технология рекуперации газовых выбросов

Уральский государственный лесотехнический университет»
Кафедра ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ БИОСФЕРЫ
Направление подготовки
Квалификация (степень)
выпускника
Профиль подготовки
18.03.02 (241000.62) Энерго- и ресурсосберегающие
процессы в химической технологии,
нефтехимии и биотехнологии
Бакалавр
Охрана окружающей среды и рациональное
использование природных ресурсов
ТЕХНОЛОГИЯ
РЕКУПЕРАЦИИ ГАЗОВЫХ
ВЫБРОСОВ
Разработчик:
доцент кафедры физико-химической технологии
защиты биосферы, к.х.н. Ю.А. Горбатенко
Целью преподавания дисциплины
«Технология рекуперации газовых выбросов»
является формирование у будущих бакалавров высокого уровня
обобщения методологии выбора оборудования и технологии
для защиты атмосферы от загрязнений, с учетом рекуперации
уловленных из газов веществ; грамотного решения инженерных задач с учетом не только технологической, но и аппаратурной, экономической и экологической их части.
После успешного изучения дисциплины студенты должны
уметь, на основе характеристики пылегазового потока аргументировано предлагать экологически безопасные технологии,
включая обоснованный выбор метода и аппаратурного оформления технологического процесса, позволяющие максимально
минимизировать негативное антропогенное
воздействия различных источников загрязнения
атмосферы на воздушный бассейн, а также
эффективные пути утилизации продуктов
рекуперации.
Дисциплина «Технология рекуперации газовых выбросов»
готовит к решению следующих задач профессиональной
деятельности:
в области производственно-технологической деятельности:
•
•
•
•
•
организация входного контроля сырья и материалов с позиций энерго- и
ресурсосбережения при их переработке;
контроль качества выпускаемой продукции и ресурсо-, энергопотребления
технологических процессов с использованием стандартных методов;
организация обслуживания и управления технологическими процессами;
участие в осуществлении мероприятий по охране окружающей среды на основе
требований промышленной безопасности и других нормативных документов,
регламентирующих качество природных сред;
участие в работе центральных заводских лабораторий и лабораторий санитарно эпидемиологического контроля, отделах ораны окружающей среды предприятий
химической, нефтехимической, биотехнологической и смежных отраслей
промышленности.
в области организационно-управленческая деятельности:
•
•
•
•
•
•
•
составление технической документации (графиков работ, инструкций, планов, смет,
заявок на материалы, оборудование), а также установленной отчетности по
утвержденным формам;
организация работы малого коллектива в условиях действующего производства;
подготовка исходных данных для выбора и обоснования научно-технических и
организационных решений на основе комплексного анализа экономической
эффективности, энерго- и ресурсосбережения, экологической безопасности
производства;
участие в проведении организационно-плановых расчетов по созданию
(реорганизации) производственных процессов;
участие в реализации новых технологических процессов;
участие в проведении организационно-плановых расчетов, по созданию
(реорганизации) производственных процессов;
участие в организации новых технологических процессов.
Дисциплина «Технология рекуперации газовых выбросов»
готовит к решению следующих задач профессиональной
деятельности:
в области научно-исследовательская деятельности:
• планирование и проведение экспериментальных исследований по энерго- и
ресурсосбережению, обеспечению экологической безопасности при
реализации технологического процесса и анализа их результатов;
• математическое моделирование технологических процессов с
использованием стандартных пакетов автоматизированного расчета и
проектирования;
• участие в разработке систем управления процессами.
в области проектной деятельности:
• сбор и анализ исходных данных для проектирования эффективных
технологических процессов и установок, характеризуемых высоким уровнем
энерго- и ресурсосбережения и экологической безопасностью;
• анализ и оценка альтернативных вариантов технологической схемы и ее
отдельных узлов;
• расчет и проектирование отдельных стадий технологического процесса в
соответствии с техническим заданием, учетом эколого-экономических
ограничений и требований промышленной безопасности;
• проверка соответствия разрабатываемых проектов и технической
документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным
документам.
