Tretman otpadnih gasova

Otpadni gasovi koji zahtevaju tretman nastaju: u postupcima na "normalnoj" temperaturi kao to su proizvodnja i obrada reakcione smese. Glavni kontaminanti u ovim postupcima su- isparljiva organska jedinjenja kao to su rastvarai- neorganska jedinjenja kao to su halogenovodonici,, vodonik-sulfid, amonijak, ugljen-monoksid- estice u obliku praine postupcima sagorevanja gde su glavni kontaminanti - estice u obliku pepela i praine koje sadre a i metalne okside- dimne gasove kao to su ugljen-monoksid, halogenovodonici oksidi sumpora, oksidi azota i dr. Nastali gasovi se tretiraju sa dva pristupadeo komponenata otpadnog gasa se vraa nazad u proces ili se koristi u nekom drugom postupku bilo kao sirovina bilo kao energent jedini cilj je smanjenje koncentracije kontaminanata.Ekonomski je isplativo izdvajati sledea jedinjenja iz otpadnih gasova VOC vraanje iz para rastvaraa ili para nisko kljuajuih proizvoda VOC se mogu koristiti kao energenti u incineratorima ili parnim kotlovima hlorovodonik koji se prevodi u hlorovodoninu kiselinu amonijak koji se reciklira u proizvodni proces sumpor-dioksid koji se prevodi u sumpornu kiselinu, sumpor ili gips praina koja sadri veliku koliinu sirovina ili krajnjeg proizvoda

Tehnike koje se koriste za vraanje VOC -a i neorganskih jedinjenjaOdvajanja membranomOdvajanje gasova membranom zasniva se na selektivnoj permeabilnosti organskih jedinjenja kroz membranu ili na razliitoj brzini difuzije. Organske pare imaju znaajno veu brzinu permeacije nego kiseonik, azot, vodonik ili ugljen-dioksid (10 do 100 puta). Komprimovana struja otpadnog gasa se proputa kroz membranu. Obogaeni permeat se moe vratiti nazad metodama kondenzacije ili adsorpcije ili se moe smanjiti koliina kontaminanata katalitikom oksidacijom. Proces je posebno pogodan za visoke koncentracije para organskih jedinjenja. Meutim, nedostatak ove metode je to retentat (gas koji nije proao kroz membranu) zahteva dodatne metode za preiavanje da bi se postigle traene koncentracije dozvoljene emisije. Da bi se ostvarila neophodna razlika u pritisku izmeu sirovine i permeata (0.11 MPa), sistem radi ili tako to se sirovi gas uvodi pod povienim pritiskom ili se na delu gde izlazi permeat primenjuje vakuum (oko 0.2 kPa). U nekim sluajevima se primenjuje kombiacija ova dva pristupa.

Prilikom koncentrovanja para u membranskom postupku postoji opasnost dostizanja koncentracije eksplozivne smee te stoga ovaj postupak zahteva posebnu panju. Membranski postupak se primenjuje u hemijskoj industriji, petrohemijskoj industriji, rafinerijama i farmaceutskoj industriji za vraanje para rastvaraa ili para goriva iz otpadnog gasa ili isputenih gasova. monomeri olefina u proizvodnji poliolefina vinilhlorid u proizvodnjiPVC-a pare rastvaraa i ugljovodonika prilikom punjenja tankova ugljovodonici iz ventilacionog sistema rafinerije i iz gasa u rafineriji vodonik nastao u rafinerijskim postupcima

Kondenzacija je tehnika koja eliminie pare iz otpadnog gasa sniavanjem temperature gasa ispod take oroavanja pare supstance koja se uklanja. U zavisnosti od temperaturnog opsega rada razlikujemo razliite tipove kondenzacije: kondenzacija hlaenjem koja se koristi za hlaenja do 25 C (vazduhom ili vodom) kondenzacija hlaenjem (sistem friidera) koja koristi isparavanje komprimovanog gasa i koristi se do 2 C sistem so-led za temperature do -10 C teni amonijak - so koristi se za kondenzacione temperature do - 40 C kriogene kondenzacije sa kondenzacionim temperaturama do -120 C mada se u praksi uglavnom koriste izmeu -40 i -80 C.Kondenzacija se moe izvoditi u direktnom kontaktu izmeu gasa i tenosti za hlaenje ili indirektno u kontaktu sa izmenjivaem toplote. Indirektna kondenzacija je pogodnija metoda jer direktna kondenzacija zahteva dodatni stepen preiavanja.

Najee korieni izmenjivai toplote koji se koriste za kondenzaciju su cevni izmenjivai toplote. Poboljanje njihove efikasnosti se postie sistemom sa dva izmenjivaa pri emu se u prvom izmenjivau kao sredstvo za hlaenje koristi hladan gas ili voda a u drugom izmenjivau se koristi neka od ranije navedenih tenosti za hlaenje.

