адсорбция

Какво е това?

адсорбция е хетерогенна реакция, при която молекулите на газа се задържат върху твърда или течна повърхност (адсорбент, наричан още молекулно сито), която предпочита специфични съединения пред другите и по този начин ги отстранява от изтичащите потоци (Фигура 1). Когато повърхността е адсорбирана колкото може, адсорбираното съдържание се десорбира като част от регенерацията на адсорбента. Когато се десорбират, замърсителите обикновено са с по -висока концентрация и могат да бъдат възстановени или изхвърлени.

Типичните адсорбенти включват (EIPPCB; 2016):
  • гранулиран активен въглен (GAC), най-често срещаният адсорбент с широк диапазон на ефективност и не се ограничава до полярни или неполярни съединения; GAC може да бъде импрегниран, например с окислители като калиев перманганат;
  • зеолити, свойства в зависимост от тяхното производство, работещи или като обикновени молекулни сита, селективни йонообменници или хидрофобни адсорбери на ЛОС;
  • макропорести полимерни частици, които се използват като гранули или мъниста, без да са силно селективни по отношение на ЛОС;
  • силициев гел;
  • натриево-алуминиеви силикати.

Основните видове адсорбционни системи са:
  • адсорбция с фиксиран слой;
  • адсорбция в кипящ слой;
  • непрекъсната адсорбция в подвижно легло;
  • адсорбция при люлеене на налягането (PSA).
Най-често срещаните адсорбционни системи за контрол на миризмите са неподвижни легла (Фигура 2).

Проектиране, поддръжка и ефективност

Тъй като всички адсорбционни процеси са екзотермични, те причиняват повишаване на температурата, което не е желателно за адсорбцията на органични съединения. Въглеродът или металите върху GAC, както и зеолитите могат да катализират окисляването на някои съединения, когато адсорбентът е горещ, което води до пожари в пласта, които също консумират част или целия GAC, но не и зеолита. Това представлява опасност при адсорбиране на някои въглеводороди (като кетони или сравними активни съединения) при температури на околната среда, близки до тези, които причиняват окисляване на органичното съединение. Такъв пожар в GAC леглото може или да промени размера на порите на останалата част от слоя, или да окисли слоя до пепел, което е сериозен инцидент, който може да изгори цялото съоръжение. Тези пожари могат да бъдат потушени чрез овлажняване на въздуха и чрез умишлено охлаждане на GAC.

Необходим е мониторинг на температурата на изхода на газ от GAC адсорбера, за да се предотврати опасността от пожар. Друго важно измерване е спадът на налягането в слоя адсорбент. Навсякъде в леглото налягането трябва да остане приблизително постоянно. Трябва да има аларма за високо налягане.

Приложимост

Таблица 1 показва граници на приложение и ограничения, свързани с адсорбцията (адаптиран от EIPPCB, 2016, таблица 3.166).

Таблица 1. Граници на приложение и ограничения, свързани с адсорбцията.
Издаване GAC зеолити
Газов поток (Nm3/ З) 100-100000 <100000
Температура (° C) 15-80 (в идеалния случай около 20) <250
Налягане (MPa) 0.1-2 атмосферен
Спад на налягането (mbar) 10 да 50 NI
Концентрация на миризма (ouE/m3) 5000-100000 NI
Съдържание на прах (mg/Nm3) Ниска концентрация за предотвратяване на запушване Ниска концентрация за предотвратяване на запушване
Относителна влажност на отпадъчния газ максимум 70% NI
NI = няма налична информация

Препратки

EIPPCB (2016). Най -добрите налични техники (НДНТ) Референтен документ за общи системи за пречистване/управление на отпадъчни води и отпадъчни газове в химическия сектор. Доклад на JRC Science for Policy.
Bulgarian BG Catalan CA English EN French FR German DE Greek EL Italian IT Portuguese PT Spanish ES