ОСОБЛИВОСТІ ТА ОЦІНКА СТУПЕНЮ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ
СУТЬ МЕТОДІВ ОЧИСТКИ ПРОМИСЛОВИХ ГАЗОВИХ ВИКИДІВ
Термічне допалювання
Нестаціонарний метод ( реверс-процес)
Плазмокаталітичний метод
Поверхневі (плівкові) абсорбери
Розпилюючі абсорбери
Установки термічного методу знешкодження газоподібних відходів
Навигация
Розпилюючі абсорбери
Основні типи забруднювачів повітряного басейну та методи його очищення
67420
знаков
0
таблиц
5
изображений
4.1.4 Розпилюючі абсорбери
Масопередача в них відбувається при русі крапель в потоці газу. Поверхня контакту фаз утворюється внаслідок розпилювання рідини на краплі. Розпилюючі абсорбери можна підрозділити на порожнисті, швидкісні, прямоточні і механічні. [10]
Підвищення швидкості газів призводить до віднесення крапель поглинача. Швидкісні прямоточні розпилюючі абсорбери працюють при швидкості газу від 20 м/с і вище, причому вся рідина несеться з газом і відділяється в спеціальному сепараторі. Основний апарат цієї групи - абсорбер Вентурі і його модифікації.
Абсорбер розпилюючого типу (APT) представляє одну або декілька горловини Вентурі без дифузорів. Рідина розпилюється потоком газу на краплі, які, пройшовши реакційний об'єм, відділяються в сепараторові. Швидкість газу в горловині APT підтримується приблизно 30 м/с, гідравлічний опір через відсутність дифузора зазвичай вище, ніж у TAB при тих же режимах.
Безфорсунковий абсорбер Вентурі дозволяє обходитися без насоса для подачі рідини на зрошування. Газ всмоктується в зазор між краєм конфузора і поверхнею рідини, захоплюючи рідину в апарат.
Ударно-розпилюючий абсорбер є колоною з трубами Вентурі, оснащеними внутрішніми перегородками. Такий абсорбер є апаратом із ступінчастим контактом з протитечією газу і рідини по ступенях.
Струменевий газопромивач ефективно застосовується як абсорбер. Він займає проміжне положення між порожнистими і швидкісними прямоточними розпилюючими абсорберами. По інтенсивності процесу він ближче до швидкісних прямоточних абсорберів, а за принципом організації зрошування (форсунка) - до порожнистих.
4.2 Апарати для адсорбції газових викидівПоглинаюча здатність компоненту поверхневим шаром твердого поглинача – адсорбенту, обумовлена неоднаковим перебуванням молекул речовини на поверхні і всередині адсорбенту. Неврівноваженість молекул на поверхні адсорбенту створює надлишок вільної енергії, що зменшується при адсорбції різних речовин.
Розрізняється адсорбція фізична і активована. При фізичній адсорбції речовина на поверхні утримується молекулярними силами або силами Вандер-Ваальса. Фізична адсорбція відрізняється великою швидкістю, екзотермічністю, оборотністю, неспецифічністю.[10]
При активованій адсорбції на поверхні адсорбенту утворюється так зване поверхневе з'єднання з компонентом, що поглинається. Молекули компоненту впроваджуються в кристалічну решітку адсорбенту, утворюючи завжди тільки один шар. Активована адсорбція відрізняється: невеликою швидкістю, великою екзотермічністю (на рівні хімічної реакції), в більшості випадків безповоротністю, специфічністю. Для початку активованої адсорбції необхідна активація (підвищення температури, опромінювання і т. д.), а для підвищення швидкості - висока температура.
Швидку адсорбцію з одночасним протіканням хімічної реакції на поверхні і утворенням нової хімічної сполуки називають хемосорбцією.
При адсорбції пари, в порах крупніших розмірів спостерігається конденсація, що називається капілярною.
Характеристика адсорбентів.
Активність адсорбентів характеризується кількістю речовини, що поглинається одиницею маси, або об'ємом адсорбенту, і виражається у відсотках.
Розрізняють активність:
а) рівноважну статичну;
б) максимальну, таку, що досягається в умовах рівноваги при постійній температурі і концентрації компоненту в газі;
в) динамічну, визначувану як час, протягом якого при даних концентраціях, температурі і швидкості газу після шару адсорбенту з'являється непоглинений компонент, тобто спостерігається явище "проскакування".
