Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Промислова екологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Абсорбційне очищення атмосферного повітря від шкідливих газів

Для вилучення із технологічних викидів таких газів, як аміак, хлористий або фтористий водень доцільно застосовувати як поглинач воду, оскільки розчинність газів у воді становить сотні грамів на 1 кг Н20. При поглинанні з газів сірчистого ангідриду або хлору витрата води є досить значною, оскільки їх розчинність становить лише частку грама на 1 кг води. У деяких випадках замість води застосовують водні розчини сірчистої кислоти (для вловлювання водяних парів), в'язкі масла (для вилучення ароматичних вуглеводнів із коксового газу) та ін.

Забруднений повітряний потік контактує з рідким розчинником, проходячи через насадкову колону, розпилюючи рідини, або барботуючи газ через шар абсорбованої рідини. Залежно від реалізації способу контакту "газ — рідина" розглядають такі види очисних установок: насадні башти; форсункові та відцентрові скрубери; скрубери Вентурі; барбатажно-пінні скрубери; тарілчасті скрубери та інші очисні установки (схеми цих очисних установок наведені в розділі 3).

На рис. 4.2 зображена схема протитічної насадкової башти-абсорбера. В абсорбер через патрубок 1 надходить загазоване повітря з максимальним парціальним тиском, барботує через шар рідини 5 (у вигляді бульбашок) і виходить через патрубок 3 з мінімальним парціальним тиском. Погливна рідина протитечією надходить в апарат через розбризкувач 4 і виходить через патрубок 7. Процес абсорбції є гетерогенним, що протікає на межі "газ — рідина", тому для його прискорення застосовують різні пристрої, що збільшують площу контакту газу з рідиною.

Схема башти-абсорбера

Рис, 4.2. Схема башти-абсорбера: 1 — вхідний патрубок для загазованого повітря; 2 — патрубок для подавання рідини; 3 — вихідний патрубок для відведення очищеного повітря; 4 — розбризкувач; б — шар рідини з насадкою; 6 — сітка; 7 — вихідний патрубок для відведення забрудненої води

Для підвищення ефективності очищення повітря від пари розчинників, розріджувачів і газів застосовують хімічні поглиначі у вигляді водних розчинів електролітів (кислот, солей, лугів тощо). Наприклад, для очищення повітря від діоксиду сірки як поглинач (нейтралізатор) застосовують розчин лугу, в результаті реакції одержують сіль:

Рідина, що виводиться із абсорбера, підлягає регенерації, десорбуючи забруднювальну речовину, і повертається знову в процес (або відводиться як відходи).

Хімічно інертна насадка, яку додають у рідину, призначається для збільшення її поверхні, розтікається на сітці колони у вигляді плівки. Як насадку використовують тіла різної геометричної форми, кожна з яких характеризується власною питомою поверхнею та опором руху газоповітряного потоку. Типові форми насадок зображені на рис. 4.3.

Типові форми насадок для абсорберів

Рис. 4.3. Типові форми насадок для абсорберів: 1 — сідло Берля; 2 — кільце Рашипа; 3 — кільце Палля; 4 — розетка Теллера; 5 — сідло "Інталюкс"

Матеріали для виготовлення насадок (кераміка, порцеляна, пластмаси, метали) вибирають, враховуючи антикорозійну стійкість.

На промислових підприємствах часто можна побачити башти з ковпаковими тарілками. На рис. 4.4 наведена схема тарілчастого абсорбера, в якому замість насадки встановлено декілька тарілок 1.

Кожна тарілка обладнана ковпачками 2 із зубчастими краями, патрубками 3 і переливними патрубками 4. Абсорбент у цих апаратах стікає від тарілки до тарілки через переливні вертикальні трубки. Очищуване повітря рухається знизу вгору в напрямку, вказаному стрілками, барботуючи через шар рідини. Під час проходження між зубцями ковпачків загазоване повітря розподіляється на велику кількість струмочків і пухирців, унаслідок чого збільшується поверхня контакту взаємодіючих речовин. Іноді замість ковпакових тарілок застосовують перфоровані пластини з великою кількістю дрібних отворів (діаметром 6 мм), що призначаються для створення пухирців газу однакової форми та розміру.

Схема ковпаково-тарілчастого абсорбера

Рис. 4.4. Схема ковпаково-тарілчастого абсорбера: 1 — тарілка; 2 — ковпачок; 3 — патрубок; 4 — переливна трубка

Такі абсорбери широко застосовуються у машинобудівній, металургійній та деревообробній промисловостях.

Розрахунок абсорбційної установки

Розрахунок абсорбційної установки зводиться до визначення: об'ємної витрати погливної рідини; необхідної поверхні контактування загазованого повітря з рідиною; потужності насосів, розмірів бака абсорбера.

Об'ємну витрату погливної рідини визначають з рівняння матеріального балансу процесу абсорбції [7]:

де ($з п — об'ємна витрата очищуваного повітря, м3/с; <}в — об'ємна витрата погливної рідини, м3/с; х1,х2 — початкова й кінцева концентрації газового компонента та погливної рідини, г/м3; ух, у2 — початкова й кінцева концентрації газоподібного компонента в очищеному повітрі, г/м3.

Необхідну поверхню контакту загазованого повітря з погливною рідиною визначають за формулою [7]

де каб — коефіцієнт абсорбції (коефіцієнт масопередачі), кг/(м2 х год. х Па); Дреер — середня рушійна сила абсорбції, Па.

Для добре розчинних газів значення коефіцієнта ка можна визначити за формулою, запропонованою І, Л, Пейсоховим [7]:

де М — молярна маса погливного компонента, кг; югп — швидкість газоповітряного потоку у вільному перерізі скрубера, м/с; Т — абсолютна температура газоповітряної суміші, К; <іекв — еквівалентний діаметр насадки, що визначається з виразу

п

де 5ЖЛ — площа живого перерізу насадки, м2; 5^ — питома поверхня, м2.

Середню рушійну силу абсорбції визначають за формулою [7]

де р і р'р — відповідно парціальний тиск погливного компонента в газовій фазі на виході та вході з апарата; р" і рр — відповідно парціальний тиск погливного компонента над рідиною на вході та виході з апарата.

Варто зазначити, що під час протічного процесу абсорбції значення Арсер досить велике порівняно з прямотічним. Це свідчить про те, що протитічний процес є більш вигідним, оскільки для абсорбції можуть застосовуватися апарати менших розмірів.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші