Атмосфераны газ трізді ластаыштардан тазалау
Ауа бассейнін зиянды заттармен ластанудан ораудын негізгі баыты мен тйыталан тізбекті шикізатты кешенді пайдаланатын жаа алдысыз технологиялы ндіріс ру.
Істеп жатан кптеген ндіріс орындары ашы тізбекті технологиялы процестерді пайдаланып жр. Бл жадайда шыарылатын газдар атмосфераа шыарылуды алдында скруберлер мен сзгіден (фильтрден) ткізіледі. Шыарылатын газдар рамынан жиналып алынатын заттарды ны те аз боландытан, ндіріс орны шін тазалау ондырыларын салу немесе сатып алу рине жеткіліксіз жне тиімсіз.
Газдарды тазалауда жиі олданылатын дістерге адсорбциялы, абсорбциялы жне каталитикалы дістер жатады.
ндіріс газдарыны санитарлы тазалауына оны кміртек оксидтерінен (СО2 СО), азот оксидтерінен (NO, N2O, NO2, N2O5, NхOy), ккірт оксидінен (SО2) жне са блшектер мен жзгіндерден тазалау жатады.
І. Газдарды кміртек (ІV) оксидінен тазалау (СО2):
1. Сумен абсорбциялау. Арзан жне арапайым діс, біра тиімділігі нашар, йткені 100 кг су, бар боланы 8 кг СО2 сііреді.
2. Этанол-аминдер ерітіндісімен тмендегі реакция бойышна сіірілуі,
2R-NH2+СО2+Н2О(R- NН3)2СО3
кбінесе сініргіш ретінде моноэтаноламин олданылады.
3. Суытылан метанол (-35С) СН3ОН-СО2-ні жасы сііргіші болып саналады.
4. Цеолиттермен тазалау. СаА типті цеолиттер СО2 молекуласы те кішкентай боландытан (d=3,1А) оай жылдам жне кп млшерде сііреді. арыш кемелері мен су асты сгуір кемелерде, табии газ рамынан сііру шін молекула трпатты СаО сііргішітер олданылады.
ІІ. Газдарды кміртек (ІІ) оксидінен тазалау (СО).
1. Платина-палладий (Рt/Рd) катализаторы атысында жау
2СО2 2СО2
2. Адсорбциялы діс - конверсия
СО + Н2ОСО2 + Н
ІІІ. Газдарды азот оксидтерінен тазалау (N2О – NXOY).
Химиялы ндірісте азот оксидтерінен катализаторлар кмепмен 80%-ке дейін тазаланып шыады.
1. Тотытыру одістері азот оксідтеріні тотыу реакцияларыны негізінде жргізіліп суа сііріледі де нотижесіндс азот ышылы (НNО3) тзіледі.
Озонмен сйы фазада тотыу реакциясы тмендегідей жреді:
2NО + О3 + Н2О2НNО3
Тотыуды жоары температурада жргізетін болса:
2NО+О2 2NО2
2. Азот оксидтерін бос азота дейін катализатор атысында немесе тотысыздандырыштар атысында жоары температурада тотысыздан дыру арылы жргізуге негізделген. Тотысыздану сызба-нсасын тмендегідей крсетуге болады:
N2О5 N2О4 NO2 NO N2 + О2
-110С 21,5С 140С 600С 100000С
Азот оксидтеріні бейтарап осылыстара дейін ыдырауы тменгі температуралы 10000С плазмада жреді (2NО N2 + O2). Бл процесс катализатор атысында лдеайда тменгі температурада іштен жану двиательдерінде теді. Реакция зонасында тотысыздандырыштарды болуы да (кмір, графит, кокс) реакцияны жру температурасын тмендетеді.
С + 2NО СO2 + N2 реакциясындаы азот оксидіні (N0) -ыдырауы 10000 С-та 100%-ды крайды.
Іштен жану двигателдеріні газдары температурасында мына реакция жруі ммкін:
2NО + 2СО N2 + 2СО2
NОх-і отындар кмегімен (сутек немесе сйытылан табии газ) катализдік тотысыздандыруда катализаторлы ондырыа жіберер алдында оспада (алды газдар мен отын оспасы) мынадай каталитикалы реакциялар жреді:
СН4 + 4NО2 4NО + СО2+2Н2O
СН4 + 2О2 СО2 + 2Н2О
СН4 + 4NО 2N2 + СО2 + 2Н2O
Катализатор ретінде кбінесе жоары температураа тзімді алюминий оксидіне сідірілген Рd-тобы металдары олданылады.
Ал оттекке бай газдарды каталитикалы тотысыздандыруда отын ретінде аммиакты олданан лдеайда тиімді болады, ойткені аммиак тмендегі реакцияларда крсеткендей азот оксидтерін жояды:
2NH3 + 3NO 5/2N2 + 3Н2О
4NO3 + 3NO2 7/2 N2 + 6Н2О
4NH3 + 3О2 2N2 + 6Н2О
Жапонияда зерттеліп азіргі кезде іске асырылып жатан газ тазалау дісінде азот оксидтерін (NОх) натрий сульфиты мен тмендегі реакциялар бойынша ыдыратады:
2Na2SО3 + 2NO Nа2SО4 + N2
4Nа2SО3 + 2NO2 4Nа2SО4 + N2
Лабораториялы жадайларда ыдырау тиімділігі 98%-ке жеткен. Бл айтыландардан баса да кптеген дістер белгілі, рине оларды р айсысыны басасымен салыстыранда белгілі артышылыгымен бірге кемшіліктері де жо емес. Сондытан азот оксидтерімен (N0х) тазалау жмыстарыны райсысында жекелеген наты шарттарды ескеріп пайдаланылуы ажет.
ІV. Сорбциялы дістер.
Азот оксидтерін сілтілерді сулы ерітінділерімен, кальций карбонатымен (СаСО3) жне атты сорбенттер кмірлер, сликогель, цеолиттермен адсорбциялау.
V. Газдарды ккірт оксидінен (SO2) тазалау.
1 млн. кВт-ты кмірмен істейтіи жылу электр стандиясы атмосфераа 11 мы т SО2, газбен істейтінде бл шама 2200 т райды.
Электр станцияларыны ттін газдарын рбір кВт тазалауа жылына 1,5-2 млн. теге жмсалады. Мнай німдеріні рамындаы ккіртті млшерін 0,5% азайту шін рбір тоннасына 150-200 мын теге жмсалады. SО2 - сііру дістері лкен аржыларды жмсауды талап етеді. Оларды аммиакты, бейтараптану жне каталитикалы деп шке блуге болады.
Тазалау тишділігі кптеген факторлара байланысты болады: тазаланатын газ оспасындаы SО2-мен О2 парциальды ысымдарына, шыатын газдарды температурасына, тазаланатын газдарды клеміне, хемосорбенттерді болуына, тазалау тередігіне.
VІ. Газдарды ша-тоза жне баса болшектерден тазалау.
Ша-тоза блшектерін стауды бірнеше дісін атап туге болады: гравитациялы отырызу, центрифугалы жинау, электростатикалы жинау, инерциялы осарласу, тікелей стау, диффузия.
Бл дістерді барлыында тазалау процесі арнайы сзгіштер мен скрубберлер жне т.б. кмегімен жргізіледі.