Общая трудоемкость дисциплины составляет
7 зачетные единицы, 252 часа
Всего
часов
Вид учебной работы
Форма обучения
очное
заочное
7
семестр
8
семестр
4 курс
5 курс
Аудиторные занятия (всего)
в том числе:
Лекции (Л)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
Самостоятельная работа (всего)
в том числе:
Проработка тем, выносимых на
самостоятельное изучение (в т.ч. подготовка к
текущему тестированию / практической работе
/ аттестации)
Подготовка к лабораторным занятиям
Домашние работы (контрольная работа для
ЗФ)
90
42
48
12
12
90
18
24
44
24
24
46
6
6
69
6
6
150
20
30
61
102
46
16
16
8
8
44
8
40
Вид промежуточной аттестации:
+
72
+
36
+
36
9
252
7
122
130
90
Общая трудоемкость
зачет
экзамен
часы
зачетные единицы
162
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Введение в курс «Технология рекуперации газовых выбросов»
1.1. Цели и задачи дисциплины.
Место дисциплины в системе экологических наук. Связь со смежными
дисциплинами. Цели и задачи защиты окружающей природной среды.
1.2. Классификация пылеулавливающих аппаратов.
Основные подходы к выбору методы и аппарата, для обезвреживания
отходящих газов. Факторы, влияющие на выбор способа очистки.
1.3. Проектирование технологических процессов очистки промышленных
выбросов.
Отбор газов или воздуха от источника выделения вредных веществ.
Подготовка промышленных выбросов к очистке. Основные характеристики
пылеулавливающего оборудования. Оценка эффективности работы
пылеуловителей: определение общей и фракционной степени очистки.
2. Санитарно-гигиенические основы вентиляции.
2.1. Основные принципы вентиляции помещений с вредностями в виде
газов и паров.
Требования, предъявляемые к вентиляции: санитарно-гигиенические и
технологические. Назначение вентиляции. Определение количества вредностей
просачивающихся в помещение через неплотности в оборудовании, в результате
испарения с открытых емкостей, а также при сушке материала. Классификация
вентиляционных систем по назначению: общеобменную, зональную, местную.
Определение кратности необходимого воздухообмена.
2.2. Требования к разработке аспирационных систем.
Основные источники поступления вредностей. Особенности установки
аспирационных укрытий. Определение объема воздуха отсасываемого из под
аспирационных укрытий.
Пример презентации из лекционного курса
ТРГВ
Санитарногигиенические
© Горбатенко Ю.А.
Пример презентации из лекционного курса
Антропогенные процессы в
атмосфере
• Кислотные дожди: оксиды серы (72% ТЭС) и азота
(40% ДВС, 30% ТЭС);
• Парниковые газы: пары воды, диоксид углерода,
метан, закись азота;
• Озоновые дыры: фреоны (хлор-бром-фторуглеводороды), метилбромид, хлороформ, оксиды
азота;
• Фотохимический смог: оксиды азота, углеводороды;
• Инверсии – повышение температуры с высотой в
тропосфере
Трансграничный перенос атмосферных загрязнителей
– отсутствие экологически чистых мест на планете
Пример презентации из лекционного курса
NOх и SO2
обладают ярко
выраженным
раздражающим и
прижигающим
действием на
дыхательные пути,
кроме того, являются
сильными
окислителем и могут
приводить к
изменению состава
крови
Пары
кислот
при высоких
концентрациях, могут
приводить к раздражению
слизистых верхних
дыхательных путей и
бронхов, помутнению
роговицы глаз и головной
боли, вызывают отек
легких, тошноту, слабость
и кашель
Пример презентации из лекционного курса
Пыль
> 5 мкм
Пыль
Пыль
 5 мкм
Профессиональные
заболевания
(силикоз, асбестоз
и.т.п.)
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
3. Технология рекуперации пылевых выбросов
3.1. Очистка газов в сухих механических пылеуловителях.
Конструкции гравитационных пылеуловителей. Расчет и область
применения многополочных пылеосадительных камер. Факторы, влияющие
на процесс очистки.
Конструкции инерционных пылеуловителей. Устройство и принцип
действия отстойного газохода, пылевого мешка и жалюзийного
пылеуловителя. Основные факторы, влияющие на эффективность работы.
Область применения.
Конструкции центробежных пылеуловителей. Устройство и принцип
действия одиночных, групповых и батарейных циклонов. Циклоны
конструкции НИИОГаз, ЛИОТ, СИОТ, ВЦНИИОТ. Факторы, влияющие на
процесс осаждения частиц в циклоне.
