замърсяването на въздуха Пречистване

В момента има много различни методи за почистване на въздуха от различни вредни примеси. Основните методи са:

    • метод на абсорбция.
    • метод на адсорбция.
    • Термично доизгаряне.
    • Каталитични методи.
    • методи озон.
    • Плазма-химични методи.
    • Плазма-каталитичен метод.
    • Фотокаталитичен метод.

метод на абсорбция

А bsorbtsiya е процесът на разтваряне на газообразен компонент в течен разтворител. Абсорбция система се разделя на воден и неводен. В последния случай обикновено се прилага ниско летлива органична течност. Течността, използвана за абсорбция само веднъж или извършва регенерация неговото разпределяне замърсител в чиста форма. Схеми използват един абсорбер се използва в случаите, когато абсорбцията е директно води до получаване на крайния продукт или междинния продукт. Както може да се споменат примери:

    • получаване на минерални киселини (абсорбция на SO3 в сярна киселина, за усвояване на азотни оксиди в азотна киселина);
    • получаване на соли (алкална абсорбция разтвор на азотни оксиди за получаване нитрит-нитрат алкохол, абсорбционни водни разтвори на вар или варовик за производство на калциев сулфат);
    • други вещества (NH3 абсорбция на вода за производство на воден разтвор на амоняк и т.н.).

Метод dsorbtsionny

метод А dsorbtsionny е един от най-разпространените начини за опазване на въздуха от замърсяване басейн. Само в Съединените щати, въведена и работи успешно хиляди адсорбционни системи. Основните промишлени адсорбентите са активиран въглен и композитни оксиди импрегнирани сорбенти. Активен въглен (AC) са неутрални по отношение на полярни и неполярни молекули адсорбирани съединения. Това е по-малко селективно от много други сорбенти, и е един от малкото подходящи за работа в мокри газови потоци. Активният въглен се използва по-специално за лечение на газ от неприятния мирис вещества, възстановяване на разтворителя и т.н.

На ksidnye адсорбенти (ОА) имат по-висока селективност към полярни молекули поради тяхната неравномерно разпределение на електрически потенциал. Техният недостатък е, загуба на ефективност в присъствието на влага. Този клас ОА включват силициев диоксид, синтетичен зеолит, алуминиев оксид.

М може да се разграничат следните основни методи за процеси за пречистване на адсорбционната:

    • След адсорбцията се извършва десорбира и възстановени капан компоненти за повторна употреба. По този начин, улавяне различни разтворители, въглероден дисулфид в производството на синтетични влакна и редица други примеси.
    • След адсорбция на примеси се изхвърля и се подлага на термично или каталитично след изгаряне. Този метод се използва за пречистване на отработените газове на химико-фармацевтичната промишленост и боя производство, хранително-вкусовата промишленост и други индустрии. Този тип на пречистване адсорбция икономически оправдано при ниски концентрации на замърсители и (или) многокомпонентни замърсители.
    • След пречистване, адсорбента не се регенерира, и се подлага на, например, изхвърляне или изгаряне заедно с твърдо хемисорбиран замърсителя. Този метод е подходящ при използване на евтини адсорбенти.

термично доизгаряне

Ozhiganov D е метод за неутрализиране на газове от термично окисление на различни замърсители, предимно органични, в почти безвредни или по-малко вредни предимно СО2 и Н2 О. Конвенционални температура повторното изгаряне за повечето от съединенията са в обхвата 750-1200 ° С Използването на топлинна методи изгаряне може да се постигне пречистване около 99% газ.

W кокошка предвид възможността и целесъобразността на топлинна неутрализация е необходимо да се разгледа естеството на получените продукти на горенето. Продукти от горивни газове, съдържащи серни съединения, халогени, фосфор, може да надвишава изходен емисиите на газ за токсичност. В този случай, ние се нуждаем от повече почистване. Термично доизгаряне много ефективен при неутрализация на газове, съдържащи токсични veschestvav форма органични твърди вещества (сажди, въглеродни частици, дървен прах, и т.н.).

В azhneyshimi фактори, определящи възможността за термично неутрализация са енергийните разходи (гориво), за да се гарантират високи температури в реакционната зона, калории неутрализира замърсители възможност подгряване почистените газове. Увеличаването на концентрациите на изгаряне на примесите води до значително намаляване на разхода на гориво. В някои случаи, процесът може да продължи autothermally, т. Е. режим на работа се поддържа само от топлината на реакцията на дълбоко окисление на вредни примеси и подгряване на отработените газове от неутрализира изходен смес.

N rintsipialnuyu трудност използване термично доизгаряне създава образуването на вторични замърсители като азотни оксиди, хлор, SO2 и др.

методи Т ermicheskie са широко използвани за почистване на токсични отпадъчни газове от горивни съединения. Разработен инсталация след изгаряне през последните години, са компактни и ниска консумация на енергия. Използването на термични методи за ефективно доизгаряне многокомпонентен прах и прах натоварено димни газове.

Каталитични методи

От каталитичен газ методи за почистване са универсални. Те могат да бъдат използвани за да се освободи газове от серни оксиди и азот, различни органични съединения, въглероден окис и други токсични замърсители. Каталитични методи позволяват да конвертирате замърсителите в безвредни, по-малко вредни или дори полезно. Те позволяват да се обработи многокомпонентни газове с ниски начални концентрации на вредни примеси, за да се постигне висока степен на пречистване, за провеждане на процеса непрекъснато, за да се избегне образуването на вторични замърсители. Използването на каталитични методи често се ограничава от трудността за намиране и производство подходящ за непрекъсната работа и достатъчно евтини катализатори. Хетерогенни каталитично преобразуване на газови примеси в реактор, твърд катализатор, зареден в формата на порьозни гранули, пръстени, топчета или блокове, имащи структура, подобна на клетъчен. Химическа преобразуване се случва върху вътрешната повърхност на разработената катализаторът е 1,000 м / г.

Като ефективни катализатори, които намират приложение в практиката, служат различни вещества - от минерали, които се използват почти без предварителна обработка и обикновени насипни метали комплексните съединения на предварително определен състав и структура. Обикновено каталитичната активност е показана чрез твърдо вещество с йонни или метални връзки, имащи силен interatomic области. Едно от основните изисквания за катализатора - в нейната структура стабилност при реакционните условия. Например, метали не трябва в реакцията превърнати в неактивни съединения.

Със срок неутрализация катализатори се характеризират с висока активност и селективност, механична якост и устойчивост на отрови и температури. Промишлени катализатори произведени под формата на пръстени, и пита единици имат ниско хидродинамично съпротивление и висока външна повърхностна площ.

H места представляват основен широко каталитични методи неутрализация на отработените газове на катализатор с неподвижен слой. Можем да различим два коренно различен метод на процеса на почистване на газ - в стационарни и нестационарни режими изкуствено генерирани.

1. стационарна метод.

N riemlemye да практикуват на размера на химични реакции се постига най-евтини промишлени катализатори при температура 200-600 ° С След предварително пречистване от прах (20 мг / m³) и различните катализаторни отрови (As, Cl2, и т.н.), газове обикновено имат много по-ниска температура.

N odogrev газове до необходимата температура може да се извършва чрез инжектиране на горещи газове или с електрически нагревател. След преминаване през катализаторните слоеве обелени газове в атмосферата, което изисква значително количество енергия. За да се намали консумацията на енергия е възможно, ако отпадъчна топлина се използва за нагряване на газове, влизащи пречистване. За нагряване обикновено са цилиндрични рекуперативни топлообменници.

W Ith определени условия, когато концентрацията на горими замърсители в отработените газове е по-голяма от 4-5 г / m³, прилагането на метода съгласно схемата с топлообменника избягва допълнителни разходи.

T Какви устройства могат да работят ефективно само при постоянна концентрация (разходи), или с помощта на сложни автоматизирани системи за управление на процеса.

Т Hese проблеми могат да бъдат преодолени чрез извършване на почистване на газ в преходно режим.

2. нестационарни метод (обръщане на процеса).

P Evers процес включва филтриране периодична промяна посоки на газовата смес в слоя на катализатора чрез специални клапани. Метод protekaetsleduyuschim начин. леглото на катализатора се загрява предварително до температура, при която каталитичен процес се извършва при висока скорост. След това устройството се подава пречистен газ с ниска температура, при която степента на химична конверсия е незначително. От директен контакт с твърд материал газ се нагрява и започва да ходи по забележим скорост каталитична реакция в слоя на катализатора. Слоят от твърд материал (катализатор), като топлина на газа, постепенно се охлажда до температура, равна на температурата на входящия газ. Тъй като реакционната топлина се генерира в температурата на слоя може да надвишава температурата на първоначалното нагряване. топлинна вълна, генерирана в реактора, който се движи в посока на филтруване на реакционната смес, т.е. към изхода на леглото. Периодичната смяна на доставките на газ в обратна посока позволява да се запази горещата вълна в рамките на слой произволно дълго.

N Предимство на този метод в стабилността на колебанията на запалими смеси и липсата на топлообменници.

SIC посока на каталитични термични методи е да се осигури евтини катализатори, за да работят ефективно при ниски температури и са устойчиви на различни отрови, както и разработването на енергийно-ефективни процеси с ниско оборудване капиталови разходи. Повечето каталитични топлинна маса методи на приложение намират при почистване газове от азотни оксиди, неутрализация и изхвърляне на различни серни съединения, неутрализация на органични съединения и СО.

А концентрации D под 1 г / m³ и големи количества пречистени газове използват термоката- метод изисква висока консумация на енергия, както и голямо количество катализатор.

