Очищення відпрацьованих газів
Коли Очищення відпрацьованих газів це термін, що використовується для опису відділення забруднювачів повітря від вихлопних газів для захисту навколишнього середовища. Процеси знепилення використовуються для видалення твердих компонентів вихлопних газів. Для газоподібних і рідких речовин або речовин у формі крапель, залежно від хімічних та фізичних властивостей речовин, можна застосовувати, по суті, три процеси:
Надалі рекомендовані знання спеціалістів
Безпечний діапазон зважування для забезпечення точних результатів
Постійно точні контрольні ваги завдяки 12 безкоштовним підказкам
Який правильний спосіб перевірити повторюваність залишків?
Зміст
Очищення відпрацьованих газів проти очищення відпрацьованого повітря
Очищення відпрацьованих газів або відпрацьованого повітря означає видалення шкідливих компонентів з повітря. Різниця між вихлопними газами та відпрацьованим повітрям змішується порівняно часто, але в процедурному розумінні вихлопний газ - це тепле витяжне повітря, наприклад Б. від сміттєспалювальних заводів. Відпрацьоване повітря - це витяжка приміщення або виробничого витяжного повітря з температурами в діапазоні від нормальної до середньої температури (до макс. 100 ° C).
Процес очищення відпрацьованих газів
поглинання
Вода є переважною як абсорбент через її низьку вартість. Якщо абсорбційна здатність води недостатня, абсорбція повинна бути доповнена хімічним перетворенням з добавками (хемосорбція). Основні добавки потрібні для кислих вихлопних газів та кислі добавки для основних вихлопних газів. Абсорбери можуть бути виконані як скрубери для розпилювачів сопел, мокрий сепаратор з вихровим струмом або скрубери Вентурі і забезпечують високий ступінь поглинання. Іншими абсорбентами є оливи (масло для промивання) для органічних речовин. Недоліками процесу поглинання є виникаючі проблеми зі стічними водами або звалищами. Десульфурація димових газів займає особливе положення. Цей процес є способом видалення діоксиду сірки з відпрацьованих газів з використанням гідроксиду кальцію в якості абсорбенту. Це створює гіпс REA, який є популярною сировиною в будівельній галузі.
адсорбція
Адсорбери зазвичай заповнені адсорбентом, часто активованим вугіллям. Після певного періоду експлуатації адсорбент завантажується і більше не може поглинати подальші забруднювачі. Він повинен бути регенерований. Регенерація (десорбція) може відбуватися, наприклад, нагріванням - також за допомогою гарячої пари. Для того, щоб запобігти виходу з ладу адсорбційного блоку під час фази регенерації, кілька адсорберів, як правило, працюють по черзі. У випадку дуже маленьких систем адсорбент відкидається.
Термічне допалювання
Для теплового після згоряння необхідна температура близько 900 ° C і достатній час перебування в камері згоряння. У найпростішому випадку термічне допалювання може мати місце в інших експлуатаційних спалювальних установках (наприклад, котельнях). В іншому випадку необхідна температура повинна створюватися додатковим паливом. Потім процес стає дуже складним і, в свою чергу, породжує додаткове забруднення повітря. Теплове згоряння - це оптимальний, гігієнічний повітряний процес, оскільки відпрацьовані гази повністю перетворюються у воду та вуглекислий газ, за винятком чужорідних елементів азоту, сірки та галогенів.
Однак, щоб утримати витрати на додаткове паливо на низькому рівні, теплообмінне середовище, наприклад, керамічне, дуже часто використовується при тепловому допалюванні. Температура підтримується майже постійною протягом різних циклів у спалювальній установці. Витрати оператора мінімізовані. У разі низьких навантажень у потоці відпрацьованих газів іноді до потоку підключають адсорбер для концентрування забруднюючих речовин. Це означає, що через термообробку потрібно лише невеликий об’ємний потік з великим навантаженням. Це зменшує як розмір, так і пов'язані з цим інвестиції, а також витрати на енергію.
Каталітичний процес
Каталітичне очищення відпрацьованих газів застосовується на великих промислових підприємствах, а також у кожному сучасному автомобілі. Перевагою є порівняно низьке споживання енергії, необхідне для хімічної реакції очищення відпрацьованих газів. Недоліками є іноді більші інвестиційні витрати та витрати на обслуговування каталізаторів на відміну від інших процесів, а також чутливість каталізаторів до домішок і так званих отруйних речовин каталізатора. Оскільки точний склад відпрацьованих газів часто невідомий у технічно важливих процесах, і можливі отрути каталізаторів не можна виключати, каталітичне окислення часто відмовляється від промисловості.
Як приклад каталітичного очищення вихлопних газів слід зазначити триходовий каталітичний нейтралізатор у автомобілях з двигунами Otto. Він складається з керамічного корпусу, який покритий дорогоцінними металами, такими як платина, родій та інші. покритий. На поверхні хімічні реакції процесу очищення вихлопних газів значно прискорюються і при невеликій витраті енергії. Чадний газ (CO), що міститься у відпрацьованих газах, окислюється до вуглекислого газу (CO2), оксиди азоту (NOx) відновлюються до азоту (N2). У минулому органічні сполуки свинцю, такі як тетраетилсвинець, додавали до палива як протиударні агенти. Свинець осідав на поверхні каталітичного нейтралізатора і забруднював його настільки сильно, що його ефективність була сильно обмежена або повністю припинилась. Потім говорять про "отруєння" каталізатором. З цієї причини сполуки свинцю більше не використовуються як антидетонатори в сучасних видах палива.
