in

التحكم بالملوثات باستخدام الامتصاص

يتضمن الامتصاص أو الغسيل انتقال الملوثات الموجودة في تيار الغاز إلى السائل الماص، إن عنصراً أساسياً واحداً أو أكثر في الغاز المتدفق يمكن إزالته أو معالجته أو تعديله بواسطة السائل الماص. يمكن أن يستخدم السائل الماص لإزالة الملوثات إما مع التغيرات الكيميائية أو مع التغيرات الفيزيائية.

يمكن أن يستخدم السائل التفاعلي الماص لإزالة ثنائي أوكسيد الكبريت من الغازات المنطلقة من المداخن. يتفاعل الماء مع الحجر الكلسي ليتشكل هيدروكسيد الصوديوم الذي يتفاعل مع ثنائي أوكسيد الكبريت ليشكل ملح كبريتات الكالسيوم والذي يمكن غسله من تيار الغاز بإضافة المزيد من الماء.

عند استخدام الماصات غير التفاعلية يتم انحلال الغاز في الماص دون تغير كيميائي يستخدم الماء عادة كماص غير تفاعلي، وفي بعض الحالات يكون الماء تفاعلياً وغير تفاعلي في آن واحد. تتوقف كمية الغاز التي تنحل في المذيب على خواص الغاز والمذيب، وضغط الغاز فوق المحلول، ودرجة الحرارة، والاضطراب، ومعدل التدفق ونوع الحشوة المستخدمة في جهاز الامتصاص.

قابلية الغاز للانحلال غير مهمة لأنها تتعلق بوجود باقي الغازات، ولكل غاز انحلالية ملائمة لضغطه الجزيئي كما يوضح قانون دالتون للضغط الجزيئي. يستخدم الامتصاص بشكل أولي للتحكم بالغازات مثل ثاني أوكسيد الكبريت، وأكاسيد النتروجين، وسولفيد الهيدروجين، وكلورايد الهيدروجين، والكلوراين، والأمونيا، وبعض الهيدروكربونات الخفيفة.

تستخدم إزالة الهيدروكربونات من تيار الهواء الملوث بواسطة الامتصاص في صناعات كثيرة مثل محطات تحضير الاسفلت، ومحامص القهوة، وتكرير البترول، وتصنيع الراتنج يستخدم أيضاً لامتصاص الهيدروكربونات في صناعة استرجاع بعض المنتجات مثل حمض الخل والكلوروفورم، وحمض الفورميك، والأمينات والكيتونات. لكن عمليات الاسترجاع هذه لا تزيل عادة الملوثات إلى درجة كافية لتحقيق معايير الانبعاثات، يستخدم عادة الامتزاز والحرق بالاشتراك مع عمليات الامتصاص.

الماصات

تختلف قابلية الغاز للانحلال من مذيب إلى آخر على سبيل المثال قابلية انحلال النتروجين والأوكسجين وثاني أوكسيد الكربون أكبر من مرتين إلى عشرة مرات في الإيتانول والأسيتون والبنزن منها في الماء. المذيب مشابه كيميائياً للمادة المذابة، ويجهز عادة بقابلية انحلال جيدة ويكون للمذيب لزوجة منخفضة.

باختيار المذيب المناسب الذي يمكن أن تنحل فيه المادة الممتصة فإن نسبة الامتصاص يمكن أن تزيد وتقل كمية المذيب اللازمة يجب أن تؤخذ بالاعتبار الصفات الأخرى للمذيب، يجب أن تملك نقطة تجمد منخفضة وأن تكون ضعيفة السمية، ونسبياً غير متطايرة وغير قابلة للاشتعال، ومستقرة كيميائياً، وأن تلبي المتطلبات الاقتصادية وتكون غير مرتفعة الثمن، وأن تكون متوفرة بسرعة، وغير تآكلية إذا أمكن لإنقاص كلفة إصلاح التجهيزات والصيانة.

وحدات الامتصاص التي تركب في محطات توليد الطاقة للتحكم بانبعاثات ثنائي أوكسيد الكبريت مع فاعلية إزالة من 80% إلى 90% يمكن الحصول عليها المذيبات القلوية الأساسية الصوديوم والأمونيا. المحاليل التي تستخدم الصوديوم تملك مزايا أكثر من محاليل الأمونيا، وهي غير طيارة وليس لها مشاكل دخان، ويملك نظام محلول الأمونيا ميزة هامة وهي أن سلفات الأمونيوم كمنتج ثانوي مرغوب أكثر من سلفات الصوديوم.

إن استخدام محاليل الأمونيا لامتصاص ثنائي أوكسيد الكبريت هي عملية قديمة واستخدمت على نطاق واسع في صناعة السماد قبل مدة طويلة من نشوء الاهتمام بالتحكم بثاني أوكسيد الكبريت كملوث للهواء.

المركبات القلوية التي تستخدم كمذيبات هي أوكسيد المغنيزيوم، وأوكسيد الكالسيوم، وكربونات الكالسيوم. تتضمن عمليات الماغنيزيا الغسيل بهيدروكسيد المغنيزيوم الملاطي وفصل الناتج والتكليس، منتجاً تيار من ثنائي أوكسيد الكبريت وماغنيزيا مجددة. إن ثنائي أوكسيد الكبريت المركز يمكن استخدامه في انتاج حمض الكبريت.

في المحطات التي تستخدم هذه الطريقة للتحكم بانبعاثات ثنائي أوكسيد الكبريت وإنتاج منتج ثانوي مهم، تكون المشكلة الأساسية هي تجميع المواد الصلبة على السطوح في جهاز الغسيل.

Report

Written by Daleda Arafa

What do you think?

Leave a Reply