Процессы и аппараты газоочистки. Ветошкин А.Г. - 181 стр.

процесса изотермического обратимого сжатия ее объема от парциального дав-
ления рп до давления насыщения pнас:
           A = 2,303 R T lg(pнас/pп),                                   (9.2)
                                                                .
где А - работа сжатия, Дж/кг; R - газовая постоянная, Дж/(кг К); Т - абсолют-
ная температура смеси, К.
     Приняв по порядку величины давления газовых выбросов и pнас близкими к
атмосферному, а ПДКcc загрязнителя порядка 10-5 % об. (10-7 об.долей), вычислим
соотношение затрат энергии K на компрессию примеси с концентрацией, срав-
нимой с ПДКсс, например, 10 -4 % об. (10 -6 об.долей) и с обычной для промышлен-
ных гомогенных загрязнителей концентрацией 10-1 % об. (10-3 об.долей). Парци-
альные давления примеси в рассматриваемых случаях составят: р1 = 101325.10-6 =
0,1013 Па и р2 = 101325.10-3 = 101,325 Па, а соотношение затрат энергии будет
равно:
                             2,303 R T lg(101325 / 0,1013) 6
                        K=                                 = = 2.
                             2,303 R T lg(101325 / 101,325) 3
     Таким образом, энергетические затраты на удаление одинакового количе-
ства загрязнителя посредством конденсации логарифмически возрастают с по-
нижением его концентрации. Аналогичная зависимость характерна и для сорб-
ционных методов очистки, основой которых также является конденсация при-
месей.
     Химические (в том числе и термоокислительные) методы обработки вы-
бросов характеризуются ростом затрат энергии с понижением начальных кон-
центраций загрязнителей как на единицу обрабатываемой массы, так и на про-
цесс в целом вследствие уменьшения скорости реакции:
           w = k Aα Bβ ,                                          (9.3)
где α и β - стехиометрические коэффициенты уравнения реакции с исходны-
ми реагентами А и В; w, k - скорость и константа скорости прямой реакции.
     Для обеспечения прежней степени завершенности при замедлении превраще-
ния веществ необходимо повысить температурный уровень процесса, компенси-
руя коэффициент проскока загрязнителя через n-ый аппарат; понижение кон-
центрации обеспечивается увеличением константы скорости реакции или интен-
сифицировать процесс за счет подвода механической энергии.
     В ряде случаев для очистки пылегазовых выбросов применяют термохими-
ческие, термокаталитические, хемосорбционные и другие способы обработки,
которые по сути являются скомбинированными из рассмотренных выше. Про-
цессы, происходящие при этом, будут иметь еще более сложный характер, однако
принцип возрастания затрат энергии с увеличением глубины очистки справедлив
и для них.
     По этой причине уровень обезвреживания пылегазовых выбросов ус-
танавливается исходя из экономических соображений, а не по экологиче-
ским или санитарно-гигиеническим требованиям.

                                        181