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:

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.

При выборе конкретного способа очистки на этапе проектирования компания Red Mountain Energy принимает во внимание множество факторов, например: экологические нормы и требования к утилизации серосодержащих соединений, тип и концентрацию примесей в кислом (неочищенном) газе, требования к чистоте газа, температуру и давление кислого газа и требования к температуре и давлению очищенного газа, требования к производительности установки, компонентный состав газа и т.д.

5. Применение адсорбционных методов защиты атмосферы

Абсорбционные и хемосорбционные методы широко применяют для очистки газов от СО, NxOy, SO2, H2S, HCl, CO2.

Сущность метода заключается в поглощении удаляемых компонентов жидкими поглотителями - абсорбентами и хемосорбентами, в качестве которых используют растворы минеральных и органических веществ, суспензии и органические жидкости. В процессе хемосорбционной очистки выделяемые из газов компоненты вступают в химические реакции с хемосорбентами, при этом образуются новые вещества, регенерирующиеся и возвращающиеся вновь на абсорбцию.

Хемосорбционные методы подразделяют по типу хемосорбента и по типу получаемого продукта.

Процесс абсорбции (хемосорбции) газов проводят в пленочных, насадочных (с неподвижной и подвижной насадкой), тарельчатых и других аппаратах, называемых абсорберами. При этом абсорберы должны иметь высокую пропускную способность по газу, высокую эффективность, низкое гидравлическое сопротивление, простоту конструкции и удобство эксплуатации, небольшую металлоемкость; кроме этого аппаратура не должна забиваться осадками и корродировать.

Адсорбция - избирательное поглощение одного или нескольких компонентов из газовой фазы твердыми телами - адсорбентами.

При адсорбционных методах газы поглощаются твердыми пористыми веществами. Поглощаемые молекулы газа удерживаются на поверхности твердых тел за счет физической адсорбции (силы Ван-дер-Ваальса) либо химическими силами.

Адсорбция рекомендуется для очистки газов с невысокой концентрацией вредных компонентов. Адсорбированные вещества удаляются из адсорбентов десорбцией инертным газом или паром. В некоторых случаях проводят термическую регенерацию. Достоинствами этого процесса являются высокая степень очистки, газы не охлаждаются, и отсутствуют жидкости.

Адсорбционную очистку газов проводят в аппаратах адсорберах с неподвижным, движущимся и псевдосжиженным слоем сорбента в установках периодического и непрерывного действия. Наиболее часто этот метод применяют при регенерации органических растворителей.

Существуют следующие виды сорбентов:

а) неполярные твердые вещества, на поверхности которых происходит в основном физическая адсорбция;

б) полярные твердые вещества, на поверхности которых происходит химическая адсорбция без изменения структуры молекул газа и поверхности адсорбента;

в) вещества, на поверхности которых протекает чисто химическая адсорбция, при чем десорбция молекул газа возможна только в результате химической или каталитической реакции.

Из неполярных адсорбентов самый распространенный - активированный уголь, а также часто используют синтетические минеральные силикогели и алюмогели. В качестве полярных адсорбентов применяют хемосорбенты на основе оксидов железа, меди и цинка, которые обеспечивают проектную степень очистки даже от технологических газов.

Например, при адсорбции газов, содержащих SO2, применяют как активированные угли, так и полукоксы, активированный силикогель, карбонат кальция, активированный MnO2.

Адсорбционные методы с использованием активных углей и цеолитов Наиболее часто применяют для улавливания органических соединений. Обе группы методов могут быть циклическими и нециклическими. В первых отработанный жидкий или твердый сорбент регенерируют нагреванием, понижением давления, продувкой инертным газом или воздухом, отпаркой водяным паром, а также хим. способами; продукты десорбции перерабатывают или выбрасывают. Если восстановить поглотительную способность сорбента полностью не удается, нерегенерируемые соед. выводят из системы и добавляют соответствующее количество свежего сорбента. В нециклич. методах отработанный сорбент целиком заменяют.

Страницы: 1, 2, 3