Основы расчета абсорберов при очистке выбросов по механизму хемосорбции.

,

Где Q – расход газа; w – скорость

N_ог – число единиц переноса

N_ог=ln(C₀/C_k)

С₀ – конц в-ва, поступающ в апп; С_к – конц в-ва, вых из апп.

К_г – коэф массопередачи

1/К_г=1/β_г+m/(α·β_ж), β – коэф массоотдачи, m – константа фазового распределения.

α=f(R, M)

R=f(k, D_в, Gr, …)

k – конст скор хим реакц

D_в – коэф диффузии

М=D_в/D_гж,

R<0,5, то реакция в жидкой фазе медл, α≈1;

При R>2, M>5 (M>R), α≈R – реакция в жидкой фазе быстрая,

R>5M, α=1+M – реакция мгновенная.

39. Принципиальная схема абсорбционной очистки выбросов с применением в качестве абсорбента технологических растворов.

 

При выборе абсорбента следует отдавать предпочтение технологическим растворам, использование которых дает возможность возвратить уловленные ЗВ в производственный цикл вместе с технологическим раствором. При использовании в качестве абсорбентов сточных и оборотных вод целесообразно использовать такие воды, которые бы содержали в качестве активного компонента вещества, способные при взаимодействии с растворенными ЗВ, образовывать трудно-растворимые или летучие вещества, легко выводимые из системы газоочистки; осн требования: к шламу – отношение к 4-му классу опасности, высокая водоотдающая способность и возможность утилизации; к летучим ЗВ – реальная возможность использования в данном производстве или каком-либо другом.

 

40. Принципиальная схема абсорбционной очистки выбросов с применением в качестве абсорбента различных растворов. Требования к абсорбенту.

 

Для санитарной очистки выбросов не исключается и применение специальных абсорбентов (например, моноэтаноламина для извлечения из выбросов сероводорода). Однако реализация такого варианта требует значительных затрат, обусловленных необходимостью приобретения и доставки активного компонента абсорбента. Снижение затрат на абсорбент достигают путем его регенерации; при этом, однако, возрастают капитальные и эксплуатационные затраты. Кроме того, ввиду малых концентраций ЗВ в выбросах, возникают вопросы дальнейшего обращения с ними.

41. Адсорберы, применяемые для очистки выбросов. Их характеристика.

Метод адсорбции основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой смеси. При физической адсорбции молекулы газа прилипают к поверхности твердого тела под действием межмолекулярных сил притяжения (силы Ван-дер-Ваальса). Преимуществом физической адсорбции является обратимость процесса. При уменьшении давления адсорбента в потоке газа либо при увеличении температуры поглощенный газ легко десорбируется без изменения химического состава.
Конструктивно адсорберы выполняются в виде вертикальных, горизонтальных либо кольцевых емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищаемого газа. Выбор конструкции определяется скоростью газовой смеси, размером частиц адсорбента, требуемой степенью очистки и рядом других факторов.

Вертикальные адсорберы, как правило, применяют при небольших объемах очищаемого газа, горизонтальные и кольцевые – при высокой производительности, достигающей десятков и сотен тысяч кубических метров в час.

Фильтрация газа происходит через неподвижный (адсорберы периодического действия) или движущийся слой адсорбента. Наиболее распространены адсорберы периодического действия. Установки периодического действия (с неподвижным слоем адсорбента) отличаются конструктивной простотой, но имеют низкие допускаемые скорости газового потока и, следовательно, повышенную металлоемкость и громоздкость. Процесс очистки в таких аппаратах носит периодический характер, т.е. отработанный, потерявший активность поглотитель время от времени заменяют либо регенерируют. Существенный недостаток таких аппаратов – большие энергетические затраты, связанные с преодолением гидравлического сопротивления слоя адсорбента.

Вертикальный адсорбер:

 

1 – корпус; 2 – люки для выгрузки адсорбента; 3 – патрубок для отвода очищенной ПГС и воздуха; 4 – штуцер для отвода конденсата; 5 – барботер для подачи острого пара; 6 – патрубок для отвода паров при десорбции; 7 – патрубок для подачи ПГС; 8 – люк для загрузки адсорбента.

Кольцевой адсорбер:

 

1 – корпус; 2 – люки для загрузки адсорбента; 3 – люк для выгрузки адсорбента; 4 – патрубок для отвода очищенной ПГС, воздуха, подачи пара; 5 – патрубок для отвода паров при десорбции; 6 – патрубок для подачи ПГС; 7, 8 – внешняя и внутренняя цилиндрические решетки.

Основы расчета адсорберов.

V=Q(C₀-C_пр)τ_пр/(a_o-a_ост), где

C_пр-проскоковая концентрация

τ_пр-продолжительность адсорбции до проскока

а-величина адсорбции

а_ост-кол-во ЗВ,оставшееся в адсорбенте после регенерации.