Реферат: Розробка технологічної схеми абсорбційної очистки повітря від сполук аміаку

10 9

4

3

5

Бак для зберігання

Подача забрудненого ( N Н ₄ )₂ SO₄

повітря (1% NH₃ )

Відпрацьований розчин

( N Н ₄ )₂ SO₄

Мал.6.1. ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ОЧИСТКИ ПОВІТРЯ ВІД АМІАКУ

Таблиця 6.1

СПЕЦИФІКАЦІЯ

Пози­ція	Найменування	Марка (тип)	Кількість	Примітка
1.	Вентилятор осьовий N3.15	ВЦ 4-75	1 шт.
2.	Насос - дозатор 0=100...400 літрів	НД-400/16	2 шт.
3.	Резервуар для зберігання кислотного розчину	Індив.	1 шт.	V = 2,0 метри куб.
4.	Резервуар для відпрацьованого розчину	Індив.	1 шт.	V = 3,0 метри куб.
5.	Місцевий забір повітря	Індив.	2 шт.
6.	Повітропровід (діаметр 250)	ГОСТ 19904-94	10,0 м.
7.	Повітропровід (діаметр 200)	ГОСТ 19904-94	13,0 м.
8.	Зворотній клапан (діаметр 250)	серія 5.904-41	1 шт.
9.	Дросель - клапан (діаметр 200)	серія 1.409-39	1 шт.
10.	Фільтр адсорбційний волокнистий	ФАВ-500	2 шт.
11.	Кількість розчину Н2504
50%	171,78 л.
10 %	858,9 л.
5%	1717,8л.

Періодичність зміни завантаження фільтрів залежить від степені забруднення повітря, чим більший буде вміст аміаку в повітрі тим частіше потрібно буде міняти фільтри.

Перед пуском в роботу необхідно переконатись, що системи підготовки, розподілення, видалення та регенерації рідких та твердих поглиначів готові до роботи, кількість та якість поглинача, якого ми використовуємо, відповідає встановленим нормам.

6. Хімізм методу

Розглянемо абсорбційний метод очистки повітря від аміаку за допомогою розчину сірчаної кислоти.

2NН₃ + Н₂ SO₄ (NН₄ )₂ SO₄ + Q (7.1)

Реакція зворотня.

Показники	x ­	r ­	Регламент
t	¯	­	t атм.
Р	­	­	Р сист.
CH2SO4	­	­	CH2SO4 до кристал.
F	не впливає	­	розбризкування

Ступінь очистки збільшується згідно закономірностям кінетики.

Реакція гетерогенна, швидкість реакції збільшується при збільшенні поверхні взаємодії, тому доцільно подавати сірчану кислоту вприскуванням зрошуванням).

7. Розрахунок ступеню очистки

Завдання: Матеріальний баланс очистки на 1000 метрів кубічних газу і концентрації забруднювача - 1%.

1. Знайдемо масу аміаку, яка знаходиться в 1000 м³ газу, виходячи із заданої концентрації забруднювача 1% .

2 N Н₃ + Н₂ SO ₄ ( N Н ₄ )₂ SO₄ + Q (8.1)

V (газу) = 1000м³ ; С (NН₃ ) = 1%; V (NH₃ ) = 10м³ ;

m (NH₃ ) = [V (NH₃ ) х М (NH₃ )] / 22,4=[10 х 17] / 22,4 = =7,6х10³ (г)=7,6(кг); (8.2)

Розрахунок проведено для 100 % ступеня очистки повітря від аміаку, що на практиці дуже тяжко досягти використовуючи один контур очистки. На практиці [2] досягається приблизно 98 % ступінь очистки, тому ми отриману масу m (NH₃ ) множимо на 0,98

m (NH₃ ) = 7,6 х 0,98 = 7,45 (кг)

Враховуючи перед аміаком коефіцієнт 2 - m (NH₃ ) = 14,9 (кг);

2. Знайдемо масу сірчаної кислоти, яка необхідна для реакції:

М (NH₃ ) / m (NH₃ ) = М (Н₂ SO₄ ) / m (Н₂ SO₄ ); (8.3)

М (NH₃ ) = 17; m (NH₃ ) = 14.9 (кг); М (Н₂ SO₄ ) = 98;

М (Н₂ SO₄ ) = [m (NH₃ ) х М (Н₂ SO₄ ) ] / М (NH₃ ) =

= [14,9 х 98]/17= 85,89 (кг) (8.4)

В даному випадку ми провели розрахунок для 100% концентрації кислоти, на практиці ж використовують розчини кислот.

