|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Тарельчатый абсорбер Насадочный абсорбер
Для абсорбции средне- и плохорастворимых газов компоновка труб Вентури двух или трехступенчатая противоточная либо труба Вентури и насадочная башня. Насадочные башенные абсорберы являются одними из первых
Настоящие требования к чистоте газовых выбросов достаточно строги. По некоторым компонентам ПДК в выбрасываемом газе можно достичь применением двухступенчатой промывки газа. В этом случае противоточная схема: первый абсорбер по ходу газа является продукционным, второй санитарным (например, очистка газа от SO2 с получением сульфит-бисульфитного раствора). Допускается орошение абсорберов разными по составу реагентики растворами, что позволяет получать специфический продукт и высокую степень очистки. Перспективно применение абсорберов в циклических технологиях.
Аппараты для абсорбции газовых компонентов
Для очистки газов от вредных примесей в качестве абсорбентов обычно применяют водные растворы химикатов, используемых в цикле производства, в некоторых случаях – чистая вода, а иногда другие поглотители. Аппараты, в которых осуществляются абсорбционные процессы, называются абсорберами. Как и другие процессы массопередачи, абсорбция протекает на поверхности раздела фаз. Поэтому абсорберы должны иметь развитую поверхность соприкосновения между жидкостью и газом. По способу образования этой поверхности абсорберы можно условно разделить на следующие группы: 1. Поверхностные и пленочные. 2. Насадочные. 3. Барботажные (тарельчатые). 4. Распыливающие.
Поверхностные и пленочные абсорберы
Примером колоссального поверхностного абсорбера могут служить водные бассейны, поглощающие газовые компоненты воздуха. Поверхностью массообмена в поверхностных абсорберах служит зеркало жидкости. Интенсивность массопередачи при поверхностной абсорбции мала. Поэтому в настоящее время аппараты, основанные на поверхностной абсорбции, применяются редко. Пленочная абсорбция протекает в тонкой пленке жидкости, движущейся по твердой инертной поверхности. Чаще всего течение жидкости происходит под действием силы тяжести, и пленка образуется на вертикальной поверхности. Известны три типа пленочных абсорберов: трубчатые (жидкость в виде пленки стекает по внутренней поверхности труб), с листовой плоско-параллельной насадкой и с восходящим движением пленки. Трубчатые пленочные абсорберы представляют собой вертикальные кожухотрубчатые теплообменники (рис. 21).
Рис. 21 Трубчатые пленочные абсорберы
По внутренней поверхности труб сверху стекает поглотитель, газ движется снизу вверх. В межтрубное пространство подается охлаждающий или нагревающий агент для поддержания необходимой температуры при абсорбции. Необходимое условие нормальной работы трубчатых абсорберов – равномерное распределение жидкости по трубам, для чего необходима тщательная установка аппарата по вертикали. Для подачи жидкости на внутреннюю поверхность труб используют специальные приспособления. Абсорберы с листовой насадкой представляют колонну, в которой вертикально закреплена листовая насадка из стали, асбоцементных плит, дерева, пластмасс, ткани. Листы могут быть сплошь гладкими, перфорированными, гофрированными поперек и вдоль. Необходимое условие работы абсорберов этого типа — тщательная установка пластин и равномерное распределение жидкости. Абсорберы трубчатые и с листовой насадкой могут работать как при прямотоке, так и при противотоке. Скорость газов в свободном сечении поддерживается в пределах 2—3 м/с. Жидкость стекает по насадке под действием силы тяжести. Абсорберы с восходящим движением пленки так же, как и трубчатые, выполняются в виде кожухотрубчатых теплообменников и состоят из пучка труб, закрепленных в трубных досках. Принцип действия этих аппаратов основан на том, что газ, движущийся снизу вверх с большой скоростью (от 10 до 40 м/с), увлекает жидкую пленку вверх. Жидкость поступает через щели в трубах. При выходе из трубок жидкость отделяется в верхней части аппарата, используемой как сепаратор. В этих абсорберах достигаются высокие значения коэффициентов массопередачи, но вместе с тем гидравлическое сопротивление их относительно велико.
Насадочные абсорберы
Широкое распространение в промышленности в качестве абсорберов получили колонны, заполненные насадкой — твердыми телами различной формы. В насадочной колонне насадка укладывается на опорные решетки, имеющие отверстия или щели для прохождения газа и стока жидкости. Последняя с помощью распределителя равномерно орошает насадочные тела и стекает вниз. По всей высоте слоя насадки равномерное распределение жидкости по сечению колонны обычно не достигается, что объясняется пристеночным эффектом — большей плотностью укладки насадки в центральной части колонны, чем у ее стенок. Вследствие этого жидкость имеет тенденцию растекаться от центральной части колонны к ее стенкам. Поэтому для улучшения смачивания насадки в колоннах большого диаметра насадку иногда укладывают слоями (секциями), высотой 2–3 м и под каждой секцией, кроме нижней, устанавливают перераспределители жидкости. В качестве насадки наиболее часто используется хордовая (из деревянных досок, поставленных на ребро, с зазорами для прохода газа) и кольца Рашига. Такие кольца небольших размеров (диаметром до 50 мм) засыпают внавал, а крупные (диаметром от 50 мм и выше) укладывают рядами в так называемую «регулярную насадку». Кроме этих насадок, часто встречаются еще насадки из металлических сеток, спиралей, стружки. За рубежом применяется седлообразная керамическая насадка (из седел «Берля» и седел «Инталокс»). В качестве насадки используют также засыпаемые навалом в колонну куски кокса или кварца размерами 25—100 мм. Однако вследствие ряда недостатков (малая удельная поверхность, высокое гидравлическое сопротивление и т. д.) кусковую насадку сейчас применяют редко. Для того, чтобы насадка работала эффективно, она должна удовлетворять следующим основным требованиям: 1. Обладать большой поверхностью в единице объема. 2. Хорошо смачиваться орошающей жидкостью. 3. Оказывать малое гидравлическое сопротивление газовому потоку. 4. Равномерно распределять орошающую жидкость. 5. Быть стойкой к химическому воздействию жидкости и газа, движущихся в колонне. 6. Иметь малый удельный вес. 7. Обладать высокой механической прочностью. 8. Иметь невысокую стоимость. Насадок, полностью удовлетворяющих всем указанным требованиям, не существует, так как, например, увеличение удельной поверхности насадки влечет за собой увеличение гидравлического сопротивления аппарата и снижение предельных нагрузок. Чем больше размеры элемента насадки, тем выше допустимая скорость газа (и соответственно производительность абсорбера) и ниже его гидравлическое сопротивление. Основными достоинствами насадочных колонн являются простота устройства и низкое гидравлическое сопротивление. Недостатки: трудность отвода тепла и плохая смачиваемость насадки при низких плотностях орошения. Отвод тепла из этих аппаратов и улучшение смачиваемости достигаются путем рециркуляции абсорбента, что усложняет и удорожает абсорбционную установку. Для проведения одного и того же процесса требуются насадочные колонны обычно большего размера, чем барботажные. Насадочные колонны мало пригодны при работе с загрязненными жидкостями. Для таких жидкостей в последнее время стали применять абсорберы с «плавающей» насадкой. В этих абсорберах в качестве насадки используются легкие полые или сплошные пластмассовые шары, которые при достаточно высоких скоростях газа переходят во взвешенное состояние. В абсорберах с «плавающей» насадкой допустимы более высокие скорости газа, чем в абсорберах с неподвижной насадкой. При этом увеличение скорости газа приводит к большему расширению слоя шаров и, следовательно, к незначительному увеличению гидравлического сопротивления аппарата.
Барботажные абсорберы
Барботажные абсорберы подразделяются на три основные группы: со сплошным барботажным слоем; со ступенчатым контактом тарельчатого типа; с механическим перемешиванием жидкости. Конструкция простейшего абсорбера со сплошным барботажным слоем показана на рис. 22.
Рис. 22 Абсорберы со сплошным барботажным слоем:
В аппаратах этого типа наблюдается перемешивание жидкости по высоте, и движущая сила по высоте аппарата практически постоянна. Поэтому при высоких коэффициентах массопередачи и развитой поверхности контакта фаз эффективность аппарата низка и мало зависит от высоты слоя пены. Абсорберы со ступенчатым контактом имеют в одном корпусе несколько тарелок, расположенных друг над другом. На каждой тарелке образуется барботажный слой и таким образом осуществляется ступенчатый контакт.
