Абсорбционные методы очистки. Адсорбционные и каталитические методы очистки.

Процессы сорбции являются процессами массообмена, т.е. диффузного перехода газообразного компонента в жидкую или твердую среду.

Адсорбенты, применяемые для очистки промышленных выбросов, должны удовлетворять следу­ющим требованиям:

− иметь большую адсорбционную способность − поглощать большие количества адсорбтива при малой его концентрации в газовой фазе;

− обладать высокой селективностью, т.е. выборочностью по отношению к поглощаемому веще­ству;

− быть химически инертным по отношению к компонентам разделяемой смеси;

− иметь высокую механическую прочность (это требование приобретает особое значение при использовании адсорбентов в аппаратах непрерывного действия);

− обладать способностью к регенерации (восстановлению);

− иметь низкую стоимость.

Наиболее широкое применение в промышленности нашли активные (или активированные) угли, силикагели, алюмогели и цеолиты, которые отличаются друг от друга как адсорбционными свойствами (вследствие различной природы матери­ала, метода обработки и структуры), так и размерами гранул и плотностью.

Активные угли − пористые углеродные адсорбенты, содержащие все разновидности пор. Выбор того или иного или иного типа углей зависит от цели процесса адсорбции, в котором они используются (поглощение газов, рекуперация летучих растворителей). При выборе активного угля следует учитывать его гидрофобность и горючесть.

Силикагели и алюмогели − синтетические минеральные адсорбенты находят многообраз­ное применение благодаря возможностям регулирования их пористой структуры в зависимости от условий получения. Кроме того, они обладают явным преимуществом перед активными углями в плане техники безопасности −негорючестью.

Абсорберы (аппараты абсорбционной очистки) подразделяются на следующие группы:

1) поверх­ностные; 2) барботажные и 3) распыливающие.

Поверхностные абсорберы

Среди поверхностных абсорберов привлекают внимание и получают широкое применение пле­ночные абсорберы. Конструктивной особенностью пленочных контактных устройств с фиксирован­ной поверхностью контакта фаз являются каналы круглого, прямоугольного, треугольного и других сечений, по внутренней поверхности которых движется тонкая жидкостная пленка, взаимодействуя с газовым потоком. Взаимодействие фаз на контактной ступени может быть как прямоточным, так и противоточным.

Барботажные абсорберы

В результате взаимодействия фаз (жидкость является сплошной фазой, а газ — дисперсной) на тарел­ках образуется газожидкостный слой, состоящий из относительно чистой жидкости и вспененной жидкости.

Распыливающие абсорберы

Особенностью струйных (распыливающих) тарелок является диспергирование жидкости газо­вым потоком (газовая фаза - сплошная, жидкая - дисперсная) в начальный момент их взаимодей­ствия и последующее их совместное прямоточное и перекрестно-прямоточное движение в направ­лении, определяемом конструкцией тарелки.