7. Аппараты мокрой очистки воздуха.

- это устройства, в которых частицы пыли выделяются на каплях или пленках воды под действием сил инерции и броуновского движения:

«+»- позволяют удалять частицы пыли до 0,1 мкм;

- возможность очистки на ряду с пылью от паро- и газообразных компонентов;

- простота в удалении шлама;

- высокая степень очистки;

- возможность очистки газа при повыш.°t и повыш. Влажности, а также при опасности возгорания и взрывов очищ-х газов и уловленной пыли.

«-» - потребление воды и образование СВ, требующих дополнительной очистки;

- газы холодные и влажные в связи с чем плохо рассеиваются в атмосфере;

- возможность уноса капель жидкости и осаждение их на деталях оборудования (коррозия аппаратов очистки);

Полые форсуночные скрубберы. η=95-99%, d до 10мкм.

Представляют собой колонну круглого или прямоугольного сечения. По направлению газа и жидкости бывают противоточные, прямоточные и с поперечным подводом жидкости. В таких аппаратах ограничивают скорость воздуха (0,6-1,2 м/с).

1 – форсунки 2 – газораспределительная сетка

3 – бункер

Насадочный скруббер. η=90%, d>2мкм.

Представляют собой колонны заполненные насадками. Их используют для улавливания хорошо смачиваемой пыли, но при невысокой ее концентрации. По сравнению с полыми скрубберами в них осуществляется больший контакт пыли с водой (необходимость дополнительной очистки насадки).

Разновидностью насадочного скруббера является насадочный скруббер с подвижной насадкой. В кач-ве насадки используют шары из полимерных материалов(стекла или пористой резины – плотность насадки не д. превышать плотности жидкости). Оптимальный режим работы такого скруббера, когда насадка находится в режиме развитого псевдоразжижения.

Тарельчатые газопромыватели (барбатажные или пенные). η=95-99%, d>10мкм.

Имеют в своей конструкции провальные решетки, сквозь которые проходит загрязненный воздух и на которых находится слой жидкости. эти решетки имеют отверстия с размерами до 8мм.

Запыленный воздух проходит через отверстия решетки и барбатируясь через слой пены, очищается от пыли.

Газопромыватели ударно-инерционного действия. η=95% при d=5-30мкм и η=85-90%, d=2-5мкм.

Контакт газа с жидкостью осуществляется за счет удара газового потока о поверхность жидкости с последующим пропусканием газожидкостной взвеси через газожидкостный сепаратор. В результате такого взаимодействия образуются капли d=300-400мкм (они поступают в газожидкостный сепаратор). Газ с большой скоростью входит в колонну, при повороте на 180°C происходит инерционное осаждение частиц пыли на каплях жидкости.

Газопромыватели центробежного действия – обычные циклоны, у которых внутренняя стенка орошается водой, в которую погружаются частицы пыли (чем D меньше, тем η больше). η=95-99%, d=0,1-0,2 мкм

8. Системы очистки от паро- газообразных выбросов

- физико-химическая очистка - извлечение или обезвреживание тех или иных газо- и парообразующих примесей.

Классификация средств обезвреживания газообразных загрязнителей заключается в разделении по применяемым процессам. В основном для газоочистки используются средства химической технологии.

Известно четыре основных метода очистки воздуха от газообразных примесей:

- метод абсорбции;

- метод хемосорбции;

- метод адсорбции;

- метод термической нейтрализации.

Метод хемосорбции основан на поглощении газов и паров твердыми или жидкими поглотителями, в результате чего образуются малолетучие и малорастворимые соединения. Хемосорбцию рационально применять при низких концентрациях загрязнителей, содержащихся в очищаемых газовых смесях. Хемосорбция заключается в промывке очищаемого газа растворами, вступающими в химические реакции с содержащимися в газе отдельными газообразными компонентами, что позволяет извлечь их или обезвредить. Например, очистка газов от оксидов азота проводится с помощью известкового раствора. Степень очистки газа достигает при этом 95%.

Для превращения загрязнителей в безвредные вещества необходимо сочетание химических и физических процессов. С этой целью чаще всего используются процессы термического окисления и термической деструкции. При способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных и технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ используется термическая нейтрализация. Она проводится по трем схемам – каталитическое дожигание, термическое окисление, прямое сжигание.

Каталитическое дожигание (термокатализ) используется для превращения токсичных компонентов, содержащихся в отходящих газах в нетоксичные или менее токсичные путем их контакта с катализатором. Действие катализаторов проявляется в промежуточном химическом взаимодействии катализатора с реагирующими веществами, в результате чего образуются промежуточные соединения. В качестве катализаторов используют металлы или их соединения Pt, Pd, Cu и др. Катализаторы имеют вид шаров, колец или другую форму. Для каталитического дожигания необходима достаточная температура и скорость движения газов. Например, оксид углерода дожигается при температуре 316…343 оС, пропан – 293…332С и т.д.

Термической обработке с целью обезвреживания могут быть подвергнуты лишь вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода. В противном случае установки термообезвреживания переходят в разряд источников загрязнения атмосферы, и нередко - крайне опасных.

Термическое окисление используется в случае, когда сжигаемые газы имеют высокую температуру, но не содержат достаточно кислорода или когда концентрация горючих веществ незначительна и недостаточна для поддержания пламени. В первом случае процесс термического окисления проводят в камере с подачей свежего воздуха (дожигание СО, СmHn), а во втором – при подаче дополнительного природного газа. При этом происходит доокисление соединений при высокой температуре и достаточном количестве кислорода (например, доокисление оксида углерода в диоксид углерода, оксида серы в диоксид серы и т. д.).

Прямое сжигание используется в тех случаях, когда очищаемые газы обладают энергией горения, факельного сжигания горючих отходов. Так нейтрализуются HCN в факелах нефтехимических заводов. Соответствующие аппараты для обезвреживания газовых выбросов называются абсорберами, адсорберами, установками (печами) термодеструкции (пиролиза, крекинга, риформинга), термоокисления (дожигания), термокаталитическими установками (печами, реакторами), химическими реакторами. В пределах групп аппараты различают по конструкциям, типоразмерам и частным отличительным признакам. Методы очистки выбирают в зависимости от физико-химических свойств загрязняющего вещества, его агрегатного состояния, концентрации в очищаемой среде и др.