double arrow

Абсорбент

Абсорбент

Газ на утилизацию

Очищенный Выделенный газ

       
   
 


Исходный газ

       
   
 
 


Отработанный

Рис.3. Схема абсорбции и десорбции.

Абсорбция зависит от растворимости в поглощающей жидкости удаляемого газа, температуры и его парциального давления.

Например, для удаления из тех нологических выбросов аммиака (NH3 ), хлорводорода (HCl) или фторводорода (HF) целесообразно в качестве абсорбента применять воду, т.к. растворимость этих газов в воде велика – сотые доли грамма на 1 кг воды.

Для улавливания водяных паров можно применять раствор серной кислоты, а для улавливания ароматических углеводородов – вязкие масла.

Регенерация растворителя, т.е. десорбция из него газов, проводится путем повышения температуры или понижения давления.

Хемосорбция основана на поглощении газов реагентами с образованием малолетучих или малорастворимых соединений.

Примером может служить очистка газо-воздушной смеси от сероводорода с применением мышьяково-щелочного реагента:

H2S + Na4As2S5O2 = Na4As2S6O + H2O

Регенерация раствора производится окислением его кислородом, содержащимся в очищенном воздухе:

2 Na4 As2 S6 O + O2 = 2 Na4 As2 S5O2 + 2S

В этом случае побочным продуктом является сера. Могут применяться и другие реагенты и иониты. Иониты – это твердые вещества, способные обмениваться ионами с фильтруемыми через них жидкими или газообразными смесями. Это или природные материалы (глины), или синтетические полимеры (смолы).

Например, при фильтровании газовой смеси, содержащей аммиак (NH3 ), через влажный ионит катионного типа (катионит) происходит присоединение аммиака к катиониту:

R-H + NH3 → R-NH4

Подобные реакции происходят и при удалении диоксида серы из газовой смеси с помощью ионитов анионного типа (анионитов):

R-CO3 + SO2 → R-SO3 + CO2

Регенерация ионитов осуществляется промывкой их водой, слабыми растворами кислот (для катионов), щелочей или содой (Na2CO3) (для анионитов).

Последние два метода называют мокрыми. Основной их недостаток – резкое понижение температуры газов, что приводит к снижению эффективности их рассеивания в атмосфере.

Адсорбция – процесс избирательного поглощения компонентов газовой смеси твердыми веществами.

При физической адсорбции молекулы адсорбента не вступают в химическое взаимодействие с молекулами газовой смеси. Требования к абсорбентам: большая адсорбционная способность, селективность (отбор), химическая инертность, механическая прочность, способность к регенерации, низкая стоимость. Наиболее распространенные адсорбенты – активированные угли, силикагели, алюмосиликаты.

С увеличением температуры адсорбционная способность снижается. На этом свойстве основан процесс регенерации, которую осуществляют либо нагревом насыщенного адсорбента до температуры выше рабочей, либо продувкой его горячим паром или воздухом.

Каталитические методы очистки газов основаны на использовании катализаторов, ускоряющих химические реакции. Каталитические методы применяются для нейтрализации выхлопных газов автомобилей, т.е. превращения токсичных оксидов азота NO и углерода CO в нетоксичные вещества: газообразный азот N2 и диоксид углерода CO2.

При этом используют различные катализаторы: медно-никелевый сплав, платину на глиноземе, медь, никель, хром и др.:


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: