Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Термическая нейтрализация
Метод термической нейтрализации основан на способности горючих токсичных компонентов (газы, пары, сильно пахнущие вещества) окисляться до менее токсичных при наличии свободного кислорода и высокой температуры газовой смеси. Этот метод используется в тех случаях, когда объемы выбросов велики, а концентрации загрязняющих веществ больше 1/300·106 массовых долей. Методы термической нейтрализации вредных примесей имеют следующие преимущества перед методами адсорбции и абсорбции. Во-первых: отсутствие шламового хозяйства (т. е. аппаратных средств удаления шлама); во-вторых: небольшие габариты очистных установок и простота их обслуживания (в том числе, в ряде случаев, возможна их пожарная автоматизация); в-третьих: высокая эффективность обезвреживания при низкой стоимости очистки, и т.д. В виду того что область изменения метода термической нейтрализации вредных примесей ограничивается характером образующихся при окислении продуктов реакции, необходимо отметить существенный недостаток этого метода: так, при сжигании газов, содержащих фосфор, галогены, серу, обра- Различают три схемы термической нейтрализации газовых выбросов: − прямое сжигание в пламени; − термическое окисление; − каталическое сжигание. Метод прямого сжигания (огневое обезвреживание). Прямое сжигание используют в тех случаях, когда отходящие газы (т.е. выбросы) обеспечивают подвод значительной части энергии, необходимой для процесса горения, который происходит при температурах 600…800 °C. Из экономических соображений этот вклад, как правило, не превышает 50 % общей теплоты сгорания. При выборе устройств прямого сжигания необходимо учитывать пределы взрываемости или воспламеняемости сжигаемых отходов и газообразного топлива в смесях с воздухом. По этим данным заключают − будет ли данный вид газообразных отходов поддерживать горение без дополнительного подвода топлива. Одной из проблем, ограничивающих применение метода прямого сжигания, является то, что при наличии достаточного избытка воздуха и длительного выдерживания газа при высокой температуре (~1300 °C) происходит образование оксидов азота. Тем самым процесс сжигания, обезвреживая загрязняющие вещества одного типа, становится источником загрязняющих веществ другого типа. В качестве примера процесса прямого сжигания является сжигание углеводородов, содержащих токсичные газы (например, цианистый водород), непосредственно в факеле, т.е. просто в открытой горелке, направленной вертикально вверх. Факел применяют главным образом для сжигания горючих отходов, с трудом поддающихся другим видам обработки. Системы огневого обезвреживания обеспечивают эффективность очист-ки 0,90…0,99, если время пребывания загрязняющих веществ в высокотемпературной зоне составляет не менее 0,5 с, а температура обезвреживания газов: − содержащих углеводороды – не менее 500…650 °C; − содержащих оксид углерода – не менее 660…750 °C. В ряде случаев применяют метод прямого сжигания вредных примесей в замкнутой камере – так называемые камерные дожигатели, которые используются, например, для удаления органических отходов из лакокрасочных цехов. Основное конструктивное требование к таким камерам – обеспечение высокой турбулентности газового потока в пределах 0,2…0,7 с. Термическое окисление. Термическим называется окисление компонентов выбросов при высокой (800…1000 °C) температуре, которое может применяться в отношении как газов (паров), так и горючих компонентов дисперсной фазы аэрозолей (смол, масел, летучих растворителей и др.). Термическое окисление применяют: − либо когда отходящие газы (выбросы) имеют высокую температуру, но в них нет достаточного количества кислорода; − либо когда концентрация горючих примесей в газовой смеси низка, и они не обеспечивают подвод теплоты, необходимой для поддержания пламени. На рисунке 7.8 представлена принципиальная схема установки термического окисления (обезвреживания) выбросов. Важнейшие факторы, которые должны учитываться при проектировании таких установок – время, температура и турбулентность. Время в аппарате должно быть достаточным для полного сгорания горючих компонентов (обычно оно составляет 0,3…0,8 с). Турбулентность характеризует степень механического перемешивания, необходимого для обеспечения эффективного контактирования кислорода и горючих примесей. Рабочие температуры зависят от характера горючих примесей: например, при окислении углеводородов рациональный температурный интервал составляет 500…760 °C; при окислении оксида углерода – 680 – 800 °C; при устранении запа-
Если отходящие газы имеют высокую температуру, то процесс дожигания происходит с подмешиванием свежего воздуха. Наример: 1) дожигание продуктов неполного сгорания (СО и CnHm) автомобильного двигателя непосредственно на выходе из цилиндров в условиях добавки избыточного воздуха; 2) дожигание оксида углерода в газах, удаляемых системой вентиляции от электродуговых плавильных печей. Если температура отходящих газов недостаточна для протекания процесса окисления, то, как правило, поток отходящих газов подогревают в теплообменнике, а затем пропускают через рабочую зону, в которой сжигают природный или какой-нибудь другой высококалорийный газ. При этом горючие компоненты отходящих газов доводят до температур, превышающих точки их самовоспламенения, и они сгорают под действием кислорода, обычно присутствующего в потоке загрязненного газа. При недостатке кислорода его вводят в поток отходящих газов при помощи воздуходувки, энжектирования или вентиляторов.
На рисунке 7.9 схематически представлено устройство для огневого обезвреживания технологических и вентиляционных низкотемпературных газовых выбросов. Загрязненный отходящий газ через входной патрубок 1 и полость теплообменника-подогревателя 2 поступает в полость коллектора 4 горелки 3, Основное преимущество термического окисления – относительно невысокие температуры процесса, что позволяет сократить расходы на изготовление камеры сжигания и избежать значительного образования оксидов азота. Термокаталитическое обезвреживание. Термокаталитическим называется окисление вредных компонентов отходящих газов при относительно невысокой температуре (250…500 °C) в присутствии катализатора (рис. 7.10).
Таким образом, каталитический метод используют для превращения токсичных компонентов промышленных выбросов в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему дополнительных веществ – катализаторов. Каталитические методы основаны на взаимодействии удаляемых веществ с одним из компонентов, присутствующих в очищенном газе, или со специально добавленным в смесь веществом, которое и является катализатором. Катализатор, взаимодействуя с одним из реагирующих соединений, образует промежуточное вещество, которое распадается (с образованием продукта регенерированного катализатора). Каталитическое окисление выгодно отличается от термического: во-первых, кратковременностью протекания процесса, что позволяет резко уменьшить габариты реактора; во-вторых, необходимая температура для осуществления реакции окисления органических газов и паров с кислородом также снижена (до 300…400 °C) по сравнению с термическим окислением. Методы подбора катализатора, как правило, базируются на эмпирических или полуэмпирических способах. Основной критерий выбора катализаторов – их активность и долговечность.
Date: 2015-09-24; view: 4349; Нарушение авторских прав |