Poluarea aerului Purificare

În prezent, există mai multe metode diferite de curățare a aerului din diferite impurități dăunătoare. Principalele metode sunt:

    • Metoda de absorbție.
    • Metoda Adsorbția.
    • afterburning termică.
    • Metode catalitice.
    • Metode de ozon.
    • Metode de plasma-chimice.
    • Plasma catalitică metoda.
    • Metoda fotocatalitic.

metoda de absorbție

Un bsorbtsiya este procesul de dizolvare a unei componente gazoase într-un solvent lichid. sistemul de absorbție este separat în apos și neapos. In acest ultim caz, de obicei, aplicat lichid organic slab volatil. Lichidul utilizat pentru absorbția numai o singură dată sau de efectuat regenerarea, alocând poluant în formă pură. Schemele care utilizează un singur absorbant utilizat în cazurile în care absorbția este direct duce la obținerea produsului final sau intermediar. După cum pot fi menționate exemple:

    • obțin acizi minerali (de absorbție a SO3 în acidul sulfuric, absorbția oxizilor de azot în acid azotic);
    • obținerea de săruri (absorbție soluție alcalină de oxizi de azot pentru a obține alcool nitrit-nitrat, soluții apoase absorbanței var sau calcar pentru producerea de sulfat de calciu);
    • alte substanțe (absorbție NH3 de apă pentru a produce amoniac apos, etc.).

O dsorbtsionny metodă

O metodă dsorbtsionny este una dintre cele mai comune mijloace de protecție a piscinei cu aer de contaminare. Numai în Statele Unite, a introdus și operat cu succes mii de sisteme de adsorbție. Principalele Adsorbanții industriale sunt cărbune activat și oxizi impregnat adsorbanți. carbon activat (AC) este neutru în ceea ce privește moleculele polare și nepolare compuși adsorbiți. Este mai puțin selectiv decât multe alte adsorbanți, și este una dintre puținele potrivite pentru operarea în curenții de gaze umede. carbon activat este utilizat în special pentru tratarea gazelor prin substanțe, miros neplăcut de recuperare a solventului etc.

La adsorbanți ksidnye (OA) au o selectivitate mai mare pentru molecule polare în virtutea distribuției lor neuniforma a potențialului electric. Dezavantajul lor este o pierdere de eficiență în prezența umidității. Această clasă de OA includ silice, zeolit ​​sintetic, alumină.

M Puteți distinge următoarele metode principale de procese de purificare de adsorbție:

    • După adsorbție se realizează desorbit și recuperate componentele pentru reutilizare prinse în capcană. În acest fel, captura diverși solvenți, disulfură de carbon la fabricarea fibrelor sintetice și un număr de alte impurități.
    • După adsorbția impurităților sunt eliminate, și este supus post-combustie termică sau catalitică. Această metodă este utilizată pentru purificarea gazelor de eșapament ale industriei producătoare de vopsea industria alimentara chimica-farmaceutica si alte industrii. Acest tip de purificare de adsorbție justificată economic la concentrații scăzute de contaminanți și (sau) poluanți multicomponent.
    • După purificare, adsorbantul nu este regenerat, și este supus, de exemplu, eliminarea sau incinerare împreună cu contaminant ferm adsorbit chimic. Această metodă este adecvată atunci când se utilizează adsorbanți ieftine.

afterburning termică

Ozhiganov D este o metodă de neutralizare a gazelor prin oxidare termică a diferiților poluanți, în principal organic, în aproape inofensive sau mai puțin dăunător predominant CO2 și H2O Temperatura postcombustie convențională pentru majoritatea compușilor sunt în intervalul 750-1200 ° C Utilizarea metodelor termice afterburning se poate obține o purificare a gazului de aproximativ 99%.

găină W luând în considerare posibilitatea și oportunitatea de neutralizare termică este necesar să se ia în considerare natura produselor rezultate din ardere. Produsele de gaze de ardere care conțin compuși cu sulf, halogeni, fosfor, poate depăși emisia de gaz de pornire pentru toxicitate. În acest caz, avem nevoie de mai mult de curățare. afterburning termică foarte eficientă în neutralizarea gazelor ce conțin solide organice formă veschestvav toxice (funingine, particule de carbon, praf de lemn, etc.).

