ODPYLACZE FILTRACYJNE I ELEKTROSTATYCZNE

1. Podaj przykład z życia codziennego odpylacza filtracyjnego.

- odkurzacz

2. Wymień co jest główną częścią odpylaczy filtracyjnych oraz podaj materiał, z którego jest wykonana.

- worki filtracyjne z włókien naturalnych lub syntetycznych (bawełna, wełna, nylon, teflon, włókno szklane), papieru bądź bibuły

3. Krótko opisz na czym polega regeneracja filtrów.

- proces dynamicznego oddziaływania sił na warstwę filtracyjną, w wyniku czego wydzielony suchy pył zostaje usunięty

- wytworzenie strumienia powietrza o wstecznym kierunku przepływu, które zapewnia zrzucenie nagromadzonego pyłu

- wyróżniamy również regenerację polegającą na spłukiwaniu - działanie wody

4. Na czym polega „efekt sita”?

- do wnętrza worków filtracyjnych przechodzą tylko te cząstki (tu: oczyszczony gaz) powietrze, które mają kształt i rozmiar odpowiedni do wielkości porów worka i są przez te pory adsorbowane

- cząsteczki większe (czyli w tym przypadku zanieczyszczenia) od porów pozostają na zewnątrz

5. Co to jest „placek pyłowy”?

- warstwa zanieczyszczeń zgromadzona na worku filtracyjnym powstająca podczas odpylania filtracyjnego gazów i usuwana podczas regeneracji

TECHNOLOGIE WSTĘPNEGO OCZYSZCZANIA PALIW ZE ZWIĄZKÓW SIARKI

6. Wymień metody wstępnego oczyszczania paliw płynnych.

• katalityczne uwodornienie związków siarki do H₂S, który następnie jest usuwany z gazów metodą Clausa lub Stretforda

• procesy fizyczne (hydrorafinacja, hydroodsiarczanie)

• procesy chemiczne (rafinacja kwasem siarkowym)

• stosowanie sorbentu miedziowo-cynkowego

7. Na czym polega proces hydrorafinacji?

- proces technologiczny stosowany w celu usunięcia niepożądanych substancji m.in. usuwanie związków siarki z paliw ciekłych. Polega na katalitycznym uwodornieniu tych substancji np. siarkowodoru w temp. 300-420°C, ciśnienie 2-7 MPa, obecność gazu zawierającego 60-90% wodoru.

8. W jakich postaciach może występować siarka w węglu?

- w dwóch postaciach: jako piryt, czyli siarczek żelaza oraz w postaci siarki organicznej, chemicznie związanej z węglem.

9. Na czym polega biologiczne oczyszczanie paliw stałych?

- prowadzi do obniżenia zawartości siarki nieorganicznej i organicznej, co zależy od rodzaju zastosowanych mikroorganizmów. Metody biologiczne są szczególnie skuteczne w usuwaniu bardzo zdyspergowanego pirytu o cząstkach <1 µm, w przypadku gdy fizyczne metody odsiarczania nie dają dobrych rezultatów.

PRZEGLĄD ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA ATMOSFERYCZNEGO Z UWZGLĘDNIENIEM SEKTORÓW ICH POWSTAWANIA: ENERGETYKA, PRZEMYSŁ, TRANSPORT, SPALANIE ODPADÓW I INNE

10. Podział zanieczyszczeń + przykłady.

• Gazy i pary związków chemicznych, np. tlenki węgla (CO, CO₂), siarki (SO₂, SO₃) i azotu (NO_x), fluor (F), ozon (O₃), radon (Rn), amoniak (NH₃), węglowodory i ich pochodne chlorowe, fenole

• Drobne kropelki cieczy, np. kropelki zasad, kwasów, rozpuszczalników

• Drobne ciała stałe, np. popioły, pyły, związki metali ciężkich, sadze, stałe związki organiczne, azbest, pestycydy