Найбільш поширені адсорбенти: активне вугілля, силікагель, алюмогель, цеоліти, мінеральні адсорбенти.
Активація є обробкою, що збільшує адсорбуючу поверхню і що звільняє пори від сторонніх речовин. Адсорбційна питома поверхня активного вугілля складає від 600 до 1700 м2 на 1 г адсорбенту.
Вугілля володіє здатністю поглинати пари органічних рідин, води й інші речовини. Застосовується активне вугілля у вигляді зерен розміром від 1 до 7 мм.
Існують декілька марок вугілля, переважних для тієї або іншої мети. Вугілля мазкі АР застосовують для поглинання органічних газів і пари. Вугілля мазкі АГ, АР і СКТ застосовують для адсорбції низькомолекулярних газоподібних компонентів.
Силікагель — продукт зневодненого гелю кремнієвої кислоти. Обезводнення проводять сушкою при температурі 100-150° С до вологості 5-7%. При цій вологості силікагель найбільш активний. Залежно від методу обробки виходять дрібнопористі, середньопористі і великопористі сорти силікагелю (відповідно діаметром пір 20-30; 40-70 і 90-200А).
Розмір зерен силікагелю коливається від 0,2 до 7 мм, форма зерен близька до кульової. Силікагель поглинає вологу, активність, що зменшує його. Він застосовується для поглинання органічних речовин і газів, вологи при осушенні газів і т.д.
Алюмогель виходить при термічній обробці гідрату оксиду алюмінію. Середній діаметр пір 10-20А. Застосовується для осушення газу, а також у ряді спеціальних випадків (хроматографії, каталізі).
Цеоліти - мінерали, що є водними алюмосилікатами натрію або кальцію. Вода цеолітів дуже рухома, легко віддаляється при нагріванні і легко поглинається.
Цеоліти характерні малими розмірами пор (діаметром 3-5 А). У такі пори можуть проникати тільки дрібні молекули, для великих вони непрохідні, тому цеоліти називають "молекулярними ситами".
Цеоліти володіють великою статичною і динамічною активністю при поглинанні води. На цеолітах можна проводити селективну адсорбцію, виходячи з розмірів молекул різних речовин.
Адсорбери. Розрізняються адсорбери періодичної і безперервної дії.
Адсорбери періодичної дії працюють по циклу: адсорбція - десорбція (регенерація), як це видно на (рис. 4.3).
1 - адсорбер; 2 - центральна труба для подачі парогазуватої суміші в адсорбер; 3 - колосники; 4 - колосникові грати; 5 - завантажувальний люк; 6 - люки для вивантаження вугілля і гравію; 7 - опорне кільце; 8 - патрубок кришки, сполучений з центральною трубою; 9 - барботер для подачі пари;
10, 11 - патрубки для манометра і запобіжного клапана; 12, 13 - штуцера для відведення пари з адсорбера при десорбції і виходу повітря, звільненого від пари, що поглинається; 14 - гільза термометра; 15 - відбійник;
16 - штуцер, заглушений свинцевою мембраною;
17 - збірка для конденсату пари; 18, 19 - штуцера для відведення конденсату і подачі води
Рисунок 4.3 - Схема адсорбера періодичної дії
Адсорбер має зверху трубу для введення пароповітряної суміші. Між циліндровою частиною адсорбера і днищем приварені колосники, на які покладена розбірна чавунна колосникова решітка; на неї кладуть або дві металеві сітки, або поміщають шар гравію з розмірами шматків від 5 до 50 мм. При укладанні гравію безпосередньо на решітку поміщають шар кусків найбільших розмірів, в подальших шарах куски поступово зменшуються. Загальна висота шару гравію біля 100 мм. На гравій занурюють адсорбент і зверху покривають металевою сіткою. В апаратах великого діаметру металева сітка, що лежить на шарі вугілля, притримується зверху вантажем (зазвичай чавунними відливами). Іноді між шарами гравію і вугіллям також кладуть металеву сітку. Гравій і вугілля завантажують вручну через завантажувальні люки на кришці адсорбера. На рівні колосникової решітки розташовані люки для вивантаження гравію і вугілля. Пару подають в адсорбер знизу через патрубок в барботер, розташований кільцем в сферичному днищі. [10]
Адсорбційні установки безперервної дії бувають з рухомим поглиначем і з нерухомим його шаром.
Адсорбційна установка з рухомим поглиначем складається з адсорбера і виносного або вбудованого десорбера, через які здійснюється циркуляція адсорбенту за допомогою газу або механічних пристроїв (підйомників).
