Чиқинди газларни азот оксидларидан абсорбцион ва адсорбцион усулда тозалаш технологиялари

Чиқинди газларни азот оксидларидан абсорбцион ва адсорбцион усулда тозалаш технологиялари 1. ЧИҚИНДИ ГАЗЛАРНИ АЗОТ ОКСИДЛАРИДАН АБСОРБЦИОН УСУЛДА ТОЗАЛАШ Саноатда ажралиб чиқадиган чиқинди газлар таркибида асосан NO ва NO 2 газлари учрайди. Бу газларни тозалашда қийинчилик азот оксиди - NO газининг паст кимёвий активлигидир ва уни суюқликда ёмон эришидир. Ушбу муаммони ҳал этишнинг қуйидаги йўллари маълум: 1) NO газини NO 2 газигача тўлиқ оксидлаш; 2) Селектив, яъни иккала газни бир хил ютадиган абсорбент танлаш; 3) Суюқ фазада NO газини оксидлаб ёки суюқ катализатор иштирокида NO газини кимёвий актив моддага айлантириш. NO газини газ фазасида О 2 билан гомоген оксидлаш • Саноатда NO газини газ фазасида О 2 билан гомоген оксидлаш усули қўлланилади. • Жараённи тезлаштириш учун газ фазасига кислород қўшилади, лекин бу усул кислороднинг катта сарфи билан боғлиқ. Чунки азот оксиди билан фақат 1% кислород реакцияга киришади, қолгани атмосфера ҳавосига ташланади. • Азот оксидининг оксидлаш жараёни катализатор иштрокида тезлашади. NO газини суюқ фазада кислород ва озон билан оксидлаш • Азот оксидини оксидлаш ва уларни сувга ютилиш жараёнларини тезлаштириш учун суюқ фазада кислород ва озон билан оксидлаш ҳамда бир вақтнинг ўзида оксидлаш ва суюқ оксидловчи ютгичларга юттириш орқали амалга оширилади. • Газсимон оксидловчиларнинг (кислород ва озон) суюқ фазада эриш тезлиги ҳароратга, босимга, компонентларнинг концентрациясига, фазалараро юза катталигига, оқимлар турбулентлигига ва шу каби омилларга боғлиқ. • Кислород ва озоннинг суюқ фазада эриши секин борадиган жараён бўлиб, NO газининг суюқ фазада оксидланишини лимитлайди. Агар суюқ оксидловчилар ишлатилса, эриш жараёнинг босқичи лимитланмайди. NO газини оксидлаш учун оксидловчи моддалар Н 2 О 2 , KMnO 4 , KBrO 3 , HNO 3 , (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 , Na 2 Cr 2 O 7 , K 2 Cr 2 O 7 . Улар ичида энг фаол оксидловчи бўлиб KBrO 3 ҳисобланади, кейинги ўринларда HNO 3 , KMnO 4 ва Н 2 О 2 оксидловчилари ҳисобланади. Азот оксидларини абсорбция қилиш учун сув, ишқорлар ва селектив сорбентларнинг эритмалари, кислоталар ва оксидловчилар қўлланилади. Азот оксидларини сувга абсорбцияланишиАзот оксидлари, айниқса NO 2 гази сувга яхши ютилади. Бунда нитрат кислотаси ҳосил бўлади. 3NO 2 + Н 2О  2НNО 3+N O Ютилмаган азот оксидлари Н 2О 2 билан оксидланади: NO + Н 2О 2  NO 2 + H 2O N 2O 3 + H 2O 2  N 2O 4 + H 2O N 2O 4 + H 2O  HNO 3 + HNO 2 Жараёнда асосан водород пероксидининг сарфи тозалаш жараёнининг и қ тисодий кўрсаткични белгилайди . 1 т Н NO З кислотаси олиш учун 6 кг Н 2О 2 сарф бўлади . Азот оксидларини сувга абсорбцияланиши Азот оксидлари, айниқса NO 2 гази сувга яхши ютилади. Бунда нитрат кислотаси ҳосил бўлади. 3NO 2 + Н 2 О  2НNО 3 +NO ๋ Ютилмаган азот оксидлари Н 2 О 2 билан оксидланади: NO + Н 2 О 2  NO 2 + H 2 O N 2 O 3 + H 2 O 2  N 2 O 4 + H 2 O N 2 O 4 + H 2 O  HNO 3 + HNO 2 Жараёнда асосан водород пероксидининг сарфи тозалаш жараёнининг иқтисодий кўрсаткични белгилайди. 1т НNO З кислотаси олиш учун 6 кг Н 2 О 2 сарф бўлади . Азот оксидларини сув ва НNO 3 кислотасига ютилиш • Азот оксидларини сув ва НNO 3 кислотасига ютилиш жараёни ҳам ишлаб чиқилган. • Бунда азот оксидларини HNO 3 ютилиши билан унинг концентрацияси ошиб боради. Шунда NO гази суюқлик чегарасида NO 2 га айланади. • Жараёни тезлаштириш мақсадида суюқ катализаторлар ишлатилади, тозалаш даражаси 97 % ни ташкил этади. Ишқорлар билан абсорбцияси Газларни тозалаш учун турли ишқорлар ишлатилиш мумкин. NO 2 ни сода эритмасига ютилиши қуйидаги реакция асосида боради: 2NO 2 + Na 2 CO 3  2NaNO 3 + CO 2 + Q N 2 O 3 газини турли ишқорий эритмаларга ёки суспензияларга хемосорбцияси қуйидаги реакцияларда келтирилган: 2NaOH + N 2 O 3 = 2NaNO 2 + H 2 O Na 2 CO 3 + N 2 O 3 = 2NaNO 2 + CO 2 Аммиак эритмаси билан абсорбция қилинганда ҳосил бўлган аммоний нитрити - NH 4 NO 2 56 о С ҳароратда тўлиқ парчаланади: NH 4 NO 2 = N 2 +2H 2 O Ишқорлар активлиги N 2 O 3 газини абсорбцияланиши бўйича ишқорлар активлиги қатори қуйидагича тақсимланади: КОН > NaOH > Ca(OH) 2 >Na 2 CO 3 > K 2 CO 3 > Ba(OH) 2 > NaHCO 3 > 1 0,84 0,84 0,78 0,63 0,56 0,51 >KHCO 3 > MgCO 3 > BaCO 3 > CaCO 3 > Mg(OH) 2 0,44 0,40 0,40 0,39 0,35 Селектив абсорбентлар Газларни NO газидан тозалаш учун, агар газ фазасида кислород бўлмаса, унда FeSO 4 , FeCl 2 , Na 2 S 2 O 3 , NaHCO 3 тузларининг эритмалари қўлланилиши мумкин. Қаторда келтирилган биринчи иккита тузлар иштрокида абсорбция жараёнида комплекс тузлар ҳосил бўлади: FeSO 4 + NO  Fe(NO)SO 4 FeCl 2 + NO  Fe(NO)Cl 2 Реакция 95-100 о C да тескари бориб, ютилган NO газлари ажралиб чиқади ва FeSO 4 эритмаси қайта тозалаш циклига қайтарилади. Худди шу тарзда Fe(NO)Cl 2 ҳам парчаланади. 2. АЗОТ ОКСИДЛАРИ ВА ОЛТИНГУГУРТ АНГИДРИДЛИ ЧИҚИНДИ ГАЗЛАРИНИ БИРГАЛИКДА УЧРАГАНДА АБСОРБЦИОН ТОЗАЛАШ УСУЛИ.Жараён газларни олдиндан тайёрлашни талаб этмайди , тозалаш натижасида токсик бўлмаган маҳсулотлар - N 2, С O 2, Н 2О ва (N Н 4)2 SO 4 ҳосил бўлади . Абсорбцион эритмасининг рН кўрсаткичи 5 -9 атрофида бўлади , шунинг учун аппаратуранинг коррозияси кузатилмайди . Усул самарадорлиги азот ва олтингугурт оксидларининг ўзгарувчан концентрацияларига боғлиқ эмас . Умуман жараён қуйида келтирилган реакция тенгламалари орқали ифодаланади : NO+NO 2+(N Н 2)2 С O    О Н 2 2 Н 2О + СО 2 +2N 2 SO 2+( N Н 2)2 С O + 2 Н 2О+1/2 О 2 →( NH 4)2 SO 4 +СО 2 3. ЧИҚИНДИ ГАЗЛАРНИ АЗОТ ОКСИДЛАРИДАН АДСОРБЦИОН УСУЛДА ТОЗАЛАШ • Азот оксидларини адсорбцион усулда тозалаш саноатда унча кўп қўлланилмайди. Чунки азот оксидлари таркибидаги баъзи оксидлар, масалан азот оксиди нисбатан инерт модда бўлгани учун, маълум адсорбентларга бирикиши, яъни туз ҳосил қилиши қийин. Шунинг учун агар азот оксидларини адсорбцион тозалаш лозим бўлганда аввал азотнинг паст оксидлари юқори оксидларга айлантирилади, кейин эса улар адсорбентлар ёрдамида кимёвий боғланади. • Активланган кўмирнинг ўзи азот оксидларини яхши ютади, лекин азот оксидлари билан активланган кўмир контакт қилганда кўмирнинг қизиб кетиши ва портлаб кетишига олиб келиши мумкин. Шунинг учун активланган кўмирни азот оксидларини ушлаб қолиш жараёнида ишлатиш чегараланган. Силикагеллар ва цеолитлар • Силикагеллар активланган кўмирга нисбатан азот оксидларини камроқ ютади, лекин улар юқорида тилга олинган камчиликлардан ҳоли. Силикагеллар ёрдамида газларни азот оксидларидан тозалашда юқори натижаларга эришиш мумкин, лекин иқтисодий жиҳатдан ушбу жараён ўзини оқламайди. • Азот оксидларини адсорбентлар ёрдамида ушлаб қолиш учун цеолитлар ҳам яхши натижа беради. Ушбу адсорбентлар силикагелга нисбатан азот оксидларини кўпроқ ютади. Шу билан бир қаторда цеолитлар азот оксидларини алоҳида ажратишда ҳам яхши натижаларни беради. Хемосорбентлар • Таклиф қилинадиган адсорбентлар ичида ишқорий ҳусусиятга эга бўлган ёки металл оксиди асосидаги хемосорбентлар азот оксидларини ушлаб қолишда яхши натижаларни беради. • Бунда азот оксидлари сорбент билан нитрит ёки нитрат тузлари кўринишида боғланади. • Масалан, азот оксидларини чиқинди газ таркибидан ушлаб қолиш учун торф-ишқорли сорбент таклиф этилган. Ушбу тозалаш усули мавҳум қайнаш режимида ишловчи аппаратларда олиб борилади. • Сорбент торф ва охак аралашмасидан иборат бўлиб, 0,1-2% азот оксидли газ чиқиндисини 96-98% гача тозалайди. Торф-ишқор асосидаги адсорбент ёрдамида тозалаш технологик схемаси: 1-темир йўл вагони; 2,17-омборлар; 3,9,14- ўрачалар; 4,10,15-элеваторлар; 5-бункер; 6,8,13,16-шнексимон транспортёрлар; 7-болғасимон майдалагичлар; 11-адсорбер; 12- таъминловчи . • Тозалаш жараёнида тўйинган адсорбент транспортер ва элеватор ёрдамида торф-азотли ўғит сифатида омборга юборилади. Ушбу усулнинг капитал ҳаражатлари бошқа усуллларга нисбатан кам, лекин торфни ўз- ўзидан ёниб кетиш ҳавфи бўлади. • Худди шу технологик схемада адсорбент сифатида қўнғир кўмир, фосфат хом ашёси ва лигнин чиқиндиси ҳам ишлатилиши мумкин. • Бу адсорбентлар ҳам ишлатилгандан кейин ўғит сифатида ишлатилади. . Эътиборингиз учун раҳмат