Kipufogógáz-tisztítás
Mikor Kipufogógáz-tisztítás a kifejezés, amelyet a környezetszennyezés céljából a légszennyező anyagok és a kipufogógázok elválasztására használnak. Portalanítási eljárásokat alkalmaznak a kipufogógáz szilárd komponenseinek eltávolítására. Gáznemű és folyékony vagy csepp alakú anyagok esetében az anyagok kémiai és fizikai tulajdonságaitól függően lényegében három eljárás alkalmazható:
További ajánlott szakismeretek
Biztonságos mérési tartomány a pontos eredmények érdekében
Tartósan pontos tesztsúly a 12 ingyenes tippnek köszönhetően
Mi a helyes módszer az ismételhetőség mérlegen történő ellenőrzésére?
Tartalomjegyzék
Kipufogógáz-tisztítás vs elszívott levegő tisztítása
A kipufogógáz vagy a kipufogó levegő tisztítása a káros alkatrészek eltávolítását jelenti a levegőből. A kipufogógáz és a kipufogógáz közötti különbséget viszonylag gyakran keverik, de eljárási értelemben a kipufogógáz meleg elszívott levegő, pl. B. égetőművekből. Az elszívott levegő a csarnok vagy a termelő elszívott levegő elszívása normál és közepes hőmérsékleti tartományban (max. 100 ° C).
Kipufogógáz-tisztítási folyamat
abszorpció
A víz alacsony költsége miatt abszorbens. Ha a víz felszívóképessége nem elegendő, az abszorpciót kiegészíteni kell adalékokkal történő kémiai átalakítással (kemorpció). A savas kipufogógázokhoz bázikus adalékok, az bázikus kipufogógázokhoz savas adalékok szükségesek. Az abszorbereket úgy lehet kialakítani, mint permetező fúvókákat, örvényáramú nedves elválasztókat vagy Venturi mosókat, és magas fokú abszorpciót érnek el. Egyéb abszorbensek a szerves anyagok olajai (olajmosás). Az abszorpciós folyamat hátrányai az ebből eredő szennyvíz vagy hulladéklerakó problémák. A füstgáz kéntelenítésének különleges helyzete van. Ez az eljárás egy módszer a kén-dioxid eltávolítására a kipufogógázokból, abszorbensként kalcium-hidroxidot használva. Így keletkezik a REA gipsz, amely az építőipar kedvelt alapanyaga.
adszorpció
Az adszorbenseket általában adszorbenssel, gyakran aktív szénnel töltik fel. Bizonyos működési idő után az adszorbens betöltődik, és már nem képes felszívni további szennyező anyagokat. Regenerálni kell. A regenerálás (deszorpció) történhet például hevítéssel - szintén forró gőz segítségével. Annak érdekében, hogy megakadályozzuk az adszorpciós egység meghibásodását a regenerációs fázis alatt, általában több adszorbert működtetünk felváltva. Az adszorbenset nagyon kicsi rendszerekben dobják ki.
Termikus utánégetés
A termikus utóégetéshez 900 ° C körüli hőmérsékletre és elegendő tartózkodási időre van szükség az égéstérben. A legegyszerűbb esetben a termikus utóégetés más működő égetőművekben (pl. Kazánházakban) történhet. Ellenkező esetben a szükséges hőmérsékletet további üzemanyagokkal kell előállítani. Ezután a folyamat nagyon összetetté válik, és további légszennyezést generál. A termikus utóégetés az optimális, léghigiénés folyamat, mivel a kipufogógázok teljesen átalakulnak vízzé és szén-dioxiddá, kivéve az idegen elemeket, a nitrogént, a ként és a halogéneket.
