20195

Мокрые пылеулавливающие аппараты (скрубберы)

Лекция

Экология и защита окружающей среды

Очистка газов от газообразных загрязнений Все методы очистки газов от газообразных загрязнений делятся на три группы: Абсорбция это поглощение газа в объёме твёрдого или жидкого поглотителя чаще всего жидкости. Адсорбция это поглощение газа на поверхности твёрдого или жидкого поглотителя. Скорость переноса поглощаемого газа определяется: Свободной поверхностью абсорбента. Площадь абсорбирующей поверхности зависит: От количества орошающей жидкости на единицу объёма газа.

Русский

2013-07-25

52.5 KB

5 чел.

Лекция 12

Мокрые пылеулавливающие аппараты (скрубберы)

Мокрые пылеулавливающие аппараты называют скрубберы. Схема скруббера:

1-жидкость с пылью.

2-форсунки для распыления жидкости.

Очистка газов от газообразных загрязнений

Все методы очистки газов от газообразных загрязнений делятся на три группы:

Абсорбция – это поглощение газа в объёме твёрдого или жидкого поглотителя, чаще всего – жидкости.

Адсорбция – это поглощение газа на поверхности твёрдого или жидкого поглотителя.

Термические методы.

Чистая абсорбция, чаще всего, проводится жидкими поглотителями. Движущей силой процесса является разность концентраций загрязняющего вещества в газе и жидкости. Скорость переноса поглощаемого газа определяется:

Свободной поверхностью абсорбента.

Движущей силой процесса.

Коэффициентом «массопереноса».

Площадь абсорбирующей поверхности зависит:

От количества орошающей жидкости на единицу объёма газа.

От размеров капель.

От конструкции абсорбера.

Коэффициент «массопереноса» зависит:

От скорости диффузии газовых молекул.

Толщины переходного слоя на поверхности.

Разности концентраций загрязняющего вещества в газе и жидкости.

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:

Угарного газа.

Углекислого газа.

Оксидов серы.

Оксидов азота.

Сероводорода.

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:

Биоскрубберы.

Биофильтры.

Биоскрубберыэто 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

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:

Перенос молекулы газа к поверхности твёрдого тела.

Проникновение молекулы газа в поры твердого тела.

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:

Высокая степень очистки.

Отсутствие жидкостей:

а)    Газы не охлаждаются.

б)   Нет необходимости в насосах и энергии на перекачку.

Недостатками этого метода являются:

Очищаются только сухие и незапылённые газы.

Скорость движения газа через аппарат очень мала.

Термические методы

Основаны на способности горючих токсичных компонентов окисляться до менее токсичных при высокой температуре. Преимущества этой группы методов:

Небольшие габариты установок.

Простота обслуживания.

Высокая эффективность обезвреживания.

Низкая стоимость очистки.

Область применения метода ограничивается характером веществ, получающихся при окислении. Так, если газовая смесь содержит фосфор, серу или галогены, то после окисления получаются вещества более токсичные, чем исходные. Различают три схемы термических методов:

Прямое сжигание в пламени.

Термическое окисление.

Каталитическое окисление.

Выбор схемы определяется:

Химическим составом загрязняющих веществ.

Концентрацией загрязняющих веществ.

Начальной температурой выброса.

Объёмным расходом газовой смеси.

Предельно допустимыми выбросами загрязняющих веществ.

Первая и вторая схемы осуществляются при температуре 600С0-800С0, а третья схема при температуре 250С0-450С0.

I-ая схема: прямое сжигание в пламени.

Проводится в тех случаях, когда выбрасываемые газы достаточно нагреты и приносят с собой не менее 50% общей теплоты сгорания. Иначе процесс оказывается экономически невыгоден. Одной из проблем этого метода является то, что температура пламени в факеле может достигать 1300С0. При наличии избытка кислорода и достаточном времени при такой температуре начинают образовываться окислы азота, которые чрезвычайно токсичны. Примером прямого сжигания является сжигание хвостовых газов на нефтеперерабатывающих заводах. Эти газы сжигаются в открытом факеле. При этом требуется очень высокая термостойкость аппаратов.

II-ая схема:  термическое окисление.

Применяется, когда выбрасываемые газы имеют достаточно высокую температуру, однако концентрация кислорода или горючих компонентов низка для поддержания открытого пламени. Эта схема проводится в закрытых аппаратах с хорошим перемешиванием газового потока. Эффективность схемы меньше, чем прямое сжигание в пламени, однако, для термических окислителей требуется меньше термостатических аппаратов. При такой схеме можно снизить расходы на изготовление аппарата, а также отсутствуют выделения окислов азота.

III-я схема: каталитическое окисление.

Используется для превращения токсичных компонентов в менее токсичные за счёт введения в систему дополнительных веществ катализаторов. Катализатор, взаимодействуя с одним из компонентов газовой смеси, образует промежуточное соединение, которое затем распадается с образованием менее токсичного вещества и катализатора. Скорость каталитического окисления выше, чем термического, что позволяет сократить размеры аппарата. Существенное влияние на эффективность каталитического процесса оказывает температура газовой смеси. Для каждой каталитической реакции существуют минимальные температуры начала реакции, ниже которой катализатор не проявляет активность. С повышением температуры в заданном интервале эффективность каталитического процесса возрастает. Для осуществления процесса требуется незначительное количество катализатора, расположенного так, чтобы обеспечить максимальную поверхность контакта с газовым потоком. В большинстве случаев катализаторами являются металлы: серебро, платина, палладий или оксиды металлов: оксид меди, оксид ванадия. Катализаторы обычно наносят на огнеупорные материалы. Каталитическим процессам мешает пыль и каталитические яды. Такие методы, например, используются в каталитических коробках для очистки выхлопных газов автомобиля.

