Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

55
4. ОЧИСТКА ГАЗОВ ДОЖИГАНИЕМ В ПЛАМЕНИ
Если загрязняющие вещества легко окисляются, как, например, пары
углеводородов в отходящих газах цехов растворителей или красок, то их
удаление может быть осуществлено путем сжигания газов, причем
образуются диоксид углерода и вода при сжигании углеводородов, или
диоксид серы и вода - в случае органических сульфидов. Если концентрация
этих примесей в газах достаточно велика и входит в область
воспламеняемости, после первоначального поджигания будет
поддерживаться процесс самоокисления. Самая низкая концентрация паров,
при которой происходит этот процесс, является нижним пределом
воспламеняемости, а самая высокая - верхним пределом воспламеняемости.
В этих пределах может происходить регулируемое сжигание, однако в
некоторых условиях возможен взрыв.
Температура, выше которой горение газов или паров поддерживается
произвольно, называется температурой самовоспламенения и зависит от
углеводорода и количества тепла, выделяющегося в процессе горения (чистая
доступная теплота сгорания в расчете на стандартный кубометр газа, Дж/м
3
при 21°С). Нижний предел горения составляет приблизительно 1,9 МДж/м
3
при 21°С, поэтому для самоподдерживающегося горения необходимо тепло
более этой величины; для пламени с хорошими параметрами горения
желательно тепловыделение более, чем 3,7 МДж/м
3
(21°С).
Для поддержания любого процесса горения необходимо
соответствующее количество кислорода. При обычном сжигании
необходимое количество кислорода на 10-15% больше стехиометрического,
тогда как в процессах каталитического сжигания требуется только
стехиометрическое количество. Кроме того, чтобы температура в камере
сжигания или в пламени была достаточно высокой, необходимо интенсивное
турбулентное перемешивание кислорода и сжигаемого газа и обеспечить
достаточное время пребывания для полного сжигания. Эти факторы
определяются конструкцией горелки и камеры сжигания, а также степенью
предварительного смешивания газов.
Факел заранее перемешанной смеси короче, горячее и обычно голубого
цвета, тогда как факел неперемешанных газов обычно очень яркий, что
объясняется крекингом углеводородов и образованием раскаленных частиц
углерода.
Основная химическая реакция окисления любого углеводорода С
m
Н
n
:
2 2 2
4 2
m n
n n
C H m O mCO H O
. (4.1)
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы