Каталитический метод очистки отходящих газов

Классификация методов и аппаратов для обезвреживания газовых выбросов. Каталитическая очистка газов, сущность метода. Конструкция каталитических реакторов. Определение размеров реактора для каталитического окисления вредных примесей промышленного выброса.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.12.2013
Размер файла 410,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1 Литературный обзор

1.1 Классификация методов и аппаратов для обезвреживание газовых выбросов

1.2 Каталитическая очистка газов. Суть метода

1.3 Катализаторы для очистки газов

1.4 Конструкция каталитических реакторов

2 Расчетная часть

Выводы

Список используемых источников

Приложения

1 Литературный обзор

1.1 Классификация методов и аппаратов для обезвреживание газовых выбросов

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, транспорт, тепловые электростанции, животноводческие комплексы. Загрязнения в атмосферу поступают из источников непрерывно или периодически, залпами или мгновенно. В случае залповых выбросов за короткий промежуток времени в воздух выделяется большое количество вредных веществ. Залповые выбросы возможны при авариях, при сжигании быстрогорящих отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды иногда на значительную высоту. Они происходят при взрывных работах и авариях. С отходящими газами в атмосферу поступают твердые, жидкие, паро- и газообразные неорганические и органические вещества, поэтому по агрегатному состоянию загрязнения подразделяют на твердые, жидкие, газообразные и смешанные. Отходящие газы промышленности, содержащие взвешенные твердые или жидкие частицы, представляют собой двухфазные системы. Сплошной фазой в системе являются газы, а дисперсной -- твердые частицы или капельки жидкости. Такие системы называют аэрозолями, которые разделяют на пыли, дымы, и туманы. Пыли содержат твердые частицы размером от 5 до 50 мкм, а дымы -- от 0,1 до 5 мкм. Туманы состоят из капелек жидкости размером 0,3--5 мкм и образуются в результате конденсации паров или при распылении жидкости в газе.

Организованный промышленный выброс -- это выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды, трубы, а неорганизованным выбросом называют промышленный выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворенной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки и хранения продукта.

Для обезвреживания аэрозолей (пылей и туманов) используют сухие, мокрые и электрические методы. Кроме того, аппараты отличаются друг от друга как по конструкции, так и по принципу осаждения взвешенных частиц. В основе работы сухих аппаратов лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения или фильтрационные механизмы. В мокрых пылеуловителях осуществляется контакт запыленных газов с жидкостью (осаждение происходит на капли, на поверхность газовых пузырей или на пленку жидкости). В электрофильтрах отделение заряженных частиц аэрозоля происходит на осадительных электродах.

1.2 Каталитическая очистка газов. Сущность метода

Каталитическая очистка газов основана на гетерогенном катализе и служит для превращения примесей либо в безвредные соединения, либо в соединения, легко удаляемые из газовой смеси. [5]

Достоинства метода:

1)высокая степень очистки;

2)компактность;

3)небольшая металлоемкость;

4)высокая производительность;

5)легкость автоматического управления.

Недостатки:

1)образование новых веществ, которые часто надо удалять из газа;

2)высокая стоимость катализаторов.

Особенность каталитической очистки газов состоит в том, что очищаются большие объемы отходящих газов с малым содержанием примеси.

Суть каталитических процессов газоочистки заключается в реализации химических взаимодействий, приводящих к конверсии подлежащих обезвреживанию примесей в другие продукты в присутствии специальных катализаторов. Последние не вызывают изменения энергетического уровня молекул взаимодействующих веществ и смещения равновесия простых реакций. Их роль сводится к увеличению скорости химических взаимодействий. Каталитические взаимодействия в гетерогенном катализе происходят на границе раздела фаз конвертируемой газовой смеси и катализатора. Последний обеспечивает взаимодействие на его поверхности конвертируемых веществ с образованием активированных комплексов в виде промежуточных поверхностных соединений катализатора и реагирующих веществ, формирующих затем продукты катализа, освобождающие (восстанавливающие) поверхность катализатора. Схема этого явления для газовой реакции А+В=С в присутствии катализатора К может быть представлена следующим образом:

А+В+К = К[АВ],

К[АВ] = С+К,

где К[АВ]--активированное промежуточное соединение на поверхности канализатора.

В ряде случаев функции поверхности катализатора заключаются в зарождении реакционных цепей, развивающихся затем в объеме конвертируемой газовой фазы, где осуществляется дальнейшая конверсия целевого компонента по гетерогенно-гомогенному механизму. [7]

Изменение реакционного пути химического взаимодействия в присутствии катализатора в соответствии с указанными механизмами приводит к понижению его энергии активации, что и выражается в ускоряющем действии катализатора, как это следует из уравнения Аррениуса:

где k -- константа скорости реакции; k0 -- предэкспоненциальный множитель: Е -- энергия активации; R -- газовая постоянная; Т -- абсолютная температура.

В некоторых типах каталитических взаимодействий с понижением энергии активации уменьшается предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса. Поэтому рассчитанное на основании снижения значения Е увеличение константы скорости и соответственно скорости каталитического взаимодействия несколько превышает действительное. В случае каталитических взаимодействий, при которых не происходит изменения kQ по сравнению с некатализируемыми, ускоряющее действие катализатора выражают его активностью А, характеризующейся отношением констант скоростей реакций, происходящих с участием катализатора kК и без него k:

где ?Е=Е--Ек; Ек -- энергия активации реакции в присутствии катализатора.

Активность катализатора обычно определяется совокупностью физико-химических свойств как самого катализатора, так и конвертируемого газового потока. В наибольшей степени она зависит от температуры каталитического превращения, структуры катализатора, содержания в нем промоторов, давления, объемного расхода, концентрации и молекулярных масс исходных реагентов и продуктов конверсии в газовой смеси. [1]

Активность различных катализаторов при заданных условиях конвертирования определенной газовой смеси наиболее просто можно сопоставить по степени превращения исходных регентов. Оценка активности одного катализатора в различны условиях проведения определенного каталитического превращения может быть выражена, например, отношением количества образующихся в единицу времени продуктов GП к объему V, массе GK, работающей S или удельной SУД поверхности катализатора:

А=GП/V;

А=GП/GК;

А=GП/S;

АУД=GП/SУД ·V.

Гетерогенное каталитическое превращение является сложным многоступенчатым процессом, включающим в качестве основных стадий диффузию исходных реагентов из ядра газового потока к поверхности гранул (зерен) катализатора (внешняя диффузия), проникание этих веществ в порах катализатора к активным центрам его внутренней поверхности (внутренняя диффузия), активированную адсорбцию продиффундировавших реагентов поверхностью катализатора с образованием поверхностных химических соединений, химическое взаимодействие адсорбированных веществ с образованием продуктов, десорбцию продуктов и их перенос к наружной поверхности гранул катализатора (внутренняя диффузии) и затем от этой поверхности в ядро газового потока (внешняя диффузия). [6]

Наблюдаемая скорость такого комплексного процесса определяется скоростью наиболее медленной, лимитирующей его стадии при условии практически мгновенного достижения равновесия в других стадиях. В случае примерного равенства скоростей каждой стадии процесса говорят о протекании каталитического превращения в смешанной области.

1.3 Катализатор для очистки газов

Катализаторы должны обладать следующими свойствами:

1)активностью и селективностью к извлекаемому компоненту;

2)пористой структурой;

3)стойкостью к катализаторным ядам;

4)механической прочностью;

5)низкой температурой зажигания;

6)большим температурным интервалом работы;

7)термостойкостью;

8)низким гидравлическим сопротивлением;

9)иметь небольшую стоимость.

Обычно катализатор представляет собой смесь нескольких веществ (контактная масса): каталитически активного вещества, активатора и носителя.

Каталитически активное вещество -- основа катализатора. Именно оно вступают в реакцию обменного действия. В настоящее время накоплен достаточно большой опыт выбора каталитически активных веществ для проведения различных процессов. В качестве каталитически активного вещества используются чистые металлы, оксиды металлов, а также большое количество химических соединений. Основные материалы, используемые в качестве каталитически активных веществ, применяемых при очистке газов: платиновые металлы, палладий, рутений, родий, сплавы, содержащие никель, хром, медь, цинк, ванадий. [7]

Активаторы -- вещества, которые повышают активность катализаторов. При этом сами активаторы обычно не обладают каталитическими свойствами, но способны усиливать действие каталитически активных веществ. Активаторы могут усиливать действие каталитически активных веществ в сотни и тысячи раз. Их действие до конца не изучено, предполагают, что они вступают в реакцию с каталитически активным веществом. В качестве активатора могут использоваться самые разнообразные вещества, выбор которых осуществляется чаще всего эмпирическим путем.

Носители -- основание, на которое наносится катализатор. В ряде случаев они могут оказывать влияние на активность и селективность катализаторов. В качестве носителей чаще всего используют инертные пористые вещества, обладающие развитой поверхностью: силикагели, алюмосиликаты, цеолиты и т. д.

В качестве контактной массы чаще всего используют:

1) Активный металлический катализатор на металлическом носителе. Например, катализатор -- платина или другой благородный металл -- вместе с активаторами наносят на стружку из никелевого сплава. Разработаны специальные катализаторы для селективных реакций. Обычная каталитическая установка представляет собой неглубокую матрицу, хотя для некоторых операций используются цилиндрические патроны. [9]

2) Активный металлический катализатор на носителе из оксида металла. Например, тонкий слой металла платиновой группы наносят на носитель -- обожженный оксид алюминия либо фосфор (свечного типа). Носитель изготавливают в виде цилиндрических гранул, расположенных рядами, смещенными по отношению друг к другу. Катализатором может быть также оксид алюминия с большой удельной поверхностью и платиновым покрытием. К этой же группе относится палладиевый катализатор на носителе из оксида алюминия.

3) Активный катализатор -- оксид металла на подложке из оксида металла. Активные оксиды, обладающие высокой удельной поверхностью, могут быть нанесены на носитель из оксида металла. Такая система обладает следующими преимуществами: она способна выдержать высокие температуры; в ее состав входят дешевые материалы (по сравнению с катализаторами из благородных металлов); кроме того, она может быть изготовлена в виде стержней или таблеток. К этой категории относят также катализаторы, целиком состоящие из активного материала, включая и носитель; такие катализаторы называют иногда «бесподложечные». К их числу относят смесь оксидов меди и марганца («Хопкалит»), обеспечивающую полное сгорание углеводородов при 300-400 °С, за исключением метана (30% при 400 °С).

4) Активный оксид металла на металлическом носителе. Например, каталитическая система, представляющая собой металлическую проволоку в качестве носителя. В процессах очистки газов такие системы практически не используются.[4]

Важнейшим требованием к катализаторам, используемым в очистке газов, является стойкость к каталитическим ядам. Рассмотрим действие основных каталитических ядов на катализаторы при очистке выбросов.

Фосфорорганические соединения, встречающиеся в аэрозолях, образуемых смазками, при окислении дают фосфорную кислоту, которая покрывает катализатор тонким дезактивирующим слоем.

Тяжелые металлы -- свинец и мышьяк -- действуют подобно фосфатам, образуя тонкие дезактивирующие пленки. Дезактивация и засорение катализатора могут быть обусловлены присутствием пыли в очищенном газе.

Если эта пыль огнеупорная (оксиды алюминия, кремния и железа), ее дезактивирующее действие может быть постоянным; если не произошло спекание, фильтрующие элементы могут быть очищены и активность катализатора частично восстановится. Временная потеря активности может быть вызвана отложением мелкой угольной пыли и сажи вследствие неполного сгорания. В этом случае уголь выжигается из катализатора при кратковременном повышении температуры до 350°С.

Стоимость катализатора зависит от стоимости исходного сырья и технологии его получения. Часто для приготовления катализаторов используют драгоценные и редкие металлы: платину, серебро, радий, палладий, рутений, церий и другие, а также цветные металлы: медь, цинк, хром, никель кобальт, олово, алюминий, титан, молибден и другие. С целью снижения стоимости следует синтезировать, где это возможно, катализаторы, не содержащие драгоценных металлов или снижать их содержание. В ряде случаев такие катализаторы по активности и другим показателям не уступают катализаторам, в состав которых входят драгоценные металлы. [6]

Немаловажное влияние на стоимость катализаторов оказывает технология их приготовления. Технология получения катализаторов зависит от того, в каком виде его получают. Например, в виде металлических сеток, гофрированной ленты, керамических блоков, таблеток, колец, шариков и др. Наиболее часто контактные массы получают в виде таблеток путем совместного осаждения каталитически активных веществ с последующим добавлением активаторов и наполнителей. Производство таких катализаторов включает следующие стадии: подготовку сырья, растворение, осаждение, фильтрование, промывку, сушку, прокаливание, формовку.

1.4.Конструкция каталитических реакторов

Требования к реакторам :

1)высокая производительность;

2)обеспечение непрерывности процесса при оптимальных технологических режимах;

3)легкость в управлении;

4)возможность автоматизации;

5)малое гидравлическое сопротивление;

6)доступность загрузки и выгрузки катализатора;

7)наличие устройства для подогрева газовых смесей и рекуперации тепла;

8)небольшая металлоемкость, доступность монтажа, ремонта и транспортировки.

По способу взаимодействия газов с катализатором аппараты подразделяются на 3 группы:

1)Каталитические реакторы с фильтрующим слоем катализатора. К аппаратам с фильтрующим слоем относятся емкостные, трубчатые и полочные аппараты, принцип действия которых основан на фильтрации газа через слой неподвижного катализатора, которые представлены на рисунке 1. На этом принципе основана работа большинства контактных аппаратов. Причем катализатор может находиться в виде металлических сеток, натянутых по ходу движения газа, трубчатых контактных аппаратов или в виде твердых тел различной формы, располагаемых на перфорированных решетках. Достоинства таких аппаратов: простота конструкции. К недостаткам следует отнести отсутствие теплообмена, что позволяет проводить в них только те реакции, которые сопровождаются небольшими тепловыми эффектами. Для полноты протекания процесса в одном аппарате может быть установлено несколько слоев контактной массы. Многослойные контактные аппараты чаще всего устанавливают, когда имеется необходимость очищаемый газ подвергать дополнительной обработке (нагреванию, охлаждению и т. д.). Это позволяет вести процесс при оптимальном температурном режиме на каждой полке.[11]

а -- контактный аппарат с катализатором в виде сеток; б-- трубчатый контактный аппарат; в -- контактный аппарат с перфорированными решетками; г -- многослойный контактный аппарат; д -- контактный аппарат с трубками Фильда; е -- контактный аппарат с теплообменником.

Рисунок 1-Схемы контактных аппаратов с фильтрующим слоем катализатора

В зависимости от функционального назначения контактные аппараты с фильтрующим слоем катализатора имеют несколько вариантов конструктивного оформления: реакторы каталитические с твердым катализатором, размещенном в отдельном корпусе (тип К); реакторы каталитические, в которых в общем корпусе размещены контактный узел и подогреватель (тип ТК); реакторы термокаталитические, в которых в общем корпусе размещены контактный узел и рекуператор тепла (тип KB); реакторы каталитические, в которых в общем корпусе размещены подогреватель, контактный узел и рекуператор тепла (тип ТКВ). Наиболее перспективными являются аппараты ТКВ, которые в максимальной степени отвечают экологическим требованиям. Например, термокаталитический дожигатель конструкции Гипрогазочистка представленный на рисунке 2.

1--горелка; 2--слой катализатора; 3--теплообменник-рекуператор.

Рисунок 2-Каталитический дожигатель конструкции Гипрогазочистка

Газ, содержащий вредные примеси, подогревается очищенными газами в теплообменнике-рекуператоре. Затем смешивается с топочными газами, образующимися при сжигании топлива в горелках 1, после чего происходит обезвреживание на поверхности катализатора 2. [9]

Недостатком аппаратов с фильтрующим слоем является возможность засорения катализатора твердыми частицами. В этом случае могут быть использованы трубчатые реакторы с нанесенными на внутреннюю поверхность трубок катализаторами. Для отвода (подвода) тепла из реакторов с неподвижным слоем используют теплообменники, расположенные вне слоев катализатора.

2)Каталитические реакторы со взвешенным слоем катализатора. Недостатком фильтрующего слоя является наличие зон, плохо омываемых газом в местах соприкосновения гранул катализатора. Для устранения этих недостатков используют кипящий слой, в котором каждая гранула катализатора интенсивно , со всех сторон соприкасается с газом, что интенсифицирует процесс очистки, который представлен на рисунке 3.

1 - цилиндрическая часть корпуса; 2- зернистый катализатор; 3 - верхняя часть корпуса; 4 - циклон; 5 - шнековое устройство; 6 - газораспределительная решетка.

Рисунок 3- Каталитический реактор с кипящим слоем катализатора

Достоинством таких аппаратов является также хорошая теплопроводность слоя, возможность механизировать и интенсифицировать процесс загрузки и выгрузки катализатора, исключение возможности локального перегрева или переохлаждения, возможность использовать мелкий катализатор (в фильтрующем слое мелкозернистый катализатор не используется из-за повышенного сопротивления и неравномерности температурного слоя). [8]

К недостаткам взвешенного слоя следует отнести истирание и унос пылевидного катализатора из аппарата, что требует установки пылеулавливающего аппарата и предъявляет повышенные требования к прочности катализаторов, а также невозможность осуществления противотока, что снижает движущую силу процесса. Перечисленные недостатки не являются определяющими и многие из них могут быть полностью или частично устранены.

Для упорядоченного перемешивания твердой фазы в кипящем слое иногда вводят механические мешалки, что способствует усреднению времени пребывания частиц в аппарате.

Для увеличения степени очистки газов используют многополочные аппараты с кипящем слоем.

Для отвода (подвода) тепла из реакторов со взвешенным слоем используют теплообменники, расположенные внутри слоев катализатора.

3) Каталитические реакторы с пылевидным катализатором. В аппаратах с пылевидным катализатором измельченный катализатор распыляют в рабочую зону с помощью специальных сопел, представленный на рисунке 4. Этим достигается более полное использование реакционного объема. Реакция протекает в тот момент, когда частицы катализатора находятся в полете. Обычно процессы каталитического восстановления и окисления рассматривают отдельно.

1 -- цилиндрический корпус; 2 -- циклон; 3 -- сопло; 4 -- бункер;5 -инжекторное устройство.

Рисунок 4- Каталитический реактор с пылевидным реактором

Каталитическое окисление используют для удаления диоксида серы из дымовых газов, очистки выбросов от окиси углерода, органических веществ, а каталитическое восстановление для обезвреживания газов от оксидов азота.

После каталитического окисления газы направляют на дальнейшую переработку, например, абсорбцию, с получением готового продукта. Для некоторых газов эта стадия не предусмотрена, так как загрязнитель превращается в безвредное соединение. [6]

2 Расчетная часть

Определяем основные размеры реактора для каталитического окисления вредных примесей промышленного выброса.

Объем выброса G = 15000 м3/час

Температура выброса t = 14?C

Температура в реакторе tр = 300?C

ПДК фенола 0,01 мг/м3

ПДК ксилола 50 мг/м3

Катализатор CuO

диаметр частиц 0,002 м,

длина частиц 0,004 м,

форма частиц цилиндрическая,

Порозность е = 0,45

Требуемая степень очистки по веществу с меньшей ПДК,

т.е. по фенолу 0,998

Химический состав выброса, % (об.):

Азот 78

Кислород 21

Пары воды 0,5

Диоксид углерода 0,5

Концентрация вредных примесей:

Фенол 1,7 г/м3

Ксилол 0,5 г/м3

Значения необходимых величин в процессе расчета взяты из справочников.

Расчет:

Кинетическое уравнение окисления фенола на катализаторе CuO

k0 = 9,11 •1013

E =134403 кДж/моль

b0 = 2,76 •10-5

Q =72016 кДж/моль

Где r- скорость химической реакции, г/м3*с

k- константа скорости химической реакции,с-1

С-концентрация окислительного вещества,г/м3

b- коэффициент кинетического уравнения

k0,b0- предэкспоненциальные множители

Е- энергия активации, кДж/моль

Q- энергия адсорбционных стадий, кДж/моль

1. Конечная концентрация фенола Ск составит:

Ск= 1,7(1-0,998)= 0,0034 г/м3

2. Необходимое число единиц переноса определяется по формуле:

где Сн,Ск - начальная и конечная концентрация окисляемого вещества, г/м3.

3. Определим скорость фильтрования (см.по таблице приложения 1)Uф= 0,775 м/с.