• Mikroorganizmy, których ilość lub rodzaj nie jest charakterystyczny dla naturalnego składu powietrza, makroorganizmy (np. grzyby) wraz z produktami ich metabolizmu

11. Wymienić główne produkty zanieczyszczenia powietrza pochodzące ze źródeł naturalnych i ze źródeł antropogenicznych.

Produkty zanieczyszczenia powietrza pochodzące ze źródeł antropogenicznych :

• CO

• NO_x

• SO_x

• Węglowodory

• Pyły

Produkty zanieczyszczenia powietrza pochodzące ze źródeł naturalnych :

• SO₂

• H₂S

• NH₃

• CH₄

• CO₂

• CO

• Węglowodory

• Pyły

12. Budowa i działanie dioksyn.

- ogólna nazwa całego szeregu związków, zawierających dwa pierścienie benzenowe połączone poprzez jeden lub dwa atomy tlenu. Związki, w których występują dwa atomy tlenu, nazywa się dibenzenodioksynami,z jednym atomem tlenu- dibenzenofuranami. Każdy z pierścieni benzenowych może zawierać do czterech atomów chloru, oznaczonych zgodnie z numeracją atomów węgla, do których są przyłączone:

- powstają głównie przy spalaniu tworzyw sztucznych, chlorowanego papieru oraz olejów

- mają właściwości kancerogenne, niszczą DNA i mogą stanowić przyczynę uszkodzeń płodu.

13. Wymienić niebezpieczne produkty spalanie odpadów.

Chlorowodór, fluorowodór, tlenki azotu i siarki, tlenki węgla, trwałe związki organiczne (TZO), lotne węglowodory, pyły z zaadsorbowanymi związkami metali ciężkich (kadm, rtęć, kobalt, nikiel, selen, ołów), dioksyny, cyjanowodór, formaldehyd, WWA, odór.

ODSIARCZANIE GAZÓW ODLOTOWYCH

14. Wymień mokre metody odsiarczania gazów odlotowych.

Do metod mokrych zalicza się:

• metodę wapniowo-magnezową;

• metodę magnezowo bezodpadową;

• metodę podwójno-alkaliczną;

• proces Wellman-Lord;

• metodę magnezową, regeneracyjną;

• metodę amoniakalną.

15. Wymień metody suche i półsuche odsiarczania gazów odlotowych.

• sorbcja SO₂ na sorbentach stałych;

• iniekcja sorbentu SO₂ do strumienia gazu;

• odsiarczanie w procesie suszenia rozpyłowego.

16. Krótko opisz i wymień czym się różnią metody regeneracyjne i odpadowe.

Metody regeneracyjne

W metodach regeneracyjnych SO₂ reaguje chemicznie z absorbentem, który jest następnie regenerowany i zawracany do procesu absorpcji.

Metody odpadowe (nieregeneracyjne)

Metody te preferowane są w energetyce, metalurgii oraz w rafineriach. Zasadniczą jednak wadą tych metod jest przenoszenie zanieczyszczeń do cieczy, do ciała stałego bądź do obu łącznie. Pogłębia to istniejące już w przemysłach problemy z odpadami.

Zarówno regeneracyjne, jak i nieregeneracyjne procesy odsiarczania mogą być prowadzone jako mokre lub suche, przy czym określenie takie może się odnosić do stanu produktu końcowego, stosowania lub niestosowania cieczy oraz do nawilżania i chłodzenia oczyszczonych gazów.

17. Na czym polega metoda napromieniowania spalin wiązką elektronów i gdzie w Polsce jest ona stosowana?

Technologia opiera się na wzbudzeniu cząsteczek gazu za pomocą wiązki elektronów. Zanieczyszczenia są utleniane i reagują z parą wodną tworząc kwasy, które neutralizuje się amoniakiem. W procesie usuwa się także lotne związki organiczne.

Napromieniowanie spalin wiązką wysokoenergetycznych elektronów z akceleratora zapewnia jednoczesne usunięcie S0₂ i NO_x z dużą wydajnością.

Pierwszą w Polsce przemysłową instalacją oczyszczania spalin węglowych tą metodą zbudowano w Elektrowni "Pomorzany" w Szczecinie.

18. Opisz odsiarczanie gazów odlotowych metodą wapniowo-magnezową.

Jest to proces nieregeneracyjny, oparty na absorpcji i reakcji SO₂ w zawiesinie wapna lub kamienia wapiennego. Powstające w wyniku reakcji CaSO₃ i CaSO₄ w postaci szlamu lub wilgotnego ciała stałego w większości przypadków stanowi odpad. Zasadniczym zagadnieniem w procesie absorpcji jest kontrola pH. Proces ten powinien być prowadzony w zawiesinie wapna przy pH ok. 8, a w zawiesinie kamienia wapiennego przy pH ok. 6

ODPYLACZE MOKRE

19. Omów proces oczyszczania gazów w odpylaczach mokrych ze złożem nieruchomym - do jakich typów gazów nie mogą być stosowane tego rodzaju odpylacze i dlaczego?

Do odpylaczy wieżowych można także zaliczyć odpylacze mokre z wypełnieniem nieruchomym. Są to urządzenia o przekroju kołowym lub prostokątnym. Wypełnienie pełni rolę czynnika polepszającego kontakt cieczy i gazu w tym również w aspekcie usuwania cząstek aerozolowych z gazów. Stosuje się wypełnienia takie jak pierścienie Raschiga, Palla; siodełka Berla, Torus; kule , a także włókna szklane, spienione szkło, wióry metalowe, żużel, żwir i inne. Odpylacze z wypełnieniem nieruchomym są stosowane głownie do usuwania z gazów składników gazowych w wyniku ich absorbcji w odpowiednich cieczach. W przypadku odpylania gazów ze stałych cząsteczek aerozolowych najczęściej stosuje się je

w przypadku cząstek dobrze rozpuszczalnych w danej cieszy zraszającej. Odpylacze te nie mogą być stosowane do oczyszczania gazów zawierających cząsteczki aerozolowe nierozpuszczalne o dobrych własnościach adhezyjnych lub cementujących, ponieważ prowadzi to do szybkiego blokowania wypełnienia pyłem. W takim aparacie wypełnienie jest usypane lub ułożone na ruszcie oporowym, którego zadaniem jest podtrzymywanie wypełnienia i równomierny rozdział gazu na całym przekroju. Wysokość wypełnienia jest ograniczona od góry równomiernym spływem cieczy po wypełnieniu. Stąd w przypadkach wymagających stosowania wysokich warstw wypełnienie dzieli się na pomiędzy którymi umieszcza się elementy kierujące ciecz spływającą po ściankach aparatu z powrotem na środek następnej dolnej warstwy. Aerozol do odpylacza wpływa od dołu, następnie wpłynąć do warstwy wypełnienia , po którego elementach spływa w dół ciecz podawana od góry. Droga aerozolu oraz cieczy podczas opływu elementów wypełnienia ma skomplikowany

przebieg polegający na ciągłej zmianie kierunku przepływu. Taki charakter ruchu strumienia

aerozolu sprzyja inercyjnemu mechanizmowi osadzania cząstek aerozolowych, który obok efektu zaczepiania jest tu mechanizmem podstawowym.

20. Na czym polega zjawisko fluidyzacji i w jakiego typu odpylaczach mokrych jest wykorzystywane?

Elementy wypełnienia unoszone przez obie fazy (ciekłą i gazową ) wykonują ruch obrotowy, zderzają się wzajemnie i poruszają w dowolnych kierunkach. Dzięki temu, ciekła otoczka powierzchni elementów wypełnienia jest w sposób ciągły odnawiana jednocześnie dużej powierzchni kontaktu cieczy i gaz. Ponadto burzliwy ruch elementów wypełnienia powoduje rozdrabnianie pęcherzy gazu, ciągłe mieszanie ładunku, oczyszczanie powierzchni własnej i wnętrza aparatu połączone z ciągłym przemywaniem cieczą. Stosowany w odpylaczach mokrych ze złożem fluidalnym

21. Jakie są wady i zalety odpylaczy mokrych?

Zalety:

- prosta budowa,

- niewielkie opory przepływu ,

- możliwość odpylania gazów z ich jednoczesnym chłodzeniem,

- absorpcja niektórych zanieczyszczeń gazowych,

- oddzielanie pyłów nawet o rozdrobnieniu koloidalnym oraz pyłów o właściwościach wybuchowych.