Ovaj tip kondenzacije se primenjuje za struju vazduha zasienu isparljivim organskim jedinjenjima sa visokom takom rose i za mirisne supstance (samo za one koje se rastvaraju u kondenzovanoj vodi koja deluje kao apsorpciono sredstvo). Glavna primena je u predtretmanu otpadnih gasova nakon ega slede druge metode kao to su adsorpcija, skruberi ili incineracija i u post tretmanu obogaene struje gasa kod membranske separacije ili stripinga otpadne vode.

Kriogena kondenzacija moe se koristiti za uklanjanje svih isparljivih organskih supstanci kao i za uklanjanje neorganskih isparljivih jedinjenja. Primenjene niske temperature omoguavaju visoku efikasnost kondenzacije tako da je ova tehnika pogodna za finalno preiavanje gasova. Usled opasnosti od mrnjenja vode gasovi pre kriogene kondenzacije moraju biti osloboeni vode.

Adsorpcija je heterogena reakcija u kojoj se molekuli gasa zadravaju na vrstoj povrini adorbenta koji pokazuje afinitet prema specifinim molekulima i na taj nain ih uklanja iz efluenta. Kada se povrina adsorbenta zasiti, adsorbovani molekuli se desorbuju u delu procesa koji se naziva regeneracija adsorbenta. Nakon desorpcije kontaminant izlazi u veoj koncentraciji i moe se vratiti u proces ili se unititi nekim drugim postupkom. Glavni tipovi adsorpcionih sistema su adsorpcija na sloju adsorbenta adsorpcija u fluidizovanom sloju adsorpcija u pokretnom sloju adsorpcija sa izmenom pritiskom

Adsorpcija na sloju adsorbenta se najee koristi. Otpadni gas se hladi radi uklanjanja vode kondenzacijom a nakon toga se proputa preko sloja adsorbenta. Sa kolone izlazi preien gas. Da bi se omoguio kontinualan rad sistema obino se radi sa dve ili vie kolone napunjene adsorbentom pri emu je jedna kolona u radu a ostale se regeneriu. ili su na stand-by modu.

Adsorpcija na fluidizovanom sloju koristi protok gasa (0.81.2 m/s) za odravanje adsorbenta u fluidizovanom sloju. Ovi sistemi zahtevaju adsorbente koji su mehaniki otporni (odnosno ne usitnjavaju se tokom rada). Ovi sistemi rade sa kontinualnim sistemom adsorpcije - desorpcije odnosno adsorbent se regenerie u izmenjivau toplote ispod adsorbenta i pneumatski se vraa u fluidizovani sloj.

U sistemima sa pokretnim slojem adsorbent se kontinualno uvodi na vrhu adsorbera i prolazi kroz struju gas a koji se kree u suprotnom smeru. Zasieni adsorbent sa dna suda se kontinualno prenosi u sistem za regeneraciju

Adsorpcija sa izmenom pritiskom se zasniva na proputanju gasa pod pritiskom kroz sloj sorbenta pri emu dolazi do adsorpcije kontaminanata. Nakon zasienja kolona se otputa na normalan pritisak pri emu dolazi do desorpcije kontaminanta. Desorpcija moe biti potpomognuta vakuumom i onda se takav sistem naziva adsorpcija sa izmenom vakuumom. Slino adsorpciji na sloju adsorbenta i ovaj sistem se konstruie sa vie kolona od kojih je jedna u radnom reimu. Tipini adsorbenti koji se koriste u industriji su: granulisani aktivni ugalj koji se najee koristi i nije ogranien na polarna ili nepolarna jedinjenja. GAC moe biti impregniran sa oksidantima kao to je KMnO4 ili sa jedinjenjima sumpora za uklanjanje tekih metala zeoliti ije osobine zavise od strukture i naina sinteze i mogu raditi kao molekulska sita, kao jonoizmenjivai ili kao hidrofobni adsorbenti za adsorpciju VOC-a makroporozne estice polimera koje ne pokazuju visoku selektivnost prema VOC silika gel natrijumovi alumosilikati

Primena adsorpcije obuhvata: regeneraciju i vraanje u proces VOC (sirovina, rastvaraa, proizvoda i dr.) najee kao stepen koncentrovanja u preiavanju ili kao pomona operacija nakon membranske separacije smanjenje koncentracije kontaminanata (opasnih supstanci, mirisnih supstanci, tragova u gasovima) koji se ne mogu recirkulisati ili drugaije koristiti - najee se koristi GAC koji se spaljuje u incineratorima kao zatitni filter na kraju tretmana otpadnih gasovaAdsorpcione tehnologije se primenjuju u postupcima:

odmaivanja bojenja sprejom ekstrakcija rastvaraem presvlaenja metala bojenja papira farmaceutskoj industriji tretmanu gasa koji nastaje kao proizvod sagorevanja