Распыливающие абсорберы
Массопередача в них происходит при движении капель в потоке газа. Поверхность контакта фаз образуется вследствие распыления жидкости на капли. Распыливаюшие абсорберы можно подразделить на полые, скоростные, прямоточные и механические. Полые распыливающие абсорберы представляют собой пустотелые колонны, в которых движется газ, а жидкость подается через распылители, расположенные в верхней части аппарата (рис. 23).
Рис. 23 Полые распылевающие абсорберы
Иногда устраивают несколько ярусов распылителей на разной высоте. Применяют также устройства для отделения жидкости от газа перед нижерасположенным ярусом распылителей. При установке распылителей в верхней части и движении газа снизу вверх формально осуществляется противоток. Однако в действительности эти аппараты по эффективности ближе к аппаратам с полным смешением газа и жидкости вследствие вертикальной циркуляции и перемешивания газа. Средняя движущая сила в таких аппаратах ниже, чем с истинным противотоком. При введении поглотителя в несколько ярусов противоток вообще отсутствует. Отделение жидкости от газа перед каждым последующим ярусом распылителей позволяет создать ступенчатый контакт и таким образом организовать противоток. Основной недостаток полых абсорберов — низкие скорости массопередачи из-за плохого заполнения факела распыленной жидкости, низких скоростей газа во избежание брызгоуноса (до 1 м/с), низкой средней движущей силы абсорбции. Полые абсорберы плохо работают при низкой плотности орошения. Расход энергии на распыление жидкости значителен. В полых абсорберах распределение газа по сечению аппарата неравномерное. Для уменьшения неравномерности применяют различные приспособления: пережим газов, слой насадки, распределительные решетки, тангенциальный ввод газа, улучшающие распределение газа. Достоинства полых распыливающих абсорберов: низкое гидравлическое сопротивление, простота конструкции, низкая стоимость и возможность работы с сильно загрязненными газами, а также при соответствующих конструкциях форсунок — с загрязненной жидкостью.
Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы
Повышение скорости газов приводит к уносу капель поглотителя. Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы работают при скоростях газа от 20 м/с и выше, причем вся жидкость уносится с газом и отделяется в специальном сепараторе. Основной аппарат этой группы — абсорбер Вентури и его модификации. К распыливаюшим относятся также механические абсорберы, в которых разбрызгивание жидкости производится с помощью вращающихся устройств, т. е. с подводом внешней энергии для образования возможно большей поверхности контакта фаз между газом и жидкостью. Механические абсорберы компактнее и эффективнее распыливаюших абсорберов других типов. Однако они значительно сложнее по устройству и требуют больших затрат энергии на осуществление процесса.
Адсорбция
Адсорбцией называется процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси твердым веществом — адсорбентом. Поглощаемое вещество носит название адсорбата или адсорбтива. Процессы адсорбции избирательны и обычно обратимы. Благодаря их обратимости становится возможным выделение поглощенных веществ из адсорбента или проведение процесса десорбции. Механизм процесса адсорбции отличается от механизма абсорбции вследствие того, что извлечение веществ осуществляется твердым, а не жидким поглотителем. Каждый из этих сорбционных процессов имеет свои области применения, где его использование дает большой технико-экономический эффект. Адсорбция применяется главным образом при небольших концентрациях поглощаемого вещества в исходной смеси, когда требуется достичь практически полного извлечения адсорбтива. В тех случаях, когда концентрация поглощаемого вещества в исходной смеси велика, обычно выгоднее использовать абсорбцию. Различают физическую и химическую адсорбцию. Физическая адсорбция обусловлена взаимным притяжением молекул адсорбента и адсорбата и не сопровождается химическим взаимодействием адсорбированного вещества с поглотителем. При химической адсорбции, или хемосорбции в результате химической реакции между молекулами поглощенного вещества и поверхностными молекулами поглотителя возникает химическая связь.
ХАРАКТЕРИСТИКА АДСОРБЕНТОВ И ИХ ВИДЫ
В качестве адсорбентов применяются пористые твердые вещества с большой удельной поверхностью. Адсорбенты характеризуются своей поглотительной или адсорбционной способностью, определяемой концентрацией адсорбтива в единице массы или объема адсорбента. Поглотительная способность адсорбента по отношению к данному веществу зависит от температуры и давления, при которых производится адсорбция, и от концентрации поглощаемого вещества. Максимально возможная при данных условиях поглотительная способность адсорбента условно называется его равновесной активностью. В промышленности в качестве поглотителей при санитарной очистке газов применяют главным образом активные угли, а иногда и минеральные адсорбенты (силикагель, цеолиты и др.), а также синтетические ионообменные смолы (иониты).
