Curățarea gazelor de eșapament
Cand Curățarea gazelor de eșapament este termenul folosit pentru a descrie separarea poluanților atmosferici de gazele de eșapament pentru protecția mediului. Procesele de praf sunt folosite pentru îndepărtarea componentelor solide din gazele de eșapament. Pentru substanțele gazoase și lichide sau în formă de picături, în funcție de proprietățile chimice și fizice ale substanțelor, pot fi utilizate în esență trei procese:
Alte cunoștințe de specialitate recomandate
Gama de cântărire sigură pentru a asigura rezultate exacte
Greutate de testare permanentă, precisă, datorită celor 12 sfaturi gratuite
Care este modalitatea corectă de a verifica repetabilitatea pe scale?
Cuprins
Curățarea gazelor de eșapament vs curățarea aerului evacuat
Purificarea gazelor de eșapament sau a aerului evacuat înseamnă îndepărtarea componentelor dăunătoare din aer. Distincția dintre gazele evacuate și aerul evacuat este amestecată relativ des, dar în sens procedural, gazele evacuate sunt un aer cald evacuat, de ex. B. de la incineratoare. Aerul de evacuare este extragerea aerului de evacuare sau de producție cu temperaturi în intervalul de temperatură normală până la medie (până la max. 100 ° C).
Procesul de curățare a gazelor de eșapament
absorbţie
Apa este preferată ca absorbantă din cauza costului redus. Dacă capacitatea de absorbție a apei este insuficientă, absorbția trebuie suplimentată prin conversie chimică cu aditivi (chemisorbție). Aditivii de bază sunt necesari pentru gazele de evacuare acide și aditivii acizi pentru gazele de evacuare bazice. Absorberii pot fi construiți ca spălători pentru duze de pulverizare, separatoare umede de curenți turbionari sau epuratori Venturi și pot atinge grade ridicate de absorbție. Alți absorbanți sunt uleiurile (spălarea uleiului) pentru substanțele organice. Dezavantajele procesului de absorbție sunt apele reziduale rezultate sau problemele de depozitare. Desulfurarea gazelor arse are o poziție specială. Acest proces este o metodă de eliminare a dioxidului de sulf din gazele de eșapament folosind hidroxid de calciu ca absorbant. Acest lucru creează gips REA, care este o materie primă populară în industria construcțiilor.
adsorbţie
Adsorberii sunt de obicei plini cu un adsorbant, adesea activat cu cărbune. După o anumită perioadă de funcționare, adsorbantul este încărcat și nu mai poate absorbi alți poluanți. Trebuie regenerat. Regenerarea (desorbția) poate de ex. prin încălzire - tot cu ajutorul aburului fierbinte. Pentru a preveni defectarea unității de adsorbție în timpul fazei de regenerare, mai mulți adsorbanți sunt de obicei operați alternativ. Adsorbantul este eliminat în sisteme foarte mici.
Arsură termică
Pentru post-combustie termică, este necesară o temperatură de aproximativ 900 ° C și un timp de ședere suficient în camera de ardere. În cel mai simplu caz, post-combustia termică poate avea loc în alte instalații de incinerare operaționale (de exemplu, căldări). În caz contrar, temperatura necesară trebuie generată de combustibili suplimentari. Procesul devine apoi foarte complex și, la rândul său, generează poluare suplimentară a aerului. Postcombustia termică este procesul optim de igienă a aerului, deoarece gazele de eșapament sunt complet transformate în apă și dioxid de carbon, în afară de elementele străine azot, sulf și halogeni.
Cu toate acestea, pentru a menține costurile scăzute pentru combustibili suplimentari, un schimbător de căldură mediu, de ex. Ceramică folosită. Temperatura este menținută aproape constantă prin diferite cicluri în cadrul instalației de incinerare. Costurile operatorului sunt reduse la minimum. În cazul încărcărilor reduse în fluxul de gaze de eșapament, un adsorbant este uneori conectat în amonte pentru a concentra poluanții. Acest lucru înseamnă că este necesar doar un debit mic de volum cu o sarcină mare prin tratamentul termic. Acest lucru reduce atât dimensiunea, cât și investițiile asociate, precum și costurile cu energia.
Proces catalitic
Curățarea catalitică a gazelor de eșapament este utilizată atât în instalațiile industriale mari, cât și în fiecare mașină modernă. Avantajul este consumul relativ scăzut de energie, care este necesar pentru reacția chimică a curățării gazelor de eșapament. Unele dintre dezavantaje sunt costuri mai mari de investiții și întreținere ale catalizatorilor în comparație cu alte procese, precum și sensibilitatea catalizatorilor la impurități și așa-numitele otrăvuri ale catalizatorilor. Deoarece compoziția exactă a gazelor de eșapament este adesea necunoscută în procesele relevante din punct de vedere tehnic și posibilele otrăvuri cu catalizatori nu pot fi excluse, oxidarea catalitică este deseori eliminată în industrie.
Ca exemplu de curățare a gazelor de eșapament catalitice, convertorul catalitic cu trei căi în mașinile cu motoare Otto ar trebui menționat în acest moment. Se compune dintr-un corp ceramic cu metale prețioase precum platină, rodiu și altele asemenea. A. este acoperit. La suprafață, reacțiile chimice ale procesului de curățare a gazelor de eșapament sunt foarte accelerate și cu aport de energie redus. Monoxidul de carbon (CO) conținut în gazele de eșapament este oxidat la dioxid de carbon (CO2), oxizii de azot (NOx) sunt reduși la azot (N2). În trecut, compușii organici de plumb, cum ar fi plumbul tetraetil, au fost adăugați la combustibili ca agenți anti-lovire. Plumbul s-a așezat pe suprafața convertorului catalitic și l-a contaminat atât de grav încât eficiența sa a fost sever restricționată sau a ajuns la un impas complet. Se vorbește apoi despre o „otrăvire” a catalizatorului. Din acest motiv, compușii de plumb nu mai sunt folosiți ca agenți anti-lovire în combustibilii moderni.