Так, для реакції необхідно:

171,78 кг 50 % розчину (Н₂ SO₄ );

858,9 кг 10% розчину (Н₂ SO₄ );

1717,8 кг 5% розчину (Н₂ SO₄ );

3. Знайдемо масу речовин (NН₄ )₂ SO₄ , яка отримується в результаті даної реакції.

М (NH₃ ) / m (NH₃ ) = М (NН₄ )₂ SO₄ / m (NН₄ )₂ SO₄ ; (8.5)

М (NН₄ )₂ SO₄ = 122

m (NН₄ )₂ SO₄ = [m (NH₃ ) х М (NH₄ NO₃ )] / М (NH₃ ) =

= [14.9 х 122] /17 = 106,93 (кг); ( 8.6)

Отже для очистки 1000 метрів кубічних газу при концентрації забруднювача 1 % необхідно:

171,78 кг 50 % розчину (Н₂ SO₄ );

858,9 кг 10% розчину (Н₂ SO₄ );

1717,8 кг 5% розчину (Н₂ SO₄ );

В результаті очистки ми отримуємо 106,93 (кг) (NН₄ )₂ SO₄ ;

Досягти 100 % очистки повітря від аміаку за допомогою одного контуру (волокнистого абсорбційного фільтру) неможливо, тому частково очищене від аміаку повітря подається на доочистку на волокнистий фільтр, який послідовно підключений до основного контуру.

8. Раціональне розміщення та локалізація джерел забруднення

У відповідності з класифікацією раціональне розміщення та локалізація джерел забруднення відноситься до організаційно - технічних методів захисту навколишнього природного середовища [3].

При розміщенні нових та реконструкції діючих підприємств, споруд та інших об'єктів необхідно забезпечувати дотримання нормативів шкідливих

впливів на атмосферне повітря, а при плануванні розміщення та розвитку міст та інших населених пунктів повинні враховуватися стан, прогноз зміни та завдання по охороні атмосферного повітря від шкідливих впливів.

При розробці технічних заходів по попередженню та зменшенню забруднення промисловими викидами необхідно приймати до уваги фон забруднення, який створюють сусідні підприємства, природно-кліматичні та атмосферні умови, рельєф місцевості та умови провітрювання, які пов'язані з плануванням та забудовою площадки.

Степінь забруднення повітря біля земної поверхні викидами промислових підприємств обумовлюється не тільки кількістю шкідливих речовин, які викидаються, але і їх розподіленням в просторі та часі, а також параметрами виходу пилогазоповітряної суміші.

При виборі площадки для будівництва підприємств необхідно враховувати середньорічну та сезонну рози вітрів, а також швидкість руху вітрів окремих румбів. При промислових викидах із низьких джерел (заводських труб) найбільше забруднення повітря спостерігається при слабких вітрах в межах 0...1 м/с. При викидах із високих джерел максимальні концентрації забруднення спостерігаються при швидкостях вітру в межах 3...6 м/с в залежності від швидкості виходу газоповітряної суміші із джерела забруднення.

Для того щоб концентрація шкідливих речовин в приземному шарі атмосфери не перевищувала гранично допустиму максимальну разову концентрацію, пилогазові викиди піддаються розсіюванню в атмосфері через високі труби. При досить високій димовій трубі забруднення досягають приземного шару атмосфери на значній відстані від труби, коли вони вже встигають розсіятися в атмосферному повітрі до допустимих концентрацій.

Слід відмітити, що це не самий кращий спосіб захисту повітряного басейну від промислових забруднень, так як він розрахований на самоочищуваність біосфери. В цьому випадку знижується рівень забруднення повітряного басейну біля підприємства, тобто в локальному, а не в глобальному масштабі, оскільки шкідливі речовини, які накопичуються в атмосфері рано чи пізно опускаються в приземний шар атмосфери і попадають на земну поверхню.

Ступінь розбавлення викиду атмосферним повітрям знаходиться в прямій залежності від відстані, яку цей викид пройшов до даної точки. Шкідливі речовини, які присутні в викиді, розповсюджуються в напрямку вітру в межах сектора, який обмежений досить малим кутом розкриття факела біля виходу із труби. На відстані від 4 до 20 висот труби (Н) факел доторкується землі і деформується, при цьому максимальна концентрація шкідливих речовин в приземному шарі спостерігається на відстані (10...40) Н. Таким чином, можна виділити три зони забруднення приземного шару атмосфери:

1) зона перекиду факела викиду, яка характеризується відносно невисоким вмістом шкідливих речовин в приземному шарі;

2) зона максимального забруднення приземного шару;

3) зона поступового зниження рівня забруднення.