LEL Lower explosion limit donja granica eksplozivnosti

Vlano ispiranje (skrubing) ili apsorpcija je transfer mase izmeu rastvornog gasa i rastvaraa (najee vode) u meusobnom kontaktu. Fiziko ispiranje se primenjuje u postupcima regeneracije hemikalija dok se u postupcima smanjenja kontaminanata preteno primenjuje hemijsko ispiranje. Fiziko hemijsko ispiranje se nalazi izmeu. Kontaminanti se rastvaraju u apsorpcionoj tenosti i ukljuuju u reverzibilnu hemijsku reakciju koja omoguava regeneraciju gasovite faze. Glavne primene apsorpcionih postupaka su: uklanjanje gasovitih polutanata kao to su halogenovodonici, sumpor-dioksid, amonijak, vodonik-sulfid i isparljive organske supstance (fiziko ispiranje) uklanjanje sumpor-dioksida i halogenovodonika (hemijsko ispiranje i fiziko-hemijsko ispiranje) uklanjanje praine sa nekim tipovima skrubera (fiziko ispiranje)

Zavisno od polutanata koji se uklanjaju primenjuju se razliite tenosti za ispiranje: voda za uklanjanje rastvaraa i gasova kao to su halogenovodonici ili amonijak sa ciljem ponovne upotrebe ovih kontaminanata alkalni rastvori za uklanjanje kiselih komponenata kao to su halogenovodonici, sumpor-dioksid, fenoli, hlor; takoe se koriste kao sekundarni skrubing za uklanjanje tragova halogenovodonika nakon prve faze vodene apsorpcije alkalni rastvori sa oksidacionim sredstvima tj. alkalni rastvori sa natrijum-hipohloritom, hlorom, vodonik-peroksidom ili ozonom rastvor natrijum-hidrogensulfita za uklanjanje mirisnih supstanci (aldehida) rastvor natrijum-sulfida Na2S4 za uklanjanje ive kiseli rastvori za uklanjanje amonijaka ili amina monoetanolamini i dietanolamini pogodni za apsorpciju i regeneraciju vodonik-sulfida

Apsorpcija se esto koristi kao tehnika za regeneraciju proizvoda ili sirovina iz otpadnih gasova koji imaju visoku koncentraciju isparljivih organskih supstanci. Posebno je pogodna za organska jedinjenja rastvorna u vodi kao to su alkohol, formaldehid, aceton i dr.Primena apsorpcije kao metode kontrole zagaenja zavisi od: vrednosti regenerisanog polutanta cene odlaganja otpadne vode traene efikasnosti uklanjanja koncentracije polutanta u otpadnom gasu dostupnosti pogodnog rastvaraa/hemijskog reagensa za apsorpciju

Biofilter pojednostavljeno predstavlja sloj organskog materijala najee smeu komposta i iverja (strugotine) drveta dubine 25 do 50 cm. Prilikom prolaska vazduha kroz biofilter mikroorganizmi na organskom materijalu oksiduju gasove neprijatnog mirisa do CO2 i vode. Efikasnost biofiltera je u najveoj meri u funkciji vremena zadravanja tretiranog gasa na biofilteru (kontaktnog vremena i sadraja vlage na materijalu. Vreme zadravanja zavisi od konstrukcije filtera dok se sadraj vlage moe poveati ovlaivanjem gasa koji se tretira.

Otvoreni biofilteri se sastoje od sloja poroznog materijala ispod koga se nalazi sistem slavina za uvoenje gasa koji se tretira. Ovakvi filteri zahtevaju due vreme zadravanja i zbog toga su gabaritno vei. Koriste se za manje protoke gasova. Biofilteri imaju ogranienu primenu u regionima sa niim temperaturama. Biofilteri se koriste u hemijskoj i petrohemijskoj industriji kao i u fabrikama za tretman komunalnih otpadnih voda. Ova tehnika uklanja lako biorazgradive komponente iz otpadnih gasova kao to su: amini, ugljovodnici, vodonik-sulfid, toluen, stiren i mirisni kontaminanti. Biofiltracija je pogodna metoda za niske koncentracije polutanata lako rastvornih u vodi. Meutim, nisu pogodni za sisteme kod kojih je vei broj razliitih kontaminanata ili kod kojih se sadraj kontaminanata menja. Pored toga ne mogu se koristiti za razgradnju metana jer je njegova degradacja suvie spora i zahtevala bi mnogo vee dimenzije biofiltera.

Bioskrubing kombinuje vlano ispiranje gasa (apsorpciju) i biodegradaciju. Voda za ispiranje gasa sadri mikroorganizme koji mogu da oksiduju tetne komponente u gasu. Stoga da bi mogla da se primeni ova tehnika potrebno je da: se komponente koje treba razgraditi mogu ukloniti ispiranjem sa vodom su komponente uklonjene ispiranjem sa vodom biorazgradive pod aerobnim uslovima

Bioreaktor se dizajnira slino sistemu sa aktivnim muljem. Smea vode i aktivnog mulja se recirkulie u reaktor, kupi kontaminante koji se zatim degradiraju u aerisanom tanku sa aktivnim muljem. Toranj za ispiranje gasa se dizajnira tako da kontaktno vreme bude oko 1 sekunde. Bioskruberi se vrlo esto dizajniraju tako da se kombinuju sa aeracionim tankom u sistemu za aeraciju sa aktivnim muljem u sistemu za tretman otpadne vode. Mikroorganizmi se najee razvijaju adaptacijom biofiltera nakon nekoliko nedelja rada. U nekim sluajevima se mikroorganizmi razvijaju u fermentorima kao to je sluaj u uklanjanju jedinjenja koja sadre sumpor (merkaptani, vodonik-sulfi, dimetilsulfid) ili hlorovane ugljovodonike ( hlorovane metane i etane).Bioskrubing ima slinu primenu kao i biofilteri.

Biotrikling (kapajui biofilteri) rade na slinom principu kao i bioskrubing. Za razliku od bioskrubinga u ovom sluaju mikroorganizmi su fiksirani na nosau koji se nalazi u reaktoru. Vodena faza kontinualno cirkulie preko sloja inertnog materijala na kome se nalaze vezani mikroorganizmi. Pakovanje reaktora moe biti razliito (prstenovi, ili strukturna pakovanja). Nakon izbora materijala za pakovanje reaktora mora se proveriti da ak i u sluaju formiranja mulja nee doi do zaguenja reaktora. Povrina pakovanja mora biti takva da dolazi do adhezije mikroorganizama. Polutanti iz otpadnog gasa i kiseonik se apsorbuju u vodenoj fazi i prenose u mikroorganizme gde dolazi do bioloke transformacije.

Termika oksidacija je oksidacioni proces u kome se sagorevaju gasovi i mirisne supstance u otpadnom gasu zagrevanjem smee kontaminanata sa kiseonikom ili vazduhom ispod njihove take samozapaljenja. Termika oksidacija se izvodi u odgovarajuim peima na visokoj temperaturi dovoljno vremena da se kontaminanti prevedu u ugljen-dioksid i vodu. Vreme zadravanja, temperatura (izmeu 200 i 400 C ispod take paljenja), turbulencija kojom se obezbeuje meanje i dostupnost kiseonika su glavni faktori koji utiu na efikasnost procesa termike oksidacije. Kada su prisutni halogenovani ugljovodonici mora se voditi rauna o uslovima tako da ne doe do stvaranja dioksina mada prilikom oksidacije nastaje zanemarljiva koliina dioksina. Tipini uslovi su: vreme zadravanja 1 s temperatura 1100 C sadraj kiseonika >3 %Nakon oksidacije postavljaju se alkalni skruberi da bi se uklonili nastali halogenovodonici.

Razlikujemo dva osnovna tipa reaktora za termalnu oksidaciju: pravi reaktori koji se sastoje od odeljka za oksidaciju kod kojih nema regeneracije toplote regenerativne reaktore kod kojih imamo nekoliko stepena:- otpadni gas ulasi u reaktor preko ulaza i prolazi kroz odeljak za regeneraciju toplote - u odeljku za regeneraciju toplote gas prolazi kroz keramiki matriks gde se zagreva do temperature bliske temperaturi oksidacije- ulazi u odeljak za oksidaciju koji se odrava na temperaturi od oko 800 C pomou gorionika. Osloboena toplota smanjuje potronju goriva za gorionike- proizvodi oksidacije naputaju taj odeljak i prolaze kroz drugi keramiki matriks gde prenose termalnu energiju keramici i omoguavaju da se taj matriks koristi za zagrevanje nove koliine gasa- preieni gas izlazi kao ohlaen iz reaktoraUsled relativno visoke temperature sagorevanja i velikog vika vazduha nastaje mala koliina ugljen-monoksida i azotovih oksida. Ovakvi sistemi su pogodni za velike brzine protoka (preko 200 Nm3/s).

Termika oksidacija se moe koristiti za smanjenje emisije isparljivih organskih jedinjenja kod skoro svih izvora ovih jedinjenja ukljuujui gasove koji izlaze iz reaktora, destilacije, operacije sa rastvaraima i operacije koje se izvode u peima, sunicama i dr. Nedostatak ovoga postupka je to tolerie male fluktuacije u protoku i sadraju otpadnoga gasa. Za vee fluktuacije protoka i sadraja koristi se sagorevanje otpadnog gasa plamenom. Pogodna je za manje procese koji daju otpadni gas sa srednjim do visokim sadrajem organske materije u otpadnom gasu.Koristi se u: uvanju i rukovanju sa proizvodima rafinerije ienju rezervoara (cisterni, bari i tankera) procesima kod kojih se u reaktoru oslobaa visoka koncentracija organskih supstanci u otpadnom gasu industriji boja industriji guma i polimera industriji fleksibilnih vinil i uretanskih premaza tretmanu opasnog otpada

Katalitika oksidacija radi na slinom principu sa glavnom razlikom to nakon prolaska dela za sagorevanje gasovi prelaze preko sloja katalizatora. Katalizator deluje tako to omoguava konverziju na nioj rekcionoj temperaturi nego to je to sluaj kod termike oksidacije. Pored toga primena katalizatora omoguava manje dimenzije reaktora.

Otpadni gasovi se zagrevaju na 300500 C pre ulaska u sloj sa katalizatorom. Maksimalno dizajnirana temperatura u delu sa katalizatorom je oko 500700 C. Sistemi za katalitiku oksidaciju se razlikuju po dizajnu kontakta sa katalizatorom. Koriste se reaktori sa slojem katalizatora i reaktori sa fluidizovanim slojem katalizatora. Reaktori sa slojem katalizatora koriste monolitni katalizator ili pakovani kaalizator. Monolitni katalizator je porozan vrsti blok koji ima paralelne kanale postavljene u pravcu strujanja gasa. Njegova prednost je to daje manji pad pritiska i manje gubljenje materijala u procesima aktiviranja i gaenja reaktora. Pakovani katalizatori se sastoje od estica koje se nanose na odgovarajui nosa i smetaju u tube ili u plitka korita preko kojih prelazi otpadni gas. Reaktori sa fluidizovanim slojem imaju prednost u velikoj brzini transfera mase mada se kod njih belei vei pad pritiska. Pored toga ovaj tip reaktora je tolerantniji prema prisutnim esticama u otpadnom gasu nego pakovani reaktori. Nedostatak ovoga tipa reaktora je troenje katalizatora usled drobljenja.

Katalizatori za oksidaciju isparljivih organskih jedinjenja su plemeniti metali kao to su platina, paladijum i rodijum nanet na keramiku ili metal ili meoviti oksidi naneti na mehaniki vrst nosa kao to su oksidi bakra, hroma, mangana, nikla ili kobalta. Za gasove koji sadre hlorovana jedinjenja koriste se katalizatori na bazi hrom-oksida na aluminijum-oksidu, kobalt-oksid i bakar-oksid na mangan-dioksidu.Katalizatori na bazi platine se koriste za gasove koji sadre jedinjenja sumpora dok se ovi katalizatori brzo deaktiviraju kod hlorovanih ugljovodonika u gasovima. Prisustvo katalitikih otrova ili estica koje dezaktiviraju katalizatore moe imati znatan uticaj na proces katalitike oksidacije i radni vek katalizatora. Katalitika oksidacija je pogodna metoda za sisteme sa manjim zapreminama otpadnog gasa, kod kojih su male varijacije u tipu i koncentraciji isparljivih organskih jedinjenja i gde nisu prisutni katalitiki otrovi i kontaminanti koji se mogu taloiti na katalizatoru.

Spaljivanje je visoko temperaturni proces oksidacije koji se koristi za spaljivanje otpadnih gasova u industrijskim procesima. Razlikujemo dva sistema za spaljivanje podignute gorionike gorionike na zemljiPodignuti gorionici imaju vee kapacitete od sistema za spaljivanje na zemlji. Oni se primenjuju za sisteme kod kojih otpadni gasovi prolaze kroz dimnjake visine od 10 do preko 100 metara i sagorevaju se na vrhu dimnjaka. Plamen se izlae atmosferskim uticajima (vetru, taloenju i dr.). Ovakvi plamenici se dizajniraju za velike kapacitete (stotine tona na sat) i mogu se koristiti i zavee fluktuacije u protoku.

Svaki sistem za spaljivanje se sastoji od ulaza otpadnih gasova iji se protok moe poveati dodavanjem nekog drugog gasa. Na ulasku u dimnjak se nalazi sistem za sakupljanje kondenzata i uvuene vode. Inicijalni plamen se postie pomou gasovitog ili tenog goriva i vazduha u pilot gorioniku. Postojanje ovoga gorionika je neophodno jer standardi zahtevaju stalno prisustvo plamena i on spreava da se plamen ugasi usled vremenskih uslova ili promene u koncentraciji izlaznih otpadnih gasova. Ovaj plamen pali otpadni gas koji izlazi iz dimnjaka. Da se plamen ne bi vraao u dimnjak na vrhu dimnjaka se nalazi zaptiva. Kako bi se poveao udeo vazduha usled turbulencije i potpomogao proces sagorevanja na vrhu dimnjaka se ubrizgava vodena para pomou rasprivaa.

Gorionici na zemlji se rasporeuju horizontalno i mogu biti u otvorenom ili zatvorenom sistemu. Primenjuju se za manje kapacitete otpadnih gasova (desetak tona na sat) i koriste se za sagorevanje otpadnih gasova sa svih taaka u procesu proizvodnje.

Spaljivanje se koristi u industriji prerade nafte i petrohemiji za bezbedno unitavanje vika zapaljivih gasova i para kada ne postoji mogunost njihove regeneracije. Isparljiva jedinjenja iz ventilacije, pumpi i kompresora se sakupljaju i odvode u dimnjak za spaljivanje. Pored toga ovaj sistem se koristi kao sigurnosna mera u postupcima anaerobne digestije mulja (kod koje se generie metan). Dok se podignuti gorionici koriste kao sigurnosna mera i pomono spaljivanje gasa, gorionici na zemlji se rutinski koriste za unitavanje toksinih materija prisutnih u gasu.

prednostinedostatciefikasan sistem za potpuno uklanjanje organskih kontaminanatapodesan za sisteme kod kojih postoji fluktuacija u protoku i sastavu gasanema kontrole emisije halogenovodonika, oksida azota i sumpora kao i ugljen-monoksidatoplota osloboena u procesu sagorevanja se gubivisoki trokovi modifikacijepotrebni supresanti dima

estino zagaenje u gasovima potie od estica praine, tekih metala i nihovih jedinjenja, aerosola, magle i ai. Ova estina zagaenja se vrlo esto javljaju u gasovima u hemijskoj industriji. estice praine i tekih metala se javljaju pri operacijama kada se rukuje sa vrstim materijalima (mlevenje, transport, homogenizacija) kao i u otpadnim gasovima termoelektrana ili fabrika za spaljivanje otpada. Aerosol i magla se javljaju u toku reakcija i obrada reakcionih smea.

Najjednostavniji sistem za uklanjanje suspendovanih etica iz otpadnih gasova predstavljaju separatori kod kojih se gas uvodi u odeljke gde pod dejstvom gravitacione sile dolaz do odvajanja aerosola i estica praine. Efikasnost separatora se moe poboljati smanjenjem brzine gasa to se postie pregradama, lamelama ili postavljanjem metalnih gaza. Separatori se postavljaju kao prva faza za razliite sisteme preiavanja ispred filtera, skrubera i tornjeva za hlaenje gasa. Uloga im je da grubo uklone abrazivne estice iz otpadnog gasa i da spree uvlaenje vode u dalji tretman nakon preiavanja gasa ispiranjem.

Cikloni koriste inerciju za uklanjanje estica iz struje gasa dajui im centrifugalnu silu unutar koninog suda. Oni kreiraju dvostruki vorteks unutar tela ciklona. Dolazei gas se potiskuje u cirkularno kretanje nanie pored unutranje obloge ciklona. Sa dna ciklona gas kree uvis spiralnim kretanjem u sredini ciklona. estice iz struje gasa se centrifugalnom silompotiskuju ka zidovima ciklona. Vee estice dospevaju do zida ciklona i sakupljaju se u levku na dnu ciklona. Manje estice podie struja gasa koji se sa dna ciklona kree uvis i odnosi ih sa sobom.

Cikloni se koriste za uklanjanje estica veih od 10 m, mada su razvijeni cikloni visoke efikasnosti koji se mogu koristiti za estice vee od 2.5 m .Cikloni sami po sebi nisu dovoljni da ispune zahteve koje regulativa o zagaenju vazduha postavlja ali se po pravilu postavljaju kao zatita (uklanjaju estice) pre mnogo skupljih tehnika kao to su elektrostatiki precipitatori ili filteri od tkanina. Posebno se koriste nakon sprej suenja, nakon mlevenja i kalcinisanja. Gasovi iz procesa u kojima dolazi do sagorevanja fosilnih goriva se obino proputaju kroz sistem koji se sastoji iz vie ciklona ime se poveava efikasnost tako da se mogu ukloniti ak i estice manje od 2.5 m.

prednostinedostatcijednostavnost instalacijemogunost vraanja sirovinanema pokretnih delova tako da je jednostavno odravanjemali prostorni zahteviniska efikasnost u uklanjanju sitnijih estica PM

Elektrostatiki precipitatori se koriste za uklanjanje finih estica iz struje vazduha. Pri ulasku u elektrostatiki precipitator estice suspendovane u struji otpadnog gasa se naelektriu i zatim se uklanjaju pod dejstvom elektrinog polja. Jedinica za precipitaciju se sastoji od pregrada za distribuciju vazduha, elektrode na kojoj se odigrava pranjenje i kolektorske elektrode, sistema za ienje nataloenih estica i kolektorskih levaka. U ESP-u se primenjuje jednosmerna struja visokog napona (100 000 volti) na elektrodi koja naelektrie estice koje se zatim vezuju na suprotno naelektrisanu elektrodu.

U tipinoj ESP jedinici imamo vei broj kolektorskih elektroda koje se sastoje od grupe velikih rektangularnih metalnih ploa postavljenih paralelno. Vrlo esto ima nekoliko stotina ploa koje imaju povrinu od nekoliko desetina hiljada kvadratnih metara. Redovi ianih elektroda za pranjenje su obeeni izmeu kolektorskih ploa. ice nose negativno naelektrisanje dok su ploe uzemljene i tako postaju pozitivno naelektrisane.

estice koje se vezuju za kolektorsku elektrodu se periodino uklanjaju drmanjem ploa ili kuckanjem ploa. Kuckanje je mehanika tehnika za odvajanje vezanih estica sa ploa koje su presvuene slojem estica debljine do 6 mm. Kuckanje je ili impulsno ili vibracionog tipa. Odlepljene estice se sakupljaju na dnu precipitatora u levkastom spremitu i odatle se odlau. Elektrostatiki precipitator moe uklanjati estice do 1 m sa efikasnou preko 99 %. Njegova efikasnost u uklanjanju leteeg pepela u termoelektranama ga ini nezamenljivm u tretmanu gasova koji nastaju sagorevanjem fosilnih goriva.

Vlani elektrostatiki precipitator radi na slinom principu kao i suvi ESP sa tri faze. U prvoj fazi se estice naelektriu, u drugoj fazi se sakupljaju na kolektorskoj elektrodi i u treoj fazi voda skida sakupljene estice sa elektrode. Za razliku od suvog ESP-a kod koga se talog skida kuckanjem kod VESP-a se kolektorska elektroda kontinualno ispira vodom. Ispiranje elektrode smanjuje otpor i VESP se koristi za sakupljanje manjih estica koje je tee uhvatiti suvim ESP-om. VESP se koristi kao finalna metoda za preiavanje gasa koja uklanja najfinije estice i estice kisele magle.

Vlani skruberi se mogu koristiti i za uklanjanje estica. Koriste se sline konstrukcije kao kod vlanog ispiranja gasa (apsorpcije gasa).

Kod platnenih filtera otpadni gas se proputa kroz gusto tkane ili filcane vree kod kojih se estice sakupljaju na tekstilu mehanizmom sejanja ili nekim drugim mehanizmom. Filteri mogu biti u obliku ponjava, patrona ili vrea sa veim brojem individualnih filtera koji se zajedno nalaze u grupi filtera. Kola praine koji se formira na platnu znatno poveava efikasnost filtera. Meutim, operacioni uslovi su jako bitni pri izboru materijala za izradu filtera. Praktina primena platnenih filtera zahteva veliku povrinu filtera da bi se spreio pad pritska u sistemu za preiavanje. Veliki pad pritiska moe dovesti do probijanja platna to dovodi do fugitivne emisije praine. Veliina postrojenja je odreena odnosom zapremine struje vazduha i povrine filtera. Visoka koncentracija praine u vazduhu zahteva vei sistem za filtriranje da bi se spreio vei pad pritiska.

Katalitika filtracija je eliminacija gasovitih komponenata praena odvajanjem estica. Razlika je u materijalu koji se koristi za filtraciju. U ovom sluaju platno se presvlai katalizatorom na bazi titana i vanadijuma koji katalizuju razgradnju polutanata. Odvojene estice se uklanjaju i odlau posebno. Katalitiki filteri se sastoje iz ekspandovanog politetrafluoroetena na kome je nanet katalizator. Instalira se modularno u postrojenju sa platnenim filterom. Glavni kontaminanti za koje se koristi ovaj tip preiavanja su dioksini i furani. Meutim, ovaj sistem se moe koristiti i za polihlorovane bifenile (PCB), polihlorovane benzene, isparljiva organska jedinjenja i hlorovane fenole.

Dvostepeni filter za prah koristi metalne gaze kao filtracioni materijal. Filterski kola se gradi u prvoj fazi filtracije a glavna filtracija se odvija u drugom delu. Zavisno od pada pritiska drugi stepen se isti i sistem sviuje izmeu dva stepena (stepen jedan postaje stepen dva i obrnuto). Mehanizam ienja je integrisan u sistem. Praina pada na dno odakle se uklanja. Metalna gaza ima vei kapacitet nego platneni filteri te je stoga potrebna manja povrina.

High-efficiency particulate absorber HEPA-Filter je papirni ili filter od staklenih vlakana sa gustim pakovanjem. Struja gasa prolazi kroz filter na kome se sakupljaju estice. Talog koji se formira poveava efikasnost filtera. Materijal od koga se izrauje filter se nabira kako bi se smanjio odnos protoka i povrine. Najee se koriste elije sa sanducima ili cilindrima. U elijama sa sanducima nabrani medijum se postavlja u vrsti okvir konstruisan od drveta ili metala. U cilindrinim sistemima metalni poklopac zatvara jednu stranu filtera. Gas struji spolja ka unutranjosti filtera. Ovi filteri zahtevaju prethodno ienje i uklanjanje estica nekom od ranije navedenih metoda. Naime oni predstavljaju poslednju komponentu u sistemu za preiavanje gasova. HEPA filteri se ne mogu istiti jer ienje moe uzrokovati oteenje filtera ve se nakon znatnijeg pada pritiska zamenjuju. HEPA filteri se primenjuju za submikronske estice (0.12 do 0.3 m) kao i za opasne zagaivae kao to su teki metali.

Najee korieni odmagljivai su mreasti uloci koji se sastoje od tkanih ili upletenih metalnih ili sintetskih vlakana. Vlakna mogu imati sluajan ili definisan raspored. Odmagljivai se postavljaju na vrhu kolone (skrubera) sa zadatkom da sakupljaju aerosol ili kapljice tenosti. Pored toga odmagljivai sakupljaju i estice. estice se sakupljaju u sloju vlakana i vremenom dolazi do zaepljenja, tako da je neophodno ispiranje mlazom vode. Ukoliko se sakupljaju samo kapljice i aerosol odmagljiva se uobiajeno samoisti odnosno neistoe se dreniraju sa sakupljenom tenou. Ovaj tip filtera radi na mehanikom sudaru i zavistan je od brzine protoka. Visoko efikasni odmagljivai se mogu koristiti kao primarni tretman u nekim industrijama. Predstavljaju jako efikasan sistem u pogledu smanjenja potronje vode i ekonomike u procesima gde se izdvajaju magliasti proizvodi kao to je sumporna kiselina, jedinjenja nikla, natrijum-hidroksid, azotna kiselina i jedinjenja hroma. Odmagljivai se ee koriste kao sekundarni tretman u vlanim skruberima kada se postavljaju na vrhu skrubera da spree ulazak rastvaraa za ispiranje u izlazei gas koji se isputa u vazduh. Odmagljivai sakupljaju kapljice koje koalesciraju i vraaju se nazad u kolonu.

Poseban znaaj u tretmanu otpadnih gasova nastalih u procesima sagorevanja u velikim termoelektranama imaju uklanjanje oksida sumpora i azota. Reakcioni princip desulfurizacije sa injektiranjem sorbenta zasniva se na uvoenju reaktivnog materijala i njegovom dispergovanju u struji gasa. Ovaj materijal reaguje sa oksidima sumpora dajui vrsti proizvod koji se nakon toga uklanja iz struje gasa. Najee korieni sorbenti su: kre natrijum-bikarbonat natrijum-karbonatIzbor sorbenta zavisi od dostupnosti materijala. U veini sluajeva to su prirodno dostupni materijali kao to su krenjak, dolomit ili hidratisana jedinjenja dobivena iz ovih materijala. Ovi sorbenti su efikasni i za uklanjanje drugih kiselih gasova kao to je hlorovodonik i fluorovodonik. Primenjuju se tri tehnike injektiranja sorbenta: injektiranje suvog sorbenta polusuvo injektiranje injektiranje krenog mleka

U postupku injektiranja suvog sorbenta sorbent se injektira u struju gasa ili se dodaje u reakcionom tornju. Ukoliko se sorbent injektira u struju gasa to moe biti na razliitim mestima u zavisnosti od temperature gasa i optimalnih uslova reakcije. injektiranje krenjaka u pe na temperaturi izmeu 1100 i 1250 Cinjektiranje gaenog krea u izmenjiva toplote na temperaturi oko 550 Cinjektiranje gaenog krea u zoni visoke vlanosti na temp. 515 C iznad zasienja gasaInjektiranje NaHCO3 na temperaturi izmeu 130 i 180 C ili kada filter dozvoljava na 400 C

Kod polusuvog injektiranja sorbent se dodaje kao suspenzija ili rastvor u reaktor na takav nain da tenost kontinualno isparava tokom reakcije. Kao rezultat nastaje suvi proizvod koji se sakuplja na dnu suda ili u odeljku za uklanjanje estica (ESP ili platneni filteri).

U vlanom postupku SO2 se uklanja direktnim kontaktom sa vodenom suspenzijom fino samlevenog krenjaka (krenim mlekom) nakon prolaska kroz sistem za uklanjanje estica i izmenjivaa toplote. Isprani gas nakon toga prolazi kroz odmagljiva i odlazi kroz dimnjak u atmosferu. Reakcioni proizvod se odvodi iz apsorbera na odvodnjavanje i dalje procesuira. Proces se sastoji iz: apsorpcije SO2 ispiranjem suspenzijom u pH opsegu od 4 do 5,5 pri emu primarno nastaje kalcijum-bisulfit Ca(HSO3)2 oksidacije bisulfita do sulfata kristalizacije nastalog gipsa CaSO4 x 2 H2O odvajanja kristala gipsa od rastvora

Redukcija emisije azotovih oksidaSelektivna redukcija azotovih oksida ukljuuje injektiranje azotovih jedinjenja kao to su amonijak ili vodeni rastvor amonijaka, rastvor uree ili cijanamid. Postoje dve varijante selektivne redukcije azotovih oksida: selektivna nekatalitika redukcija i selektivna katalitika redukcija

4 NO + 4 NH3 + O2 = 4 N2 + 6 H2O 2 NO2 + 4 NH3 + O2 = 3 N2 + 6 H2O

U SNCR redukcioni agens se injektira u zoni u kojoj gas dostie temperaturu izmeu 930 i 980 C . U ovom sluaju injektiranje redukcionog agensa se izvodi pre ostalih tretmana odmah nakon sagorevanja. Kljuni parametri optimizacije: temperatura - ispod pomenutog nivoa dolazi do oksidacije amonijaka do NO i emisije amonijaka NH3/NOx molarni odnos treba da bude izmeu 0.5 i 0.9 Na viim odnosima dolazi do emisije amonijaka uz generisanje aerosola amonijum-hlorida vreme zadravanja koje mora da se odredi za maksimalan efekat suvie kratko zadravanje ponovo dovodi do emisije amonijaka

U sluaju SCR struja otpadnog gasa i injektirani agens se proputaju preko katalizatora na temperaturi izmeu 200 i 500 C zavisno od katalizatora. Molarni odnos reaktanata NH3/NOx se odrava ispod 1.1. Prednost ovoga sistema je to moe da se ugradi nakon drugih tretmana. DENOX proces koji moe biti nakon FGD (desulfurizacije). U ovom sluaju je potrebno gas dogrejati na potrebnu temperaturu. Glavne komponente katalizatora su titandioksid kao nosa modifikovan jedinjenjima vanadijuma, volframa i molibdena. Panju su privukle i modifikacije na bazi gvoe-oksida i modifikovanih zeolita.

Plemeniti metali od 150 do 300 Cvanadijum-pentoksid na titan-dioksidu od 300 do 450 Czeoliti od 450 do 600 C