Активные угли
Высокопористые активные угли получают путем сухой перегонки углеродосодержащих веществ (дерева, костей и др.) и активирования полученных углей для повышения их пористости. Активирование осуществляют прокаливанием угля при температурах 900°С, а также другими способами, например, удалением из пор угля смол и некоторых других продуктов сухой перегонки путем их экстрагирования органическими растворителями, окислением кислородом воздуха и др. Для повышения активности углей в них часто перед обугливанием вводят активизирующие добавки (растворы хлористого цинка, кислот, щелочей и др.). Удельная поверхность активных углей колеблется от 600 до 1700 м2/г.
Десорбция
Извлечение адсорбированного вещества из твердого поглотителя (десорбция) является необходимой составной частью всех процессов адсорбции, проводимых в замкнутом цикле. К числу основных методов десорбции (регенерации адсорбента) относятся: вытеснение из адсорбента поглощенных компонентов посредством агентов, обладающих более высокой адсорбционной способностью, чем поглощенные компоненты; испарение поглощенных компонентов, обладающих относительно высокой летучестью, путем нагрева слоя адсорбента. В некоторых случаях для удаления из адсорбента смолообразных и других продуктов, образующихся в результате побочных процессов, окончательную очистку адсорбента осуществляют выжиганием этих компонентов (окислительная регенерация адсорбента). На практике процессы десорбции обычно осуществляются путем пропускания пара или газа, не содержащего адсорбтива, через слой адсорбента после завершения прямого процесса (адсорбции). Для повышения скорости извлечения десорбцию проводят наиболее часто при повышенных температурах, например, пропуская через слой адсорбента предварительно нагретый десорбирующий агент. В качестве десорбирующих агентов используют острый насыщенный или перегретый водяной пар, пары органических веществ, а также инертные газы. После проведения процесса десорбции слои адсорбента обычно подвергают сушке и охлаждению. Десорбцию острым водяным паром наиболее часто применяют в процессах рекуперации летучих растворителей на активном угле. При этом основная масса поглощенного вещества выделяется из поглотителя в начале десорбции. По мере приближения к концу процесса скорость его значительно снижается, а расход водяного пара на единицу десорбируемого продукта сильно возрастает. Поэтому из технико-экономических соображений адсорбируемое вещество извлекают из поглотителя не полностью, оставляя некоторое количество его в адсорбенте.
Устройство адсорберов
Процессы адсорбции могут проводиться периодически (в аппаратах с неподвижным слоем адсорбента) и непрерывно — в аппаратах с движущимся или кипящим слоем адсорбента, а также в аппаратах с неподвижным слоем — в установке из двух или большего числа адсорберов, в которых отдельные стадии процесса протекают не одновременно. Наиболее часто применяются цилиндрические адсорберы с неподвижным слоем теплоносителя вертикального и горизонтального типов (рис. 24).
Рис. 24 Адсорберы с неподвижным слоем теплоносителя вертикального и горизонтального типов
Периодические процессы адсорбции часто проводятся четырехфазным способом, при котором процесс проходит в четыре стадии. Первая стадия — собственно адсорбция, т. е. насыщение поглотителя адсорбируемым веществом. Парогазовая смесь подается в корпус 1 аппарата через штуцер 2, проходит через слой поглотителя (на рисунке заштрихован) и выходит через штуцер 3. Вторая стадия — десорбция поглощенного компонента из поглотителя. Подача паро-газовой смеси прекращается, и в аппарат подается водяной пар через барботер 4 или через штуцер 3. Смесь паров десорбированного компонента и воды удаляется через штуцер 5. Конденсат пара отводится из аппарата после десорбции через штуцер 6 или 5. Третья стадия — сушка поглотителя. Перекрывается вход и выход водяного пара, после чего влажный поглотитель сушится горячим воздухом, поступающим в аппарат через штуцер 2 и выходящим из аппарата через штуцер 3. Четвертая стадия — охлаждение поглотителя. Прекращается подача горячего воздуха, после чего поглотитель охлаждается холодным воздухом, поступающим в аппарат через штуцер 2; отработанный воздух удаляется через штуцер 3. По окончании четвертой стадии цикл работы аппарата начинается снова. Загрузку и выгрузку поглотителя производят периодически через люки 7 и 8. В случае отсутствия одной из последних двух стадий (охлаждение угля или его осушка) метод проведения процесса будет называться трехфазным. Существует также двухфазный метод, при котором в прошедший регенерацию водяным паром горячий и влажный уголь подаются последовательно горячая и холодная паро-воздушная смесь (первая стадия). При этом процессы сушки и охлаждения угля идут одновременно с процессов поглощения. По окончании первой стадии осуществляется десорбция поглощенных веществ водяным паром (вторая стадия). Выбор метода работы производится на основании технико-экономических показателей. Для уменьшения потерь тепла в окружающую среду (при десорбции и сушке поглотителя) адсорберы покрывают тепловой изоляцией.
6. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ Окислительный метод очистки газовых выбросов заключается в том, чтобы превратить (окислить) токсические компоненты промышленных выбросов в вещества безвредные (или менее вредные) для окружающей среды. Этот метод применяется в двух разновидностях: а) низкотемпературное каталитическое окисление (с утилизацией и без утилизации тепла); б) высокотемпературное дожигание (с утилизацией и без утилизации тепла). Низкотемпературное каталитическое окисление используется в целях обезвреживания главным образом при низких концентрациях вредных (органических) веществ в промышленных выбросах. Присутствие катализатора обеспечивает экзотермическое окисление органических соединений при температурах гораздо более низких, чем те, которые необходимы для самовоспламенения. Вследствие этого применять каталитическое окисление примесей целесообразно в тех случаях, когда не представляется возможным использовать указанные выбросы в качестве окислителя в топках, работающих на высококалорийном топливе (природном газе, мазуте и т. п.). Используемыми катализаторами являются в большинстве случаев металлы или их соединения (платина и металлы платинового ряда, окись меди, двуокись марганца и т. п.). Так, например, Дзержинским филиалом НИИОГАЗа разработаны катализаторы, состоящие из платины и палладия или смеси неблагородных металлов с добавкой платины и палладия (сотые доли процента к массе катализатора), нанесенных в виде активной пленки на нихромовую проволоку диаметром 0, 4—0, 5 мм, свитую в спираль диаметром 5 мм. Катализаторы могут также изготовляться в форме шаров или колец. Для осуществления каталитического процесса необходимы лишь незначительные количества катализатора, расположенного, однако, таким образом, чтобы обеспечить максимальную поверхность контакта с газовым потоком. Молекулы токсогена и окислителя сорбируются катализатором и реагируют на его поверхности, после чего происходит десорбция продуктов реакции. Равновесие реакции определяется температурой и давлением, при которых она протекает. Реагирующие газы должны омывать поверхность катализатора со скоростью, не превышающей скорость самой медленной стадии каталитического окисления. С повышением температуры эффективность каталитического процесса увеличивается. Так, например, метан начинает окисляться только при температуре 320°С, а 97% реагирования наблюдается только при 450°С. Для каждой реакции, протекающей в потоке, характерна минимальная температура (так называемая температура начала реакции), ниже которой катализатор не проявляет активности. Так, например, окисление водорода на платиновых катализаторах происходит при комнатной температуре. В отличие от этого алифатические и ароматические углеводороды начинают окисляться при гораздо более высоких температурах. Температура начала реакции зависит от состава обезвреживаемого газа (концентрации токсогенов и окислителя), скорости потока и активности катализатора. Начальную температуру обезвреживаемого газа приходится выбирать, исходя из требуемой скорости окисления. Иногда для поддержания заданной температуры газа к нему приходится подмешивать (особенно в пусковой период) продукты сгорания от вспомогательной горелки, работающей на каком-либо высококалорийном топливе. Каталитический реактор простейшего типа схематически показан на рис. 25.