3.2. Очистка газов фильтрованием через пористые перегородки.
Характеристика промышленных фильтровальных материалов.
Фильтровальные материалы и их основные свойства: газовая нагрузка
(скорость фильтрования), термостойкость, срок службы. Конструкции,
устройство и принцип действия фильтров рукавного типа. Способы
регенерации рукавов: обратная продувка, механическое встряхивание,
струйная и импульсная продувка. Конструкции насыпных и жестких фильтров.
Электростатические фильтры тонкой очистки. Выбор и расчет фильтров
3.3. Очистка газов в электрофильтрах.
Конструкции электрофильтров: трубчатые, пластинчатые. Выбор типа и
размеров электрофильтра. Факторы, влияющие на работу электрофильтра.
Область применения метода.
Пример презентации из лекционного курса
Схема основных методов и аппаратов для
обезвреживания промышленных газовых выбросов
ГАЗОВЫЕ ВЫБРОСЫ
ОЧИСТКА ОТ
ПЫЛЕЙ
Сухие
Пылеосадительные
камеры
Инерционные,
Динамические,
вихревые
Циклоны
Фильтры:
волокнистые,
тканевые,
зернистые,
керамические
ОЧИСТКА ОТ
ГАЗОВЫХ
ПРИМЕСЕЙ
ОЧИСТКА ОТ
ТУМАНОВ
Мокрые
Электрические
Абсорбционные
Адсорбциионные
Каталитические
Конденсационные
Газопромыватели: полые,
насадочные,
тарельчатые,
центробежные,
механические
скоростные
Сухие ЭФ
Абсорберы
Тарельчатые,
насадочные,
распылива
ющие
Адсорберы:
с неподвижным,
движущимся
и псевдоожиженным
слоем
Реакторы
Конденсаторы
Мокрые ЭФ
Фильтры
туманоуловители
Сеточные
брызгоулов
ители
Термические
Печи, горелки
Пример презентации из лекционного курса
СУХИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ
1. Гравитационные пылеуловители
применяются в виде:
– пустотелой прямоугольной камеры;
– камер с заслонками, горизонтальными
или наклонными полками (камеры
Говарда)
Используются для очистки газов от крупных абразивных частиц размером
не менее 50 мкм, а также для охлаждения газов. Степень очистки газов в
камерах не превышает 40-50%.



Условия работы:
скорость газового потока 0,5-1,5 м/с;
равномерное распределение по всему сечению аппарата;
время падения частицы не должно превышать время пребывания газа в
камере, т.е. обеспечивается условие осаждения:
L
H
wг

wп
Пример презентации из лекционного курса
СУХИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ
2. Инерционные пылеуловители:
– Простейшие аппараты
пылевой мешок
отстойный газоход
- Жалюзийный пылеуловитель:
Используются для очистки газов от крупных частиц размером более 30 мкм.
Степень очистки составляет изменяется 65 до 90%.
Условия работы:
 высокая скорость газового потока - 10-12 м/с;
 небольшой объем отходящих газов (не более 20 тыс. м3/ч);
 высокая концентрация грубой пыли – несколько сот граммов на 1 м3.
Пример презентации из лекционного курса
Основные конструкции циклонов
НИИОГАЗ
СИОТ
ВЦНИИОТ
Гипродрев
Пример презентации из лекционного курса
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ
Конструктивная схема электрофильтра:
1 – выключатель; 2 – предохранительное устройство; 3 – регулятор
напряжения; 4 – трансформатор; 5 – выпрямитель; 6 – кабель; 7 – изолятор;
8 – осадительный электрод; 9 – коронирующий электрод; 10 – заземление
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
3. Технология рекуперации пылевых выбросов
3.4. Очистка газов в мокрых пылеуловителях.
Принцип работы и конструкции мокрых пылеуловителейскрубберов. Устройства оросителей: форсунки, брызгалки,
многоконусные оросители, тарельчатые и дисковые оросители.
Факторы, влияющие на процесс очистки газов в скрубберах.