În factorii care determină azhneyshimi fezabilitatea neutralizare termic sunt costul energiei (combustibil) pentru a asigura temperaturi ridicate în zona de reacție, calorica neutralizeaza contaminanților posibilitate preîncălzirea gazele curățate. Creșterea concentrațiilor de postcombustie de impurități duce la o reducere considerabilă a consumului de combustibil. În unele cazuri, procesul poate continua autotermic, t. E. Modul de funcționare este susținută doar de căldura reacției de oxidare adâncă a mixturi nocive și preîncălzirea gazele de eșapament ale amestecului inițial neutralizat.

N rintsipialnuyu dificultate folosind afterburning termic creează formarea de poluanți secundari, cum ar fi oxizii de azot, clor, SO2 și altele.

Metodele ermicheskie T sunt utilizate pe scară largă pentru curățarea gazelor reziduale toxice din compuși combustibile. Dezvoltarea de instalare post-combustie în ultimii ani, consumul de energie sunt compacte și joasă. Utilizarea metodelor termice pentru postcombustie eficient praful multicomponent și gazele de ardere încărcate cu praf.

metode catalitice

Din gazul catalitic metode de curățare sunt universale. Ele pot fi folosite pentru a elibera gazele de oxizi de sulf și azot, diferiți compuși organici, monoxid de carbon și alți contaminanți toxici. Metodele catalitice permit să transforme contaminanților în inofensiv, mai puțin dăunătoare sau chiar util. Ele fac posibilă procesarea gazelor multicomponente cu concentrații inițiale scăzute de impurități nocive, pentru a atinge un grad înalt de purificare, pentru a efectua procesul continuu, pentru a se evita formarea de poluanți secundari. Utilizarea metodelor catalitice adesea limitată de dificultatea de a găsi și de a produce adecvate pentru funcționarea continuă și catalizatori suficient de ieftine. conversia catalitică eterogenă a impurităților gazoase într-un reactor, un catalizator solid încărcat în formă de granule poroase, inele, bile sau blocuri având o structură similară cu celulare. Transformarea chimică are loc pe suprafața interioară a catalizatorului dezvoltat este de 1000 m / g.

Ca catalizatori eficienți, care își găsesc aplicarea în practică, servesc o varietate de substanțe - din minerale, care sunt folosite aproape fără nici o pretratare și metale în vrac obișnuiți compuși complecși de compoziție și structură predeterminată. În general, activitatea catalitică este prezentată de substanța solidă cu legături ionice sau metalice având un puternic câmpurile interatomice. Una dintre cerințele de bază pentru catalizator - în stabilitatea structurii în condițiile de reacție. De exemplu, metalele nu ar trebui în reacție transformați în compuși inactivi.

Catalizatori de neutralizare cu TERM sunt caracterizate prin activitate și selectivitate înaltă, rezistență mecanică și rezistență la otrăvuri și temperaturi. Catalizatori industriale fabricate sub formă de inele, și unități de tip fagure au o rezistență hidrodinamică scăzută și o suprafață mare exterioară.

orașelor H contabilizeze majore pe scară largă metode catalitice de neutralizare a gazelor de eșapament pe un catalizator în pat fix. Putem distinge două metode fundamental diferită a procesului de curățare a gazelor - în regimurile staționare și non-staționare generate în mod artificial.

1. Metoda staționară.

N riemlemye pentru a practica ratele reacțiilor chimice se realizează în catalizatorii industriale cele mai ieftine, la o temperatură de 200-600 ° C După pre-purificare de praf (20 mg / m) și diferite otrăvuri (As, Cl2, etc.), gaze au de obicei o temperatură mult mai scăzută.

