Курсовой проект
По дисциплине: Техника и технология очисткиотходящих газов
На тему: Очистка газов, основанная накатализе
Содержание
Введение
1. Литературный обзор
1.1 Классификация методов и аппаратовдля обезвреживание газовых выбросов
1.2 Каталитическая очистка газов. Суть метода.
1.3 Катализаторы для очистки газов
1.4 Конструкция каталитических реакторов
2. Технологическая часть
2.1 Технологическая схема и ее описание
3. Расчетная часть
Выводы
Список использованной литературы
Введение
Одним из следствий техногенного влияния на окружающую среду вряде стран в настоящее время является заметное ухудшение состояния атмосферноговоздуха. Наиболее крупнотоннажные (млн. т. в год) глобальные загрязнения атмосферыобразуют СО2 (2*104), пыль (250), СО (200), SО2 (150), углеводороды (> 50), NОх(50). Номенклатура загрязнений весьма широка и включает, помимо названных, сероводород,сероуглерод, аммиак, галогены и их производные, сажу, оксиды металлов, различныесоли и другие соединения.
Все промышленные выбросы в атмосферу классифицируют по агрегатномусостоянию (газообразные, жидкие, твердые и смешанные), по характеру организацииотвода и контроля (организованные и неорганизованные), по режиму отвода (непрерывныеи периодические), по температурному потенциалу — нагретые (температура выбросовпревышает температуру воздуха) и холодные, по локализации (в основном, вспомогательном,подсобном производстве), по признакам очистки — удаляемые без нее (организованныеи неорганизованные) и после нее (организованные). Различают также первичные выбросы,поступающие в атмосферу непосредственно от источников загрязнений, и вторичные выбросы,которые, являясь продуктами превращений первичных выбросов, могут быть более токсичныи опасны.
Под очисткой газового потока понимают отделение от него или превращениев безвредную форму загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу вместе с газовымпотоком. Воздушными массами загрязнения могут переноситься на большие расстоянияи существенно влиять на состояние атмосферы и здоровье человека. В частности, происходящеес интенсивностью 0,4% в год накопление в атмосфере СО2 вследствие поглощенияим ИК-излучения солнца может вызывать глобальное повышение температуры («парниковый»эффект). Трансформация в атмосфере SО2, NOх и других аналогичной природы выбросов может завершатьсяобразованием кислотных туманов и выпадением кислотных дождей (снегов), вызывающихкоррозию многих неорганических материалов (объектов), а также угнетение и уничтожениеразличных объектов флоры и фауны. Находящиеся в атмосферном воздухе аэрозоли (пыли,дымы, туманы) задерживают падающую на поверхность Земли солнечную радиацию, способствуяпохолоданию на планете. Оседающая же на поверхности ледников пыль ускоряет их таяниевследствие более интенсивного поглощения солнечной энергии. Атмосферные аэрозоливследствие их более или менее длительной седиментации обусловливают загрязнениетоксичными веществами поверхностных и подземных вод, а также почвы.
Эти обстоятельства обусловливают жесткие требования, предъявляемыек производственным выбросам в атмосферу и содержанию загрязнений в атмосферном воздухе.Выполнение этих требований контролируется специальными службами предприятий, а такжеведомственных и государственных органов путем, в частности, установления соответствияизмеряемых показателей регламентируемым величинам ПДК и ПДВ.
Основными путями борьбы с пылевыми выбросами в атмосферу должныоставаться совершенствование технологических процессов с доведением до минимумавредных выбросов и создание безотходных, замкнутых технологических циклов. Однаков тех, пока еще многочисленных, случаях, когда эти задачи не могут быть решены,необходимо применять наиболее эффективные и экономичные средства очистки воздухаи газов от пыли перед выбросом их в атмосферу.
В курсовом проекте рассмотрены методы очистки отходящих газовв химической промышленности, а именно каталитическую очистку газов. Рассмотреныкатализаторы и каталитические реакторы применяемые при каталитической очистки.
В технологической части рассмотрена схема.
В расчетной части представлен расчет каталитического реактора.
1. Литературный обзор1.1 Классификация методов и аппаратов для обезвреживаниегазовых выбросов
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являютсяпромышленные предприятия, транспорт, тепловые электростанции, животноводческие комплексы.Загрязнения в атмосферу поступают из источников непрерывно или периодически, залпамиили мгновенно. В случае залповых выбросов за короткий промежуток времени в воздухвыделяется 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 значительнуювысоту. Они происходят при взрывных работах и авариях.
С отходящими газами в атмосферу поступают твердые, жидкие, паро- и газообразные неорганические и органические вещества, поэтому по агрегатномусостоянию загрязнения подразделяют на твердые, жидкие, газообразные и смешанные.
Отходящие газы промышленности, содержащие взвешенные твердыеили жидкие частицы, представляют собой двухфазные системы. Сплошной фазой в системеявляются газы, а дисперсной — твердые частицы или капельки жидкости. Такие системыназывают аэрозолями, которые разделяют на пыли, дымы, и туманы. Пыли содержат твердыечастицы размером от 5 до 50 мкм, а дымы — от 0,1 до 5 мкм. Туманы состоят из капелекжидкости размером 0,3-5 мкм и образуются в результате конденсации паров или прираспылении жидкости в газе.
Организованный промышленный выброс — это выброс, поступающийв атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды, трубы, а неорганизованнымвыбросом называют промышленный выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленныхпотоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетвореннойработы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки и хранения продукта.
/>Классификация методови аппаратов представлена на схеме 1.
Для обезвреживания аэрозолей (пылей и туманов) используют сухие,мокрые и электрические методы. Кроме того, аппараты отличаются друг от друга какпо конструкции, так и по принципу осаждения взвешенных частиц. В основе работы сухихаппаратов лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения илифильтрационные механизмы. В мокрых пылеуловителях осуществляется контакт запыленныхгазов с жидкостью (осаждение происходит на капли, на поверхность газовых пузырейили на пленку жидкости). В электрофильтрах отделение заряженных частиц аэрозоляпроисходит на осадительных электродах.
Выбор метода и аппарата зависит от их дисперсного состава.
Для обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразныхтоксичных веществ применяют методы: абсорбции (физической и хемосорбции),адсорбции, каталитические, термические, конденсации и компримирования.
Абсорбционные методы очистки отходящих газов подразделяютпо следующим признакам:
1) по абсорбируемому компоненту;
2) по типу применяемого абсорбента;
3) по характеру процесса — с циркуляцией и без циркуляции газа;
4) по использованию абсорбента — с регенерацией (возвращениемего в цикл (циклические) и без регенерации (не циклические);
5) по использованию улавливаемых компонентов — с рекуперациейи без рекуперации;
6) по типу рекуперируемого продукта;
7) по организации процесса — периодические и непрерывные;
8) по конструктивным типам абсорбционной аппаратуры.