Устройство насадочных и тарельчатых скрубберов. Типы насадок и
тарелок, предъявляемые к ним требования. Гидродинамические
режимы работы. Устройство, принцип работы и область применения
скрубберов Вентуре, центробежных и ударно-инерционных
пылеуловителей.
3.5. Способы рекуперации уловленной пыли.
Основные факторы, влияющие на выбор методы утилизации
уловленной пыли (ликвидация, изоляция, рекуперация). Возможные
пути использования промышленных пылей: использование пыли в
качестве целевого продукта; возврат пыли в производство;
утилизация пыли, уловленной в одном производстве, в качестве
сырья для другого производства.
Пример презентации из лекционного курса
ПОЛЫЕ СКРУББЕРЫ
Область применения:
- предварительная очистка газов от крупных более
10−15 мкм частиц (частицы размером менее 5 мкм
практически не улавливаются);
- охлаждение высокотемпературных газов.
Степень очистки газа от пыли в полых скрубберах
невелика и составляет не более 50%.
Условия работы:
 скорость газового потока – 0,5-1,5 м/с;
 плотность орошения – 3-10 л/м3;
 диаметр скруббера не более 5-5,5 м.
Пример презентации из лекционного курса
Высоконапорные скрубберы – труба Вентуре
ПРЕИМУЩЕСТВА:
- компактность,
- простота конструкции,
- возможность изготовления из коррозионно-стойких материалов,
- низкие капитальные затраты,
- высокая степень очистки (частицы с размером 1-10 мкм улавливаются на
95-99,5%).
В промышленности скрубберы Вентури применяют главным образом для
очистки газов от микронной и субмикронной пыли.
Условия работы:
 скорость газового потока – 40150 м/с;
плотность орошения – 0,52,5 л/м3;
давление воды перед соплами –
0,2-0,3 МПа;
температура газа до 400 0С.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4. Технология рекуперации газовых выбросов
4.1. Очистка отходящих газов от оксида серы (IV).
Основные источники загрязнения атмосферы. Экологические
последствия. Особенности абсорбционной очистки отходящих газов от
сернистого ангидрида. Нерекуперационные методы газоочистки:
абсорбция водой, известковые и известняковые методы, абсорбция
летучей суспензией золы. Рекуперационные методы газоочистки:
нейтрализационные (содовый, цинковый, магнезитовый) и аммиачные
(нециклические, циклические, кислотные) методы.
Адсорбенты, используемые для очистки отходящих газов от оксида
серы (IV). Конструктивное оформление методы. Факторы, влияющие на
выбор метода.
Каталитические методы обезвреживания газов от оксида серы (IV):
пиролюзитный, озоно-каталитический и жидкостно-контактный. Факторы,
влияющие на выбор метода.
4.2. Очистка отходящих газов от оксидов углерода.
Основные источники загрязнения атмосферы. Экологические
последствия. Физико-химические основы и технологическое
оформление абсорбционных методов очистки газов от окислов
углерода: абсорбция медь-алюминий-хлоридным раствором и жидким
азотом. Особенности каталитического метода обезвреживания газов.
Пример презентации из лекционного курса
Кислотные дожди: последствия загрязнения
атмосферы SO2
Пример презентации из лекционного курса
Аммиачные методы очистки
отходящих газов от SO2
В зависимости от способа разложения продуктов рекуперации
(сульфитf ((NH4)2SO3) и бисульфитf (NH4HSO3) аммония )
аммиачные методы делятся на:
Аммиачнонециклические
Аммиачносернокислотные
Аммиачнокислотные
Аммиачноазотнокислотные
Аммиачноциклические
Аммиачнофосфорнокислотные
Пример презентации из лекционного курса
Аммиачно-сернокислотный метод
обезвреживания газов от SO2
1 − абсорбер типа APT; 2 − брызгоуловитель; 3 − электрофильтр;
4 − циркуляционная емкость; 5 − емкость с концентрированным
отработанным раствором (500-600 г/л); 6 − колонна разложения;
7 - сборник сульфата аммония; 8 − сборник аммиачной воды
Пример презентации из лекционного курса
Очистка отходящих газов от оксида серы (IV)
Для обезвреживания концентрированных сернистых газов
наиболее перспективными методами являются:
- пиролюзитный метод
- озоно-каталитический
- аммиачно-кислотный
- известковый и известняковый способы.