дивитися також: Рециркуляція відпрацьованих газів
Некаталітичні хімічні процеси
Некаталітичні хімічні процеси включають ті процеси, при яких шкідливі компоненти вихлопних газів в результаті хімічних реакцій зі спеціально доданими хімічними речовинами призводять до перетворення забруднювачів у менш шкідливу форму. Процес, який часто використовується в промисловості, - це так званий процес SNCR (факультативний на-cаталітичний росвіта). При цій формі денітрифікації відпрацьованих газів усі оксиди азоту (NOx) відновлюються до азоту елементарного (N2) аміаком (NH3). Аміак впорскується безпосередньо у вихлопну трубу при температурі від 900 до 1000 ° С. Однак кількість використаного аміаку має точно відповідати кількості оксидів азоту, оскільки в іншому випадку в відпрацьованих газах можуть бути залишки аміаку, які також повинні бути видалені.
Біологічне очищення відпрацьованих газів
Біологічне очищення відпрацьованих газів (Очищення біологічних відходів) заснована на життєдіяльності мікроорганізмів, які є аеробними бактеріями, які біохімічно перетворюють органічні та деякі неорганічні газоподібні сполуки забруднювачів у нешкідливі або запашні продукти.
Забруднювачі, які містять вуглець та/або частково азот або сірку, відокремлюються від відпрацьованого повітря та окислюються мікроорганізмами до вуглекислого газу та води у присутності кисню. Виділена енергія використовується мікроорганізмами як джерело енергії для підтримки метаболізму. Частина забруднювачів створюється як біомаса для розмноження мікроорганізмів. У стабільній біологічній системі існує баланс між відмираючими та новоутвореними мікроорганізмами, завдяки чому біомаса залишається незмінною. Окрім забруднюючих речовин, біомаса також потребує поживних речовин, таких як азот, фосфор, сірка та мікроелементи, а також вода як основа життя. Оскільки хімічні сполуки можуть використовуватися мікроорганізмами лише в розчиненому вигляді у воді, вони або ростуть на матеріалі-носії у плівці вологи, або суспендуються у водному розчині. Біологічне очищення вихлопних газів зазвичай застосовується тоді, коли забруднюючі речовини, що підлягають видаленню, не підлягають відновленню і навантаження забруднювачів не надто велике.
Процес біологічного очищення відпрацьованих газів
У промисловості використовуються такі процеси біологічного очищення відпрацьованих газів:
Рекомендації VDI щодо біологічного очищення вихлопних газів
- Біофільтр VDI 3477 (видання 11/2004)
- Біопромивальні машини та реактори з струминним шаром VDI 3478 (видання 07/1996)
- Біоризельний реактор VDI 3478, лист 2 (випуск 12/2005)
Асоціація німецьких інженерів, VDI, описує свої завдання у вищезазначених керівних принципах так: "У комісії з підтримання чистоти повітря в комітеті зі стандартів VDI та DIN - KRdL - експерти з науки, промисловості та адміністрації на громадських засадах розробляють керівні принципи VDI та стандарти DIN щодо охорони навколишнього середовища. Вони описують стан техніки чи науки у Федеративній Республіці Німеччина та слугують допоміжним засобом для прийняття рішень у розробці та застосуванні правових та адміністративних норм. [...] Вказівки щодо біологічного очищення відпрацьованих газів стосуються очищення потоків відпрацьованих газів, які забруднені газоподібними та аерозольними забруднювачами повітря. Основна сфера застосування - зменшення органічних компонентів викидів, які біологічно розкладаються з достатньою швидкістю, а також сірководню та аміаку. Типова область застосування включає масові концентрації органічних сполук приблизно до 1 г/м³. Методи служать для зменшення викидів, які через свій ефект потенційно небезпечні для здоров'я та/або дратують. [...] "
Gütegemeinschaft Biologische Abluftreinigung a-bap e.V.
Асоціація якості біологічної очистки відпрацьованого повітря a-bap e.V. (асоціація з біологічного очищення повітря) розробив нормативи якості та випробувань RAL-GZ 995 для планування, доставки, введення в експлуатацію та технічного обслуговування біологічних систем очищення відпрацьованого повітря у співпраці з Німецьким інститутом забезпечення якості та маркування RAL, за участю спеціалістів та транспортних кіл.
Забезпечення якості RAL-GZ 995 визначає стандарти якості систем біологічного очищення відпрацьованого повітря. Таким чином, знак якості служить надійним сигналом для занепокоєння споживачів та операторів, органів влади, відповідальних за контроль забруднення повітря, та виробників заводів. Знак якості присуджується асоціацією якості виробникам біологічних систем очищення відпрацьованого повітря, які відповідають гарантії якості RAL-GZ 995. Дотримання зазначених вимог до якості постійно контролюється нейтрально.