3) Барботажные (пенные) пылеуловители. Их используют для очистки сильно запыленных газов. В таких аппаратах жидкость, взаимодействующая с газом, приводится в состояние подвижной пены, что обеспечивает большую поверхность контакта фаз.
19. Перечислите каталитические методы очистки отработавших газов
Наибольшее распространение получили следующие каталитические методы очистка газов:
- пиролюзитный - основан на окислении диоксида серы кислородом в жидкой фазе в присутствии катализатора - пиролюзита на основе оксида марганца. При наличии кислорода двухвалентный марганец окисляется в трехвалентный, при этом одновременно окисляется и диоксид серы. Далее трехвалентный марганец окисляет диоксид серы, переходя снова в двухвалентный. Полученный триоксид серы направляют в производство серной кислоты.
- озонокаталитический - отличается от пиролюзитного только тем, что двухвалентный марганец окисляется до трехвалентоного озоно-воздушной смесью, которая способствует более быстрому окислению и способна разрушать каталитические яды.
- жидкостно-контактный - основан на окислении диоксида серы в жидкой фазе на поверхности катализатора, например, активного угля.
- каталитический - основаны на гетерогенном катализе и служат для превращения примесей в безвредные или легко удаляемые из газа соединения.
Процессы гетерогенного катализа протекают на поверхности твёрдых тел - катализаторов. Катализаторы должны обладать определёнными свойствами: активностью, пористой структурой, стойкостью к ядам, механической прочностью, селективностью, термостойкостью, низким гидравлическим сопротивлением, иметь небольшую стоимость.
Особенность процессов каталитической очистки газов заключается в том, что они протекают при малых концентрациях удаляемых примесей. Основным достоинством метода является то, что он даёт высокую степень очистки, а недостатком - образование новых веществ, которые надо удалять из газа адсорбцией или абсорбцией.
Существенное влияние на скорость и эффективность каталитического процесса оказывает температура газа. Для каждой реакции, протекающей в потоке газа, характерна так называемая минимальная температура начала реакции, ниже которой катализатор не проявляет активности. Температура начала реакции зависит от природы и концентрации улавливаемых вредностей. С повышением температуры эффективность каталитического процесса увеличивается.
20. Фотохимический смог
Фотохимический смог - это форма смога, характеризующая загрязнение атмосферы, при котором высокие концентрации оксидов азота и летучие органические соединения смешиваются в результате действия солнечного света, способствующего серии фотохимических реакций, которые приводят к образованию озона и других вторичных загрязнителей.
Смог возникает, когда молекулярный кислород и оксиды азота, которые накапливаются в атмосфере во время устойчивой безветренной погоды, поглощают энергию ультрафиолетового излучения Солнца, от этого молекулы переходят в возбужденное электронное состояние. Такое состояние характеризуется способностью быстро вступать в химические реакции, то есть оксиды азота и молекулярный кислород моментально окисляют продукты сгорания автомобильного топлива - остатки углеводородов, которые выбрасываются в атмосферу огромным количеством транспорта, в результате образуются новые органические соединения.
Основные химические соединения, ответственные за образование фотохимического смога, - оксиданты, особенно озон и пероксиацетилнитрат (ПАН).
Более сильным раздражающим действием на глаза обладает пероксибензоилнитрат (ПБН). Практически любой углеводород (за исключением метана, обладающего малой реакционной способностью) в присутствии оксидов азота подвергается фотоокислению с образованием оксидантов. Скорость образования оксидантов зависит от реакционной способности углеводородов. Наиболее реакционноспособные - олефины с разветвленными и прямыми цепями, и внутренними двойными связями.
R-CH3+OH>R-CH2+H2O R-CH2+O2>RCH2-O-O
R-CH2-O-O+O3>R-C=0-O-O +H2O+O2 R-C=0-O-O +NO2>
> R-C=0-O-O -NO2
Список использованных источников
1. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе: методические указания к практическим занятиям для студентов очной формы обучения направления 21.03.01 Нефтегазовое дело, профиль Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти / Сост. Т.П. Косулина. Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. технологии нефти и газа. - Краснодар, 2021. - 45 с.
2. СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания".
3. Методика расчёта выделений загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок, НИИ Атмосфера, Санкт-Петербург, 2001. 14 с.
4. ГОСТ Р 56163-2019 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Метод расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу стационарными дизельными установками (новыми и после капитального ремонта) различной мощности и назначения при их эксплуатации.