Рис. 25 Каталитический реактор
Обезвреживаемый газ поступает в реактор 1 по трубе 2. В смесительной камере 3 к газу добавляют продукты сгорания, получаемые из горелки 4. Смесь газов нагнетается вентилятором 5 в распределительную камеру 6. Окисление газов происходит при прохождении их через каталитические элементы 7. Очищенные газы выбрасываются в атмосферу через газоход 8. Практика показывает, что после определенного периода эксплуатации (даже при жестком соблюдении заданных температурных режимов) большинство катализаторов приходит в негодность. Причинами механического разрушения катализаторов могут быть удары, толчки, взрывы, а также эрозия, обусловленная трением об их поверхность находящихся в газе частиц пыли. Однако применение связующих, структурообразующих и цементирующих добавок в количестве 20—60% (общей массы катализатора) позволяет повысить прочность катализаторов и увеличить срок службы до 1—2 и даже 4 лет. Специфической особенностью некоторых катализаторов является то, что они должны обязательно пройти предварительную химическую обработку, чтобы стать активными. Некоторые катализаторы должны быть обработаны для того, чтобы очистить их поверхность от слоя металлических окислов путем восстановления их водородом до металла. Объем катализаторной массы определяется, исходя из максимальной скорости обезвреживания газа (при заданном давлении), которая в свою очередь зависит от концентрации вредных веществ в газе, их природы, давления и температуры обезвреживающего газа, содержания кислорода в нем и активности катализатора. Эта скорость обезвреживания принимается от 2000 до 60000 объемов на объем катализаторной массы в час и определяется экспериментально с учетом всего комплекса указанных факторов. Системы каталитической очистки неприменимы для обезвреживания выбросов, содержащих значительные количества влаги и пыли, а также примеси веществ, являющихся «ядами» для катализаторов. Замена катализаторов, изготовленных с применением металлов платиновой группы, менее активными катализаторами, созданными на базе пиролюзита, окиси кобальта и др., хотя и осуществлена успешно в ряде случаев, но сопряжена обычно с увеличением габаритов установки и повышением расхода вспомогательного топлива, необходимого для поддержания более высокого температурного режима окисления. Высокотемпературное дожигание вредных примесей, содержащихся в вентиляционных и других выбросах, получает все большее развитие в отечественной практике. Многие вентиляционные промышленные выбросы характеризуются низким содержанием органических загрязнителей, а иногда и пониженным содержанием кислорода. Такие выбросы сами по себе нельзя рассматривать ни как топливо, ни как окислитель. В то же время вентиляционные выбросы могут служить разбавителем как топлива, так и окислителя. В каждом отдельном случае выбор схемы огневого обезвреживания необходимо решать на основании материальных и тепловых балансов с учетом горючих свойств загрязнителей. Выбор варианта определяется затратами (капитальными и эксплуатационными) на огневое обезвреживание в сопоставлении с каталитическим окислением и зависит в общем случае от температуры и количества выбросов, а также от содержания в них вредных примесей, кислорода и других компонентов. Кроме того, учитываются: расстояние между источником выбросов и местом их обезвреживания, возможность и необходимость использования тепла, образующегося при огневом обезвреживании, а также возможность обогащения выбросов высококалорийным газом. Иногда загрязненные вентиляционные выбросы используются в качестве окислителя (или в смеси с полноценным окислителем) в топках парогенераторов, работающих на высококалорийном топливе. Одним из простейших устройств, используемых для огневого обезвреживания технологических и вентиляционных выбросов, является горелка, предназначенная для сжигания природного или какого-либо другого высококалорийного газа в потоке воздуха. Для превращения 90—99% поллютантов в СО2 и Н2О системы огневого обезвреживания должны удовлетворять следующим требованиям: время пребывания поллютантов в окислительной (высокотемпературной) зоне не должно быть менее 5 сек.; температура при огневом обезвреживании газов, содержащих углеводороды, не должна быть менее 500—650°С, а содержащих окись углерода — 650—750°С. Обезвреживаемые поллютанты должны контактировать с пламенем. Высокая эффективность огневого обезвреживания промышленных выбросов в топках парогенераторов обусловлена большим временем пребывания микропримесей в высокотемпературной зоне (по сравнению с дожигательными печами), а, следовательно, и более глубокой и надежной очисткой. Следует отметить, что при сжигании природного газа в среде с пониженным содержанием кислорода, к таковым можно отнести ряд промышленных выбросов, в частности, выбросы производства синтетических жирных кислот, фталевого ангидрида и др., концентрация окислов азота в продуктах сгорания снижается примерно на 70% по сравнению с процессом горения природного газа в атмосфере чистого воздуха.