Очистка сточных вод

В зависимости от условий образования, сточные воды делятся на атмосферные, бытовые и промышленные.

Таблица: классификация примесей в сточных водах по фазово-дисперсному составу

Группа

Размер частиц, см

Краткая характеристика

Гетерогенные (многофазные) системы

I) Взвеси.

10-5см

Твёрдые нерастворимые примеси суспензии и эмульсии, обуславливающие мутность воды, а также микроорганизмы и планктон.

II) Коллоидные растворы.

10-5см, 10-6см

Коллоидные и высокомолекулярные соединения, обуславливающие окисляемость и цвет воды.

Гомогенные (однофазные) системы

III) Молекулярные растворы.

10-6см, 10-7см

Это газы и растворимые в воде органические соединения, придающие воде запахи и привкусы.

IV) Ионные растворы.

Меньше, чем 10-7 см

Соли, основания и кислоты, обуславливающие минерализованность, жёсткость, кислотность или щёлочность воды.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76893. Проводящие пути проприоцептивной чувствительности мозжечкового и коркового направления 181.16 KB
  1е нейроны псевдоуниполярные находятся в спинномозговых узлах. 2е нейроны лежат в тонком и клиновидном ядрах продолговатого мозга их аксоны формируют: внутренние дугообразные волокна начало медиальной петли перекрест ее происходит на уровне нижнего угла ромбовидной ямки; передние наружные дугообразные волокна перекрещиваются и уходят в нижнюю мозжечковую ножку и кору полушарий мозжечка; задние наружные дугообразные волокна не перекрещиваются и уходят в нижнюю ножку мозжечка и кору червя. 3и нейроны расположены в коре червя...
76894. Медиальная петля, состав волокон, положение на срезах мозга 180.14 KB
  Тела первых псевдоуниполярных нейронов бульботаламического пути находятся в спинномозговых узлах а их периферические отростки в составе спинальных нервов подходят к опорнодвигательным органам в которых заканчиваются рецепторами. Центральные отростки первых нейронов вступают в синаптические контакты с телами вторых нейронов которые находятся в тонком и клиновидном ядрах продолговатого мозга. Аксоны вторых нейронов образуют в продолговатом мозге дугообразные волокна: внутренние и наружные. Аксоны вторых нейронов участвующих в образовании...
76895. Двигательные проводящие пирамидные и экстрапирамидные пути 182.52 KB
  Первые нейроны представлены большими пирамидными клетками коры мозга. Вторые нейроны находятся в ядрах мозгового ствола и передних рогах спинного мозга а их аксоны заканчиваются в органах опорнодвигательного аппарата. Первый проходит от нейронов прецентральной извилины до двигательных нейронов сосредоточенных в ядрах ствола мозга это кортикоядерный путь. Два других тракта: кортикоспинальные передний и боковой идут от прецентральной извилины до ядер передних рогов спинного мозга.
76896. Ретикулярная формация 180.5 KB
  Далее проходит через мозговой ствол и его составляющие продолговатый мозг мост ножки мозга и четверохолмие зрительные бугры и достигает базальных ядер и коры конечного мозга. Крупные нейроны сосредотачиваются в ядрах ретикулярной формации: субталамическом красном черной субстанции мостовом ретикулярных ядрах продолговатого мозга и др. Причем один отросток имеет восходящее направление вплоть до клеток коры другой нисходящее к нейронам мозжечка спинного мозга.
76897. Оболочки и пространства мозга 183.61 KB
  В отверстиях основания твердая оболочка окружает и фиксирует проходящие через них сосуды и нервы. Паутинная оболочка состоит из волокнистой соединительной ткани покрытой эндотелием. Вблизи менингеальных синусов паутинная оболочка образует эти самые грануляции врастающие в просвет синусов и вен костного диплоетического вещества.
76898. Спинальные нервы 181.13 KB
  Спинномозговой нерв смешанный по составу волокон образуется: передним корешком двигательным из длинных отростков нейронов расположенных в ядрах передних рогов спинного мозга; отростки нейронов в составе нервов достигают органов где образуют нервные окончания исполнительного типа эффекторы; задним корешком и спинальным узлом дендриты псевдоуниполярных клеток которого составляют задний корешок и достигают задних рогов спинного мозга а длинные отростки этих клеток входят в состав спинальных нервов и их производных образуя в...
76899. Шейное сплетение 179.82 KB
  Ветви и области иннервации. Ветви подразделяются на кожные мышечные и смешанные короткие и длинные. В каждом сплетении правом и левом имеются следующие ветви.
76900. Плечевое сплетение. Ветви надключичной части плечевого сплетения, области иннервации 179.65 KB
  Источниками образования плечевого сплетения являются передние ветви четырех нижних шейных и 12го грудных спинномозговых нервов. Дорсальный нерв лопатки начинается из передней ветви V шейного спинального нерва. Подключичный нерв из пятой передней ветви проходит кпереди от подключичной артерии и заканчивается в одноименной мышце.
76901. Подключичная часть плечевого сплетения 183.27 KB
  Она имеет короткие нервы: дорсальный лопаточный длинный грудной подключичный над и подлопаточные грудоспинной которые иннервируют кожу мышцы шеи груди и надплечья. Нервные стволы сплетения вступившие в подмышечную яму обозначаются как подключичная часть которая окружает подмышечную артерию с трех сторон подковообразно и делится на медиальный латеральный и задний пучки дающие начало длинным и коротким нервам руки. Из латерального пучка C V C VIII начинаются латеральный грудной мышечнокожный нервы и латеральный корешок...