N Gaze odogrev la temperatura necesară poate fi realizată prin injectarea de gaze de combustie fierbinți sau cu încălzitor electric. După trecerea prin gazele din stratul de catalizator cojit emiși în atmosferă, care necesită energie semnificativă. Pentru a reduce consumul de energie este posibilă, dacă căldura reziduală utilizată pentru încălzirea gazelor care intră în purificare. Pentru încălzire sunt în general tubulare schimbătoare de căldură recuperative.

W i-lea anumite condiții atunci când concentrația de contaminanți combustibile din gazele de evacuare este mai mare de 4-5 g / m³, punerea în aplicare a procedeului conform schemei cu schimbătorul de căldură evită costuri suplimentare.

T Ce dispozitive pot funcționa în mod eficient numai la concentrații constante (costuri) sau cu ajutorul unor sisteme de control al proceselor automatizate sofisticate.

Probleme T hese pot fi depășite prin efectuarea de curățare a gazului în modul tranzitorie.

Metoda 2. nestaționare (proces invers).

procesul P Evers implică filtrarea unei direcții de variație periodică a amestecului gazos în patul de catalizator prin ventile speciale. protekaetsleduyuschim proces mod. Patul de catalizator este preîncălzit la o temperatură la care are loc procesul catalitic la o viteză mare. După aceea, aparatul este alimentat cu gaz purificat, cu o temperatură scăzută la care rata de conversie chimică este neglijabilă. De la contactul direct cu gazul de material solid este încălzit și începe să meargă la o reacție catalitică rată notabilă în patul de catalizator. Stratul de material solid (catalizator), dând căldură la gaz, răcit treptat la o temperatură egală cu temperatura gazului de admisie. Deoarece căldura de reacție este generată în temperatura stratului poate depăși temperatura de încălzire inițială. unda termică generată în reactor, care se mișcă în direcția de filtrare a amestecului de reacție, adică, spre ieșirea din pat. comutare periodică alimentării cu gaz în direcția opusă permite păstrarea valul de căldură în stratul arbitrar lung.

N Avantajul acestei metode în stabilitatea oscilațiilor amestecurilor inflamabile și absența schimbătoare de căldură.

Direcția SIC metode termice catalitice este acela de a furniza catalizatori ieftine pentru a funcționa eficient la temperaturi scăzute și sunt rezistente la diferite otrăvuri și dezvoltarea proceselor eficiente energetic cu echipamente cost redus de capital. Cele mai multe metode de aplicare în masă termică catalitice găsesc la curățarea gazelor de oxizi de azot, neutralizare și eliminare a diferiților compuși ai sulfului, neutralizarea compușilor organici și CO.

A Concentrațiile D sub 1 g / m³ și cantități mari de gaze purificate folosesc metoda termocatalitică necesită un consum mare de energie, precum și o cantitate mai mare de catalizator.

metode de ozon

Pe bandă se utilizează metode de neutralizare a gazelor de ardere SO2 (NOx) și dezodorizarea emisiilor de gaze de la instalațiile industriale. Introducerea ozonului accelerează reacția de oxidare a NO la NO2 și SO2 la SO3. După formarea NO2 și SO3 din gazele de ardere introduse în amestecul de amoniac și izolarea îngrășămintelor complexe formate (sulfat de amoniu și azotat). Timpul de contact al gazului cu ozon necesară pentru SO2 purificarea (80-90%) și NOx (70-80%) este .4-.9 sec. Consumul de energie pentru metoda de purificare a gazului de ozon a fost evaluată la 4-4,5% din unitatea de putere echivalentă, care este aparent principalul motiv pentru care retinea aplicarea industrială a acestei metode.

PLICAREA ozon dezodorizarea emisiilor gazoase se bazează pe descompunerea oxidativă a substanțelor cu miros neplăcut. Intr-un grup de metode, ozon se introduce direct în gazele curățate, și alte gaze spălate în prealabil cu apă ozonat. Se aplica transmiterea ulterioară a gazului ozonat prin patul de cărbune activ sau podachuego catalizatorului. La introducerea de ozon și care trece ulterior gazul printr-o conversie a temperaturii catalizatorului de substanțe, cum ar fi amine, acetaldehidă, hidrogen sulfurat și dr.ponizhaetsya la 60-80 ° C Catalizatorul este utilizat ca Pt / Al2 O3. și oxizi de cupru, cobalt, fier pe un suport. Principala aplicație a metodelor de dezodorizare ozon găsite în purificarea gazelor care sunt eliberate în timpul prelucrării cărnii animal brut în (grăsimi) mori și în viața de zi cu zi.

