Очистка выбросов от газо- и паро-образных загрязнителей

Газы, выбрасываемые промышленностью, разнообразны по химическому составу, температуре, содержанию пыли. Концентрация газов часто бывает переменной и низкой. Для их очистки используются различные методы:

1. абсорбция — это поглощение растворителями примесей, содержащихся в газе;

2. хемосорбция - промывка газовых выбросов растворами реагентов, которые химически связывают примеси;

3. адсорбция - это поглощение газовых примесей при пропускании через слой адсорбента;

4. термическая нейтрализация - это окисление токсичных примесей под действием кислорода и высокой температуры и превращение их в менее токсичные соединения;

5. биохимические методы.

Абсорбция

Движущей силой процесса абсорбции является градиент концентрации на границе раздела жидкость-газ. Процесс протекает тем быстрее, чем больше поверхность раздела двух фаз, чем больше коэффициент диффузии, чем выше растворимость газа в растворителе.

Абсорбция осуществляется в барботажных пенных тарельчатых скрубберах используют прямо и противоточную подачу жидкости и газа.

Хемосорбция

Один из распространённых методов для очистки от окислов азота с помощью известкового молока, а от серо-водорода раствором оксисульфомышьяковой солью.

Аппаратура для хемосорбции: насадочные башни, пенные и барботажные скрубберы.

Адсорбция

В качестве адсорбентов или поглотителей используются вещества, имеющую развитую поверхность (активированный уголь) адсорбирующая способность зависит от концентрации поглощаемого вещества у поверхности: от величины этой поверхности; физических, химических свойства взаимодействующих веществ; температуры и других факторов.

Конструктивно процесс осуществляется в адсорберах — ёмкостях, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищенного газа.

Адсорбция эффективна при удалении больших концентраций загрязнённых веществ. Этот метод используется в случая, когда загрязняющий газ трудно или невозможно сжечь; когда необходимо улавливать ценные примеси; когда необходимо удалить пары ядовитых веществ.

Термическая нейтрализация (тн)

Методы термической нейтрализации вредных примесей во многих случаях имеют преимущества перед методами абсорбции и адсорбции. Они широко применяются, так как просты в обслуживании; оборудование имеет малые габариты; отсутствует шламовое хозяйство, отличаются высокой эффективностью обезвреживания при низкой стоимости очистки. Область применения ограничивается характером образующихся реагентов. Так, при сжигании фосфор, сера, гологено-содержащих продуктов образующиеся продукты окисления, более токсичны, чем исходные.

Различают три схемы нейтрализации:

1. прямое сжигание в пламени;

2. термическое окисление;

3. каталитическое сжигание.

Прямое сжигание используется в тех случаях, когда низка концентрация горючих газов или недостаточно количество кислорода. Температура процесса: 500-800 °C. Основное преимущество — исключение образования окислов азота и низкая температура процесса. Отрицательный фактор — возможность образования окислов азота при температуре пламени примерно 1300 °C. Этот метод обеспечивает эффективность очистки 90-99%.

Термическое окисление используется в тех случаях, когда низка концентрация горючих газов или недостаточно количество кислорода. Температура процесса 500-800 °C. Основное преимущество — исключение образования окислов азота и низкая температура процесса.

Каталитический метод используется для превращения токсичных компонентов промышленных выбросов в вещества безвредные для окружающей среды в присутствии катализатора. Отличается быстротой протекания процессов при низких температурах.