Адсорбери з віброкиплячим шаром адсорбенту

Адсорбери з віброкиплячим шаром дозволяють інтенсифікувати процес очищення газів за рахунок перемішування сипучих адсорбентів за до-
помогою низькочастотних коливань. Віброкиплячий шар, що при цьому
утворюється, має добрі властивості що до тепло- й масообміну. Структу ра
шару, умови перемішування твердої фази й швидкість переміщення матері-
алу по вібруючій поверхні залежать від частоти, амплітуди та траєкторії ко-
ливальних рухів поверхні. Для створення віброкиплячого шару використо-
вують гармонічні коливання. Конструктивна схема вібраційного багатопо-
личного адсорбера з похилими лотками прямокутного перерізу подана на
рис. 5.8.

Основними шляхами інтенсифікації адсорбційних процесів є розро-
блення: оптимальних гідродинамічних режимів очищення, нових типів
адсорбентів та нового адсорбційного обладнання.

Оптимальними гідродинамічними умовами є такі, що забезпечують
велику швидкість фільтрації очищеного газу через адсорбент. При цьому
забезпечується також високий ступінь очищення газу при малому гідравліч-
ному опорі шару. Збільшення швидкості газу можливо тільки при викорис-
танні сорбентів з великими порами. При використанні дрібнодисперсних
адсорбентів, наприклад, цеолітів, швидкість газового потоку обмежена: для
нерухомого та рухомого шару до 0,1...0,5 м/с; для киплячого шару до
1,5...2,0 м/с; для віброкиплячого шару до 0,5... 1,0 м/с.

Перспективним напрямком інтенсифікації процесів адсорбції є вико-
ристання ціолітів у вигляді тонких порошків та суспензії.

Доцільність використання адсорберів при хімічному виробництві

Перспективним методом очищення газів від газо- й пароподібних забруднень є адсорбція - тобто процес розділення, що грунтується на властивості деяких твердих тіл вибірково поглинати газоподібні компоненти з газової суміші. Молекули забруднювального газу або пари, що є в газовій
суміші, сорбуються на поверхні або в порах твердого тіла.

В основі хімічної адсорбції лежить хімічна взаємодія між адсорбентом та речовиною, що адсорбується. Діючі при цьому сили значно більші, ніж при фізичній адсорбції. Через значну теплоту адсорбції (до 400 кДж/моль) енергія зв'язку хемосорбних молекул сильно відрізняється
від енергії зв'язку цих самих молекул в потоці газу. Відповідно, енергія,
яка необхідна для того, щоб хемосорбована молекула прореагувала з моле-
кулою іншого сорту, може бути суттєво меншою, ніж енергія, що необхід-
на для реакції цих молекул в газовій фазі. В зв'язку з цим адсорбована на
поверхні твердого тіла молекула легко вступає в хімічну реакцію з іншими
молекулами. Молекули адсорбативу, що вступили в хімічну взаємодію,
добре утримуються на поверхні та в порах адсорбент. При хімічній адсо-
рбції її швидкість за низьких температур мала, але збільшується з ростом
температури.

Я вважаю доцільним використовувати адсорбер в хімічній промисловості тому, що метод адсорбції базується на селективному вилученні з газових сумішей шкідливих домішок за допомогою твердих адсорбентів. Найбільш широко як адсорбент застосовується активоване вугілля, іонообмінні смоли та ін. Геометричні параметри адсорбента вибираються та розраховуються номограмами або за аналітичними залежностями. Так, як в хімічній промисловості основні ЗР сірчисті сполуки, оксиди азоту, хлор та ін.., тому буде краще всього використовувати саме адсорбер.

 

Розділ 6. Розрахунки параметрів адсорберів

Висновки

Структура промислового виробництва, що склалася в Україні, пов'язана з розвитком енергетичної, гірничо-металургійної, вугледобувної, хімічної та машинобудівної промисловості і характеризується інтенсивним споживанням енергії, сировинних, водних і земельних ресурсів, а також збільшенням навантаження на довкілля

У найзагальнішому вигляді забруднювачі й забруднення довкілля класифікуються так:

– за походженням — механічні, хімічні, фізичні, біологічні; матеріальні, енергетичні;

– за тривалістю дії — стійкі, нестійкі, напівстійкі, середньої стійкості;

– за впливом на біоту — прямої й непрямої дії;

– за характером — навмисні (заплановані), супутні, аварійно-випадкові.