Для очистки низкоконцентрированных сернистых газов
(например,
после
теплоэнергетических
установок)
наиболее перспективными в нашей стране являются:
- аммиачно-циклический
- магнезитовый
- известковый
- содовый.
Пример презентации из лекционного курса
Ежегодно в процессе хозяйственной деятельности в
атмосферу Земли выбрасывается до
150-200 млрд. тонн окислов углерода
СOх
примерно
через
500-700 лет
примерно
через
1 000 лет
Пример презентации из лекционного курса
Основные источники загрязнения
атмосферного воздуха окислами углерода
• неполное сгорание веществ,
содержащих углерод;
• газы, выделяющиеся в процессах
выплавки и переработки черных
и цветных металлов;
• выхлопные газы, двигателей
внутреннего сгорания;
• газы, образующихся при
взрывных работах и т.п.
Пример презентации из лекционного курса
Абсорбция оксида углерода медьалюминий-хлоридными растворами
1 – блок осушки газа; 2 – абсорбер; 3, 8 – блоки выделения паров толуола;
4 – промежуточный десорбер; 5 – вакуум-насос; 6 – регенератор;
7, 11 – холодильники; 9, 10 – теплообменники; 12, 14 – насосы;
13 – емкость для раствора; 15 – узел приготовления раствора
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4. Технология рекуперации газовых выбросов
4.3. Очистка отходящих газов от оксидов азота.
Основные источники загрязнения атмосферы. Экологические
последствия. Химические свойства окислов азота. Особенности
окислительных методов обезвреживания отходящих нитрозных газов:
окисление окислов азота в газовой фазе с использованием кислорода и
озона; окисление на низкотемпературных катализаторах; окисление
окислов азота в жидкой фазе с использованием кислорода и озона;
окисление жидкими окислителями. Физико-химические основы методы и
технологическое оформление процесса.
Особенности восстановительных методов обезвреживания
отходящих нитрозных газов: термическое разложение в потоке
низкотемпературной плазмы с использованием газообразных, жидких и
твердых восстановителей; каталитическое восстановление;
восстановление жидкими восстановителями; перевод в соединения с
низкой температурой разложения. Физико-химические основы методы и
технологическое оформление процесса.
Особенности сорбционных методов обезвреживания отходящих
нитрозных газов: абсорбция щелочами; адсорбционные методы
очистки. Физико-химические основы методы и технологическое
оформление процесса.
Пример презентации из лекционного курса
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ
ОКИСЛОВ АЗОТА
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ
СОРБЦИОННЫЕ
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ
Пример презентации из лекционного курса
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ САНИТАРНОЙ
ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКИСЛОВ АЗОТА
основаны на предварительном окислении химически
неактивного NO в активный NO2 и (или) N2O3
Окисление
NO
кислородом
и озоном в
газовой
фазе
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
Окисление NO
на
низкотемпературных
катализаторах
Окисление и
абсорбция NO
жидкими
окислителями
Окисление NO
кислородом и
озоном в
жидкой фазе
Пример презентации из лекционного курса
Окисление NO кислородом и
озоном в жидкой фазе
Процесс окисления и абсорбции окиси азота в жидкой фазе
складывается из 2-х стадий:
1) процесс окисления NO растворенным кислородом в NO2:
2NO + О2 → 2NO2
2) абсорбция диоксида азота водой:
3NO2 + Н2О → 2НNO3 + NO + Q
в результате чего NO непрерывно выводится из системы,
переходя в азотную кислоту.
Пример презентации из лекционного курса
Окисление NO кислородом в жидкой фазе
Конденсат (кислота), поступающий
с тарелок вспомогательной
колонны на тарелки основной
колонны насыщена кислородом,
поэтому на них интенсивно
протекает реакция окисления
окиси азота
в жидкой фазе:
2NO + О2 → 2NO2
С тарелок основной колонны
поступает кислота, насыщенная
окисью азота, поэтому на них
идет процесс абсорбции окислов
азота:
3NO2 + Н2О → 2НNO3 + NO
Пример презентации из лекционного курса
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
основаны на восстановлении окислов азота до
нейтральных продуктов в присутствии катализаторов или
под действием высоких температур в присутствии
твердых, жидких или газообразных восстановителей.
