Адсорбционные методы защиты атмосферы (стр. 2 из 4)
Высокие эксплутационные расходы.
При несвоевременной смене фильтров - воздухоочистель становится источником вредных веществ.
3 Адсорбционная регенерационная система очистки воздуха «АРС – аэро»
Краткое описание технологии очистки воздуха
Стадия очистки воздуха. Загрязненный воздух поступает в заборное устройство 1 (вытяжной зонт или аналогичное оборудование), далее через открытое запорное устройство 2 в адсорбер 3, при этом запорное устройство 9 закрыто. Загрязняющие вещества поглощаются адсорбентом, размещенном в кассетах специальной конструкции 4. Кассеты позволяют легко заменять адсорбент при необходимости. Кассеты расположены перпендикулярно направлению движения воздушного потока.
Очищенный от загрязнений воздух выбрасывается в атмосферу вентилятором 6. Процесс адсорбции может происходит непрерывно или дискретно в течение рабочей смены в соответствии с регламентом работы оборудования, выделяющего загрязняющие вещества.
Стадия десорбции. После окончания процесса очистки воздуха необходимо привести запорное устройство 2 в положение "закрыто", а запорное устройство 9 в положение "открыто" (данный процесс может выполняться в автоматическом или ручном режиме). Система автоматического управления установки включает процесс десорбции. Атмосферный воздух забирается через систему подготовки воздуха 7, где происходит его сушка и фильтрация пыли. Далее воздух подается в озонатор 8, где происходит электросинтез озона малой концентрации. Подготовленная таким образом озоно-воздушная смесь подается непосредственно в адсорбер 3. Происходит процесс окисления вредных веществ озоном на поверхности адсорбента, в результате чего адсорбент очищается и становится пригодным для повторного использования.
1 - Забор загрязненного воздуха
2 - Запорное устройство загрязненного воздуха
3 - Адсорбер
4 - Кассеты с адсорбентом
5 - Блок управления установкой очистки
6 - Вытяжной вентилятор
7 - Система воздухоподготовки
8 - Озонатор
9 - Запорное устройство озоно-воздушной смеси
10 - Блок термодеструкции озона
11 - Выход чистого воздуха
12 - Забор воздуха для синтеза озона
Адсорбционная очистка воздуха известный и широко распространенный метод очистки, на основе которого производится разнообразное газоочистное оборудование, успешно используемое для защиты атмосферного воздуха от вредных выбросов.
Применение метода адсорбции оказывается наиболее эффективным в тех случаях, когда концентрации загрязнителей воздуха или газов относительно невелики и необходимо очищать большие объемы воздуха. Способ адсорбции позволяет практически полностью извлечь примеси из газовых потоков и удалить неприятные запахи, что не всегда возможно достичь другими способами газоочистки. Преимущества адсорбционных установок очистки воздуха - компактность, простота и экономичность, высокая степень очистки, небольшое количество сточных вод.
Под адсорбцией понимают поглощение веществ из газовой или жидкой среды поверхностным слоем твердого тела (адсорбента). В случае воздухоочистки вредные вещества, содержащиеся в газовой смеси, поглощаются адсорбентом и на выходе установки очистки отсутствуют.
Эффективность адсорбции зависит от свойств поглощаемых компонентов, их химической природы, размера молекул и определяется свойствами адсорбента, который должен иметь достаточную адсорбционную способность, обладать высокой селективностью, иметь высокую механическую прочность, быть химически инертным по отношению к компонентам газовой смеси и иметь достаточно низкую стоимость. Слой сорбента должен создавать низкое сопротивление движению газового потока в адсорбционной установке очистки. Качество адсорбционной очистки воздуха зависит также от его температуры и влажности.
Одной из основных проблем адсорбционной очистки воздуха является необходимость восстановления адсорбента и придания ему исходных свойств десорбция. Существуют различные, в существенной степени дорогостоящие методы десорбции. Для десорбции примесей используют нагревание адсорбента, вакуумирование, продувку инертным газом, вытеснение примесей более легко адсорбирующимся веществом, например, водяным паром. В последнее время особое внимание уделяют десорбции примесей путем вакуумирования.
В установке очистки воздуха "АРС - Аэро" десорбция адсорбента осуществляется за счет окисления озоном малой концентрации органических веществ, поглощенных сорбентом. Наличие в системе очистки термодеструктора позволяет разложить озон и привести его концентрацию на выходе из установки до безопасной для человека концентрации (ниже ПДК в рабочей зоне).
