Filtre

Filtre cu:

1.Coloana de barbotare si tava 2.Epuratorul cu strat compact cu contracurent:

Curent incrucisat:

Principiul:

t    Procesul fizic prin care poluantul paraseste faza gazoasa si se dizolva in faza lichida;

t    Filtrele sunt de 3 tipuri:

l     cu strat compact cu contracurent,

l     cu curent incrucisat,

l     cu coloana de barbotare si tava.

t    Absorbtia gazului este eliminarea unui sau a mai multor poluanti dintr-un flux de gaz contaminat permitand gazului sa intre in contact cu un lichid care va dizolva poluantul.

t    Principalul factor care dicteaza performanta este solubilitatea poluantului in lichidul absorbant

t    Rata transferului in lichid este dictata de procesele de difuzie care au loc de fiecare parte a interfetei gaz-lichid.

t    Moleculele poluante din faza gazoasa ajung la interfata gaz-lichid prin procese care afecteaza difuzia prin stratul de separatie din faza gazoasa.

t    Odata ajunse la interfata, moleculele poluante difuzeaza in lichid prin procese care afecteaza difuzia prin stratul de separatie din faza lichida.

t    Adesea masa se transfera mai repede prin unul dintre aceste straturi de separatie decat prin altele, caz in care procesul lent de difuzie "controleaza" intreg pocesul de transfer.

t    Poluantii transferati in lichidul de epurare trebuie eliminati inainte ca lichidul sa fie reciclat.

t    Epuratoarelor necesita echipamente, vase de depozitare, aditivi etc. pentru a trata lichidul de epurare.

t    In plus fata de trecerea aerului este necesara trecerea, stocarea si indepartarea lichidului catre sistemul de canalizare.

t    Apa este des folosita ca lichid de epurare, dar sunt si procese in care sunt folosite alte fluide.

t    Daca este folosita apa, este necesar sa se verifice daca poluantul este solubil in apa.

t    Daca solubilitatea este mica atunci trebuie sa se aleaga un alt lichid de epurare ca absorbtia sa aiba efect

t    Principiile fizice ce guverneaza absorbtia sunt date in functie de linia de echilibru a absorbtiei.

t    Absorbtia va avea loc daca punctul se afla deasupra liniei de echilibru. Atat timp cat coordonatele se afla deasupra liniei de echilibru, masa se va transfera de la gaz la lichid.

t    Daca punctul se afla pe linia de echilibru, transferul va inceta.

4.Filtru de adsorbtie cu pat fix

Principii:

t    In timpul adsorbtiei, componentele gazoase sunt indepartate din dintr-un flux de gaz prin aderarea la suprafata unui solid.

t    Moleculele de gaz care se indeparteaza sunt numite adsorbit, iar solidele care fac adsorbarea se numesc adsorbant.

t    Adsorbantii sunt particule foarte poroase.

t    Aplicarea tehnologiei adsorbtiei pentru a elimina poluarea se refera de obicei la controlul compusilor organici.

t    In general, orice compus organic avand masa moleculara mai mare decat 45 este probabil sa fie un adsorbit bun.

t    Adsorbtia este folosita pentru a controla emisiile in multe operatii care folosesc solventi cum ar fi:

t    curatarea chimica,

t    degresarea,

t    acoperirea superficiala,

t    prelucrarea cauciucului,

t    gravura.

t    Sistemele de adsorbtie s-au folosit si la:

t    controlul vaporilor toxici sau ce poarta mirosuri, deversati din fabricile de procesare a alimentelor,

t    fabrici de coloranti,

t    centre de tratare a apei menajere

t    producerea combustibililor, a ingrasamintelor si a produselor farmaceutice.

t    Sunt mai multe materiale ce pot fi folosite eficient ca si agenti de adsorbtie.

t    Cei mai folositi adsorbanti in industrie sunt:

t    carbonul activat,

t    silicagelul,

t    alumina activata (oxid de alumina)

t    zeolite (ciururi moleculare).

t    Adsorbantii sunt caracterizati de

t    natura lor chimica,

t    marimea suprafetei lor,

t    distributia marimii porilor

t    marimea particulei.

t    Una dintre cele mai importante caracteristici care deosebeste adsorbantii este polaritatea suprafetei.