Термическое
разложение в
потоке
низкотемпературной плазмы
с применением
жидких, твердых
и газообразных
восстановителей
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ
МЕТОДЫ
Каталитическое
восстановление
Перевод в
соединения с
низкой
температурой
разложения
Восстановление
жидкими
восстановителями
Пример презентации из лекционного курса
Каталитическое восстановление окислов азота
1 − реактор; 2 − смеситель; 3 − турбокомпрессор; 4 − подогреватель конденсата;
5 − испаритель жидкого аммиака; 6 − фильтр; 7 − подогреватель газообразного
аммиака; 8 − подогреватель хвостовых газов
Пример презентации из лекционного курса
СОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ
Сорбционные методы основаны на поглощении окислов азота
водными растворами щелочей, различными твердыми
сорбентами и ионообменными смолами с последующим
выделением концентрированной NO.
СОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ
Поглощение
водными
растворами
щелочей
Поглощение
ионообменными
смолами с последующим
выделением
концентрированной NO
Поглощение
твердыми
сорбентами
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4. Технология рекуперации газовых выбросов
4.4. Очистка отходящих газов от сероводорода и сероуглерода.
Основные источники загрязнения атмосферы. Экологические последствия.
Физико-химические основы и технологическое оформление абсорбционных
методов очистки газов от сероводорода: вакуум-карбонатный; железосодовый и щелочно-гидрохиноновый методы. Физико-химические основы и
технологическое оформление адсорбционных методов очистки газов от
сероводорода: гидроксидом железа (III), активированными углями,
цеолитами и сорбентами, полученными на основе оксидов цинка и меди.
Физико-химические основы и технологическое оформление
адсорбционных методов очистки газов от сероуглерода: особенности
обезвреживания в адсорберах с кипящим и неподвижным слоем
адсорбента. Комплексный метод одновременного обезвреживания
сернистных газов.
4.5. Очистка отходящих газов от галогенов.
Основные источники загрязнения атмосферы. Экологические
последствия. Физико-химические основы и технологическое оформление
абсорбционных методов очистки газов от хлорсодержащих соединений:
абсорбция водой и абсорбция четырех хлористым углеродом. Физикохимические основы и адсорбционных методов очистки газов от
хлорсодержащих соединений.
Физико-химические основы и технологическое оформление
абсорбционных и адсорбционных методов очистки отходящих газов от
фторсодержащих соединений.
Пример презентации из лекционного курса
ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ
ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА
Для санитарной очистки газов от сероводорода
широкое распространение получили различные
хемосорбционные методы (это абсорбция и
адсорбция), основанные на поглощении
сероводорода различными сорбентами с
последующим получением серусодержащих
продуктов (элементарной серы, серной кислоты,
сероуглерода, тиосульфат и т.п.).
Пример презентации из лекционного курса
АБСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ H2S
Щелочно-гидрохиноновый метод
Для поддержания активности поглотительного раствора в
технологическом процессе очистки должны быть
предусмотрены следующие мероприятия:
• непрерывное добавление в рабочий раствор свежих растворов
соды и гидрохинона;
• непрерывное добавление в рабочий раствор 42%-ного
раствора едкого натра для поддержания рН среды в пределах
9-9,5;
• сброс в канализацию автоклавной жидкости и части
фильтрата, получаемого при фильтрации серной пены на
вакуум-фильтре.
Пример презентации из лекционного курса
АДСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ
ГАЗОВ ОТ H2S
АДСОРБЕНТЫ
Гидроксид
железа
Активированный
уголь
Синтетические
цеолиты
Сорбенты,
полученные на
основе оксида
меди и цинка
Адсорбционные методы применяются для обезвреживания
низко-концентрированных газов, в том числе имеющих
высокую температуру.