Фактори навколишнього середовища мають ефективно впливати на здоров'я і забезпечувати нормальний перебіг усіх процесів життєдіяльності людини. Сучасні екологічні проблеми, які особливо гостро постали перед людством, знаходяться в безпосередньому зв'язку з порушенням адаптивного ефекту його діяльності.

Забрудненістю атмосфери називають не спрямовані зміни стану атмосферного повітря, цілком або частково зумовлені діяльністю людини, які безпосередньо чи опосередковано впливають на розподіл енергії, що надходить, рівні радіації, фізико-хімічні властивості атмосфери та умови існування живих організмів.

Важливою також є роль атмосфери у відносинах між країнами, у міжнародних відносинах. З одного боку атмосфера - це сфера, на яку розповсюджуються національний суверенітет, з іншого боку - це простір активної взаємодії країн, це національний ресурс і умови середовища країни. Об'єктивні фізичні та екологічні закони унеможливлюють встановлення національних кордонів для атмосферних процесів.

При використанні міжнародних ресурсів особливо важливими є наявність та дотримання міжнародних домовленостей, їх спільне використання має супроводжуватися співробітництвом, а не протиборством.

Цілі та завдання управління природокористуванням досягаються виконанням державними та іншими органами ряду функцій, тобто видів діяльності, що необхідні для оптимальної організації раціонального використання та охорони природних об'єктів чи навколишнього середовища в цілому. Особливістю такого управління є його диференціація переважно за видами природних ресурсів, незалежно від того, в яких галузях суспільного виробництва вони використовуються.

Хімічна промисловість пов'язана з багатьма галузями. Вона комбінується з нафтопереробкою, коксуванням вугілля, чорною та кольоровою металургією, лісовою промисловістю. Найважливіше значення для розміщення галузей хімічної промисловості мають сировинний, паливно-енергетичний та споживчий фактори.

Хіміко-технологічне перетворення природи людиною, поряд з механічною зміною ландшафтів і структури земної кори, є головний засіб негативного впливу на біосферу. Тому є потреба в аналізі хіміко-технологічної діяльності людства: виявленні її історико-культурних форм, масштабів і структури.

Найпоширенішими шкідливими газовими забруднювачами хімічної промисловості є: оксиди сульфуру (сірки) – SO2, SO3; сірководень (Н2S); сірковуглець (СS2); оксиди нітрогену (азоту) – NОx; бензпірен; аміак; сполуки хлору; сполуки фтору; сірководень; вуглеводні; синтетичні поверхнево-активні речовини; канцерогени; важкі метали; оксиди карбону (вуглецю) – СО, СО₂.

Перспективним методом очищення газів від газо- й пароподібних за-

бруднень є адсорбція - тобто процес розділення, що грунтується на властивості деяких твердих тіл вибірково поглинати газоподібні компоненти з газової суміші. Молекули забруднювального газу або пари, що є в газовій

суміші, сорбуються на поверхні або в порах твердого тіла.

Адсорбційний метод очищення газових викидів доцільно використовувати коли необхідного ефекту не можна досягти іншими методами. Цей метод доцільний також коли концентрація домішок, що видаляються з газу носія, дуже мала та необхідна гарантія рекуперації домішок, оскільки вони мають значну вартість.

Доцільно використовувати адсорбер в хімічній промисловості тому,що метод адсорбції базується на селективному вилученні з газових сумішей шкідливих домішок за допомогою твердих адсорбентів.

Так, як в хімічній промисловості основні ЗР сірчисті сполуки, оксиди азоту, хлор та ін..,тому буде краще всього використовувати саме адсорбер.

 

Література

1. Безпека життєдіяльності. Підручник. – К., 2001.

2. Загальна гігієна з основами екології. Підручник. – К., 2003.

3. Злобін Ю.А. Основи екології.- К.: Лібра, 1998. – 249.

4. Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи екології, - К.: МАУП, 2000. – 238 с.

5. Практикум з промислової екології / С.О. Апостолюк, В.С. Джигирей, А.С. Апостолюк та ін. — К., 2005;

6. Словник-довідник з екології / К.М. Ситник, О.В. Брайон, А.В. Городецький та ін. — К., 1994.;

7. Мусієнко М.М., Серебряков В.В., Брайон О.В. Екологія. Охорона природи: Словник-довідник. — К., 2002

8. Долгілевич М. Й., Мислива Т. М., Основи моніторингу довкілля: Навчальний посібник – Житомир: ЖДТУ, 2006.- 376 с: іл.: 63; табл.: 94; бібліогр.: 68 назв.

