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

41519. КОНФЛІКТИ В СИСТЕМІ УПРАВЛІННЯ ПСИХОЛОГІЧНА ПІДГОТОВКА ДО НОВОВВЕДЕНЬ 180 KB
  Поняття конфлікту. Поняття інновація та нововведення Головні передумови позитивного ставлення до нововведень 1 Поняття конфлікту. Позитивний ефект конструктивного конфлікту для окремої людини може виявлятися і в тощ' що при його вирішенні відбувається усунення внутрішнього психічного напруження і як наслідок буде знайдено вихід зі стану фрустрації. Під час аналізу конфлікту дуже важливо з'ясувати справжні причини його виникнення.
41520. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПСИХОЛОГІЇ УПРАВЛІННЯ 112 KB
  Психологія управління на Заході Поняття про науку управління Поняття управління використовують у різних науках. Відповідно до трьох головних сфер розвитку об'єктивного світу нежива природа жива природа суспільство можна виокремити головні види управління: управління в неживій природі; управління в живій природі; управління у суспільстві.
41521. Особистість в системі управління 205 KB
  Теорії особистості та їх використання в управлінській практиці Активність особистості як форма вияву її індивідуальності творчості та професіоналізму Соціальна позиція та роль особистості в організації Рівень домагань особистості та їх значення в управлінських відносинах Соціальні норми як регулятори поведінки особистості 2. Теорії особистості та їх використання в управлінській практиці У процесі осмислення психологічною наукою сутності особистості особливостей її розвитку самореалізації взаємодії із зовнішнім середовищем...
41522. Характеристика обязательного курса физического воспитания в школе. Планирование и контроль процесса физического воспитания в ООШ 189 KB
  Планирование и контроль процесса физического воспитания в ООШ 6 часов Содержание Характеристика действующей программы по Физической культуре для общеобразовательных учреждений; Планирование процесса физического воспитания в школе; Система проверки успеваемости и контроль процесса физического воспитания в ООШ. Характеристика действующей программы по Физической культуре для общеобразовательных учреждений 111 классы Авторы – составители: Матвеев А. Естественные основы Программа Пояснительная записка раскрывает образовательную...
41523. Физкультурно-оздоровительная работа в режиме учебного и продленного дня школьников. Физическое воспитание детей подготовительной и специальной медицинских групп 100.5 KB
  Физкультурно-оздоровительная работа в режиме учебного и продленного дня школьников Важной задачей для учителя физической культуры должна являться организация двигательного режима школьников поскольку именно дополнительные занятия физическими упражнениями обеспечивают активный отдых учащимся и удовлетворяют их естественную потребность в движениях. И если школьник дополнительно не будет заниматься физическими упражнениями и спортом это может повлечь за собой задержку в развитии его моторики. Чередование учебных занятий и активного...
41524. Физическая культура в системе воспитания студентов ПТУ, ССУЗов и ВУЗов 108.5 KB
  физическая культура в системе воспитания студентов ПТУ ССУЗов и ВУЗов 2 часа содержание 1. Значение цель и задачи физической культуры студентов 2. Значение цель и задачи физической культуры студентов Физическая культура студентов представляет собой неразрывную составную часть высшего гуманитарного образования. Содержание физической культуры студентов стратегия приоритетных направлений в её развитии подвержены активному влиянию социальноэкономических факторов Государственная политика в области высшего образования определяет социальный...
41525. Физическая культура в системе научной организации труда расширенного отдыха и восстановления работоспособности людей молодого и зрелого возраста 66 KB
  Роль физической культуры и спорта в формировании здорового образа жизни населения Мировые тенденции развития физической культуры Состояние человеческого ресурса в России и необходимость повышения социальной роли физической культуры и спорта Уровень развития массовой физической культуры России.
41526. Особенности направленного использования средств физической культуры в жизни людей пожилого и старшего возраста 84 KB
  Особенности направленного использования средств физической культуры в жизни людей пожилого и старшего возраста Содержание 1. Оздоровительная физическая культура в практике физического воспитания Оздоровительный и профилактический эффект массовой физической культуры неразрывно связан с повышенной физической активностью усилением функций опорнодвигательного аппарата активизацией обмена веществ. По последним данным в настоящее время только 20 населения экономически развитых стран занимаются достаточно интенсивной физической тренировкой...
41527. Возрастные и методические основы физического воспитания детей школьного возраста 101 KB
  Возрастные и методические основы физического воспитания детей младшего школьного возраста Этот период характеризуется равномерными и достаточно интенсивными темпами развития ребенка. Основная направленность физического воспитания в младшем школьном возрасте заключается в попутном стимулировании процесса развития физических качеств проявляющихся в процессе формирования двигательных умений и навыков. К основным методам обеспечивающим эффективность процессов обучения двигательным действиям и развития физических качеств могут быть отнесены...