P Metoda lazmohimichesky

N Metoda lazmohimichesky se bazează pe trecerea prin amestecul de aer de evacuare de înaltă tensiune cu impurități dăunătoare. Utilizarea, de regulă, pe baza Ozonatoare barierei, corona sau glisante, sau în impulsuri la descărcările electrostatice de înaltă frecvență. plasma de temperatură joasă Trecerea aerului cu impurități bombardați de electroni și ioni. Ca rezultat, într-un mediu gazos format prin oxigen atomic, ozon, grupări hidroxil, molecule excitate și atomi, care sunt implicate în reacții chimice în plasmă ale impurităților nocive. Principalele direcții de aplicare a acestei metode sunt pentru îndepărtarea SO2. NOx și compuși organici. Folosind amoniac, în timp ce neutralizarea SO2 și NOx, pentru a produce îngrășăminte pulverulenți reactor (NH4) 2 SO4 și NH4 NH3. sunt filtrate.

H edostatkom această metodă sunt:

    • descompunere completă insuficientă a substanțelor nocive în apă și carbon dioxidului, oxidarea componentelor organice, cu descărcarea energiilor acceptabile
    • Prezența reziduală a ozonului, care este necesară pentru a se descompune termic sau catalitic
    • puternică dependență de concentrația de praf atunci când se utilizează ozon, folosind o descărcare barieră.

P Metoda lazmokatalitichesky

T lui este una destul de nouă metodă de tratament, care utilizează două metode cunoscute - plasma-chimice și catalitice. Plantele care funcționează pe baza acestei metode constă în două etape. Mai întâi - un reactor chimic cu plasmă (Ozonizer), al doilea - reactor catalitic. poluanți gazoși trec o zonă de descărcare de înaltă tensiune de la celule de descărcare și care interacționează cu produsele electrosinteză sunt distruse și se transformă în compuși inofensivi, până la CO2 și H2O Conversia adâncimii (curățare) depinde de energia specifică eliberată în zona de reacție. După ce reactorul chimic cu plasmă este supus finisare de purificare a aerului subțire în reactor catalitic. Sintetizat într-un reactor chimic cu plasmă de evacuare a gazului ajunge catalizatorul de ozon, care se descompune imediat în oxigen atomic și molecular activ. Reziduurile de substanțe poluante (radicali activi, atomi și molecule excitate) nu sunt distruse în reactor chimic cu plasmă, pe catalizator sunt distruse datorită oxidării profunde cu oxigen.

N Avantajele acestei metode sunt utilizarea reacțiilor catalitice la temperaturi mai mici (40-100 ° C), decât atunci când termo-catalitică metoda, ceea ce duce la creșterea duratei de viață catalizator, precum și la un consum de energie mai mic (la concentrații de substanțe nocive la 0,5 g / m³.).

H edostatkami această metodă sunt:

    • mare dependență de concentrația de praf, nevoia de pre-tratament la o concentrație de 3-5 mg / m³,
    • la concentrații mari de poluanți (mai mult de 1 g / m³), ​​costul echipamentului și costurile de exploatare depășesc costurile corespunzătoare în comparație cu metoda talon catalitic

Metoda F otokatalitichesky

Cu eychas studiat extensiv și a dezvoltat metoda de oxidare fotocatalitica a compușilor organici. Practic, în care se folosesc catalizatori pe bază de TiO2. care sunt iradiate cu lumină ultravioletă. Cunoscut intern «Daikin» purificatoare de aer firme japoneze folosind această metodă. Dezavantajul este ancrasare catalizatorului prin produșii de reacție. Pentru a rezolva această problemă utilizată în administrarea amestecului curățat de ozon, dar tehnologia este aplicabilă pentru o compoziție limitată de compuși organici și la concentrații scăzute.