Wady:

-przenoszenie zanieczyszczenia z gazu do wody,

-duże koszty eksploatacyjne

-duże zużycie wody 0,1-4 (m³/1000m³ oczyszczanego gazu)

-zwiększony opór przepływu przez złoże.

22. Budowa odpylacza Venturiego i schemat oczyszczania gazów przez ten odpylacz.

Budowa:

Odpylacz Venturiego składa się z trzech zasadniczych elementów:

1. konfuzora tj. przewodu o malejącej średnicy w kierunku przepływu gazu;

2. gardzieli tj. przewodu lub innego rodzaju przestrzeni o małym poprzecznym przekroju dla przepływu gazu;

3. dyfuzora t. przewodu o zwiększającej się średnicy w kierunku przepływu gazu

Wymienione elementy mają zazwyczaj przekrój kołowy lub prostokątny. Oprócz tego gardziel może mieć przekrój pierścieniowy.

Schemat oczyszczania gazów:

W procesie odpylania aerozol wpływa kolejno do konfuzorowej części odpylacza, a następnie do gardzieli, do której jest podawana również ciecz (woda) i gdzie występuje właściwy aktywny kontakt aerozolu i kropel cieczy, prowadzący do usunięcia cząstek z gazu. Gaz z zawieszonymi w nim kroplami cieczy, w których znajdują się stałe cząstki aerozolowe, opuszcza odpylacz dyfuzorem i jest kierowany do odpowiedniego separatora kropel. W dyfuzorze odzyskuje się energię ciśnienia gazu oraz następuje wzrost rozmiaru kropel cieczy, co w sumie ułatwia ich separację z gazów odlotowych.

23. Wymień wszystkie typy konstrukcji odpylaczy mokrych i krótko scharakteryzuj jeden z nich:

Urządzenia do mokrego odpylania -odpylacze mokre- to takie w których zanieczyszczenia są wydzielane za pomocą cieczy (najczęściej wody) w postaci zawiesiny mniej lub bardziej stężonej.

Podział odpylaczy mokrych:

1) wieżowe (charakterystyka wyżej)

2) ze złożem fluidalnym

3) barbotażowe

4) Venturiego (charakterystyka wyżej)

MODELOWANIE ROZPRZESTRZENIANIA SIĘ ZANIECZYSZCZEŃ W ATMOSFERZE

24. Czynniki wpływające na rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w atmosferze.

Na proces składają się: transport przez wiatr, dyfuzja turbulencyjna, przemiany chemiczne, suche osiadanie na podłożu, wymywane przez opady atmosferyczne.

Czynniki:

•warunki emisji

•warunki terenowe

•warunki meteorologiczne

•właściwości zanieczyszczenia

25. Wymień dane wejściowe do modeli rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń:

•Dane dotyczące emisji zanieczyszczeń

•Dane terenowe

•Dane meteorologiczne

•Inne dane o zanieczyszczeniach

26. Opisz jedną z metod wyznaczania danych meteorologicznych.

- preprocesory meteorologiczne (zespół algorytmów obliczeniowych do wyznaczania parametrów granicznej warstwy atmosfery oraz pionowych rozkładów wiatru i temperatury na podstawie danych pomiarowych z sieci stacji meteorologicznych i z sondaży aerologicznych)

