Основы коррекции и оздоровления экологических ситуаций в трех средах

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 (рис.3), со всех сторон соприкасается с газом, что интенсифицирует процесс очистки.

Рис. 3. Каталитический реактор с кипящим слоем катализатора:

1 - цилиндрическая  часть корпуса; 2- зернистый катализатор; 3 – верхняя часть корпуса;

4 – циклон; 5 – шнековое устройство; 6 - газораспределительная  решетка.

 

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).

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 (рис. 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.

Рис. 4. Каталитический реактор с пылевидным реактором:

1 — цилиндрический корпус; 2 — циклон; 3 — сопло; 4 — бункер;

5 — эжекторное устройство

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.

 

Рис. 5. Схема установки каталитического  дожигания отходящих газов:

1 - сушильная камера; 2, 7 - вентиляторы; 3 - брызгоотбойник; 4 - теплообменник; 5 - подогреватель; 6 - реактор 

Выводы.

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.

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.