t    Polaritatea determina tipul de vapori la care un adsorbant va avea cea mai mare afinitate.

t    Din adsorbantii de mai sus, carbonul activat este adsorbantul nepolar primar.

t    Adsorbantii polari vor absoarbe preferential orice vapor de apa ce exista in fluxul de gaz.

t    Cum umezeala este prezenta in majoritatea fluxurilor de aer poluat, utilizarea adsorbantilor polari este limitata la sistemele pentru poluarea aerului.

t    Carbonul activat este produs dintr-o varietate de materiale cum ar fi lemnul, carbunele si produsele pe baza de petrol.

t    Termenul "activat" asociat unui material adsorbant se refera la suprafetele interna si externa marite date de procesele de tratare speciala.

t    Procesul de activare implica in primul rand carbonizarea.

t    Carbonizarea este incalzirea materialului (in absenta aerului) la o temperatura indeajuns de mare ca sa se indeparteze toate substantele volatile.

t    Pentru a mari suprafata, carbonul este activat folosind abur, aer sau dioxid de carbon la temperaturi mai ridicate.

t    Temperaturile si tipul de materie prima afecteaza calitatile de adsorbtie ale carbonului.

t    Carbonul folosit folosit in sistemele de adsorbtie este in forma de granule, avand densitatea incarcaturii stratului compact intre 80 si 480 kg/m3 depinzand de porozitatea interna a carbonului.

t    Suprafata carbonului intre x106 si x106 m2/kg, echivalenta cu a avea o suprafata de 2 pana la 5 terenuri de fotbal intr-un singur gram de carbon

t    Cand se discuta de fundamentele absorbtiei este bine a se face diferenta intre adsorbtia fizica, ce implica forte intermoleculare mici, si chemisorbtia, ce implica in mod esential formarea unei legaturi chimice intre moleculele adsorbite si suprafata adsorbantului.

t    Adsorbtia fizica nu include impartirea sau transferul de electroni si mentine astfel individualitatea speciilor care interactioneaza.

t    Interactiunile sunt total reversibile permitand sa apara desorbtia.

t    Moleculele adsorbite fizic nu sunt pozitionate intr-un fel anume, ele fiind libere sa acopere intreaga suprafata.

t    Chemisorbtia presupune legaturi chimice si este ireversibila.

t    Chemisorbtia este caracterizata in mare de potentiale interactii care duc la incalziri puternice ale adsorbtiei care se apropie de valoarea legaturilor chimice.

t    Adsorbtia chimica este greu reversibila.

t    Toate procesele de adsorbtie sunt exoterme, fie ca in adsorbtie apar forte chimice sau fizice, deoarece in adsorbtie moleculele de gaz care se misca foarte repede isi cedeaza energia cinetica a miscarii adsorbantului sub forma de caldura.

t    In chemisorbtie caldura absorbtiei este comparabila cu caldura dintr-o reactie chimica, de obicei peste 10 kcal/mol.

t    Caldura cedata de adsorbtia fizica este mult mai mica, apoximativ 100 cal/mol, care este comparabila cu caldura condensatiei.

t    Pentru aceste motiva chemisorbtia nu este folosita in mod extensiv in sistemele de control a poluarii aerului.

t    Pentru procesele de adorbtie fizica capacitatea unui absorbant descreste odata cu crestera temperaturii sistemului

t    Ca o regula generala, temperaturile adsorbantului sunt tinute sub 54°C pentru a asigura capacitatile adecvate ale stratului.

t    Temparaturile peste aceasta limita pot fi evitate prin racirea fluxului de evacuare care trebuie tratat.

t    La concentratii mici (sub 100 ppm), caldura cedata este minima si este disipata de fluxul de aer din strat.

t    La concentratii mai mari (aproximativ 5000 ppm), poate avea loc o incalzire considerabila a stratului care daca nu este indepartat poate cauza scaderea rapida a eficientei adsorbantului

t    Carbonul sub forma de granule este un bun izolator termic care inhiba disiparea caldurii din interiorul stratului.

t    In unele cazuri crestera temperaturii poate cauza aprinderea startului de carbon.