27. Czym różnią się modele?

Modele różnią się istotnie opisem procesów związanych z rozprzestrzenianiem się zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym. Z reguły modele, w których opis wymienionych procesów jest najbardziej dokładny cechują wysokie wymagania, co do ilości i jakości danych wejściowych oraz sprzętu komputerowego. Nie ma modelu uniwersalnego

28. Jakie znasz modele matematyczne (wymień min.3)?

• Modele Lagrangeowskie:

- Modele gaussowskie

- Modele pudełkowe

- Modele cząstek

• Modele Eulerowskie

- Modele analityczne

- Modele pudełkowe

- Modele numeryczne z domknięciem pierwszego rzędu

- Modele numeryczne z domknięciem drugiego rzędu

- Modele numeryczne z domknięciem uwzględniającym turbulencję podsiatkową

ODORY METODY UCIĄŻLIWOŚCI ZAPACHOWEJ I DEZODORYZACJA GAZÓW ODLOTOWYCH

29. Wyjaśnij pojęcie biopłuczki.

Biopłuczki ( płuczki biologiczne) jest to typ bioreaktora służący do oczyszczania powietrza. Składają się z dwóch komór: w pierwszej zachodzi przemiana zanieczyszczeń gazowych do fazy ciekłej, a w drugiej następuje biodegradacja substancji odorowych. Istnieją dwa typy biopłuczek:

• biopłuczka konwencjonalna, która w drugiej komorze zawiera mikroorganizmy w zawiesinie,

• biopłuczka z komorą osadu czynnego, która zamiast komory z mikroorganizmami w zawiesinie ma komorę z osadem czynnym.

• Gdzie powstają gazy odlotowe?

Tworzą się one w wyniku:

• spalania paliw (energetyka, transport, przemysł itp.)

• prowadzenia procesów przemysłowych

• innych technicznych działalności człowieka (np. spawanie, ścieranie)

• wentylowania pomieszczeń

31. Wyjaśnij pojęcie próg wyczuwalności węchowej.

Próg wyczuwalności węchowej cth (minimalne stężenie wyczuwalne przez zmysł powonienia) jest stężeniem, przy którym zapach jest wyczuwalny przez 50% osób w grupie reprezentatywnej dla populacji.

32. Co to jest odór i jak dzielimy cząsteczki odpowiedzialne za zapach ?

Odorami nazywa się lotne związki chemiczne organiczne i nieorganiczne wyczuwane przez receptory węchowe przy bardzo niskich stężeniach i rejestrowane przez mózg jako nieprzyjemne.

Cząsteczki odpowiedzialne za zapach można podzielić na trzy grupy:

• Związki siarczkowe (np.. Siarkowodór, merkaptany)

• Związki azotowe (amoniak, aminy)

Związki zawierające węgiel (aldehydy, ketony, związki alifatyczne i aromatyczne)

OGNIWA PALIWOWE I NAPĘDY HYBRYDOWE

33. Jak dzielimy napędy hybrydowe?

-> szeregowe - silnik spalinowy pracuje cały czas w optymalnym zakresie obrotów

napędzając generator prądu. Energia z generatora jest z kolei przekazywana

do silnika napędowego a nadmiar do akumulatorów. Silnik elektryczny w razie

potrzeby może również korzystać z energii zgromadzonej w akumulatorach.

-> równoległe - (silnik spalinowy jest mechanicznie połączony z kołami). Gdy

potrzebna jest duża moc silnik elektryczny i spalinowy mogą pracować

równolegle. Podczas hamowania silnik elektryczny jest generatorem.

-> szeregowo - równoległe - kombinacja układu szeregowego i równoległego.

34. Co to jest ogniowo paliwowe?

Ogniwa paliwowe to urządzenia, które energię chemiczną paliwa i utleniacza

zamieniają bezpośrednio w energię elektryczną. Wszystkie rodzaje ogniw

paliwowych, w przeciwieństwie do tradycyjnych metod, generują elektryczność

bez spalania paliwa i utleniacza. Pozwala to na uniknięcie emisji

szkodliwych związków, m.in. tlenków azotu, siarki, węglowodorów

(powodujących powstawanie dziury ozonowej) oraz tlenków węgla

35. Wymień zalety napędu elektrycznego.

- wygodny środek komunikacji

- są to pojazdy cichsze i czyste ekologicznie, a przez to nawet w dużej ilości bardziej znośne dla otoczenia.

