WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Розробка технологічної схеми абсорбційної очистки повітря від сполук аміаку - Курсова робота

Розробка технологічної схеми абсорбційної очистки повітря від сполук аміаку - Курсова робота

кожної шкідливої речовини в приземному шарі не повинна перевищувати максимальну разову ГДК. При одночасній наявності в атмосферному повітрі декількох речовин, які мають властивість сумації дії, їх загальна концентрація повинна задовольняти умові:
С1/ГДК1 + С2/ГДК2+ . .. + Си/ГДКи < 1,
де С1, С2.., Си - фактичні концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі при відборі проб в одній і тій же точці місцевості, мг/м3;
ГДК1, ГДК2,..,, ГДКи - гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі, мг/м3.
Ефект сумації дії шкідливих речовин мають, наприклад, сірчаний ангідрид та діоксид азоту; оксид вуглецю та діоксид азоту; формальдегід та гексан; ацетон і фенол; валеріанова, капронова та масляна кислоти; аерозолі п'ятиокису ванадію і оксидів марганцю та інші.
Характеристика забруднювача Аміак (NНз)
"Благородний газ", запах чути навіть при малих концентраціях.
Легкий газ (17 г/моль). Якщо врахувати, що середня молярна маса повітря складає 29 г/моль, то відносна концентрація аміаку по повітрю дорівнює 17 : 29=0,59.
Аміак добре розчиняється у воді (в 1 об'ємі води розчиняється 750 об'ємів
аміаку).
По характеру дії на живі організми аміак відноситься до подразнюючих
речовин (він викликає подразнення органів дихання та слизових оболонок).
Максимально разова ГДК 0,2 мг/м3, середньодобова ГДК 0,04 мг/м3, ГДК
робочої зони 20 мг/м3. Клас шкідливості - IV.
Основними джерелами забруднення атмосфери аміаком є:
- Азотна промисловість;
- Содова промисловість (аміачний спосіб отримання соди);
- Нагрівальні печі, які працюють на рідкому та газоподібному паливі (пари, масла, аміак, ціаністий водень, пил) машинобудівні підприємства. Використовують аміак при виробництві аміачних добрив, азотної кислоти, в медицині для виробництва нашатирного спирту, при виробництві вибухових речовин.
4. Вибір та обгрунтування ефективного методу очистки Можливі методи очистки від аміаку:
1. Абсорбційні методи
а) поглинання водою;
б) реакція із слабкими розчинами багатоосновних кислот.
2. Метод каталітичного окислення.
3. Термічне розкладання (спалювання) аміаку.
Оскільки аміак добре розчиняється у воді найчастіше на виробництві використовують метод поглинання водою, він не потребує особливо складного обладнання та великих затрат, але як недолік цього методу слід відмітити великі об'єми розчинів (аміачної води) та неможливість її тривалого зберігання -необхідно зарані передбачити її транспортування та подальшу реалізацію[1].
Хороші результати дає метод термічного спалювання аміаку, але на практиці майже не застосовується, для спалювання використовується метан, (температура досягає 750 градусів) [2].
В курсовому проекті ми використовуємо абсорбційний метод очистки повітря від аміаку шляхом його реакції із слабкими розчинами багатоосновних кислот оскільки цей метод не потребує дорогого обладнання та специфічних реактивів, його простота та порівняно невеликі затрати на очистку, що дуже важливо сьогодні, дозволяють проводити очистку до допустимих нормативів забрудненого аміаком повітря.
5. Вибір параметрів очистки Технологічна схема
