Levegőtisztaság-védelem 12. előadás Emisszió csökkentési lehetőségek, technológiák.

Előzetes információk Elméleti alapok: Környezetvédelmi műszaki műveletek I. Kucsera Gyula: Környezetvédelmi műszaki műveletek I. – Gázok tisztítása Dr. Fonyó Zsolt – Dr. Fábry György: Vegyipari művelettani alapismeretek 2009. december 2.

Gázok tisztítása A tisztítási eljárás szerint a következő esetek lehetségesek: a szennyező anyagokat ártalmatlan anyagokká alakítjuk – ez végleges megoldás (például szénhidrogének termikus vagy katalitikus égetéssel szén-dioxiddá vagy vízzé alakítása) a szennyező anyagokat hasznosítható alakban nyerjük vissza (például fluor és hidrogén-fluorid visszanyerése kriolit formájában és visszavezetése a technológiai folyamatba) a tisztítás során a szennyező komponensek csak dúsulnak, és a keletkező szennyvíz, szilárd hulladék, iszap, elhasznált adszorbens vagy mosófolyadék további elhelyezéséről gondoskodni kell (például dolomitos füstgáz kéntelenítésnél a CaSO4 vagy MgSO4 elhelyezése). A tisztítás módja szerint száraz és nedves üzemű berendezéseket különböztetünk meg. 2009. december 2.

Gázok tisztítása 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Összportalanítási fok (εö) Fokozat vagy frakcióportalanítási fok (εf) Összportalanítási fok (εö): megmutatja, hogy a porleválasztó berendezés a rajta áthaladó por tömegének hányad részét képes leválasztani. 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Fokozat, vagy frakcióportalanítási fok (εf): megmutatja, hogy a porleválasztó a szennyezőanyag (por) egyes frakcióit milyen összportalanítási fokkal (hatásfokkal) választja le. A frakcióportalanítási fok a porleválasztó minőségi jellemzője, mert értéke a por szemcsézettől független. 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Száraz porleválasztók Ülepítők vagy porkamrák 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Irányváltásos leválasztók gázáram megosztása nélkül: gázáram megosztásával: 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Centrifugális leválasztók, ciklonok 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása A ciklonok típusai: Egyszerű ciklonok – olyan nagyra méretezik őket, hogy az adott mennyiségű szennyezett gáz tisztítására egyetlen készülék elegendő legyen. Multiciklonok – annyi kisméretű ciklont alkalmaznak párhuzamosan kapcsolva, hogy a teljes gázmennyiség tisztítható legyen. Örvénycsövek – átmérőjük kicsi, bennük a perdületes áramlást perdítő elemekkel, irányterelő lapokkal hozzák létre. Csoportokban alkalmazzák őket. 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Szűrés A szűrés általánosan alkalmazott módszer porok, ködök és füstök gáz-áramokból történő leválasztására. A szűrési folyamat három fázisra bontható: a gázban diszpergált részecskének elmozdulása a porózus rendszer – szűrőközeg ‑ felé az egyedi részecskék leválasztása a porózus rendszerhez való tapadó képesség és a szitahatás révén a por eltávolítása a szűrőközegből, a szűrő tisztítása. 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása A porszemcsék visszatartását – leválasztását – a következő erők idézhetik elő: tehetetlenségi erő molekuláris diffúzió villamos erő ütközési erő A szűrési folyamatot mennyiségileg a felületi terheléssel (Fv) jellemzik: 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása A szűrőrétegek felépítésük szerint lehetnek: szövetek rostos anyagok (pl. filc, szűrőpapírok) ömlesztett (pl. homokágy) vagy zsugorított szemcsés anyagok (pl. kerámia szűrőgyertya). 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Elektrosztatikus leválasztók Az elektrosztatikus leválasztók működésének elve az, hogy a gázt elektromos erőtéren keresztül vezetve a porrészecskék feltöltődnek, az ellenkező töltésű elektród felé vándorolnak, annak felületén lerakódnak, ahonnan bizonyos időközönként a porgyűjtőbe eltávolítják. Az elektromos erőteret a szóró és a leválasztó elektródok között létesített potenciál-különbség hozza létre. A szóróelektródok kis keresztmetszetű huzalok, a leválasztó elektród cső vagy (leggyakrabban) lemez alakú. 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Nedves porleválasztók A nedves porleválasztásnál a következő részfolyamatok játszódnak le: a porrészecske és a folyadékcsepp vagy folyadékfilm találkozása, a porrészecske behatolása a folyadékfilmbe vagy a folyadékcseppbe, illetve megkötődése azok felületén, a részecske távozása a mosófolyadékkal a leválasztó térből. 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Porlasztásos készülékek 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Töltetes tornyok Dinamikus vagy örvénymosók Rotációs mosók 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása Tányéros tornyok Venturi-mosó 2009. december 2.

Szilárd anyagok leválasztása 2009. december 2.

Gázok leválasztása Adszorpció Gőz, gáz vagy folyadék szilárd felületen történő megkötődését adszorpciónak nevezzük. Az adszorpciót a gázok szárítása és oldószerek visszanyerése mellett széles körben alkalmazzák ipari véggázok tisztítására. Az adszorbensek nagy fajlagos felületű, pórusos szilárd anyagok, amelyek a velük érintkező gáztérből nagy mennyiségű gázt vagy gőzt képesek megkötni. Az adszorpciós folyamat általában szelektív és megfordítható. 2009. december 2.

Gázok leválasztása 2009. december 2.

Gázok leválasztása 2009. december 2.

Gázok leválasztása Abszorpció A gázhalmazállapotú szennyező anyagok eltávolításának másik módja az abszorpció: gázok és gőzök folyadékban történő elnyeletése. Megkülönböztetünk fizikai és kémiai abszorpciót. Az abszorpció során a véggázból eltávolítandó gáz alakú szennyeződéseket folyadék fázisba visszük át. A művelet során a következő folyamatok mennek végbe: az abszorbeálandó komponens diffúziója a gáz fő tömegéből a folyadék-gáz határrétegig a gázrészecskék átmenete a folyadék-gáz határrétegen az abszorbeált gázmolekula diffúziója a folyadék belsejébe. 2009. december 2.

Gázok leválasztása A környezetvédelmi technikában alkalmazott abszorbenseknek a következő műszaki követelményeket kell kielégíteniük: a koncentráció csökkenés nagy legyen a gáz és a folyadék kötött, az érintkezési fázisfelület a lehető legnagyobb legyen, az abszorpciós folyamat számára kedvezőek legyenek a hőmérséklet és nyomásviszonyok, lehetőleg kis viszkozitású abszorpciós folyadékokat kell használni. 2009. december 2.

Gázok leválasztása Kondenzáció A kondenzációs eljárások során a gázáramból a gáz halmazállapotú szennyeződéseket úgy távolítják el, hogy folyékony halmazállapotúvá teszik. Ezt vagy a nyomás növelésével vagy a hőmérséklet csökkentésével, vagy e kettő kombinációjával lehet megvalósítani. A levegőtisztaság-védelemben a kondenzáció három különböző módszerrel valósítható meg: hagyományos kondenzáció, hűtőgépes kondenzáció, kriogén rendszerű kondenzáció. 2009. december 2.

Gázok leválasztása Termikus véggáz tisztítás termikus utóégető rekuperatív hőhasznosítással, termikus utóégető regeneratív hőhasznosítással, katalitikus utóégető, koncentrációnöveléssel kombinált termikus utóégető. 2009. december 2.

Gázok leválasztása Biológiai véggáz tisztítás bioszűrők, permetezett bioszűrők, bio gázmosók, membrános bioreaktorok. 2009. december 2.

Kén-dioxid eltávolítás Száraz eljárás (Ca igény) Nedves eljárás (döntően Na igény) Kobe-Steel eljárás Walther-féle ammóniás kéntelenítés Bergbau-Forschung szimultán SO2-NOx eltávolító rendszer Cinkferrites kéntelenítés állóagyas reaktorban LIFAC eljárás 2009. december 2.

Nitrogén-oxidok eltávolítása DENOX eljárások: NSNCR (nagy redukálószer (szénhidrogén) felesleg) SNCR (ammónia) NSCR (gépjárművek) SCR (ammónia) 2009. december 2.