7 АППАРАТЫ ДРУГИХ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ БИОФИЛЬТР
Приведенная на рисунке установка предназначена для биологической очистки и дезодорирования промышленных газовоздушных выбросов, содержащих органические компоненты различной природы. Области применения: химическое, лакокрасочное, резинотехническое, мебельное, табачное, деревообрабатывающее, пищевое и др. производства. Технология очистки газовоздушных выбросов основана на разложении микроорганизмами вредных органических веществ, содержащихся в газовоздушной смеси и являющихся источником энергии для биомассы. Органические соединения разлагаются на углекислый газ и воду. Подбор консорциумов микроорганизмов осуществляется в зависимости от состава очищаемых смесей. Суммарная концентрация углеводородов в очищаемых газах должна находиться в пределах от 400 до 7000 мг/м3. При запыленности очищаемых вентвыбросов более 5 мг/м3 необходима установка предочистки от пыли. Установка эксплуатируется при температуре воздуха в помещении от +18 до +35 º С, относительной влажности до 60%. Температура рабочей зоны + 25…35º С, оптимальное значение 28º С. Состав установки: Установка состоит из модуля биофильтра, накопительного бака, электронасосного агрегата и блока управления. В состав модуля биофильтра входят: · рабочая зона (1) с ярусами носителя биомассы (2), форсунками (3) системы орошения носителя биомассы; · емкость (5) минерального раствора с носителем биомассы и раздаточными трубами (6) сжатого воздуха; · верхняя крышка (7) с выходным патрубком (8). Вытяжной вентилятор создает в системе воздуховодов установки разрежение, необходимое для преодоления аэродинамического сопротивления биофильтра, и обеспечивает необходимый расход воздуха через установку. Выбросы загрязненного воздуха через патрубок попадают в рабочую зону (1) биофильтра (на рисунке изображен БФС-8) и увлажняются посредством контакта с разбрызгиваемым в объеме рабочей зоны и стекающим по отбойному листу питательным раствором. Поток воздуха проходит последовательно ярусы (2) носителей бактерий, орошаемых питательным раствором из форсунок (3). На поверхности носителя происходит биодеструкция органических веществ. Из рабочей зоны очищенный воздух через каплеуловитель поступает в выходной патрубок (8), который присоединяется к воздуховоду выброса очищенного воздуха в атмосферу. Питательный раствор, стекая по отбойному листу, попадает в емкость (5) с питательным раствором. Из накопительного бака через сетчатый фильтр, предотвращающий попадание крупных конгломератов биомассы, питательный раствор электронасосным агрегатом подается в форсунки системы увлажнения. При необходимости, загрязненный воздух подогревается насыщенным водяным паром или в электро- (паровых) калориферах.
Основные технические данные и характеристики Биофильтра:
Эффективность очистки для различных органических загрязнений:
На базе модулей биофильтра, по заказу, выпускаются установки с суммарной производительностью по очищаемому воздуху до 60 тыс. м3/час. Примером биофильтра, используемым в частности на предприятиях по производству дрожжей, может служить прочное герметичное вертикальное ограждение 1 с размещенным внутри на деревянных опорных горизонтальных решетках 2 слоем, пропитанного питательной средой биологически активного фильтрующего материала 3 (в основной массе - смесь смолы с древесными опилками и мелкой стружкой) с иммобилизованным в нем консорциумом непатогенных микроорганизмов. |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 1499; Нарушение авторского права страницы
Абсорберы. Низконапорные трубы Вентури применяются для абсорбции газов и выполняются нормализованными по геометрии с форсуночным узлом орошения. Примером областей применения могут быть: очистка газа от диоксида серы с получением стандартного сульфит-бисуль-фитного раствора; абсорберы сер-нокислотного производства; очист-ка вентвыбросов от паров соляной кислоты ванн травления металла; очистка воздуха от сернокислотного аэрозоля травильных и гальванических ванн; выбросы от реакторов получения продуктов и др.
аппаратов промывки газа. Эти аппараты по своей интенсивности выгодно отличаются от полых форсуночных скрубберов, более компактны. Насадочные скрубберы наиболее рекомендованы для процессов абсорбции при колебаниях производительности по газу или абсорбируемым компонентам. В отличие от турбулентных газопромывателей, например труб Вентури, насадочные башни имеют более низкое гидравлическое сопротивление и работают по противоточному принципу.