4. Коэффициент массопередачи определяют по формуле:

где - коэффициент диффузии, м2/с

- порозность слоя катализатора, м3/м3

- кинематическая вязкость воздуха при нормальной температуре, м2/с;

- эквивалентный диаметр каналов слоя катализатора, м

Для этого рассчитываем некоторые величины:

1) Рассчитываем по формуле коэффициент диффузии:

7,2•10-6 м2/с

где VA,VB - мольные объемы окисляемого вещества и воздуха соответственно;

MA, MB - молекулярные массы окисляемого вещества и воздуха;

P0 - атмосферное давление, Мпа.

Мольные объемы фенола составляют C6H6O= 96,36

Мольный объем воздуха=20,1

Молекулярная масса фенола МА=94,12

Молекулярная масса воздуха МВ=29

Давление Р0=0,1 Мпа

2) Удельная поверхность слоя цилиндрических частиц

м3/м3

где d, l - диаметр и длина частицы соответственно, м.

3)Эквивалентный диаметр каналов слоя катализатора определяются по формуле:

4)Конечная температура катализатора Тк рассчитывается по формуле:

Тк=Тн+gа.р(Сн-Ск),

где qа.р. - удельная величина адиабатического разогрева, м3 К/г.

Величину qа.р вычисляют по формуле:

м3•К/г.

где QH - теплота сгорания окисляемого вещества, кДж/моль;

cV - теплоемкость воздуха, кДж/(м3 К), равная

CV=Cp-R/22.4

где ср - теплоемкость воздуха при постоянном давлении, кДж/(моль К), ср = 30 кДж/(моль К).

Теплоту сгорания органического вещества находят из соотношения

Qн=393,6·nC+121,0·mH

Qн=393,6·6+121,0·6=3087,6 кДж/моль,

где nC, mH - число атомов углерода и водорода в молекуле вещества.

сv=(30-8,31)/22,4=0,966кДж/(м3К)

м3•К/г.

Тк=23+33,96·(1,7-0,0034)=580,61 К

Средняя температура катализатора:

Тс = 0,5·(Тн + Тк) = 0,5·(523+580,61)=551,805 К

где вязкость воздуха при 0?С = 13,3•10-6 м2/с

м/с.

5.Удельная доступная поверхность катализатора:

где а0 - удельная поверхность слоя катализатора, м2/м3;

- коэффициент доступной поверхности =0,85.

м2/м3

6.Высота слоя по массопередаче:

где N - необходимое число единиц переноса;

µ - коэффициент массопередачи, м/с;

а - удельная доступная поверхность катализатора, м2/м3;

uф - скорость фильтрования, м/с;

Тн -температура в реакторе, К; Т0 =273 К.

7. Константа скорости реакции окисления фенола:

с-1.

8. Коэффициент кинетического уравнения:

9. Скорость реакции окисления фенола:

г/м3•с.

10. Составляющая высота слоя по кинетике рассчитывается по формуле:

м.

11Рабочая высота слоя катализатора: hp= 1,35(0,0034+3,14)=4,25 м

12. Необходимая поверхность фильтрования:

м3

где G' - объем промышленного выброса, м3/ч.

13. Объем катализатора составит Vк(м3):

V=р*Dcp*hp(H+2h)

где Н - рабочая высота кольцевой корзины, м;

Dср - средний диаметр кольца, м.

Принимаем кольцевую корзину, у которой отношение H/Dср = 2, тогда

,

м,

Выводы

каталитический очистка газ выброс

В курсовой работе проведен анализ и изучен каталитический метод очистки отходящих газов. Этот метод очистки основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные на поверхности твердых катализаторов. Очистке подвергаются газы, не содержащие пыли и катализаторных ядов. Методы используется для очистки газов от оксидов азота, серы, углерода и от органических примесей.

Так же рассмотрены катализаторы, применяемые для этого метода. Катализаторы для таких процессов приготовляют на основе меди, хрома, кобальта, марганца, никеля, платины, палладия и других металлов. В отдельных случаях используют некоторые природные материалы (бокситы, цеолиты).

Изучены конструкции различных каталитических реакторов. Рассмотрена и представлена схема установки каталитического обезвреживания.

