9.1.2 Очистка воздушных выбросов от газо- и парообразных загрязнений

Газо- и пароочистные установки позволяют обезвредить технологические и вентиляционные выбросы безилиспоследующей утилизацией примесей. В первом случае производится так называемая санитарная газоочистка, во втором – промышленная (с возвратом в производство продукта очистки).

В целях очистки выбросов от газообразных примесей применяют методы абсорбции, адсорбции, хемосорбции, каталитического и термического окисления.

Абсорбция– очистка выбросов, основанная на поглощении жидкостью (абсорбентом) вредных газов и паров, содержащихся в выбросах. Решающим условием для применения метода абсорбции является растворимость газов и паров в абсорбенте. Для удаления из выбросов таких газов, как аммиак, хлористый или фтористый водород в качестве абсорбента применяют воду.

Адсорбция основана на селективном (избирательном) поглощении вредных газов и паров твердыми адсорбентами, имеющими развитую микропористую структуру. В качестве адсорбентов, как поглотителей, применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. К подобным веществам относятся активированный уголь, простые и комплексные оксиды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические неолиты и пр.). Поверхность адсорбции очень велика: для некоторых материалов она достигает нескольких квадратных метров на грамм (для силикагеля) и даже несколько сотен квадратных метров на грамм – для активированного угля. Адсорбенты применяются для очистки промышленных выбросов от метана, эфира и других примесей, а также для очистки выхлопных газов автомобилей.

Хемосорбция основана на поглощении газа жидкими поглотителя­ми с образованием малолетучих химических соединений. Молекулы загрязняющих веществ могут абсорбироваться жидкой поверхностью физически либо взаимодействовать с абсорбентом и превращаться в другие вещества. Большинство реакций, протекающих в процессе хемосорбции, являются экзотермическими и обратимыми. Поэтому при последующем повышении температуры раствора образовавшееся химическое соединение разлагается с выделением исходных компонентов.Примером хемосорбции может служить очистка газо- воздушной смеси от сероводорода с применением мышьяково- щелочного раствора и получением побочного продукта – серы.

Каталитический метод основан на превращении вредных компонентов промышленных выбросов в менее вредные или безвредные вещества в присутствии катализаторов. Иногда образующиеся продукты каталитического превращения остаются достаточно токсичными, однако они легко удаляются из системы в виде утилизируемых в дальнейшем продуктов.

Термический метод предусматривает высокотемпературное сжигание вредных примесей, которые содержатся в технологических выбросах. Его применяют для удаления, например, углеводородов, монооксида углерода и др. Для осуществления дожигания (реакции окисления) необходимо поддержание высокой температуры очищаемого газа и наличие достаточного количества кислорода.