Забруднене аміаком повітря через місцеві повітрозаборні споруди по повітропроводах попадає на волокнисті адсорбційні фільтри (ФАВ-500). Насоси дозатори подають на фільтри шляхом розбризкування (зрошення - для збільшення поверхні взаємодії) розчин сірчаної кислоти, який вступає у взаємодію з аміаком. Отриманий в результаті реакції розчин (NН4)2SO4 накопичується в спеціально передбаченій для цього ємності (бак), а очищене повітря за допомогою вентилятора через краплевідводник викидається в атмосферу.
Технологічна схема очистки повітря від аміаку та специфікація обладнання, яке застосовується при цьому приведена на мал.6.1, табл.6.1.
Подача розчину Вихлоп
Бак для зберігання H2SO4 8
розчину H2SO4 6
1
7
2 Краплевідводник
10 9
4
3
5
Бак для зберігання
Подача забрудненого (NН4)2SO4
повітря (1% NH3)
Відпрацьований розчин
(NН4)2SO4
Мал.6.1. ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ОЧИСТКИ ПОВІТРЯ ВІД АМІАКУ
Таблиця 6.1
СПЕЦИФІКАЦІЯ
Позиція
Найменування
Марка (тип)
Кількість
Примітка
1.
Вентилятор осьовий N3.15
ВЦ 4-75
1 шт.
2.
Насос - дозатор 0=100...400 літрів
НД-400/16
2 шт.
3.
Резервуар для зберігання кислотного розчину
Індив.
1 шт.
V = 2,0 метри куб.
4.
Резервуар для відпрацьованого розчину
Індив.
1 шт.
V = 3,0 метри куб.
5.
Місцевий забір повітря
Індив.
2 шт.
6.
Повітропровід (діаметр 250)
ГОСТ 19904-94
10,0 м.
7.
Повітропровід (діаметр 200)
ГОСТ
19904-94
13,0 м.
8.
Зворотній клапан (діаметр 250)
серія 5.904-41
1 шт.
9.
Дросель - клапан (діаметр 200)
серія 1.409-39
1 шт.
10.
Фільтр адсорбційний волокнистий
ФАВ-500
2 шт.
11.
Кількість розчину Н2504
50%
171,78 л.
10 %
858,9 л.
5%
1717,8л.
Періодичність зміни завантаження фільтрів залежить від степені забруднення повітря, чим більший буде вміст аміаку в повітрі тим частіше потрібно буде міняти фільтри.
Перед пуском в роботу необхідно переконатись, що системи підготовки, розподілення, видалення та регенерації рідких та твердих поглиначів готові до роботи, кількість та якість поглинача, якого ми використовуємо, відповідає встановленим нормам.
6. Хімізм методу
Розглянемо абсорбційний метод очистки повітря від аміаку за допомогою розчину сірчаної кислоти.
2NН3 + Н2SO4 (NН4)2SO4 + Q (7.1)
Реакція зворотня.
Показники
x
r
Регламент
t
t атм.
Р
Р сист.
CH2SO4
CH2SO4 до кристал.
F
не впливає
розбризкування
Ступінь очистки збільшується згідно закономірностям кінетики.
Реакція гетерогенна, швидкість реакції збільшується при збільшенні поверхні взаємодії, тому доцільно подавати сірчану кислоту вприскуванням зрошуванням).
7. Розрахунок ступеню очистки
Завдання: Матеріальний баланс очистки на 1000 метрів кубічних газу і концентрації забруднювача - 1%.
1. Знайдемо масу аміаку, яка знаходиться в 1000 м3 газу, виходячи із заданої концентрації забруднювача 1%.
2NН3 + Н2SO4 (NН4)2SO4 + Q (8.1)
V (газу) = 1000м3; С (NН3) = 1%; V (NH3) = 10м3;
m (NH3) = [V (NH3) х М (NH3)] / 22,4=[10 х 17] / 22,4 = =7,6х103(г)=7,6(кг); (8.2)
Розрахунок проведено для 100 % ступеня очистки повітря від аміаку, що на практиці дуже тяжко досягти використовуючи один контур очистки. На практиці [2] досягається приблизно 98 % ступінь очистки, тому ми отриману масу m (NH3) множимо на 0,98
m (NH3) = 7,6 х 0,98 = 7,45 (кг)
Враховуючи перед аміаком коефіцієнт 2 - m (NH3) = 14,9 (кг);
2. Знайдемо масу сірчаної кислоти, яка необхідна для реакції:
М (NH3) / m (NH3) = М (Н2SO4) / m (Н2SO4); (8.3)
М (NH3) = 17; m (NH3) = 14.9 (кг); М
Loading...

 
 

Цікаве