|
Общие достоинства адсорбционных методов очистки газов:
1) глубокая очистка газов от токсичных примесей;
2) сравнительная легкость регенерации этих примесей с превращением их в товарный продукт или возвратом в производство; таким образом осуществляется принцип безотходной технологии.
Адсорбционный метод особенно рационален для удаления токсических примесей (органических соединений, паров ртути и др.), содержащихся в малых концентрациях, т. е. как завершающий этап санитарной очистки отходящих газов.
Недостатки большинства адсорбционных установок — периодичность процесса и связанная с этим малая интенсивность реакторов, высокая стоимость периодической регенерации адсорбентов. Применение непрерывных способов очистки в движущемся и кипящем слое адсорбента частично устраняет эти недостатки, но требует высокопрочных промышленных сорбентов, разработка которых для большинства процессов еще не завершена. |
Рис. 6.
Схема адсорбционной газоочистной установки:
/ — фильтр;
2, 3 — адсорберы;
4 — конденсатор;
5 — сепаратор;
/ — очищаемый газ;
// — очищенный газ;
///—водяной пар;
IV — неконденсируе.уые пары;
V—сконденсированный адсорбтив в хранилище;
VI — водный конденсат
| | Каталитические методы очистки газов
основаны на реакциях в присутствии твердых катализаторов, т. е. на закономерностях гетерогенного катализа (см. гл. 5). В результате каталитических реакций примеси, находящиеся в газе, превращаются в другие соединения, т. е. в отличие от рассмотренных методов примеси не извлекаются из газа, а трансформируются в безвредные соединения, присутствий: которых допустимо в выхлопном газе, либо в соединения, легко удаляемые из газового потока. Если образовавшиеся вещества подлежат удалению, то требуются дополнительные операции (например, извлечение жидкими или твердыми сорбентами).
 Трудно провести границу между адсорбционными и каталитическими методами газоочистки, так как такие традиционные адсорбенты, как активированный уголь, цеолиты, служат активными катализаторами для многих химических реакций. Очистку газов на адсорбентах–катализаторах называют адсорбционно-каталитической. Этот прием очистки выхлопных газов весьма перспективен ввиду высокой эффективности очистки от примесей и возможности очищать большие объемы газов, содержащих малые доли примесей (например, 0,1—0,2 в объемных долях SO2). Но методы утилизации соединений, полученных при катализе, иные, чем в адсорбционных процессах.
| | |
Рис.
7
.
Катионитовый фильтр:
1 – катионит;
2 – песок
| |
Адсорбционно-каталитические методы применяют для очистки промышленных выбросов от диоксида серы, сероводорода и серо-органических соединений. Катализатором окисления диоксида серы в триоксид и сероводорода в серу служат модифицированный добавками активированный уголь и другие углеродные сорбенты. В присутствии паров воды на поверхности угля в результате окисления SO2 образуется серная кислота, концентрация которой в адсорбенте составляет в зависимости от количества водяного пара при регенерации угля от 15 до 70%.
Схема каталитического окисления H2S во взвешенном слое высокопрочного активного угля приведена на рис. 8
. Окисление H2S происходит по реакции H
2
S
+ 1/2 О2 = Н2О +
S |
Рис. 8.
Схема каталитической очистки газа от сероводорода во взвешенном слое активного угля:
1 – циклон-пылеуловитель;
2 – реактор со взвешенным слоем;
3 – бункер с питателем;
4 – сушильная камера;
5 – элеватор;
6 – реактор промывки катализатора (шнек);
7 – реактор экстракции серы (шнек-растворитель);
I – газ на очистку;
II – воздух с добавкой NH3;
III – раствор (NH4)2Sn на регенерацию;
IV – раствор (NH4)2S; V – регенерированный уголь;
VI – свежий активный уголь;
VII – очищенный газ;
VIII – промывные воды
| |
|
