Очистка от газов и паров

Абсорбция

Метод основан на поглощении газов и паров жидкостями. Главное условие для применения метода — хорошая растворимость газа в растворителе (чаще всего — в воде). Применяется для очистки газовых выбросов от HCl, HF, NH3

Хемосорбция — это процесс, когда поглощение примесей из газовых выбросов сопровождается химическим взаимодействием газа с жидкостью. Используют этот метод для поглощения паров кислот, оксидов азота.

Для абсорбции используют насадочные башни, скрубберы Вентури, барботажно-пенные пылеуловители. Эффективность метода — 95% и выше.


Адсорбция

Адсорбция — это селективное поглощение газообразных веществ твердыми пористыми телами. В качестве поглотителей используются вещества с высокой удельной поверхностью: порядка 107-106 м2/кг:
— активированные угли
— синтетические и природные цеолиты (алюмосиликаты)
— силикагель
— активированный глинозем (Al2O3)

Адсорберы бывают периодического или непрерывного действия. Очень хорош этот метод для очистки паров органических веществ, дурнопахнущих веществ.

Регенерацию адсорберов производят следующими методами: повышение температуры, обработка перегретым паром, снижение давления, продувка инертным компонентом (воздухом, N2).

Достоинства метода:
простое аппаратурное оформление метода, высокая эффективность.

Недостатки:
необходимость регенерации сорбентов, износ сорбентов.


Термическая нейтрализация

Достоинства метода (по сравнению с сорбцией): более высокая степень очистки; отсутствие коррозионных сред и сточных вод; надежно обезвреживает в случае наличия в отходящих газах болезнетворных микробов, а также запахов.

Установки для термической нейтрализации компактны, просты, занимают мало места.

Суть метода термической нейтрализации: способность горючих газов, содержащихся в выбросах, сгорать с образованием менее токсичных веществ. Различают два типа:

  1. Прямое сжигание — очищаемые газы содержат горючие примеси в количествах, достаточных для прямого процесса горения — используется на нефтеперерабатывающих заводах.
  2. Термическое окисление — отходящие газы имеют высокую температуру, но не содержат в достаточном количестве горючие компоненты и кислород. В таком случае в систему вводят природный газ и (или) воздух.

аппарат термической нейтрализации


Каталитическая нейтрализация

Используется для превращения токсичных веществ в менее токсичные путем их контакта с катализаторами. В основе процесса лежат каталитические процессы, протекающие на твердых катализаторах.

Используемые катализаторы: металлы платиновой группы (Pt, Pa, Ir), которые наносят тонкой пленкой на носитель; оксиды железа, Cu, Ni, Cr.

Поверхность контакта должна быть максимальной: для этой цели катализатор используют в гранулах, шариках, в виде проволоки, свитой в спираль. Используют аппараты различной конструкции.

Этот метод сохраняет все достоинства термической нейтрализации, и имеет следующие преимущества:

  • менее энергоемкая технология
  • температура процесса каталитической нейтрализации ниже; благодаря этому аппараты можно изготавливать из менее дорогостоящих материалов
  • небольшое количество оксидов азота, образующихся в процессе очистки

каталитическая нейтрализация


Наиболее эффективно использовать многоступенчатый метод очистки, обычно используют 2-3 ступени. В таком случае эффективность очистки выбросов от газов и паров рассчитывается по формуле:

η = 1 — (1-η1)*(1-η2)*…*(1-ηn)

где n — количество ступеней очистки