Система адсорбционной регенерционной очистки "АРС - аэро" предназначена для очистки выбросов от органических веществ (карбоновые кислоты, кетоны, альдегиды, алифатические и ароматические углеводороды).
Адсорбционный очиститель воздуха комплектуется блоком автоматического управления процессом.
Технические характеристики установки очистки воздуха "АРС - Аэро" Производительность по воздуху - 200-4000 м3/час
Степень очистки выбросов - 85-95%
Температура газов на входе в установку - не более 50 °С
Аэродинамическое сопротивление - 1500 Па
Концентрация пыли на входе в установку - не более 3 мг/м3
Концентрация загрязняющих веществ на входе в установку - не более 50 мг/м3
Схема встраивания установки очистки воздуха в действующую систему вентиляции
1- Система вентиляции без очистителя воздуха "АРС - Аэро"
2- Система вентиляции с очистителем воздуха "АРС - Аэро" в режиме десорбции.
3- Система вентиляции с очистителем воздуха " АРС - Аэро " в рабочем режиме очистки воздуха
Преимущества системы адсорбционной регенерционной очистки «АРС аэро»:
1. Возможность очистки большого ряда органических веществ
2. Низкое энергопотребление установки
3. Нет необходимости в применении пара или инертных газов для процесса десорбции
4. Не требует сложного монтажа, монтируется по месту
5. Невысокая стоимость.
4. Очистка от серосодержащих соединений
В настоящее время для очистки газа от кислых компонентов используют следующие способы:
Абсорбционные (подразделяют на три группы в зависимости от природы взаимодействия кислых компонентов газа с активной частью абсорбента)
Химическая абсорбция (хемосорбция) основана на химическом взаимодействии сероводорода и диоксида углерода с активной частью абсорбента. В промышленных масштабах из химических абсорбентов нашли широкое применение алканоламины: моноэтаноламин МЭА, диэтаноламин ДЭА, ТЭА, МДЭА, ДИПА, а также растворы щелочи, растворы щелочных металлов (поташи 25-30% растворы К2СО3 или Na2CO3) и очистка раствором гидроксида железа. Процессы химической абсорбции характеризуются высокой избирательностью по тоношению к кислым компонентам и позволяют достигать высокой степени очистки газа от H2S и СО2. Сероорганика извлекается в небольших количествах при использовании аминов, а в случае использования растворов щелочей, достигается тонкая очистка от сераорганических соединений.
В физической абсорбции извлечение кислых компонентов газа основано на различной растворимости компонентов газа в абсорбенте. В качестве абсорбентов в этих процессах используют смесь диметиловых эфиров полиэтиленгликоля (процесс «Селиксол®»), метанол (процесс «Ректизол®»), пропиленкарбонат (процесс «Флюор®») и др. В отличие от хемосорбционных способов методом физической абсорбции можно наряду с сероводородом и углекислым газом извлекать серооксид углерода, сероуглерод, меркаптаны.
В процессах физико-химической абсорбции используют комбинированные абсорбенты- смечь физического абсорбента с химическим. Для этих абсорбентов характерны промежуточные значения растворимости кислых компонентов газа. Эти абсорбенты позволяют достигать тонкой очистки газа не только от сероводорода и диоксида углерода, но и от сероорганических соединений. Наибольшее промышленное применение нашел абсорбент «Сульфинол», представляющий собой смесь диизопропаноламина (30-45%), сульфолана (диоксида тетрагидротиофена 40-60%) и воды (5-15%). Также в последнее время стал широко внедряться абсорбент «Укарсол» (отечественный аналог «Экосорб»). Этот абсорбент позволяет проводить селективную очистку газа от сероводорода в присутствии СО2 при одновременной очистке газа от сероорганических соединений.
Адсорбционные методы очистки газа основаны на селективном извлечении примесей твердыми поглотителями- адсорбентами.
Преимущества:
высокая поглотительная способность адсорбентов;
возможность сочетать тонкую очистку с глубокой осушкой (до минус 700С).
Недостатки:
относительно высокие эксплуатационные затраты;
полупериодичность процесса.
Каталитические методы применяют в тех случаях, когда в газе присутствуют соединения, недостаточно полно удаляемые с помощью жидких поглотителей или адсорбентов (сероуглерод, серооксид углерода, сульфиды, дисульфиды, тиофен).
Гидрирование водородом или водяным паром в сероводород и соединения, не содержащие серу. Катализатор- оксиды кобальта, никеля, молибдена на оксиде алюминия.
Окисление сероводорода в элементарную серу на активном оксиде алюминия, или (процесс Мерокс) до дисульфидов.