переводится в безвредное состояние. Хемосорбция применяется для очистки газов от: 1) Угарного газа 2) Углекислого газа 3) Оксидов серы 4) Оксидов азота 5) Сероводорода 6) Хлористого водорода Биохимические методы основаны на способности микроорганизмов разрушать и перерабатывать различные соединения. Эти методы более всего применимы для очистки газов постоянного состава. При изменении состава газа микроорганизмы не успевают приспособиться и эффективность очистки падает. Высокая эффективность газоочистки достигается при условии, что скорость биохимического окисления вредных веществ превышает скорость их поступления с газом. Различают две группы аппаратов биохимической очистки: 1) Биоскрубберы 2) Биофильтры Биоскрубберы – это абсорбционные аппараты, в которых газ орошается водным раствором активного ила и вредные вещества разрушаются микроорганизмами присутствующими в активном иле. В биофильтрах очищаемый газ пропускается через фильтрующий слой, который орошается водой для создания необходимой влажности. Фильтрующим слоем служат природные или искусственные материалы, на которые наносится плёнка активного ила. Адсорбция – это поглощение газов на поверхности твёрдого или жидкого поглотителя, чаще всего используются твёрдые пористые вещества. Площадь поверхности адсорбента может быть очень велика и для некоторых веществ составляет несколько квадратных метров на грамм вещества. Поглощаемые вещества удерживаются в порах либо химическими силами (это химическая адсорбция) либо силами Ван-дер-Ваальса – это физическая адсорбция. Газ адсорбируется в несколько стадий: 1) Перенос молекулы газа к поверхности твёрдого тела 2) Проникновение молекулы газа в поры твердого тела 3) Собственно адсорбция, т.е. удержание молекулы газа. Лимитирующей для процесса является самая медленная из этих трёх стадий. Движущей силой процесса является градиент концентрации загрязняющего вещества в газе и на поверхности твёрдого тела. С ростом концентрации этого вещества на поверхности, градиент концентрации уменьшается и преобладающим процессом становится равновесный обмен молекулами. Адсорбция рекомендуется для газа с невысокими концентрациями загрязняющих компонентов. Поглощённые вещества удаляются из спор продувкой инертным газом, паром или термической десорбцией при нагревании. Достоинствами этого метода являются: 1) Высокая степень очистки 2) Отсутствие жидкостей а) Газы не охлаждаются б) Нет необходимости в насосах и энергии на перекачку Недостатками этого метода являются: 1) Очищаются только сухие и незапылённые газы 2) Скорость движения газа через аппарат очень мала
|
