Биохимические методы. - раздел Образование, ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Абсорбция.
В Технике Очистки Газа Процессы А...
Абсорбция.
В технике очистки газа процессы адсорбции называются скрубберными. Метод заключается в разрушении газо-воздушных смесей на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов (абсорбатов) этой смеси жидким поглотителем (адсорбентом) с образованием раствора. Движущая сила этого процесса - градиент концентраций на границе фаз газ-жидкость. Растворимый в жидкости компонент газовой смеси, благодаря диффузии, проникает в верхние слои абсорбента, ускоряется при увеличении площади контакта, что обусловлено увеличением поверхности раздела фаз, турбулентностью потоков и коэффициентом диффузии. Выбор абсорбента осуществляется при Т = 0° С и парциальном давлении 101,3 кПа. Желательный порядок растворимости - сотни грамм на килограмм растворителя. Для удаления газов (аммиака, хлористого и фтористого водорода) используется вода. Она обеспечивает высокую растворимость. Для сернистого ангидрида и хлора также используется вода в качестве растворителя. Однако растворимость очень низкая (доли грамм на килограмм воды) и требуется большой расход воды. Вместо воды иногда используют водные растворы химических веществ: сернистую кислоту Н2SО3 (для водяных паров), вязкие масла (для улавливания ароматических углеводородов СmНn).
Организация контакта газового потока с жидким растворителем осуществляется:
· Пропусканием газа через насадочную колонну.
· Распылением жидкости.
· Барботажем газа через слой абсорбирующей жидкости.
От реализуемого способа контакта газ-жидкость различают следующие аппараты:
· насадочные башни, форсуночные и центробежные скрубберы.
· скрубберы Вентури.
· барботажно - пенные, коленчатые и другие скрубберы.
Расчет адсорбента.
Состоит в определении объемного расхода поглотительной жидкости, необходимой поверхности соприкосновения газа с жидкостью и параметров вспомогательной аппаратуры (мощность насоса, размер бака, диаметры корпусов, скорости подачи газа и жидкости, градиента концентрации). При этом масса поглощаемого компонента, удаляемого из газа, должна быть равна массе этого компонента, которая перешла в жидкость.
Хемосорбция.
Основана на поглощении газов и паров твердыми или жидкими поглотителями с образованием мало летучих или малорастворимых химических соединений. Поглотительная способность хемосорбента почти не зависит от давления газа, поэтому хемосорбция выгодна при малых концентрациях вредных примесей в отходящих газах. Болыленство реакций обратимы и экзотермичны, поэтому при увеличении температуры раствора образованное химическое соединение в процессе хемосорбции разлагается с выделением исходных элементов. На этом основан механизм десорбции хемосорбента.
Например, очистка газо-воздушной смеси от сероводорода с применением мышья-ково-щелочного этаноломинового и других растворов.
Основным видом аппаратуры для хемосорбции являются насадочные башни, пенные и барботажные скрубберы, распылительные аппараты типа труб Вентури и аппараты с различными механическими распылителями. В промышленности применяются аппараты с подвижной насадкой. Их достоинство — это высокая эффективность разделения газовых примесей при умеренном гидравлическом сопротивлении, а также большая пропускная способность по газу.
Преимущества этих методов:
· экономичность.
· возможность переработки большого количества газов и осуществление непрерывных технологических процессов.
Например, эффективность мокрой очистки газов, отходящих от гальванических ванн с помощью щелевого скруббера при обезвреживании 2-3%-го раствора едкой щелочи составляет по хлороводороду 0,85-0,92, по оксидам азота NO ниже 0,65%. При использовании в качестве поглотительной жидкости воды эффективность очистки по хлороводороду меньше 0,75%.
Недостатки методов:
· перед и после очистки резко уменьшается температура газа, что приводит к снижению эффективности рассеивания остаточных газов в атмосфере.
· оборудование громоздко и требует создания системы жидкостного орошения.
· образуется большое количество смеси пыль плюс растворитель плюс продукты поглощения.
· проблемы утилизации шлама, обезжиривания и транспортировки. Например, очистка от оксидов азота, выделяющихся из ванн травления с помощью известкового раствора. Производится на одном из заводов с использованием четырех параллельных автономных линий газоочистки.
Адсорбция.
Этот метод основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой смеси. В пористых телах с капиллярной структурой возможен процесс капиллярной конденсации веществ. Различают два вида адсорбции: физическая и химическая (хемосорбция).
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СТАНКИН... ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ... КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Биохимические методы.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Законодательные методы
Законодательные акты и постановления являются основой проведения практических природоохранных мероприятий. В экологическом законодательстве закрепляются требования, направленные на обеспечение бла
Особенности загрязнения атмосферы
Основные характеристики пылевого загрязнения.
В первую очередь к ним относятся концентрация и дисперсный состав пыли. Обычно 33-77 % от объема загрязнений составляют части
Граничные условия
Дифференциальные уравнения (1) и (2) не учитывают внешних воздействий на систему и поэтому должны быть дополнены граничными условиями, характеризующими взаимодействие системы с внешней средой.
Автомодельный режим.
Для конкретного момента движения в данной точке при турбулентном режиме истинное значение любой величины является суммой величин, характеризующих основное и и пульсационное течения.
