- •А.Г. Ветошкин процессы и аппараты газоочистки
- •8.2. Снижение выбросов двигателей внутреннего сгорания.
- •1. Источники загрязнения атмосферы вредными газовыми выбросами
- •Фоновые концентрации газов в естественных условиях
- •2. Классификация процессов и аппаратов очистки газовых выбросов
- •3. Абсорбционная очистка газов
- •Абсорбенты, применяемые для очистки отходящих газов
- •3.1. Технология абсорбционной очистки промышленных выбросов
- •3.2. Конструкции и принцип действия абсорберов
- •3.1.1. Насадочные абсорберы
- •Характеристика насадок
- •3.1.2. Тарельчатые абсорберы
- •3.1.3. Распыливающие абсорберы
- •3.3. Методы расчета абсорберов
- •3.2.1. Равновесие, движущая сила и кинетика абсорбции
- •3.2.2. Материальный баланс и уравнение рабочей линии абсорбции
- •3.2.3. Расчет процессов массопередачи в абсорберах
- •Из последних уравнений следует, что
- •Аналогично можно получить
- •Безразмерные величины
- •Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе определяют по уравнению
- •3.2.4. Расчет хемосорбционных аппаратов
- •Уравнение рабочей линии имеет вид
- •При быстрых необратимых реакциях второго порядка
- •3.2.5. Расчет основных размеров абсорберов.
- •3.2.6. Расчет насадочных абсорберов
- •Высоту слоя насадки определяют по уравнению
- •Гидравлическое сопротивление слоя сухой насадки
- •Значения коэффициентов
- •В соответствии с материальным балансом
- •В нижней части колонны –
- •В нижней части колонны –
- •В нижней части колонны –
- •Скорость захлебывания определим по уравнению
- •3.2.7. Расчет тарельчатых абсорберов
- •3.2.8. Расчет распыливающих абсорберов
- •3.4. Десорбция загрязнителей из абсорбентов
- •4. Адсорбционная очистка газов
- •Характеристика и области применения активных углей
- •4.1. Технология адсорбционной очистки промышленных выбросов
- •Очистка газов от оксидов азота
- •Очистка газов от диоксидов серы
- •Очистка от хлора и хлорида водорода
- •Очистка газов от сероводорода
- •4.2. Устройство и принцип действия адсорберов
- •4.2.1. Адсорберы периодического действия
- •4.2.2. Адсорберы непрерывного действия
- •4.3. Принципы расчета адсорберов
- •4.3.1. Адсорбционное равновесие
- •4.3.2. Материальный баланс адсорбции
- •4.3.3. Кинетические характеристики адсорбции
- •4.3.4. Расчет адсорберов периодического действия
- •Тогда высота адсорбата (адсорбционной зоны) в адсорбере составит
- •Число единиц переноса определяется выражением:
- •4.3.5. Расчет адсорберов непрерывного действия
- •4.4. Десорбция адсорбированных продуктов
- •5. Конденсационная очистка газов и паров
- •5.1. Принцип конденсационной очистки
- •5.2. Типы и конструкции конденсаторов
- •5.3. Расчет конденсаторов
- •Для стационарного процесса теплопередачи справедливо равенство
- •6. Термокаталитическая очистка газовых выбросов
- •7. Термическая обработка газовых выбросов
- •7.1. Установки термообезвреживания газовых выбросов
- •7.2. Принципы расчета установок термообезвреживания
- •При значительных концентрациях горючих загрязнителей расход дымовых газов рассчитывают по выражению:
- •8. Очистка газовых выбросов автомобильного транспорта
- •8.1. Характеристика выбросов двигателей внутреннего сгорания
- •Примерный состав выхлопных газов автомобилей
- •8.2. Снижение выбросов двигателей внутреннего сгорания
- •8.3. Нейтрализация выхлопов двигателей внутреннего сгорания
- •8.4. Улавливание аэрозолей, выбрасываемых дизельным двигателем
- •9. Оценка эффективности устройств для очистки газовых выбросов
- •10. Выбор вариантов газоочистки
- •Приложение п.4
- •Физико-химические свойства веществ
8.2. Снижение выбросов двигателей внутреннего сгорания.
8.3. Нейтрализация выхлопов двигателей внутреннего сгорания.
8.4. Улавливание аэрозолей, выбрасываемых дизельным двигателем.
9. Оценка эффективности устройств для очистки газовых выбросов.
10. Выбор вариантов газоочистки.
Литература.
Приложения.
Введение
На современном этапе для большинства промышленных предприятий очистка вентиляционных выбросов от вредных веществ является одним из основных мероприятий по защите воздушного бассейна.
Обезвреживание выбросов предполагает либо удаление вредных примесей из инертного газа-носителя, либо превращение их в безвредные вещества. Оба принципа могут быть реализованы через различные физические и химические процессы, для осуществления которых требуются определенные условия. Расчеты процессов и аппаратов газоочистки при их проектировании должны быть направлены на создание условий, обеспечивающих максимально полное обезвреживание выбросов.
В настоящее время используются различные методы улавливания и обезвреживания паро- и газообразных веществ из воздуха. На практике применяют следующие способы очистки газа: абсорбционный, адсорбционный, каталитический, термический и др.
Методики расчета аппаратов для физико-химической очистки газов базируются на закономерностях тепло- и массообмена. При этом используются элементы теории подобия диффузионных процессов.
Цель настоящего учебного пособия - систематизировать сведения по массообменным, физико-химическим и термическим процессам, методические подходы к расчету оборудования по абсорбции и адсорбции, каталитическому и термическому обезвреживанию вредных примесей из промышленных, вентиляционных и транспортных выбросов. Приводятся необходимые сведения по устройству, работе и расчету типового оборудования, а также справочные материалы. Изложение материала сопровождается примерами расчета, которые облегчают усвоение теоретических вопросов.
1. Источники загрязнения атмосферы вредными газовыми выбросами
Промышленное производство и другие виды хозяйственной деятельности людей сопровождаются выделением в воздух помещений и в атмосферный воздух различных веществ, загрязняющих воздушную среду.
Многие технологические процессы на предприятиях металлургической, химической, нефтехимической промышленности, в ряде цехов машиностроительных заводов, на многих других производствах сопровождаются поступлением вредных газов и паров в атмосферный воздух. Активным загрязнителем атмосферного воздуха является транспорт, в первую очередь, автомобильный.
На выбросы энергетических объектов приходится около 60%, транспорт 20…25%, промышленность 15…20%. В связи со значительным увеличением автомобильного парка постоянно возрастает его роль в загрязнении атмосферного воздуха. Легковой автомобиль выбрасывает оксида углерода СО до 3 м3/г, грузовой - до 6 м3/г (3…6 кг/ч).
К загрязнениям относятся вещества, содержащиеся в атмосфере в концентрациях, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на человека, животных и растения, здания и сооружения, материалы и оборудование. Некоторые газы (диоксид серы, оксиды азота и др.) обычно присутствуют в атмосфере в низких (фоновых) концентрациях, не опасных для объектов биосферы.
В табл. 1.1 приведены фоновые концентрации газов в естественных, не загрязненных антропогенной деятельностью условиях, в приземном слое атмосферы (нижняя тропосфера).
Таблица 1.1.