3.3.Каталитический метод

Каталитическая очистка основана на каталитических реакциях, в результате которых примеси превращаются в безвредные, менее вредные или легко удаляемые соединения.

Суть способа – вступление в реакцию различных веществ при наличии катализатора. Для очистки газов в промышленности используют следующие катализаторы: оксиды железа, хрома, меди, цинка, кобальта, платины и т.д. Данные вещества в процессе газоочистки наносятся на поверхность носителя катализатора, помещенного внутри аппарата-реактора. Необходимо следить, чтобы внешний слой катализатора не был поврежден. В противном случае газоочистка не осуществляется в полном объеме, выбросы в атмосферу вредных веществ превышают допустимые показатели. Требования к оборудованию для производства очистки газов с каждым днем ужесточаются. Следует анализировать уровень выбросов, контролируя весь процесс.

Наиболее крупным источником выбросов в атмосферу твердых частиц - таких как сажа, пыль, зола; газовых примесей - оксидов серы SO2, SO3; азота NOx; а также оксидов углерода CO, CO2 - является энергетика. На долю ТЭС приходится около 60% дымовых газовых выбросов (и в том числе NOx) от общего поступления оксидов азота в атмосферу.

Применение каталитических методов чаще всего ограничивается трудностью поиска и изготовления пригодных для длительной эксплуатации и достаточно дешевых катализаторов. Гетерогенно-каталитическое превращение газообразных примесей осуществляют в реакторе, загруженном твердым катализатором в виде пористых гранул, колец, шариков или блоков.

Основным направлением развития термокаталитических методов является создание дешевых катализаторов, эффективно работающих при низких температурах и устойчивых к различным ядам, а также разработка энергосберегающих технологических процессов с малыми капитальными затратами на оборудование.

По способу взаимодействия газов с катализатором каталитические реакторы подразделяют на следующие; с фильтрующим слоем катализатора; со взвешенным (кипящим) слоем катализатора; с пылевидным слоем катализатора.

Каталитический реактор:

1—катализатор; 2—панельные горелки; 3—кожухотрубчатый теплообменник; I—природный газ; II, III—соответственно выход и вход газов.

Газы поступают в трубное пространство теплообменника и далее в реактор, где смешиваются с дымовыми газами сжигания топлива в панельных горелках, проходят через слой катализатора, а затем через межтрубное пространство теплообменника сбрасываются в атмосферу.

4.Заключение

Для большинства промышленных предприятий очистка вентиляционных и газовых выбросов является одним из основных мероприятий по защите воздушного бассейна. Наряду с представленными в работе методами газоочистки существует большое количество других(химические, сорбционные, электростатические и др.), но все равно ни один метод не дает 100%-ной очистки. Поэтому необходимо разрабатывать новые технологии в этой области.

И в последние годы распространение получили плазмокаталитические технологии (ПКТ). Плазмокаталитическая технология первоначально была разработана для очистки воздуха на космических кораблях и является наиболее эффективной и экономичной. В ее основе лежат два способа разложения газообразных загрязняющих веществ до элементарных соединений (CO2, H2O): плазмохимический и каталитический. Плазмохимический метод

Плазма, как известно, представляет собой газ, молекулы которого ионизированы. Она состоит из многих компонентов: электронов различных энергий, положительных и отрицательных ионов, нейтральных частиц. К нейтральным частицам относятся как молекулы и атомы в основном состоянии, так и молекулы, атомы, радикалы в возбужденном состоянии. Процесс конверсии вредных веществ происходит по следующему механизму: загрязненный воздух проходит через газоразрядный реактор, в котором происходит разрушение вредных веществ под действием низкотемпературной плазмы и других физико-химических факторов воздействия. В результате этих воздействий также происходит возбуждение молекул, атомов и радикалов, что качественно влияет на работу каталитической ступени очистки. Каталитический метод Каталитический способ очистки воздуха представляет собой глубокое окисление продуктов конверсии, образовавшихся в результате прохождения воздуха через плазмохимический реактор. В данном способе применяется низкотемпературный катализатор, который благодаря плазмохимической ступени начинает эффективно работать в диапазоне температур от 20 до 50 ^оC. Плазмокаталитическая технология очистки воздуха от газообразных вредных веществ уникальна в силу того, что позволяет производить глубокую очистку всего комплекса токсичных соединений, начиная с низких температур. Кроме того, одновременно с газоочисткой происходит подавление болезнетворной микрофлоры воздуха.

Предприятия в Санкт-Петербурге, на которых уже используется данный метод:

1. Производство полимерных материалов. ООО "Технопак" ("Ленполимер") г. Санкт-Петербург. Технологический процесс: Очистка воздуха от паров уксусной кислоты, формальдегида, окиси углерода, ацетальдегида при производстве полимерных материалов.

2. Косметика и Фармацевтика. ЗАО "Невская Косметика". г.Санкт-Петербург. Технологический процесс: Очиститель воздуха для системы вентиляции парфюмерного производства.

3. Пивоварение. ОАО "Вена" (Пивзавод). г.Санкт-Петербург. Технологический процесс: Система плазмокаталитической очистки парогазовых выбросов при производстве пива.

4. Сельское хозяйство. ЗАО "Птицефабрика Русско-Высоцкая", ЗАО "Птицефабрика Синявинская". Дезинфекция воздуха, удаление дурнопахнущих веществ.

5. Сельское хозяйство. ООО "БалтТехМаш" г.Санкт-Петербург. Технологичекий процесс: Очистка воздуха от фенола, ацетона, этанола, аммиака, меркаптана в цехе утилизации и переработки отходов птицефабрики.