Vezi si: Recircularea gazelor de eșapament
Procese chimice necatalitice
Procesele chimice necatalitice includ acele procese în care componentele nocive ale gazelor de eșapament prin reacții chimice cu substanțe chimice adăugate special duc la transformarea poluanților într-o formă mai puțin dăunătoare. Un proces frecvent utilizat în industrie este așa-numitul proces SNCR (electivă pe-catalitic reducție). Cu această formă de denitrificare a gazelor de eșapament, toți oxizii de azot (NOx) sunt reduși la azot elementar (N2) de către amoniac (NH3). Amoniacul este injectat direct în conducta de evacuare la o temperatură de 900 până la 1000 ° C. Cu toate acestea, cantitatea de amoniac utilizată trebuie să fie potrivită exact cu cantitatea de oxizi de azot, deoarece în caz contrar se găsesc reziduuri de amoniac în gazele de eșapament, care trebuie, de asemenea, îndepărtate.
Curățarea biologică a gazelor de eșapament
Curățarea biologică a gazelor de eșapament (Purificarea biologică a gazelor reziduale) se bazează pe activitatea microorganismelor, care sunt bacterii aerobe care transformă biochimic compuși organici și anumiți compuși poluanți gazoși anorganici în produse inofensive sau inodore.
Poluanții, care conțin carbon și/sau parțial azot sau sulf, sunt separați de aerul evacuat și oxidați de microorganisme la dioxid de carbon și apă în prezența oxigenului. Energia eliberată este utilizată de microorganisme ca sursă de energie pentru menținerea metabolismului. Unii dintre poluanți sunt acumulați ca biomasă pentru ca microorganismele să se înmulțească. Într-un sistem biologic stabil există un echilibru între microorganismele pe moarte și cele nou formate, astfel încât biomasa să rămână constantă. Pe lângă poluanți, biomasa are nevoie și de substanțe nutritive precum Azotul, fosforul, sulful și oligoelementele, precum și apa ca bază a vieții. Deoarece compușii chimici pot fi utilizați doar de microorganisme atunci când sunt dizolvați în apă, aceștia fie cresc pe un material purtător într-un film de umiditate, fie sunt suspendați într-o soluție apoasă. Curățarea biologică a gazelor de eșapament este de obicei utilizată atunci când poluanții care trebuie eliminați nu trebuie recuperați și încărcarea poluanților nu este prea mare.
Procesul de curățare biologică a gazelor de eșapament
Următoarele procese de curățare biologică a gazelor de eșapament sunt utilizate în industrie:
Liniile directoare VDI pentru curățarea biologică a gazelor de eșapament
- Biofilter VDI 3477 (ediția 11/2004)
- Șaibe bio și reactoare cu pat prelucrat VDI 3478 (ediția 07/1996)
- Reactor cu pat Bioriesel VDI 3478 foaia 2 (ediția 12/2005)
Asociația inginerilor germani, VDI, descrie sarcinile sale în liniile directoare menționate mai sus după cum urmează: "În comisia pentru menținerea aerului curat în comitetul de standarde VDI și DIN - KRdL - experți din știință, industrie și administrație elaborează din proprie inițiativă orientări VDI și standarde DIN pentru protecția mediului. Acestea descriu stadiul tehnicii sau stadiul științei în Republica Federală Germania și servesc drept ajutoare pentru luarea deciziilor în dezvoltarea și aplicarea reglementărilor legale și administrative. [...] Liniile directoare pentru curățarea gazelor reziduale biologice se referă la curățarea fluxurilor de gaze reziduale care sunt contaminate cu poluanți atmosferici gazoși și aerosoli. Domeniul principal de aplicare este reducerea componentelor de emisii organice, care sunt biodegradabile la o rată suficientă, precum și a hidrogenului sulfurat și a amoniacului. Domeniul tipic de aplicare include concentrații masice de compuși organici de până la aproximativ 1 g/m³. Metodele servesc la reducerea emisiilor care, datorită efectului lor, sunt potențial periculoase pentru sănătate și/sau enervante. [...] "
Gütegemeinschaft Biologische Abluftreinigung a-bap e.V.
Asociația de calitate pentru tratamentul biologic al aerului de evacuare a-bap e.V. (asociere pentru purificarea biologică a aerului) a elaborat reglementările privind calitatea și testarea, RAL-GZ 995, pentru planificarea, livrarea, punerea în funcțiune și întreținerea sistemelor biologice de purificare a aerului evacuat în cooperare cu Institutul german RAL pentru asigurarea și etichetarea calității e.V. și cu participarea grupurilor specializate și a traficului.
Asigurarea calității RAL-GZ 995 specifică standardele de calitate ale sistemelor de purificare biologică a aerului evacuat. Marca de calitate servește astfel ca un semnal fiabil pentru preocupările clienților și operatorilor, autorităților responsabile cu controlul poluării aerului și producătorilor de instalații. Marca de calitate este acordată de asociația de calitate producătorilor de sisteme biologice de curățare a aerului de evacuare care îndeplinesc asigurarea calității RAL-GZ 995. Respectarea cerințelor de calitate specificate este monitorizată constant în mod neutru.