Охрана биосферы. Батенков В.А. - 113 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АлтГУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

113
ного способа – образование оксидов азота при избытке воздуха и
высокой температуре пламени (до 1300
о
С).
Термическое окисление применяют тогда, когда газовые вы-
бросы имеют высокую температуру, а также дефицит кислорода
или когда концентрация горючих примесей низка и не обеспечива-
ет теплоту, необходимую для поддержания пламени. При этом
время пребывания газа в камере должно составлять 0,3–0,8 с, газ
должен хорошо перемешиваться с кислородом воздуха за счет тур-
булентного движения, температура при окислении углеводородов
должна быть 500–760
о
С, оксида углерода – 680–800
о
С. Достоин-
ство способа – относительно низкая температура очистки, что по-
зволяет избежать образования оксидов азота.
Каталитическое окисление. Этот способ отличается от
термического, во-первых, более низкой температурой процесса
окисления, 300–400
о
С, во-вторых, высокой скоростью его проте-
кания, доли секунды, что позволяет значительно уменьшить разме-
ры реактора. Катализаторами могут быть платиновые металлы, ок-
сиды меди, марганца и др. Платиновые металлы, обычно в количе-
стве сотых долей процента от массы катализатора, наносятся на по-
верхность спиралей, пластин, шариков, изготовленных из нихрома,
никеля, оксида алюминия.
Об активности катализатора судят по объемной скорости ка-
талитического процесса w (ч
–1
), которая представляет отношение
объема газа V
g
(м
3
/ч), очищаемого в единицу времени, к объему V
kat
(м
3
), занимаемому катализатором: w = V
g
/ V
kat
. Обычно эффектив-
ность очистки в 85–95% достигается при объемной скорости газо-
вого потока от 2000 до 60 000 ч
–1
. Каталитическая активность окис-
ления углеводородов возрастает в следующем ряду: ароматические
углеводороды < парафины разветвленного строения < парафины
линейного строения < олефины < ацетиленовые углеводороды.
Пример. Катализатор – нихромовая проволока диаметром
0,4–0,5 мм, свитая в спираль диаметром 4–5 мм, с нанесенной
пленкой платины и палладия. При температуре 350–450
о
С и объ-
емной скорости 30–60 тыс. ч
–1
он позволяет практически полно-
стью окислять примеси этилена, пропилена, бутана, пропана, аце-
тальальдегида, метилового, этилового, пропилового и других спир-
тов, ацетона, бензола, толуола, ксилола и т.п.
На рисунке 4.4а приведена схема каталитического реактора
для окисления толуола. Воздух, содержащий толуол, сначала по-
ного способа – образование оксидов азота при избытке воздуха и
высокой температуре пламени (до 1300 оС).
       Термическое окисление применяют тогда, когда газовые вы-
бросы имеют высокую температуру, а также дефицит кислорода
или когда концентрация горючих примесей низка и не обеспечива-
ет теплоту, необходимую для поддержания пламени. При этом
время пребывания газа в камере должно составлять 0,3–0,8 с, газ
должен хорошо перемешиваться с кислородом воздуха за счет тур-
булентного движения, температура при окислении углеводородов
должна быть 500–760 оС, оксида углерода – 680–800 оС. Достоин-
ство способа – относительно низкая температура очистки, что по-
зволяет избежать образования оксидов азота.
       Каталитическое окисление. Этот способ отличается от
термического, во-первых, более низкой температурой процесса
окисления, 300–400 оС, во-вторых, высокой скоростью его проте-
кания, доли секунды, что позволяет значительно уменьшить разме-
ры реактора. Катализаторами могут быть платиновые металлы, ок-
сиды меди, марганца и др. Платиновые металлы, обычно в количе-
стве сотых долей процента от массы катализатора, наносятся на по-
верхность спиралей, пластин, шариков, изготовленных из нихрома,
никеля, оксида алюминия.
       Об активности катализатора судят по объемной скорости ка-
талитического процесса w (ч–1), которая представляет отношение
объема газа Vg (м3/ч), очищаемого в единицу времени, к объему Vkat
(м3), занимаемому катализатором: w = Vg / Vkat. Обычно эффектив-
ность очистки в 85–95% достигается при объемной скорости газо-
вого потока от 2000 до 60 000 ч–1. Каталитическая активность окис-
ления углеводородов возрастает в следующем ряду: ароматические
углеводороды < парафины разветвленного строения < парафины
линейного строения < олефины < ацетиленовые углеводороды.
       Пример. Катализатор – нихромовая проволока диаметром
0,4–0,5 мм, свитая в спираль диаметром 4–5 мм, с нанесенной
пленкой платины и палладия. При температуре 350–450 оС и объ-
емной скорости 30–60 тыс. ч–1 он позволяет практически полно-
стью окислять примеси этилена, пропилена, бутана, пропана, аце-
тальальдегида, метилового, этилового, пропилового и других спир-
тов, ацетона, бензола, толуола, ксилола и т.п.
       На рисунке 4.4а приведена схема каталитического реактора
для окисления толуола. Воздух, содержащий толуол, сначала по-


                               113

Страницы