У багатьох випадках для знешкодження відхідних газів застосовують каталітичні процеси окислення, відновлення та розкладання.

Спалювання використовують для знешкодження горючих вуглеводнів, що не використовуються у виробництві. З економічного погляду це малоефективний процес, оскільки теплота не використовується і тільки призводить до теплового забруднення навколишнього середовища. Якщо концентрація горючих речовин недостатня для горіння, то застосовують термічне окислення. При цьому очищуваний газ спалюють у полум'ї пальника.

Хімічні методи очищення викидних газів засноване на хімічному зв'язуванні шкідливих забруднювальних речовин. Дуже поширеним методом є хемосорбція, очищуваний газ промивають розчином речовин, що реагують із забруднювальними домішками.Так, для вловлювання оксидів нітрогену застосовують торфолужні композиції з гідроксидом кальцію або аміаком. У результаті хемосорбції утворюється добриво з 6 — 8% вмістом зв'язаного азоту у вигляді нітратів Ca і амонію.

Адсорбцією на активованому вугіллі очищають відхідні гази від гідроген-сульфіду у виробництві штучного волокна. За допомогою адсорбції на силікагелі очищають газові викиди від оксидів нітрогену. Цей метод широко застосовують для очищення викидних газів від багатьох інших шкідливих домішок.

Адсорбційний метод очищення газів це сорбція газуватих речовин на поверхні або в об'ємі мікропор твердого тіла. Тверду речовину, на поверхні або в об'ємі пор якої відбувається концентрування очищуваних речовин, називають адсорбентом. Поглинювані забруднювальні речовини, що перебувають у газовій або рідкій фазі, називають адсорбтивом, а після переходу в адсорбований стан — адсорбатом. У техніці використовують тверді адсорбенти з сильно розвиненою внутрішньою поверхнею. Найчастіше як адсорбент використовують активоване вугілля силікагель та глини, що мають велику поверхню. Один грам активованого вугілля має поверхню близько 5 км2. Вилучені з очищуваних газів речовини — адсорбтиви, які в подальшому видаляють шляхом десорбції, можуть бути використані для тих чи інших цілей. Цей процес називають регенерацією адсорбенту і здійснюють здебільшого нагріванням перегрітою парою.

Ультразвукові апарати використовують для підвищення ефективності роботи циклонів або рукавних фільтрів. Ультразвук сприяє адгезії і закріпленню часточок пилу. Ці апарати ефективні у разі високої концентрації пилу в очищуваному газі. Для збільшення ефективності роботи апарату його зрошують водою. такі апарати в комплексі з циклоном застосовують для вловлювання сажі, туману, різних кислот тощо.

В апаратах інерційного пиловловлювання різко змінюється напрямок потоку часточки пилу за інерцією вдаряються об поверхню, осаджуються і через розвантажувальний пристрій видаляються з апарату. У середині апаратів розміщенні пластини або кільця, об які вдаряється газ. Зверху апарати можуть зрошуватися водою. Тоді пил зних видаляється у вигляді шламу.

У барботажних апаратах запилений газ пропускають крізь рідину (воду). Їх доцільне використовувати для очищення гарячих газів з часточками пилу розміром понад 5 мкм. Барботаж використовують також у пінних апаратах. Для створення піни у воду додають ПАР. Ефективність очищення в цих апаратах досягає 97 — 99%.

Недоліком мокрого очищення газів є те, що вловлений пил перетворюється на мокрий шлам. Для видалення останнього потрібно будувати шламову каналізацію, що здорожує конструкцію. Мокрі пиловловлювачі типу труби Вентурі характеризуються значними витратами електроенергії для подавання чи розбризкування води, особливо для уловлювання пилу з розміром часточок менш як 5 мкм. Під час очищення деяких газів можлива лужна або кислотна корозія. Значно погіршуються умови розсіювання через заводські труби відхідних газів, зволожених під час охолодження в апаратах цього типу.

До фізико-хімічних методів очищення газових викидів належать абсорбція та адсорбція. Абсорбція — це процес хімічного осадження або зв'язування забруднювальних речовин під час пропускання очищуваного газу крізь рідкий поглинач. Апарати для такого очищення називають абсорберами. В цих апаратах очищуваний газ і абсорбувальна рідина рухаються на зустріч один одному. Абсорбцію застосовують для очищення повітря і відхідних газів, що містять токсичні забруднення — кислотні тумани, оксиди карбону (IV) і (II), ціанідну або ацетатну кислоти, сірчистий газ, оксиди нітрогену, різні розчинники тощо. Ефективність очищення становить 90 — 95%. Шлами після очищення можуть використовуватись для подальшого перероблення і отримання продуктів. Недоліком цих апаратів є ускладнення процесу видалення шламів у разі утворення важкорозчинних речовин.

Апарати в яких здійснюють адсорбцію називають адсорберами. Їх виконують вертикальними горизонтальними та з кільцевими полицями, на яких розташовують адсорбент. За розміром і формою часточок активоване вугілля буває гранульованим, і порошкоподібним. Гранульоване вугілля виготовляють у формі циліндриків діаметром від 2 до 5 мм, при чому висота циліндрика завжди більше від діаметра. Гранульоване вугілля застосовують переважно в установках зі стаціонарним шаром адсорбенту. Для збільшення поверхні та інтенсивності масообміну гранульоване вугілля подрібнюють і розсівають на фракції. Подрібнене вугілля використовують у процесах зі стаціонарним, рухомим і киплячим шаром адсорбенту. У цьому разі процес здійснюють у безперервному режимі і з застосуванням гранул вугілля з підвищеною міцністю проти стирання.

Перевагою безперервного процесу є повна його автоматизація, можливість здійснювати хроматографічне розділення суміші компонентів поряд з їх виділенням газу, зменшення витрат тепла на регенерацію вугілля. Недоліком методу є великі енергетичні витрати через високий опір шару адсорбенту.

Дата добавления: 2014-01-04