Annak érdekében azonban, hogy a további üzemanyagok költségei alacsonyak legyenek, hőcserélő közeget, például kerámiát, nagyon gyakran használnak a hő utóégetésénél. A hőmérsékletet az égetőműben különböző ciklusokon keresztül szinte állandó értéken tartják. Az üzemeltető költségei minimálisra csökkennek. A kipufogógáz-áramlás alacsony terhelései esetén a szennyező anyagok koncentrálása érdekében időnként egy adszorber csatlakozik az áramlási irányhoz. Ez azt jelenti, hogy a termikus utókezelésen keresztül csak kis térfogatáramra, nagy terhelésre van szükség. Ez csökkenti mind a méretet és a kapcsolódó beruházásokat, mind az energia költségeket.
Katalitikus folyamat
A katalitikus kipufogógáz-tisztítást nagy ipari üzemekben, valamint minden modern autóban használják. Előnye a viszonylag alacsony energiafogyasztás, amely szükséges a kipufogógáz-tisztítás kémiai reakciójához. Hátrányok a katalizátorok időnként magasabb beruházási és karbantartási költségei, szemben a többi eljárással, valamint a katalizátorok szennyeződésekre és úgynevezett katalizátormérgekre való érzékenysége. Mivel a kipufogógáz pontos összetétele a technikailag releváns folyamatokban gyakran ismeretlen, és az esetleges katalizátormérgeket sem lehet kizárni, a katalitikus oxidációtól gyakran eltekintünk az iparban.
A katalitikus kipufogógáz-tisztítás példaként meg kell említeni az Otto motorral felszerelt autók háromutas katalizátorát. Olyan kerámiatestből áll, amely nemesfémekkel, például platinával, ródiummal és másokkal van bevonva. van bevonva. A felszínen a kipufogógáz-tisztítási folyamat kémiai reakciói nagy mértékben felgyorsulnak és kevés energiabevitellel járnak. A kipufogógázban lévő szén-monoxid (CO) szén-dioxiddá (CO2) oxidálódik, a nitrogén-oxidokat (NOx) nitrogénné (N2) redukálják. Korábban szerves ólomvegyületeket, például tetraetil-ólmot adtak kopogásgátlóként az üzemanyagokhoz. Az ólom a katalizátor felszínére telepedett és olyan erősen szennyezte, hogy hatékonysága erősen korlátozott vagy teljesen leállt. Ezután a katalizátor "mérgezéséről" beszélünk. Emiatt az ólomvegyületeket már nem használják kopogásgátlóként a modern üzemanyagoknál.
Lásd még: Kipufogógáz-visszavezetés
Nem katalitikus kémiai folyamatok
A nem katalitikus kémiai folyamatok magukban foglalják azokat a folyamatokat, amelyek során a káros kipufogógáz-komponensek speciálisan hozzáadott vegyi anyagokkal folytatott kémiai reakciók révén a szennyező anyagok kevésbé káros formává alakulnak. Az iparban gyakran alkalmazott folyamat az úgynevezett SNCR folyamat (választható tovább-catalitikus rkiválasztás). A kipufogógázok denitrifikációjának ezen formájával az összes nitrogén-oxidot (NOx) ammónia (NH3) redukálja elemi nitrogénné (N2). Az ammóniát 900–1000 ° C hőmérsékleten közvetlenül a kipufogócsőbe fecskendezik. A felhasznált ammónia mennyiségét azonban pontosan illeszteni kell a nitrogén-oxidok mennyiségéhez, mivel egyébként ammónia maradványok találhatók a kipufogógázban, amelyeket szintén el kell távolítani.
Biológiai kipufogógáz-tisztítás
A kipufogógáz biológiai tisztítása (Biológiai hulladékgáztisztítás) a mikroorganizmusok aktivitásán alapul, ezek aerob baktériumok, amelyek biokémiai úton átalakítják a szerves és néhány szervetlen gáznemű szennyező vegyületet ártalmatlan vagy szagtalan termékké.
A szenet és/vagy részben nitrogént vagy ként tartalmazó szennyeződéseket elválasztják a kipufogó levegőtől, és a mikroorganizmusok oxigén jelenlétében szén-dioxiddá és vízzé oxidálják. A felszabaduló energia energiaforrásként szolgálja a mikroorganizmusokat az anyagcsere fenntartására. A szennyező anyagok egy része biomasszaként épül fel a mikroorganizmusok szaporodásához. Egy stabil biológiai rendszerben egyensúly van a haldokló és az újonnan képződő mikroorganizmusok között, így a biomassza állandó marad. A szennyező anyagok mellett a biomasszának tápanyagokra, például nitrogénre, foszforra, kénre és nyomelemekre, valamint vízre is szüksége van az élet alapjaként. Mivel a kémiai vegyületeket csak vízben oldva használhatják a mikroorganizmusok, ezek vagy hordozóanyagon nőnek nedvességrétegben, vagy vizes oldatban szuszpendálódnak. Biológiai kipufogógáz-tisztítást általában akkor használnak, amikor az eltávolítandó szennyező anyagokat nem kívánják visszanyerni és a szennyezőanyag-terhelés nem túl nagy.
A biológiai kipufogógáz-tisztítás folyamata
A biológiai kipufogógáz-tisztítás során a következő eljárásokat alkalmazzák az iparban:
VDI irányelvek a biológiai kipufogógáz-tisztításhoz
- Biofilter VDI 3477 (11/2004. Kiadás)
- BD-alátétek és csepegtetős reaktorok VDI 3478 (1996/1. Kiadás)
- Bioriesel ágyas reaktor VDI 3478 2. lap (12/2005. Kiadás)
A Német Mérnökök Szövetsége, a VDI, a fent említett irányelvekben a következőképpen írja le feladatait: "A levegő tisztántartásának bizottságában a VDI és a DIN - KRdL szabványbizottságban a tudomány, az ipar és az igazgatás szakértői önkéntes alapon dolgoznak ki VDI irányelveket és DIN környezetvédelmi normákat. Ezek leírják a Németországi Szövetségi Köztársaság korszerű vagy tudományos helyzetét, és döntéshozatali segítséget nyújtanak a jogi és közigazgatási előírások kidolgozásában és alkalmazásában. [...] A biológiai hulladékgáztisztításra vonatkozó irányelvek a levegőtől idegen gáznemű és aeroszolszerű anyagokkal szennyezett hulladékgázok tisztításával foglalkoznak. A fő alkalmazási terület a megfelelő mértékben biológiailag lebontható szerves emissziós komponensek, valamint a hidrogén-szulfid és az ammónia csökkentése. A felhasználás tipikus területe a szerves vegyületek tömegkoncentrációja körülbelül 1 g/m 3 -ig terjed. A módszerek csökkentik az emissziókat, amelyek hatásuk miatt potenciálisan veszélyesek az egészségre és/vagy idegesítőek. [...] "
Gütegemeinschaft Biologische Abluftreinigung a-bap e.V.
A kipufogógáz-levegő kezelésének minőségi egyesülete a-bap e.V. (asszociáció a biológiai légtisztításhoz) kidolgozta az RAL-GZ 995 minőségi és vizsgálati előírásokat a biológiai kipufogó levegőtisztító rendszerek tervezésére, szállítására, üzembe helyezésére és karbantartására a RAL német minőségbiztosítási és címkézési e.V. Intézettel együttműködve, valamint szakosodott és forgalmi csoportok részvételével.
A RAL-GZ 995 minőségbiztosítása meghatározza a kimenő levegő biológiai tisztítására szolgáló rendszerek minőségi előírásait. A minőségi jel tehát megbízható jelzésként szolgál az ügyfelek és üzemeltetők, a légszennyezés ellenőrzéséért felelős hatóságok és az üzemgyártók aggodalmaival szemben. A minőségi jelölést a minőségügyi szövetség a biológiai elszívott levegő tisztító rendszerek gyártói számára ítélik oda, amelyek megfelelnek a RAL-GZ 995 minőségbiztosításnak. A meghatározott minőségi követelményeknek való megfelelést folyamatosan, semlegesen ellenőrzik.