Произведен расчет каталитического реактора с катализатором CuO. Вычислены его основные размеры: диаметр, высота и объем.

Используемые в промышленной практике установки каталитической очистки газовых выбросов от паров органических веществ различаются конструкцией контактных аппаратов, способами повышения до необходимого уровня температуры поступающих в них газовых потоков, используемыми катализаторами, приемами рекуперации тепла, наличием рецикла обезвреженных газов.

Список использованной литературы

1. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. / Техника защиты окружающей среды / - М.: Химия, 1989. - 511 с.

2. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. /Технологические аспекты экологической безопасности - Калуга: изд. Н.Бочкаревой, 200. - 800 с.

3. Юшин В.В., Попов В.М., Кукин П.П. и др. /Техника и технология защиты воздушной среды - М.: Высш. шк., 2005. - 391 с.

4. Защита атмосферы от промышленных загрязнений / Справ. изд. в 2-х ч. под ред. Калверта С., Инглунда Г./ - М.: Металлургия, 1988. - 758 с.

5. Страус В. /Промышленная очистка газов/ пер. с англ. - М.: Химия, 1981. - 616 с.

6. Кузнецов И.Е., Троицкая Т.М. /Защита воздушного бассейна от загрязнений предприятиями химической промышленности / - М.: Химия, 1974. - 474 с.

7. Павлов К.Ф., Романков Н.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1981, 560 с.

8. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. Учебник для техникумов. - Л.: Химия, 1991 г. - 352с.

9.Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. - М.: Химия, 1991 г. - 496с.

10.Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. Учебник для техникумов. - М.: Химия, 848 с.

11. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд. 3-е. В 2-х кН. М.: Химия, 2002 г.

Приложения 1

Таблица приложения 1- Рекомендуемые скорости фильтрования, отнесенные к полному сечению слоя (для рабочей температуры 250?С)

dэ

е = 0,35

е = 0,40

е = 0,45

Допускаемое гидравлическое сопротивление слоя 2000 Па

0,001

0,002

0,003

0,4-0,5

0,5-0,6

0,6-0,7

0,5-0,6

0,6-0,7

0,7-0,8

0,8-0,9

0,9-1,05

1,0-1,2

Допускаемое гидравлическое сопротивление слоя 1000 Па

0,001

0,002

0,003

0,3-0,4

0,35-0,45

0,4-0,5

0,35-0,45

0,4-0,5

0,45-0,55

0,5-0,6

0,6-0,7

0,7-0,8

Примечание: с увеличением рабочей температуры на 50?С скорость фильтрования следует уменьшить на 0,025 м/с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Классификация методов и аппаратов для обезвреживания газовых выбросов. Каталитическая очистка газов: суть метода. Конструкция каталитических реакторов. Технологическая схема установки каталитического обезвреживания отходящих газов в производстве клеенки.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 12.06.2011

  • Теоретические основы абсорбции. Растворы газов в жидкостях. Обзор и характеристика абсорбционных методов очистки отходящих газов от примесей кислого характера, оценка их преимуществ и недостатков. Технологический расчет аппаратов по очистке газов.

    курсовая работа [834,6 K], добавлен 02.04.2015

  • Суть технологических процессов газоочистки, виды и свойства катализаторов. Принцип действия каталитической очистки промышленных выбросов электронной промышленности. Способ каталитической очистки высокотемпературных отходящих газов от смолистых веществ.

    курсовая работа [522,2 K], добавлен 29.09.2011

  • Описание абсорбционных, каталитических, термических методов очистки отходящих газов. Физико-химические свойства Н-бутанола и бензола. Расчет адсорбера системы ВТР периодического действия с неподвижным слоем адсорбента для улавливания паров н-бутанола.

    курсовая работа [174,5 K], добавлен 16.12.2012

  • Система менеджмента качества Новокузнецкого алюминиевого завода. Образование газов при электролитическом производстве алюминия. Особенности технологии сухой очистки отходящих газов, типы реакторов, устройства для улавливания фторированного глинозема.