Т
Скорость пульсации
1. При невязком характере движения, когда λ>>λ0, скорость мелкомасштабной пульсации [м2/с3], когда λ<<ℓ
Автомодельный режим
Движение газового потока в пылеуловителях обычно протекает при больших значениях критерия Рейнольдса и носит турбулентный характер. При турбулентном движении коэффициент гидравлического сопротивле
Пограничный слой.
Вследствие трения, в газовом потоке вокруг обтекаемого тела или у стенки, образуется пограничный слой толщиной δ0. В нем происходит изменение скорости газа от 0 до
II. Дисперсность частиц.
Основным параметром для выбора пылеуловителя является дисперсный состав пыли. Дисперсность – совокупность размеров всех составляющих пыль частиц.
Размер частиц определяется нескольк
Интегральные кривые распределения.
Наиболее удобным является графическое отображение дисперсного состава пыли в виде интегральных кривых (Рис. 6). Для построения этих кривых используется для условного сита понятие остатка R(r)
Свободная энергия поверхности.
Молекулы поверхностного слоя тел испытывают неодинаковое притяжение со стороны внутренних слоев вещества и со стороны граничащей с ним среды (Рис. 9). Поверхностные слои облад
IV. Адгезионные свойства частиц.
Адгезия – способность мелких частиц налипать на поверхности и слипаться между собой. Адгезия обусловлена аттракционными силами , действующими между молекулами соприкасающихся тел.
Электрическая зараженность частиц.
Аэрозоли могут иметь заряд. Существуют аэрозоли, в которых преобладает положительные, отрицательные или нулевые заряды основной массы частиц. Бывают униполярные аэрозоли. Знак заряда частицы зави
Тема 6. Основные механизмы осаждения частиц
Работа любого пылеулавливающего аппарата основана на использовании одного или нескольких механизмов осаждения взвешенных в газах частиц.
1. Гравитационное осаждение (седиме
Гравитационное осаждение (седиментация)
При падении частица пыли испытывает сопротивление среды. Наиболее просто это сопротивление описывается при прямолинейном и равномерном движении шаровой частицы, когда можно пренебречь турбулентност
Центробежное осаждение частиц
Центробежное осаждение частиц используется в циклонах, мультициклонах, центробежных аппаратах. Эффективно так же в мокром пылеулавливателе при осаждении частиц на поверхности пузыря (при барботаже)
Зацепление.
Размер частиц имеет большое значение при захвате их за счет касания частицы поверхности обтекаемого тела. Частица осаждается помимо инерционного эффекта в следующих случаях:
траектор
Диффузионное осаждение.
Частицы малых размеров подвержены воздействию молекул при броуновском движении, при этом частица смещается на величину .
Осаждение под действием элементарных зарядов
Для использования этого механизма частицы предварительно заряжаются, либо используются уже заряженные частицы в результате технологического процесса.
Элементарная зарядка частиц может быть
Термофорез
Это отталкивание частиц нагретыми телами. Вызывается силами, действующими со стороны газообразной фазы на находящиеся в ней неравномерно нагретые частицы. Механизм зависит от соотно
Диффузиофорез.
Это движение частиц вызывается градиентом концентрации компонентов газовой смеси. Проявляется в процессах испарения и конденсации. При испарении с поверхности капли (или пленки жидк
Осаждение частиц в турбулентном потоке.
Оно очень важно, так как в пылеулавливающих аппаратах обычно наблюдается турбулентное течение газового потока. Практически полное увлечение частиц пульсациями происходит при диаметрах
Тема 7. Коагуляция взвешенных частиц
Сближение частиц может происходить за счет броуновского движения (тепловая коагуляция), гидродинамический, электрических, гравитационных и других сил.
Скорость убывания сче
Механизмы массопереноса
Массоперенос растворенных химических веществ является функцией диффузии, конвекции и дисперсии веществ, а также разложение абиотическими и биотическими реакциями.
Диффузия
Почва - вода
Распространение загрязнений в почве происходит в основном за счет естественных процессов. Зависят от физико-химических свойств веществ, физических процессов, связанных с их переносо
Модели распространения примесей в водной среде
Существуют различные гидродинамические модели, учитывающие распространение загрязнений, процесс переноса и перемешивания в водной среде для источников различного типа. Обычно расчет распространения
Распространение загрязнений в атмосфере.
Существуют различные модели, учитывающие распространение загрязнений в атмосфере. процессы переноса и перемешивания в воздушной среде для источников различного типа. В основу этих моделей положена
Химическая адсорбция (хемосорбция).
Механизм основан на химическом взаимодействии между адсорбатом и адсорбируемым веществом. Освобождающаяся теплота значительно выше, чем при физической адсорбции (до 20 раз выше) и совпадает с тепл
Реагентный метод
Как правило, самостоятельной очистке или предварительной обработке подвергается каждый из видов сточных вод, после чего осуществляется совместная их очистка для выделения из стока гидроокисей метал
Методы очистки нефтесодержащих вод.
Отстойный метод. Он основан на разности удельных весов (плотностей) воды и нефтепродуктов. Это самый простой метод позволяет обеспечить качество очистки нефтесодержащих вод до содержания в н
Тема 12. Теоретические основы защиты почвы
Теоретические основы защиты почвы включают в том числе
· вопросы перемещения загрязнений в почве для регионов с различными климатическими характеристиками, в частности, раз
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов