6.4. Методи очищення газових викидів

Вибір методу очищення газів залежить від умов виробництва і обумовлюється такими факторами:

– об’ємом і температурою газів;

– агрегатним станом і фізико-хімічними властивостями домішок;

– концентрацією і складом домішок;

– можливістю утилізації або повторного використання у технологічному процесі;

– експлуатаційними витратами на очищення;

– екологічним станом навколишнього середовища.

Залежно від агрегатного стану речовини, яку затримують або знешкоджують, установки поділяють на газоочисні та пиловлювлювальні.

Для очищення і знешкодження газоповітряних і пароподібних домішок застосовують абсорбцію рідинами і адсорбцію твердими поглиначами.

Абсорбція – процес поглинання газів або парів із газових чи парових сумішей рідкими поглиначами абсорбентами. Вирізняють фізичну і хімічну абсорбцію.

При фізичній абсорбції молекули речовини, яка поглинається (абсорбтива), не вступають з молекулами абсорбенту в хімічну реакцію. Процес абсорбції триває доти, доки парціальний тиск цільового компонента в газовій фазі стане вищим за рівноважний тиск над розчином.

При хімічній абсорбції молекули абсорбтива вступають у хімічну сполуку, при цьому рівноважний тиск компонента над розчином дуже малий порівняно з фізичною абсорбцією, тому можливе практично повне вилучення забрудника з газової фази.

Адсорбція – процес вибіркового вилучення домішок із газу за допомогою адсорбентів – твердих речовин з добре розвиненою поверхнею.

Адсорбенти повинні мати високу поглинальну здатність, селективність, термічну і механічну міцність, низький опір потокові газу, забезпечувати легку десорбцію поглиненої речовини. Як адсорбенти застосовують активоване вугілля, силікагелі, природні й синтетичні цеоліти.

Якщо до складу викидів входять особливо токсичні речовини, вдаються до знешкодження викидів; найбільш поширеними є каталітичне і термічне знешкодження.

Каталітичне знешкодження ґрунтується на каталітичних реакціях, унаслідок яких шкідливі домішки, що знаходяться в газі, перетворюються на інші сполуки – майже або зовсім безпечні.

Термічний метод знешкодження полягає в тому, що всі органічні речовини повністю окислюються оксисеном повітря при високих температурах до нетоксичних сполук – утворюються мінеральні продукти, вода, карбону діоксид і тепло, яке потребує подальшої утилізації.

Для очищення і знешкодження газоповітряних сумішей від пилу застосовують мокре, сухе і електростатичне обладнання.

Вибір типу пиловлолювача зумовлений рівнем запиленості газу, дисперсністю і вимогами до ступеня його очищення.

У гравітаційному обладнанні виділення завислих частинок з газу здійснюється переважно під дією сили тяжіння. Обладнання для гравітаційного очищення просте за конструкцією, але придатне лише для грубого попереднього очищення газів, найпростіше - пилоосаджувальні камери. Найбільш поширені серед пиловловлювачів циклони, дія яких полягає у використанні відцентрованої сили.

Фільтрація – найбільш радикальне вирішення проблеми очищення газів від твердих частинок.

Фільтри – прилади, в яких запилене повітря пропускається крізь пористі матеріали, здатні затримувати або осаджувати пил.

Очищення від грубого пилу здійснюють у фільтрах, заповнених коксом, піском, насадками різноманітної форми. Для очищення від тонко дисперсного пилу використовують фільтраційні матеріали – папір, сітки, неткані матеріали, повстину або тканини різної щільності.

Мокрі пиловловлювачі поділяються на скрубери, відцентрові скрубери, пінні газопромивачі. Апарати мокрого очищення придатні для очищення газів від дрібнодисперсного пилу з розміром частинок від 0,1 мкм, а також порошкоподібних речовин.

Електрофільтри використовують для очищення запилених газів від найдрібніших частинок пилу (розміром до 0,01 мкм) і туманів.