    отчет по практике [523,3 K], добавлен 19.07.2015

  • Организация машинного производства. Методы очистки технологических и вентиляционных выбросов от взвешенных частиц пыли или тумана. Расчет аппаратов очистки газов. Аэродинамический расчет газового тракта. Подбор дымососа и рассеивание холодного выброса.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.09.2012

  • Система термической очистки газовых выбросов при использовании в качестве топлива природного газа. Обоснование и выбор системы очистки с энергосберегающим эффектом. Разработка и расчет традиционной системы каталитической очистки от горючих выбросов.

    курсовая работа [852,0 K], добавлен 23.06.2015

  • Классификация углеводородных газов. Процесс очистки газов от механических примесей. Осушка газа от воды гликолями. Технология удаление сероводорода и углекислого газа. Физико-химические свойства абсорбентов. Процесс извлечения тяжелых углеводородов.

    презентация [3,6 M], добавлен 26.06.2014

  • Осветление и охлаждение охмеленного сусла. Определение потенциального содержания алкоголя в пиве. Рассмотрение основного химического состава пива. Полное и неполное сжигание топлива. Основные методы очистки отходящих газов от газообразных компонентов.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 22.06.2022

  • Подготовка газов к переработке, очистка их от механических смесей. Разделение газовых смесей, низкотемпературная их ректификация и конденсация. Технологическая схема газофракционной установки. Специфика переработки газов газоконденсатных месторождений.

    дипломная работа [628,4 K], добавлен 06.02.2014

  • Гравитационная очистка газов, пылеосадительные камеры. Очистка газов под действием инерционных и центробежных сил. Очистка газов фильтрованием, мокрая и электрическая. Основные размеры и схема пенного газопромывателя, предназначенного для очистки от пыли.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.12.2010

  • Расчет необходимой степени очистки промышленных газов и массы веществ. Разработка вариантов схемы и выбор наиболее рациональной. Выбор пылегазоочистного оборудования и сущность механизмов очистки газов. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ.

    курсовая работа [965,7 K], добавлен 10.12.2010

  • Методы очистки промышленных газов от сероводорода: технологические схемы и аппаратура, преимущества и недостатки. Поверхностные и пленочные, насадочные, барботажные, распыливающие абсорберы. Технологическая схема очистки коксового газа от сероводорода.

    курсовая работа [108,5 K], добавлен 11.01.2011

  • Каталитический крекинг как крупнотоннажный процесс углубленной переработки нефти. Количество катализатора и расход водяного пара, тепловой баланс. Расчет параметров реактора и его циклонов. Вычисление геометрических размеров распределительного устройства.

    курсовая работа [721,3 K], добавлен 16.05.2014

  • Технологическая схема каталитического крекинга. Выбор и описание конструкции аппарата реактора для получения высокооктановых компонентов автобензинов из вакуумных газойлей. Количество катализатора и расход водяного пара. Параметры реактора и циклонов.

    курсовая работа [57,8 K], добавлен 24.04.2015

  • Виды сепараторов как устройств для очистки всевозможных газов смесей от механических примесей и влаги, находящейся в мелкодисперсном виде. Принцип работы оборудования, нормативная документация. Расчет вертикального гравитационного сепаратора по газу.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.10.2014

  • Основное уравнение массопередачи при абсорбции. Абсорбенты, применяемые для очистки отходящих газов в промышленности. Материальный и тепловой баланс абсорбции, кривая равновесия. Абсорбционно-биохимическая установка для очистки вентиляционного воздуха.

    реферат [866,0 K], добавлен 29.01.2013

  • Расчет установки для утилизации тепла отходящих газов от клинкерной печи цементного завода. Скрубберы комплексной обработки уходящих газов. Параметры теплоутилизаторов первой и второй ступеней. Определение экономических параметров проектируемой системы.

    курсовая работа [357,3 K], добавлен 15.06.2011

  • Электросталеплавильное производство, состав отходящих газов. Фильтровальные материалы рукавного фильтра, газоотводящие тракты. Расчет дымососа-вентилятора, рукавного фильтра и дымовой трубы. Особенности принципиальных схем центробежных скрубберов.

    курсовая работа [858,7 K], добавлен 27.06.2019

  • Понятие и причины истечения газов как рабочих процессов в паровых и газовых турбинах, соплах реактивных двигателей, а также в соплах и отверстиях различных технологических аппаратов химической и пищевой промышленности. Расчетные зависимости и их вывод.

    презентация [520,3 K], добавлен 02.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.