Пример презентации из лекционного курса
АДСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ H2S
Активированный уголь
Присутствие в очищаемом газе кислорода является
необходимым условием реализации процесса, в котором наряду
с поглощением H2S происходит катализируемое углем
окисление последнего в слое адсорбента, с выделением тепла
(220 кДж на 1 моль H2S):
H2S + 1/2O2 → S + H2O + Q
Одновременно с этим процессом в адсорбенте происходит также
экзотермическая (790 кДж на 1 моль H2S) каталитическая
реакция превращения H2S в серную кислоту:
H2S + 2O2 → H2SO4
Пример презентации из лекционного курса
СХЕМА УСТАНОВКИ ОЧИСТКИ ОТ H2S В
ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ
1 – пылеуловитель; 2 – реактор; 3 – бункер; 4 – питатель; 5 – сушилка;
6 – элеватор; 7 – отделение промывки; 8 – отделение экстракции серы [из бака
поступает раствор (NH4)2S]; 9 – баллон; 10 – воздуходувка; 11 – бак
Пример презентации из лекционного курса
АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ
ОТ СS2 В АППАРАТАХ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ
1, 7 − теплообменники; 2 − элеватор; 3 − адсорбер; 4 − циклон; 5 − шнек;
6 − отпарная колонна; 8 − сепаратор; 9 −- промывная башня; 10 − отстойник;
11 − насос; 12 − регенератор; 13 − вентилятор; 14 − охладитель;
15 − транспортер; 16 − сборник
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Наименование раздела
Наименование
дисциплины
лабораторных (практических) работ
Введение в курс
Отбор проб и определение содержания загрязняющих
«Технология рекуперации компонентов (аммиак, кислород)
газовых выбросов»
Определение влажности газового потока
Технология рекуперации
пылевых выбросов
Технология рекуперации
газовых выбросов
Исследование физико-механических свойств
аэрозольных частиц
Исследование эффективности работы двухступенчатой
циклонной установки
Изучение равновесия в системе газ-раствор и
определение поглотительной способности сорбентов
Очистка газа в многоступенчатой абсорбционной
установке при различных гидродинамических режимах
работы
Исследование процесса периодической адсорбции
примеси токсичного газа из загрязненного воздуха
Игровое проектирование «Разработка технологической
схемы обезвреживания пылегазовых выбросов
промышленных предприятий различных отраслей
промышленности (металлургической, химической,
нефтеперерабатывающей и др.)»
Лист контрольных мероприятий студента
очной формы обучения (7 семестр)
1. Введение в курс
«Технология рекуперации
газовых выбросов»
2. Санитарно-гигиенические
основы вентиляции
3. Технология рекуперации
пылевых выбросов
4. Технология рекуперации
газовых выбросов
Обязательный минимум
для допуска к экзамену
(зачету)
Выполнение
лабораторной работы
Выполнение
индивидуального
задания
Текущее
тестирование
Перечень и содержание
разделов дисциплины
Посещаемость
лекционных занятий
Текущая аттестация (7 семестр)
Максимально
возможная
сумма
баллов
0-15
0-3
1
17
0-5
3
3
0-2
0-5
1
10
10
30
15
Лист контрольных мероприятий студента
очной формы обучения (8 семестр)
1. Введение в курс
«Технология рекуперации
газовых выбросов»
2. Санитарно-гигиенические
основы вентиляции
3. Технология рекуперации
пылевых выбросов
4. Технология рекуперации
газовых выбросов
Обязательный минимум
для допуска к экзамену
Выполнение
практической работы
Выполнение
лабораторной
работы
Текущее
тестирование
Перечень и содержание
разделов дисциплины
Посещаемость
лекционных занятий
Текущая аттестация (8 семестр)
Максимально
возможная
сумма
баллов
0-2
2
28
0-2
0-12
0-12
0-2
1
8
5
2
30
16
Лист контрольных мероприятий студента
заочной формы обучения
Контрольная работа
Выполнение
индивидуального
домашнего задания
Выполнение
лабораторной работы
Текущее
тестирование
Перечень и содержание
разделов дисциплины
Посещаемость
лекционных занятий
Текущая аттестация (3 курс)
0-14
Максимально
возможная
сумма
баллов
14
1. Введение в курс
«Технология рекуперации
1
газовых выбросов»
2. Санитарно-гигиенические
1
основы вентиляции
0-2
3. Технология рекуперации
0-7
7
пылевых выбросов
4. Технология рекуперации
0-7
7
газовых выбросов
Обязательный минимум для
1
8
7
допуска к экзамену
16
Примечание: красным цветом выделены контрольные мероприятия, тематику
которых выбирает студент
30
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Радионов А.И. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы
проектирования технологических процессов: учебное пособие для
студентов вузов. М.: Химия; Колос, 2007, 392 с.