Адсорбер безперервної дії є колоною, в якій зверху вниз під дією сили тяжіння рухається адсорбент. Він проходить зони охолоджування (холодильник), поглинання, нагріву і десорбції (Рис. 4.4).
I - зона абсорбції; II - зона підігріву; III - зона десорбції; 1, 2, 11 - штуцери; 3 - холодильник; 4, 5 - труби; 6 - сепаратор; 7 - газодувка; у - труба; 9 - приймач; 10 - теплообмінник; 12 - регулятор витрати; 13 - гідрозатвір; 14 - труба для подачі адсорбенту вгору
Рисунок 4.4 - Адсорбційна установка безперервної дії
Початкова суміш потрапляє в адсорбційну колону через штуцер 1 і проходить через першу зону в протитечію адсорбенту, що рухається вниз. Основну частину не поглиненого в першій зоні газу видаляють з колони через штуцер 2, інша частина йде по трубах холодильника 3 в протитечію, що охолоджується тут вугіллям. У холодильнику 3 газ також адсорбується вугіллям. Одну частину непоглиненого в холодильнику газу видаляють з колони по трубі 4 (верхній продукт), інша йде в трубу 5 і прямує потім в сепаратор для відділення від захоплених потоком частинок адсорбенту. Після сепаратора газ газодувкою по трубі 8 подають в нижню частину приймача 9. Після другої зони (нагріву) в третій, десорбції, адсорбент обробляється гострою парою і додатково підігрівається, проходячи по трубах теплообмінника. Основна частина продуктів десорбції видаляється з колони через штуцер 11. З підігрівача через регулятор 12 витрати і гідро затвору 13, адсорбент потрапляє в приймач 9, звідки струмом газу, що поступає по трубі 8, підіймається по трубі 14 у верхню частину адсорбційної колони.
Адсорбери з шаром адсорбенту (рис.4.5) бувають періодичної і безперервної дії.
1 - обичайка; 2 - люк для завантаження адсорбенту; 3 - сітка;
4 - труба для входу газу
Рисунок 4.5 - Адсорбер з псевдозрідженим шаром
Конструкція адсорбера має просту будову. Обичайка має люк 2, через який поглинач завантажують на гофровану сітку 3. Газ, що очищається, подають в адсорбер по трубі 4. Проходячи через отвори сітки 3, газ підтримує поглинач в псевдозрідженому стані. Габарит адсорбера з псевдозрідженим шаром поглинача втричі менше габариту адсорбера з нерухомим шаром. Опір адсорбера з псевдозрідженим шаром поглинача в 5 разів менше, ніж у разі нерухомого шару. Витрата металу менше в 2,5 рази, а витрата електроенергії — в 5 разів.
Похожие работы
... на значні відстані. В атмосфері вони концентруються в основному на аерозолях. Разом з ними вони поширюються і в результаті самоочищення атмосфери поступово вимиваються опадами або гравітаційно осаджуються на землі. 3. Охорона повітряного середовища від забруднення Промислові викиди негативно впливають на здоров'я людей, руйнують матеріали і обладнання, знижують продуктивність лісового і ...
... в областях з високим рівнем індустріального розвитку. 2. Основні напрями державної політики України у галузі охорони довкілля та використання природних ресурсів. Основні напрями державної політики України у галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки розроблено відповідно до статті 16 Конституції України, якою визначено, що забезпечення екологічно ...
... ійних територій України, а також складання територіальних комплексних схем охорони довкілля основних курортно-рекреаційних регіонів України.3.ОСНОВНІ ЕТАПИ РЕАЛІЗАЦІЇ ОСНОВНИХ НАПРЯМІВ ДЕРЖАВНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ У ГАЛУЗІ ОХОРОНИ ДОВКІЛЛЯ, ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ ТА МІЖНАРОДНА СПІВПРАЦЯ. Реалізація Основних напрямів передбачається в три етапи. На першому етапі ( ...
... №5.1, виділяємо найбільш загрозливі показники, які зумовлюють існуючу екологічну ситуацію в басейні і які можливо покращити за рахунок здійснення природоохоронних заходів. Таблиця 5.4 - Оцінка екологічного стану басейну річки Рудка після природоохоронних заходів Показники Значення індексу Стан якому відповідає індекс Заходи Стан, що прогнозується Новий індекс Об’єм заходів Лісистість ...
0 комментариев