их у промисловості способів очищення газів. Їх застосування дозволяє повернути у виробництво ряд цінних сполук. При концентраціях домішок в газах більше 2-5 мг/м?, Очищення виявляється навіть рентабельною. Основний недолік адсорбційного методу полягає у великій енергоємності стадій десорбції і подальшого поділу, що значно ускладнює його застосування для багатокомпонентних сумішей [5].
Рис. 7. Адсорбер поличного багатосекційного типу з нерухомими шарами адсорбенту: 1 - корпус апарату; 2 - шар адсорбенту
.6 Каталітичний метод
Цим методом перетворюють токсичні компоненти промислових викидів в речовини нешкідливі або менш шкідливі для навколишнього середовища шляхом введення в систему додаткових речовин, званих каталізаторами. Каталітичні методи засновані на взаємодії видаляються речовин з одним з компонентів, присутніх в очищаемом газі, або зі спеціально додаються в суміш речовиною на твердих каталізаторах. Дія каталізаторів проявляється в проміжному (поверхневому) хімічній взаємодії каталізатора з реагують сполуками, в результаті якого утворюються проміжні речовини і регенерований каталізатор.
Методи підбору каталізаторів відрізняються великою різноманітністю, але всі вони базуються в основному на емпіричних або напівемпіричних способах. Про активність каталізаторів судять за кількістю продукту, одержуваного з одиниці об'єму каталізатора, або по швидкості каталітичних процесів, при яких забезпечується необхідна ступінь перетворення.
У більшості випадків каталізаторами можуть бути метали або їх сполуки (платина і метали платинового ряду, оксиди міді та марганцю і т.д.). Для здійснення каталітичного процесу необхідні незначні кількості каталізатора, розташованого таким чином, щоб забезпечити максимальну поверхню контакту з газовим потоком. Каталізатори зазвичай виконуються у вигляді куль, кілець або дроту, почтом в спіраль. Каталізатор може складатися з суміші неблагородних металів з добавкою платини і паладію (соті частки% до маси каталізатора), нанесених у вигляді активної плівки на ніхромовий дріт, звиту в спіраль [9].
Обсяг катализаторной маси визначається виходячи з максимальної швидкості знешкодження газу, яка в свою чергу залежить від природи і концентрації шкідливих речовин у відпрацьованих газах, температури і тиску каталітичного процесу та активності каталізатора. Допустима швидкість знешкодження знаходиться в межах 2000-60000 обсягів газу на обсяг каталітичної маси на годину. На каталізаторах, розроблених в Дзержинському філії НІІОгаза, при швидкості знешкодження 30000-60000 обсягів знешкоджують газу на обсяг катализаторной маси на годину і температурі 350-420 ° С практично повністю окислюються домішки етилену, пропілену, бутану, пропану, ацетальдегіду, спиртів (метилового, етилового , пропилового, аллилового та ін.), ацетону, етілацетона, бензолу, толуолу, ксилолу, оксиду вуглецю та ін. [9].
Істотний вплив на швидкість і ефективність каталітичного процесу надає температура газу. Для кожної реакції, що протікає в потоці газу, характерна так звана мінімальна температура початку реакції, нижче якої каталізатор не проявляє активності. Температура початку реакції залежить від природи і концентрації вловлюються шкідливостей, швидкості потоку і типу каталізатора. З підвищенням температури ефективність каталітичного процесу збільшується. Наприклад, метан починає окислюватися на поверхні каталізатора, що складається з 60% діоксиду марганцю і 40% оксиду міді, тільки при температурі 320 ° С, а 97% -ве реагування спостерігається при t=450 ° С. Слід, однак, мати на увазі, що для кожного каталізатора існує граничний температурний рівень. Підвищення цього рівня призводить до зниження активності, а потім до руйнування каталізатора.
Для підтримки необхідної температури газу іноді до нього підмішують (особливо в пусковий період) продукти згоряння від допоміжної пальника, що працює на якомусь висококалорійному паливі. На рис. 8 представлений каталітичний реактор, призначений для окислення толуолу, що міститься в газоповітряних викидах цехів забарвлення. Повітря, що містить домішки толуолу, підігрівається в міжтрубномупросторі теплообмінника - рекуператора 1, звідки по перехідним каналах він надходить у підігрівник 4. Продукти згоряння природного газу, що спалюється в пальниках 5, змішуються з повітрям, підвищуючи його температуру до 250-350 ° С, т. е. до рівня, що забезпечує оптимальну швидкість окислення толуолу на поверхні каталізатора. Процес хімічного перетворення відбувається на поверхні каталізатора 3, розміщеного в контактному пристрої 2. В якості каталізатора застосована природна марганцева руда (піромзіт) у вигляді гранул розміром 2-5 мм, промотованих азотнокислим паладієм. В результаті окислення толуолу утворюються нетоксичні продукти: оксид вугл...