- koszty energii elektrycznej są bardziej przewidywalne niż ceny gazu albo ropy, mniej uzależnione od wydarzeń międzynarodowych

- jest w stanie odzyskiwać prąd w czasie hamowania

- nie posiadają obiegu oleju

- dodatkowo często chłodzenie są powietrzem, co obniża koszty eksploatacji

- w sytuacji wypadku drogowego zmniejszają ryzyko detonacji pojazdu oraz poparzenia lub spalenia się osób podróżujących.

36. Wymień zastosowania ogniw paliwowych: (przynajmniej 4)

• energetyka,

• sondy i statki kosmiczne,

• systemy zasilania awaryjnego,

• dostarczanie energii w miejscach pozbawionych dostępu do sieci energetycznej,

• urządzenia mobilne - telefony komórkowe, urządzenia PDA, notebooki,

• samochody na wodór,

• roboty mobilne - autonomiczne roboty wykonujące prace serwisowe (sprzątanie) lub transportowe.

ODPYLACZE MECHANICZNE SUCHE

37. Od czego zależy sprawność odpylania w cyklonie?

Sprawność odpylania w cyklonie zwiększa się ze zmniejszeniem jego średnicy, wynika stąd, że większą sprawność odpylania można uzyskać, stosując szereg małych cyklonów zamiast jednego dużego.

38. Podaj typy przepływu powietrza stosowane w cyklonach.

Strumień aerozolu można wprowadzić w ruch obrotowy(wirowy) kilkoma sposobami. W typowej konstrukcji cyklonu strumień aerozolu wprowadzany jest stycznie do cylindrycznej części aparatu.

W cyklonach z rewersyjnym przepływem gazu (zmiana kierunku przepływu o 180 stopni), gaz wpływa stycznie do części cylindrycznej, a następnie spiralnie spływa w dół do wierzchołka części stożkowej, gdzie zmienia kierunek na przeciwny. Poruszając się dalej ruchem wirowym spiralnym wzdłuż osi cyklonu do góry, opuszcza cyklon centralnie umieszczoną rurą odlotową.

W cyklonach z wlotem osiowym przed wlotem do części cylindrycznej gaz przepływa przez zespół prostych lub profilowanych łopatek, które są nachylone pod odpowiednim kątem do poziomu lub przez pełny element śrubowy, gdzie następuje zmiana ruchu z prostoliniowego na wirowy. W cyklonach przelotowych gaz po wprowadzeniu w ruch wirowy nie zmienia już swego kierunku przepływu. Odpylacze odśrodkowe z wirującym wirnikiem mają ograniczone zastosowanie. Dzieje się tak ze względu na małą sprawność odpylania, szybkie zużywanie się łopatek wirnika w wyniku erozji, a także szybką utratę stabilności dynamicznej.

39. Podaj zalety odpylaczy wirowych przeciwbieżnych

Do głównych zalet tego typu odpylaczy zaliczyć można m.in.:

• możliwość separacji nieco mniejszych ziaren pyłu niż w cyklonach o podobnej wielkości

• ograniczenie wpływu wadliwego wykonania (np. nierówności ścianek) na skuteczność odpylania

• możliwość oczyszczania gazów gorących w urządzeniach wykonanych ze zwykłej stali

• możliwość zastosowania różnorodnych materiałów do wykonania

• ograniczenie erozji

40. 
    Opisz budowę i schemat działania komory osadczej.

Komora osadcza składa się z: 1- dyfuzor; 2 - zasobnik pyłu; 3 - konfuzor; 4- zasobnik; 5 - wlot gazów; 6 - wylot gazów.

Zapylony gaz poruszający się w przewodach instalacji z prędkością 16-25 m/s, co zapobiega osadzaniu się pyłu. Po wpłynięciu do dyfuzora początkowa prędkość pyłu zmniejsza się 15-20-krotnie. Wraz ze zmniejszeniem się ich prędkości rośnie oddziaływanie siły ciążenia na drobinki co powoduje ich opadanie i składowanie ich w zasobniku. Podstawowym warunkiem zastosowania tego sposobu odpylania jest odpowiednio duża masa ziarna oraz wpływ siły ciążenia na jego ruch.

41. Podaj przykład zastosowania zasady budowy cyklonu.

Odkurzacz bezworkowy.

SEKWESTRACJE CO₂

42. Co to jest sekwestracja CO₂?

- w znaczeniu technicznym - rozumiane jako czynności mające na celu wychwycenie, transport oraz unieszkodliwienie lub trwałe zdeponowanie i odizolowanie od biosfery dwutlenku węgla

43. Wymień etapy sekwestracji.

Separacja (wychwyt) CO₂ ze strumienia gazów spalinowych => transport do miejsca składowania => trwałe zdeponowanie lub unieszkodliwienie CO₂

44. Wymień metody separacji CO₂.

Sposoby separacji spalin z gazów spalinowych oparte są na absorpcji chemicznej lub fizycznej (np. na węglu aktywnym, zeolitach), adsorpcji fizycznej w metanolu, glikolu etylenowym, a także procesach kriogenicznych, które ze względu na koszt (schłodzenie całego strumienia gazu) wydają się być mało prawdopodobne do zastosowania w praktyce.

Najbardziej efektywnymi procesami wydają się być:

• Absorpcja monoetanoloaminą MEA, która polega na kontaktowaniu spalin w absorberze z wodnym roztworem MEA (15 - 30%) wg reakcji:

2HO-C₂H₄-NH₂ + CO₂ +H₂O ↔ (HO-C₂H₄-NH₃)₂CO₃

• Absorpcja pod ciśnieniem w gorącym roztworze węglanu potasu (25 - 35% roztwór) zwana metodą Bensona - Fielda. Powstający w wyniku absorpcji w wodzie kwas węglowy reaguje z węglanem potasu, co prowadzi do powstania kwaśnego węglanu potasu.

CO₂ + H₂O ↔  HCO^-₃ + H⁺
K₂CO₃ + HCO^-₃ ↔  2KHCO₃

Temperatura roztworu absorbentu wynosi od 268 do 289 K. Ciecz myjącą z absorbera przetłacza się do desorbera, gdzie roztwór rozpręża się przy ciśnieniu 0,15 MPa. Kwaśny węglan potasu rozkłada się, mieszaninę pary wodnej i CO₂, opuszczającą desorber, chłodzi się, a po oddzieleniu skroplin otrzymuje się 99% strumień CO₂. Zregenerowany roztwór węglanu potasu wraca z desorbera do absorbera.

• Metody membranowe (zasada działanie podobna do filtra), które gwarantują największą skuteczność i ciągłość procesu, jednakże przy obecnym stanie zaawansowania nie mogą być zastosowane w praktyce.

45. Składowanie CO2 - podział na grupy:

 Składowanie CO₂ w formacjach geologicznych (sekwestracja geologiczna)

 Składowanie CO₂ w oceanach (morzach)

 Karbonizacja CO₂ (trwałe wiązanie)

46. Omów karbonizację CO₂.

Karbonizacja dwutlenku węgla (podobna reakcja do karbonizacji np. betonu) polega na trwałym związaniu do postaci węglanów z minerałami (np. z glinokrzemianami magnezu) według ogólnej reakcji:

