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

27596. Исправительные и обязательные работы как виды уголовного наказания. Их характеристика, порядок и условия применения 31 KB
  Исправительные и обязательные работы как виды уголовного наказания. Исправительные работы заключаются в принудительном привлечении осужденного к труду не имеющему основного места работы с удержанием в доход государства определенной доли из его заработка в размере установленном приговором суда. Исправительные работы включают следующие основные элементы: принудительное привлечение к труду; привлечение к труду лиц не имеющих основного места работы; отбывание наказания в местах определяемых органами местного самоуправления по...
27598. Конфискация имущества как мера уголовно-правового характера 30 KB
  Конфискация имущества как мера уголовноправового характера Уже прошло несколько лет с того момента когда в уголовном законе были произведены наиболее ожидаемые изменения Федеральным законом от 27 июля 2006 г. № 153 восстановлен институт конфискации имущества. № 162ФЗ не вызвало столь острых дискуссий на страницах юридической литературы как отмена конфискации имущества. В обновленной редакции конфискация имущества определяется как мера уголовноправового характера заключающаяся в принудительном безвозмездном обращении по решению суда в...
27599. Крайняя необходимость. Понятие и условия ее правомерности. Отличие крайней необходимости от необходимой обороны 30 KB
  Отличие крайней необходимости от необходимой обороны. 39 УК не является преступлением причинение вреда охраняемым уголовным законом интересам в состоянии крайней необходимости т. для устранения опасности непосредственно угрожающей личности и правам данного лица или иных лиц охраняемым законом интересам общества или государства если эта опасность не могла быть устранена иными средствами и при этом не было допущено превышение пределов крайней необходимости. Акт крайней необходимости является правом граждан но не обязанностью.
27601. Лишение права занимать определенные должности и заниматься определенной деятельностью. Лишение специального, воинского или почетного звания, классного чина и государственных наград. Понятие данных видов наказания, порядок и условия их применения 31.5 KB
  Лишение права занимать определенные должности и заниматься определенной деятельностью. Лишение права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью состоит в запрещении занимать должности на государственной службе в органах местного самоуправления либо заниматься определенной профессиональной или иной деятельностью. Лишение права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью может назначаться в качестве основного или дополнительного наказания. Лишение права занимать определенные должности...
27603. Лишение свободы как вид наказания. Сроки лишения свободы. Основания и порядок назначения вида исправительного учреждения. Отличие лишения свободы от ареста и ограничения свободы 43.5 KB
  Лишение свободы как вид наказания. Сроки лишения свободы. Отличие лишения свободы от ареста и ограничения свободы. Лишение свободы на определенный срок состоит в изоляции осужденного от общества на установленный в приговоре срок путем помещения его в одно из исправительных учреждений специально предназначенных для исполнения этого вида наказания.