Физико-химических методов очистки

Вид оборудования (аппаратурное оформление)	Размер частиц, мкм	Эффективность, %	Допустимая запыленность газов, г/м^3
Пылевая камера	>40		≥30
Циклоны:
батарейный групповой	>10 >20		≥30
Скрубберы: полый скруббер Вентури	– –	97-99	– –
Фильтрование: электрофильтры тканевые фильтры	0,01-10 0,9-100	99,5
Абсорберы	–	92-93	–
Адсорберы	–		–

В качестве аппаратов очистки от химических загрязнений применяются абсорберы, адсорберы, скрубберы.

В качестве абсорбентов используют только капельные жидкости. Например, воду можно достаточно эффективно использовать для обработки газов, содержащих хорошо растворимые загрязняющие вещества, такие как HCl, HF, NH ₃, но она менее пригодна для улавливания слаборастворимых H ₂ S, Cl ₂, SO ₂.

При использовании в качестве адсорбентов цеолитов (СаХ и NaX) наиболее эффективно осуществляется адсорбция газов: метан, этан, сероводород, сероуглерод, оксид углерода.

Степень очистки газов зависит от таких факторов, как конструкция устройства (циклона, мультициклона, фильтра и т.д.); размер и плотность частиц пыли, концентрация их в газовой фазе; скорость газового потока в устройстве.

Работа любой пылеуловительной установки (камеры, циклона, фильтра) характеризуется степенью улавливания пыли или коэффициентом полезного действия η:

,

 

где С_н и С_к − концентрация частиц пыли в газах на входе и выходе из установки, г/м³ или мг/м³.

Чем больше КПД, тем выше величина степени очистки газов от пыли.

Конечная концентрация после очистки определяется по формуле:

,

где С_н – исходная концентрация (выбирается из таблицы 4.1 в соответствии с вариантом задания.

Общая эффективность технологической схемы очистки определяется по следующей формуле:

где n – количество аппаратов в технологической схеме;

η _i – эффективность i -ой схемы очистки.

 

Контрольные вопросы

 

1. Дайте определение предельно допустимой концентрации вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест (ПДК).

2. Дайте определение предельно допустимой среднесуточной концентрации (ПДКсс) химического вещества в воздухе населенных мест.

3. В каких единицах измеряется концентрация загрязняющих веществ в воздухе?

4. Какие виды ПДК для веществ в воздухе существуют?

5. Раскройте понятие «Сорбционная очистка газов»

6. В чем заключается метод абсорбции?

7. Чем отличается абсорбция от адсорбции?

8. Чем отличается физическая абсорбция от хемосорбции?

9. Какие вещества используют в качестве адсорбентов?

10. Приведите примеры промышленных адсорбентов. Расскажите о применении, получении и недостатках активированного угля.

11. Какие требования предъявляют к абсорбентам?

12. В чем состоит суть процесса десорбции?

13. Перечислите основные составные части лабораторного стенда.

14. Принцип действия и порядок применения индикаторных трубок при анализе воздушной смеси.

15. Назовите отличительные особенности индикаторных трубок как портативных средств измерения.

16. Каким методом определяется индикационный эффект во всех индикаторных трубках при определении концентрации анализируемого компонента в воздухе.

17. Изложите порядок проведения работ с абсорбером.

18. Каким образом измеренная концентрация приводится к нормальным условям?

19. Перечислите основные требования безопасности при проведении лабораторных работ в экологической лаборатории.

20. Чем отличается стадия очистки газопылевых выбросов от ступени очистки?

21. Приведите примеры аппаратов пылеочистки.

22. Приведите примеры аппаратов, применяющихся для очистки выбросов от химических загрязнений.

Список литературы

 

1. Ветошкин, А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки. Учебное пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. – 210 с.

2. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03. «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».

3. Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03. «Химические факторы производственной среды. Предельно допустимые концентрации (пдк) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

4. Зиганшин, М.Г. Проектирование аппаратов пылегазоочистки / М.Г. Зиганшин, А.А. Колесник, В.Н. Посохин. М.: Экоэкспресс-ЗМ, 1998. 505 с.

5. Рамм, В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ. и доп. М.:Химия, 1976. – 656 с.

6. Сторожев, Ю.И. Расчеты пылеулавливающих аппаратов промышленных печей. Методические указания к практическим занятиям / Ю.И. Сторожев, О.В. Раева, С.А. Козлова, И.М. Шалаев. – Красноярск: СФУ, 2007. – 36 с.

 

Приложение: Образец оформления отчета по лабораторной работе

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М.Ф. Решетнева»

Факультет машиноведения и мехатроники

Кафедра инженерной экологии

Отчет по лабораторной работе

«МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ»

по курсу «Экология»

Выполнил:

студент гр. ______________

________________________

Проверил:

________________________

Красноярск 2012 г.

Цель работы

Теоретическая часть

Экспериментальная часть

Температура воздуха в момент анализа (в аудитории) t=

Давление в момент анализа (атмосферное в городе), p=

 

 

№	Способ очистки	Измеренные показатели	Рассчитанные показатели
Концентр. в загрязненном воздухе Кз, мг/м^3	Концентр. в очищенном воздухе, Ко, мг/м^3	Приведенные концентрации	Эффектив. очистки воздуха, Э, %
Кпр з, мг/м^3	Кпр о, мг/м^3

 

Основные формулы

 

 

Вывод

Расчетная часть

 

 

Вывод

 

 

Учебно-методическое издание