(Mg,Ca)_xSi_yO_x+2y+zH_2z+xCO₂ ↔  x(Mg,Ca)CO₃+ySiO₂+zH₂O

Minerały, które podlegają reakcji karbonizacji z CO₂ to np.: Serpentynit, Talk, Forsteryt-Fajalit, Oliwin. Jednakże, istnieje wiele innych minerałów, a także odpadów, które mogą wiązać CO₂ jak np.: odpady azbestowe, żużle wielkopiecowe lub popioły lotne ze spalania węgla
Największą wadą karbonizacji CO₂ jest przede wszystkim długi czas reakcji, a także ogromne ilości minerałów/odpadów potrzebne do związania dwutlenku węgla. Do niewątpliwych zalet należy trwałe i bezpieczne związanie CO₂, a także możliwość wykorzystania uzyskanego materiału w jako np. materiału budowlanego.

METODY USUWANIA CO2 Z GAZÓW ODLOTOWYCH

47) Co to są gazy odlotowe?

Jest to mieszanina gazów i aerozoli, o odmiennym składzie niż czyste powietrze, wprowadzana do atmosfery jako zbędna substancja (gazy spalinowe, gazy wentylacyjne).

48) Co to jest absorpcja i od czego zależy zwiększenie szybkości przebiegu tego procesu?

Absorpcja- pochłanianie zanieczyszczeń gazowych przez ciecz (absorbent).

Szybkość absorpcji zwiększa się przez zwiększenie powierzchni międzyfazowej oraz zwiększenie szybkości dyfuzji.

49) Wymień typy konstrukcji absorberów i omów ten, który jest najczęściej stosowany w przemyśle do separacji CO2.

KOLUMNOWE:

a) Absorbery natryskowe

b) Absorbery półkowe

c) Absorbery z wypełnieniem:

- nieruchomym

- ruchomym

BARBOTAŻOWE

VENTURIEGO

Najczęściej stosowane są skrubery, czyli absorbery natryskowe ze względu na prostą konstrukcję, małe zużycie materiałów konstrukcyjnych, małe opory hydrauliczne. Jako absorbent do separacji CO2 używa się roztworu etylometyloaminy (EMA).

Strumień gazu zanieczyszczonego ze źródła emisji jest kierowany do skrubera, gdzie zanieczyszczenia z gazu są przenoszone do fazy ciekłej. Do tego zjawiska dochodzi podczas kontaktu gazu zanieczyszczonego z cieczą (absorbentem), po czym oczyszczony gaz przechodzi przez odkraplacz, a następnie przez separator i opuszcza urządzenie. Zanieczyszczony absorbent jest kierowany do dołu urządzenia, po czym jest przekazywany do regeneracji.

50) Na czym polega proces adsorpcji oraz wymień najczęściej stosowane adsorbenty do usuwania CO2?

Adsorpcja - sorpcja zanieczyszczeń gazowych przez stały adsorbent (sorbent) lub inaczej jest to proces wiązania składnika (tzw. adsorbatu) z mieszaniny gazowej na powierzchni porowatego ciała stałego (adsorbenta).

Adsorbenty: węgiel aktywny, koks aktywny, węglowe i zeolitowe sita molekularne, korund, żel glinowy i krzemionkowy

51) Wymień 3 typy separacji CO2 i związane z tym sposoby regeneracji adsorbenta.

- zmiennociśnieniowa PSA - Pressure Swing Adsorption - adsorbent jest regenerowany przez zmniejszenie ciśnienia.

- zmiennotemperaturowa TSA - Temperature Swing Adsorption - adsorbent jest regenerowany przez podnoszenie jego temperatury.

• zmiennoelektryczna ESA - Electric Swing Adsorption - regeneracja adsorbenta następuje poprzez przepuszczanie niskonapięciowego prądu elektrycznego.

HANDEL EMISJAMI

52. Wymień zasady handlu emisjami.

53. Jak wygląda handel emisjami w Polsce?

54. Podział instalacji dot. handlu emisjami.

- nie wymagające pozwolenia

- wymagające pozwolenie

lub inaczej:

- określone negatywnie

- określone pozytywnie

55. Efektem ratyfikowania jakie protokołu jest wprowadzenie handlu emisjami?

---