t    Monitorizarea temperaturilor stratului si lasarea stratului in stare umeda dupa genararea aburului sunt tehnici de a evita incendii ale stratului

5.Condesator cu contact (a), spray (b), barometric (c):

Principii:

t    Condensarea este procesul prin care gazul sau vaporii sunt convertiti in lichid

t    Cea mai comuna metoda este reducerea temperaturii, cresterea presiunii fiind scumpa.

t    Condensatoarele sunt simple si ieftine, folosind apa sau aer pentru a condensa fluxul de vapori.

t    Condensatoarele sunt de regula folosite la pretratarea gazelor, lucrand cu epuratoare cu absorbtie, adsorbtie sau incineratoare.

t    La contactul dintre curentul de vapori si mediul de racire se produce transferul termic.

t    Pe masura ce temperatura vaporilor scade, este redusa si energia cinetica.

t    Moleculele de gaz sunt oprite si ingramadite, astfel incat fortele van der Waals le transforma in lichide

t    Condensarea apare cand presiunea partiala a poluantului in fluxul de gaz egaleaza presiunea vaporilor sai ca substanta pura la temperatura de operare.

t    Suprafetele de condensare pot fi:

t    cochilii,

t    tuburi,

t    tuburi duble,

t    placi spirale,

t    placi plate.

t    Condensatoarele cu aer contin:

t    o placa cu tuburi,

t    un ventilator,

t    sistem de distributie a aerului,

t    scurgere a condensului,

t    intrarea vaporilor,

t    structura de rezistenta.

Schema filtrului biologic deschis

Principii:

t    Filtrul biologic ofera un mediu in care microorganismele prospera.

t    Microorganismele sunt aceleasi care sunt utilizate in degradarea deseurilor organice sau tratarea apei.

t    Ele in mediu umed oxideaza componentele organice la CO2 si apa.

t    In biofiltre filmul biologic umed este atasat de un mediu poros intr-un reactor cu strat compact

t    Gazul contaminat parcurge acest mediu si este purificat de microorganisme.

t    Mediul lichid poate fi stationar sau se poate misca in mediul poros.

t    Eficienta pentru VOC este de 65.99%.

t    Performantele depind de:

t    caracteristicile biofiltrului (mediul, temperatura pH, continutul de apa),

t    timpul de stationare a gazului,

t    tipul de gaz.

t    Biotransformarile actioneaza alaturi de absorbtie, adsorbtie si difuzie.

t    Fluxul de gaz este pompat prin tevi perforate aflate la baza biofiltrului.

t    Biofiltrul contine carbon activ, alumina, silica, var si polulatie microbiana.

t    Microorganismele exista in stratul de mal sau la suprafata particulelor utilizate.

t    Difuzia are loc prin stratul apa catre microorganisme.

t    Odata contaminantul absorbit sau adsorbit microorganismele incep sa lucreze, hranindu-se cu contaminant.

t    Produsii rezultati vor fi CO2, apa, azot, saruri si energie.

t    Oxidarea compusilor adosrbiti asigura regenerarea biofiltrului. Locirole de adsorbtie sunt eliberate pe masura ce oxidarea are loc.

t    Incarcarea filtrului are loc atunci cand adsorbtia se desfasoara mai repede decat oxidarea. In acest fel contaminantii pot trece prin filtru.

7. Incinerarea cu regenerarea energiei 98% oxidarea in doua camere

t    Incinerarea=oxidarea termica intr-o camera cu pereti refractari a vaporilor impreuna cu un combustibil

t    Latemperaturi peste 1000C se distrug 99% dintre hidrocarburi

Principii:

t    Oxidare la temperaturi inalte.

t    Procesul in care oxigenul din aer ataca moleculele poluante, convertindu-le in substante simple ca dioxid de carbon sau apa.

t    Este singura metoda aplicabila pentru depoluarea de substante mirositoare, pesticide, gaze de lupta.

t    Nu este aplicabila in cazul metalelor grele.

t    Se distrug mirosurile grele.

t    Nu se obtine cenusa.

t    Mai poarta numele de ardere finala sau oxidare termica.

t    Se aplica la:

t    compusii organici volatili,

t    monoxid de carbon,

t    gaze rezultate ale arderii incomplete.