2. Ведерникова М.И.,Терентьев В.Б., Юрьев Л.Ю. Основные процессы и
аппараты химической технологии в виде логически-структурных схем: учеб.
пособие для студентов очной и заочной форм обучения направлений
240100 и 280200 специальностей 240406, 280202, 240502: в 2 книгах.
Екатеринбург: УГЛТУ, 2010. Кн. 1. 2010. 336 с.
3. Техника и технология защиты воздушной сред / В.В. Юшин, В.М. Лапин,
В.М. Попов [и др.]. М.: Высшая школа, 2005. 391 с.
4. Тимонин А.С. Инженерно-эколо-гический справочник: в 3 томах. Калуга:
Н.Бочкаревой, 2003. Т.1. 917 с.
5. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по
проектированию / под ред. Дытнерского Ю.И. М.: Альянс, 2010. 496 с.
6. Ладыгичев М.Г., Бернер Г.Я. Зарубежное и отечественное оборудование
для очистки газов: справочник. М.: Теплотехник, 2004. 696 с.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Дополнительная литература
1. Горбатенко Ю. А. Расчет электрофильтров: методические указания для
курсового и дипломного проектирования для студентов очной и заочной
форм обучения, специальности 280201 «Охрана окружающей среды и
рациональное использование природ. Ресурсов» и 280202 «Инженерная
защита окружающей среды». Екатеринбург: УГЛТУ, 2010. 35 с.
2. Горбатенко Ю.А. Расчет рукавных фильтров: методические указания для
курсового и дипломного проектирования для студентов очной и заочной
форм обучения направления 280700 «Техносферная безопасность» и
241000 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической
технологии, нефтехимии и биотехнологии». Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ,
2013. 39 с.
3. Воскресенский В.Е. Системы пневмотранспорта, пылеулавливания и
вентиляции на деревообрабатывающих предприятиях. Теория и практика:
учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению 25.03.00
«Технология и оборудование лесозаготовительных и
деревообрабатывающих производств»: в 2 томах. СПб.: Политехника, 2009.
Т.2. 299 с.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Дополнительная литература
4. Горбатенко Ю.А. Аэрозоли и их основные физико-химические свойства: метод.
указания к лабораторному практикуму по дисциплинам «Технология
рекуперации газовых выбросов» для студентов очной и заочной форм обучения
направления 280700 «Техносферная безопасность» и 241000 «Энерго- и
ресурсосберегающие процессы в хим. технологии, нефтехимии и
биотехнологии». Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2014. 35 с.
5. Горбатенко Ю.А. Абсорбция примеси токсичного газа из загрязненного воздуха
«Статика и кинетика процесса абсорбции»: методические указания к
лабораторному практикуму по дисциплине «Технология рекуперации газовых
выбросов» для студентов очной и заочной форм обучения. Специальности
280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных
ресурсов» и 280202 «Инженерная защита окружающей среды»: в 2 частях.
Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2008. Ч. I. 23 с.
6. Горбатенко Ю.А. Абсорбция примеси токсичного газа из загрязненного воздуха
«Технология абсорбционной газоочистки»: методические указания к
лабораторному практикуму по дисциплине «Технология рекуперации газовых
выбросов» для студентов очной и заочной форм обучения направления 280700
«Техносферная безопасность» и 241000 «Энерго- и ресурсосберегающие
процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»: в 2 частях.
Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2013. Ч. II. 27 с.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Дополнительная литература
7. Горбатенко Ю.А. Адсорбция примеси токсичного газа из загрязненного воздуха:
методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине
«Технология рекуперации газовых выбросов» для студентов очной и заочной
форм обучения направления 280700 «Техносферная безопасность» и 241000
«Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии,
нефтехимии и биотехнологии». Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2014. 45 с.
8. Горбатенко Ю.А. Отбор проб газа и определение содержания газообразных
загрязняющих компонентов: методические указания к лабораторному
практикуму по дисциплине «Технология рекуперации газовых выбросов» для
студентов очной и заочной форм обучения направления 20.03.01 (280700.62)
«Техносферная безопасность» и 18.03.02 (241000.62) «Энерго- и
ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и
биотехнологии». Екатеринбург: УГЛТУ, 2015. 33 с.