методи на озон

На методи лента се използват за неутрализиране на димния газ SO2 (NOx) и обезмирисяване газови емисии от промишлени предприятия. Въвеждане на озон ускорява окислителната реакция на НЕ на NO2 и SO2 да SO3. След образуването на NO2 и SO3 в димния газ, въведен в амоняк смес и изолиране на образуват сложни торове (амониев сулфат и нитрати). Времето за контакт на газа с озон, необходимо за пречистване на SO2 (80-90%) и NOx (70-80%) е 0,4 - 0,9 сек. консумация на енергия за метода на пречистване озон газ се оценява в 4-4.5% от еквивалент агрегат, който очевидно е основната причина за задържа промишленото приложение на този метод.

Рилагането озон обезмирисяване газови емисии се основава на окислителното разлагане на зловонни вещества. В една група методи, озон се въвежда директно в почистват газове, други газове преди промиват с озонирана вода. Прилагане на последващото предаване на озонирана газ през слоя от активен въглен или podachuego катализатора. При въвеждане на озон и след преминаване на газа през температура катализатор превръщане на такива вещества като амини, ацеталдехид, сероводород и dr.ponizhaetsya до 60-80 ° С Катализаторът се използва като Pt / Al2 О3. и оксиди на мед, кобалт, желязо върху опора. Основното приложение на намерени в пречистването на газове, които се отделят по време на преработката на сурово месо животно (мазнини) мелници и в ежедневието методите на озон дезодориращо.

P lazmohimichesky метод

N lazmohimichesky метод се основава на преминаване през високоволтов разряд въздушната смес с вредни примеси. Употреба, като правило, въз основа на Озонатори бариера, коронен разряд или плъзгащи се или пулсираше при висока честота на електростатични заряди. въздух преминаване ниска температура на плазмата с примеси бомбардирани от електрони и йони. В резултат на това в газова среда, образувана от атомен кислород, озон, хидроксилни групи, възбудени молекули и атоми, които са включени в плазма химически реакции на вредни примеси. Основните насоки за прилагането на този метод за отстраняване на SO2. NOx и органични съединения. Използване на амоняк, докато неутрализиране на SO2 и NOx, за да се получи прахообразна реактор торове (NH4) 2 SO4 и NH4 NH3. се филтрува.

Н edostatkom този метод са:

    • недостатъчно пълно разлагане на вредни вещества на вода и въглероден диоксид, окисляването на органични компоненти, с разреждане на приемливи енергии
    • остатъчен присъствие на озон, което е необходимо за да се разложи термично или каталитично
    • Силна зависимост от концентрацията на прах, когато се използва озон, използвайки освобождаване бариера.

P lazmokatalitichesky метод

Т му е сравнително нов метод за лечение, който използва два известни методи - плазма-химични и каталитично. Растения, работещи на базата на този метод се състои от два етапа. Първо - плазма химически реактор (озонатор), а вторият - на каталитичен реактор. Газообразни замърсители преминаващи освобождаване зона с високо напрежение в газоразрядни клетки и взаимодействащи с electrosynthesis продукти са унищожени и се превръщат в безвредни съединения, до СО2 и Н2 О. превръщане дълбочина (почистване) зависи от конкретния енергията, освободена в реакционната зона. След плазма химически реактор се подлага на завършване тънък пречистване на въздуха в каталитичната реактора. Синтезиран в газоразряден плазма химически реактор достига катализатор озон, при което веднага се разлага на активното атомен и молекулярен кислород. Остатъци от замърсяващи вещества (активни радикали, възбудени атоми и молекули) не се разрушават в химически реактор плазма, върху катализатора са унищожени поради дълбоко окисляване с кислород.

N Предимствата на този метод са използването на каталитични реакции при температури по-ниски (40-100 ° С), отколкото когато термо-каталитичен метод, който води до увеличаване на катализатор живот, както и до по-малка консумация на енергия (при концентрация на вредни вещества до 0,5 г / m³.).

Н edostatkami този метод са:

    • висока зависимост от концентрацията на прах, необходимостта от предварителна обработка на концентрация 3-5 мг / m³,
    • при високи концентрации на замърсители (повече от 1 г / m³), ​​разходите за оборудване и оперативни разходи надвишават съответните разходи в сравнение с каталитичен метод топчета

Метод F otokatalitichesky

С eychas широко проучени и разработени метода на фотокаталитичния окисление на органични съединения. По принцип, при който се използват катализатори, базирани на ТЮ2. който се облъчва с ултравиолетова светлина. Известен вътрешен «Daikin» пречистватели на въздуха японски фирми, използващи този метод. Недостатъкът е замърсяване на катализатора от реакционни продукти. За да се реши този проблем, използвани при прилагане на почистената смес от озон, но технологията е приложима за ограничен състав от органични съединения, и при ниски концентрации.