Сорбционная очистка газов

Сорбцией называют поглощение твердым телом (ад­сорбция) или жидкостью (абсорбция) вещества из окружающей среды. Обратный процесс называют десорбцией; более часто его осуществляют повыше­нием температуры или снижением давления сорбируе­мого вещества. Процессы сорбции проводят периоди­чески (в аппаратах с неподвижным слоем сорбента) и непрерывно — в аппаратах с движущимся или кипя­щим слоем сорбента, а также в аппаратах с непо­движным слоем, если сорбционные установки имеют несколько параллельно включенных аппаратов.

Сочетание абсорбции с десорбцией позволяет много­кратно применять поглотитель и выделять поглощен­ный компонент в чистом виде. Однако при очистке газов во многих случаях проводить десорбцию не обя­зательно, так как поглощенные вещества подлежат обезвреживанию.

На рис. 3.6 показана схема абсорбера. В абсорбер поступает очищаемый газ с парциальным давлением вредного вещества Р'_г, барботирует через слой жидкости (в виде пузырьков) и выходит из аппарата с минималь­ным парциальным давлением вредного вещества Р", Поглощающая жидкость противотоком поступает в ап­парат через разбрызгиватель / и выходит через патру­бок 4. Процесс абсорбции является гетерогенным, про­текающим на границе газ — жидкость, поэтому для его ускорения применяют различные устройства, увеличи­вающие площадь контакта газа с жидкостью.

Рис. 3.6. Абсорбер:

1 — распределитель жидкости; 2 — насадка; 3 — опорная решетка; 4 — выход жидкости; 5 — выход очища­емого газа

Для повышения эффективности очистки газов вместо растворителя применяют химические поглотители вредных газов, как правило, водные растворы электролитов (кислот, щелочей, солей). Так, для очистки газов от диоксида серы, сероводорода и метилмеркаптана их ней­трализуют раствором щелочи, в результате чего получают соль: S0₂ + 2NaOH = Na₂SO₂ + H₂0.

Адсорбционный метод поглощения получил разви­тие в последнее время в связи с освоением промышлен­ного производства высокоэффективных адсорбентов: активных углей, силикагелей, синтетических цеолитов. Адсорбционный метод позволяет решить задачи глубо­кой очистки технологических и отходящих промышлен­ных газов, содержащих разнообразные вредные веще­ства. Если правильно выбраны технологический регла­мент, с,хема и аппаратура процесса, примесь может быть удалена этим методом практически полностью. Кроме того, наряду с очисткой отходящих промышленных газов, адсорбционный метод позволяет еще улавли­вать и возвращать в технологический процесс неко­торые ценные вещества, например растворители.

Наибольшее распространение в промышленности адсорбционные методы получили для улавливания различных растворителей. Улав­ливание растворителей проводят в рекуперационных установках. Степень извлечения растворителя обычно составляет 95—99 %, а его остаточное содержание в отхо-

дящем из адсорбера газе не превышает 0,5 г/м^!. В каче­стве адсорбента в этом случае применяют только актив­ный уголь, что обусловлено его гидрофобностью. Кроме того, активный уголь обладает высокой адсорбционной способностью по парам органических веществ, неболь­шой удерживающей способностью, достаточно прочен и т. п.