Охрана атмосферы

 

Защита атмосферы от загрязнений. Каталическим методом

Каталитический метод. Этим методом превращают токсичные компоненты промышленных выбросов в веще¬ства безвредные или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему дополнительных веществ, называемых катализаторами. Каталитические методы основаны на взаимодействии удаляемых веществ с одним из компонентов, присутствующих в очища¬емом газе, или со специально добавленным в смесь веществом на твердых катализаторах. Действие катализаторов проявляется в промежуточном (поверхностном химическом) взаи¬модействии катализатора с реагирующими соединениями, в результате которого образу¬ются промежуточные вещества и регенерированный катализатор.

Методы подбора катализаторов отличаются большим разнообразием, но все они бази¬руются в основном на эмпирических или полуэмпирических способах. Об активности ката¬лизаторов судят по количеству продукта, получаемого с единицы объема катализатора, или по скорости каталитических процессов, при которых обеспечивается требуемая степень превращения. В большинстве случаев катализаторами могут быть металлы или их соединения (платина и металлы платинового ряда, оксиды меди и марганца и т. д.). Для осуществления каталитического процесса необходимы незначительные количества катали¬затора, расположенного таким образом, чтобы обеспечивать максимальную поверхность контакта с газовым потоком. Катализаторы обычно выполняются в виде шаров, колец или проволоки, свитой в спираль.

В последние годы каталитические методы очистки нашли применение для нейтрализа¬ции выхлопных газов автомобилей. Для комплексной очистки выхлопных газов — окисле¬ния продуктов неполного сгорания и восстановления оксида азота — применяют двухсту¬пенчатый каталитический нейтрализатор.

В качестве восстановительного катализатора приме¬няют арсениды металлов (медно-никелевый сплав) или ка¬тализатор из благородных металлов (например, платина на глиноземе). После восстановленного катализатора к отра¬ботавшим газам для создания окисной среды через патру¬бок 3 подводится вторичный воздух. На окислительном ка¬тализаторе происходит нейтрализация продуктов неполного сгорания — оксида углерода и углеводородов:

Для окислительных процессов применяют катализатор из переходных металлов (медь, никель, хром и др.). Содер¬жание оксида углерода в выхлопных газах автомобиля с нейтрализатором снижается по¬чти в 10 раз, а углеводород — 8 раз. Широкому применению каталитических нейтрализато¬ров препятствует использование бензина, который содержит определенное количество свинца. Свинец дезактивирует катализаторы в течение 100—200 ч.

Термический метод. Достаточно большое развитие в отечественной практике нейтрализации вредных при¬месей, содержащихся в вентиляционных и других выбросах, имеет высокотемпературное дожигание (термическая нейтрализация). Для осуществле¬ния дожигания (реакции окисления) необходимо поддержа¬ние высоких температур очищаемого газа и наличие доста¬точного количества кислорода.

Одним из простейших устройств, используемых для ог¬невого обезвреживания технологических и вентиляционных выбросов, является горелка, предназначенная для сжигания природного газа.Все об атмосфере - Защита атмосферы от загрязнений. Каталическим методом