Аналитический обзор методов очистки отходящих газов от паров органических растворителей. Разработка эффективной системы очистных сооружений отходящих газов. Выбор и определение геометрических параметров основного аппарата. Построение изотермы адсорбции.
Аннотация к работе
Наиболее эффективным направлением в области защиты атмосферного воздуха от загрязнений является использование малоотходных ресурсо-и энергосберегающих технологических процессов с замкнутыми производственными циклами, исключающими или резко снижающими выброс вредных веществ в окружающую среду. Однако не всегда удается разработать и внедрить малоотходные технологические процессы, обеспечивающие полную комплексную очистку вредных технологических выбросов в атмосферу, поэтому в настоящее время одним из основных средств предотвращения вредных выбросов остается разработка и внедрение эффективных систем очистки газов [2].Для обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразных токсичных веществ применяют методы: абсорбции (физической и хемосорбции), адсорбции, каталитические, термические, конденсации и компримирования.Абсорбционные методы основаны на избирательной растворимости газо-и парообразных примесей в жидкости (физическая абсорбция) или на избирательном извлечении примесей химическими реакциями с активным компонентом поглотителя (хемосорбция). Абсорбционная очистка - непрерывный и, как правило, циклический процесс, так как поглощение примесей обычно сопровождается регенерацией поглотительного раствора и его возвращением в начало цикла очистки. При физической абсорбции (и в некоторых хемосорбционных процессах) регенерацию абсорбента проводят нагреванием и снижением давления, в результате чего происходит десорбция поглощенной газовой примеси и ее концентрирование. Показатели абсорбционной очистки: степень очистки и коэффициент массопередачи зависят от растворимости газа в абсорбенте, технологического режима в реакторе (скорости, температуры, давления) и от других факторов, например от равновесия и скорости химических реакций при хемосорбции. Большинство хемосорбционных процессов газоочистки обратимы, то есть при повышении температуры поглотительного раствора химические соединения, образовавшиеся при хемосорбции, разлагаются с регенерацией активных компонентов поглотительного раствора и с десорбцией поглощенной из газа примеси.Адсорбционные методы основаны на избирательном извлечении из парогазовой смеси определенных компонентов при помощи адсорбентов - твердых высокопористых материалов, обладающих развитой удельной поверхностью (отношение поверхности к массе, м2/г). Суммарный объем последних в единице массы или объема адсорбента определяет в решении задач газоочистки, как скорость (интенсивность) поглощения целевого компонента, так и адсорбционную способность твердым поглотителем этого компонента. Промышленные адсорбенты, чаще всего применяемые в газоочистке, - это активированные угли, силикагели, алюмогели, природные и синтетические цеолиты (молекулярные сита). Адсорбцию газовых примесей обычно ведут в полочных реакторах периодического действия без теплообменных устройств; адсорбент расположен на полках реактора. Когда необходим теплообмен (например, требуется получить при регенерации десорбат в концентрированном виде), используют адсорберы с встроенными теплообменными элементами или выполняют реактор в виде трубчатых теплообменников; адсорбент засыпан в трубки, а в межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель.Каталитические методы очистки газов основаны на реакциях в присутствии твердых катализаторов, то есть на закономерностях гетерогенного катализатора. В результате каталитических реакций примеси, находящиеся в газе, превращаются в другие соединения, в отличие от рассмотренных методов примеси не извлекаются из газа, а трансформируются в безвредные соединения, присутствие которых допустимо в выхлопном газе, либо в соединения, легко удаляемые из газового потока. Очистке подвергаются газы, не содержащие пыли и каталитических ядов. Методы используются для очистки газов от оксидов азота, серы, углерода и от органических примесей. Широко распространен способ каталитического окисления токсичных органических соединений и оксида углерода в составе отходящих газов с применением активных катализаторов, не требующих высокой температуры зажигания, например металлов группы платины, нанесенных на носители.В рекуперационной технике наряду с другими методами для улавливания паров летучих растворителей используют методы конденсации и компримирования. Смесь паров растворителя с воздухом предварительно охлаждают в теплообменнике, а затем конденсируют. Однако проведение процесса очистки паровоздушных смесей методом конденсации сильно осложнено, поскольку содержание паров летучих растворителей в этих смесях обычно превышает нижний предел их взрываемости.Термические методы обезвреживания газовых выбросов применяют для обезвреживания газов от легко окисляемых токсичных, а также дурно пахнущих примесей. Их преимуществами являются относительная простота аппаратурного оформления и универсальность использования, так как на работу термических нейтрализаторов мало влияет состав обрабатываемых газов. Газовые выбросы, содержащие горючие компоненты, сильно различаются для различных промышленных источников как по номенклатур
План
Содержание
Введение
1. Аналитический обзор. Методы очистки отходящих газов от паров органических растворителей
1.1 Абсорбционные методы
1.2 Адсорбционные методы
1.3 Каталитические методы
1.4 Методы конденсации и компримирования
1.5 Термические методы
1.6 Метод биохимической очистки
2. Предлагаемая технологическая схема очистки отходящих газов от органических растворителей на примере н-бутанола
2.1 Основные свойства рабочих сред
2.1.1 Н-бутанол. Физико-химические свойства
2.1.2 Бензол. Физико-химические свойства
2.2 Описание технологической схемы
3. Расчетная часть. Расчет адсорбера системы ВТР периодического действия с неподвижным слоем адсорбента для улавливания паров н-бутанола
3.1 Построение изотермы адсорбции
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Одним из следствий техногенного влияния на окружающую среду в ряде стран в настоящее время является заметное ухудшение состояния атмосферного воздуха.
Наиболее эффективным направлением в области защиты атмосферного воздуха от загрязнений является использование малоотходных ресурсо- и энергосберегающих технологических процессов с замкнутыми производственными циклами, исключающими или резко снижающими выброс вредных веществ в окружающую среду. Однако не всегда удается разработать и внедрить малоотходные технологические процессы, обеспечивающие полную комплексную очистку вредных технологических выбросов в атмосферу, поэтому в настоящее время одним из основных средств предотвращения вредных выбросов остается разработка и внедрение эффективных систем очистки газов [2].
Во многих отраслях промышленности именно газоочистительная аппаратура совместно с другим технологическим оборудованием обеспечивает малоотходное производство. Это касается энергетики, черной и цветной металлургии, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Поэтому рассмотрение вопросов о методах очистки и системах газоочистительной аппаратуры, динамики и перспектив ее развития является важной задачей, имеющей экономическое, экологическое и технологическое значение.
Цели данной курсовой работы: ? Провести аналитический обзор методов очистки отходящих газов от паров органических растворителей
? Разработать установку для очитки газов от паров н-бутанола (концентрации С0=2500 мг/м3) производительностью 3600 м3/ч.