Газов очистка

ГАЗОВ ОЧИСТКА, выделение примесей из газов или газовых смесей (в том числе из воздуха); осуществляется с целью технологической подготовки газов к дальнейшей переработке или извлечения из них ценных веществ, а также для предотвращения загрязнения атмосферного воздуха вредными выбросами. Эффективность газов очистки обычно определяют по формуле: η = (Ζ’ - Ζ")/Ζ’, где Ζ’, Ζ" - массовые концентрации примесей на входе в газоочиститель и на выходе из него.

Удаление взвешенных в газовом потоке твёрдых (пыли, дыма) или жидких (туманы) частиц - очистка аэрозолей - осуществляется в механических (сухим или мокрым способами) и электрических пылеуловителях (смотри Пылеулавливание, Туманоулавливание).

Удаление из газовых смесей газообразных примесей реализуется в основном с использованием процессов абсорбции, адсорбции, а также термического или каталитического окисления. В меньших масштабах применяются системы газов очистки, основанные на биологических, хемосорбционных, диффузионных и некоторых других процессах.

Наиболее распространёнными являются абсорбционные установки газов очистки, в которых очищаемый газовый поток контактирует с поглотителем - жидким абсорбентом в абсорбере, обеспечивающем эффективный контакт очищаемого газа с абсорбентом. При этом очистка может быть основана только на физической абсорбции примеси или сопровождаться химическими реакциями. В случае физической абсорбции последующая регенерация абсорбента производится путём нагревания или вакуумирования. При абсорбции, сопровождающейся химическими реакциями, из системы выводится продукт этой реакции, а в абсорбер вводятся новые порции абсорбента. Некоторые абсорбционные процессы основаны на обратимых химических реакциях, в результате которых при температуре абсорбции удаляемое вещество связывается в нестойкое химическое соединение. При разрушении такого соединения в процессе регенерации при нагревании насыщенного абсорбента удаляемое вещество выделяется в исходном виде, а регенерированный раствор после охлаждения возвращается на орошение абсорбера.

Адсорбционный метод очистки основан на физической адсорбции и применяется главным образом для выделения паров органических веществ (адсорбата) из объёма газовой фазы на поверхности и в микронорах твёрдого адсорбента. В качестве адсорбента наиболее часто используют активированный уголь в форме гранул, волокон или мелких частиц (пылевидные). Гранулированные активированные угли используют для очистки газов в стационарном слое адсорбента при равномерной скорости потока очищаемого газа. Волокнистые материалы на основе активированных углей обычно применяются для очистки газов от паров органических веществ в барабанных адсорберах. Пары органических веществ, адсорбированные гранулированными или волокнистыми активированными углями, десорбируют перегретым водяным паром. После конденсации нерастворимые в воде вещества отделяются от воды в сепараторах, растворимые - удаляют из конденсата ректификацией. Пылевидные активированные угли используют в реакторах с кипящим слоем или вводят в поток очищаемого газа с последующим удалением отработанного адсорбента.

Процессы термической и каталитической очистки атмосферных газовых выбросов основаны главным образом на полном окислении вредных для окружающей среды газообразных примесей с образованием безвредных, менее вредных или легко улавливаемых веществ. Для термического окисления, поскольку процесс происходит при температуре 800-1000 °С, могут быть задействованы расположенные вблизи источника выбросов котельные установки или технологические печи. Использование катализаторов, содержащих платину, позволяет снизить температуру процесса полного окисления некоторых вредных веществ до 230-250 °С.

При выборе методов и аппаратов газов очистки предпочтение отдаётся процессу, обеспечивающему достижение заданной эффективности при минимальной себестоимости удаления единицы массы улавливаемого вещества или минимальной стоимости газов очистки, рассчитываемой обычно на 1000 м³ очищаемого газа.

Лит.: Коуль А. Л., Ризенфельд Ф. С. Очистка газа. 2-е изд. М., 1968; Страус В. Промышленная очистка газов. М., 1981.