9. Батлук В.А. Основи екології: Підручник. - К.: Знання, 2007. - 519

10. Білявський Г. О., Фурдуй Р. С., Костіков Основи екологічних знань. - К.: Либідь, 2000. - 336 с.

11. Бойчук Ю. Д., Солошенко Е. М., Бугай О. В. Екологія і охорона навколишнього середовища: Навчальний посібник. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2002. - 284 с.

12. Васюкова Г.Т., Ярошева О.І. Екологія: Підручник. - К.: Конзор, 2009. - 524с.

13. Запольський А. К., Салюк А. І. Основи екології: Підручник / За ред. К. М. Ситника. - К.: Вища шк., 2003. - 358 с.

14. Павлов С. Б. Екологічний ризик для здоров'я населення // Медицинские исследования. - 2001. - Т. 1, вып. 1. - С. 16-19.

15. Джигирей B.C. Екологія -: Навчальний посібник - Житомир: ЖДТУ

16. Законодавство України про екологію /Упорядкувал О. М. Роїна. – 2-е вид. – К.: КНТ, 2005. – 488 с.

17. Андрейцев В. І. Право екологічної безпеки. - К.: Знання-Прес, 2002. - 332 с.

18. Дмитрієв А. І., Муравйов В. І. Міжнародне публічне право. - К.: Юрінком Інтер, 2000. - 336 с.

19. Федоренко О. І., Бондар О. І., Кудін. Основи екології: Підручник.—К.: Знання, 2006. – 543с.

20. Бойчук Ю. Д. Основи екології та екологічного права. Навчальний посібник для ВНЗ.- Суми., 2004. – 352с

21. Законодавство України про екологію /Упорядкувал О. М. Роїна. – 2-е вид. – К.: КНТ, 2005. – 488 с.

22. Екологічне право - ЕКОЛОГІЧНЕ ПРАВО УКРАЇНИ // О.С. БАБ'ЯК

23. Авраменко Ю. С. Международное экологическое право.- Ростов н/Д., 2005.- 192с.

24. М. Т. Бакка, В. В. Дорощенко. Очисні споруди і пристрої: Навчальний посібник - Житомир: ЖДТУ, 2005. -178 с.

25.Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць (від забруднення хімічними та біологічними речовинами) Затверджено Наказом Міністерства охорони здоров'я України від 9 липня 1997 р. N 201

26. Аксенов И.Я. Транспорт: история, современность, перспективы, проблемы. Отв. Ред. Хачатуров Т.С.- М.: Наука, 1985.

27. Бобровников Н.А. защита окружающей среды от пыли на транспорте.- М.: Транспорт, 1984.

28. Глуховский И.В. и др. Современные методы обезвреживания, утилизации и захоронения токсичных отходов промышленности: Учебное пособие. – К.: ГИПК Минэкобезопасности Украины, 1996. – 100с.

29. Ю.А. Клушин. Тепловые электростанции. Введение в специальность. - Москва: Энергоиздат, 1982. - 145 с.

30. В.Я. Рыжкин. Тепловые электрические станции. - Москва: Энергоатомиздат, 1987. - 327с.

31. З.Ф. Немцев, Г.В. Тарасов. Теплоэнергетические установки и теплоснабжение. - Москва: Энергоиздат, 1982. - 400 с.

32. Энергетика и охрана окружающей среды./ Под ред. Н.Г. Залогина и др. - Москва: Энергия, 1979. - 342 с.

33. Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических котельных агрегатов) /Сост. Е. А. Бойко, Т. И. Охорзина; - Красноярск: КГТУ, 2003. – 223 с.

34. Сидельковский Л. Н. Парогенераторы промышленных предприятий / Л. Н. Сидельковский, В. Н. Юренев. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 336 с.

35. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). – Изд. 3-е перераб. и доп. – СПб.: Изд. НПО ЦКТИ, 1998. – 256 с.

36. М. Т. Бакка, В. В. Дорощенко. Техноекологія: Навчальний посібник - Житомир: ЖДТУ, 2007. -219 с.