Как известно, многочисленные промышленные процессы являются источниками загрязнителей атмосферного воздуха. В настоящее время на законодательном уровне вводится запрет на работу предприятий, не обеспечивающих нормы выбросов загрязнителей.
Обычная вода и щелочные растворы могут служить абсорбентом. В первом случае абсорбция протекает по следующему пути преобразования с получением в качестве продукта аммиачной воды:
NH3 + H2O = NH4OH.
В промышленности, в качестве дополнительной ступени доочистки используют водный раствор серной или фосфорной кислоты. В результате образуются более сложные соединения, которые используются в дальнейшем:
NH3 + Н2SO4 = (NH4)2SO4
NH3 + Н3РО4 = (NH4)3РО4
Для эффективной абсорбции аммиака применяют два последовательно установленных аппарата. Второй абсорбер доочищает газ раствором серной кислоты. Реакция протекает при температуре +600 С и давлении 1,5 МПа.
Если речь идет об абсорбции газообразного хлора, то реагентом может выступать щелочной раствор. Продуктом реакции будет являться гипохлорит натрия, что обуславливает требования по химической стойкости абсорбционной установки. Естественно, что переработка смеси отработанных водных растворов потребует дополнительных химических процессов. Когда нужно нейтрализовать хлористые соединения, реагент подбирается в соответствии с их качественным составом. Сам абсорбционный процесс не отличается от стандартных. Реагент вступает в реакцию с примесями, преобразуя их в водный раствор и продукты реакции.
Существует несколько реакций, применяемых для абсорбции фенольных загрязнений. В них применяются щелочные растворы, где в качестве реагента применяют ту щелочь, продукты которой использовать в дальнейшем целесообразней. Вот два примера:
C6H5OH + NaOH = C6H5ONa + H2O
C6H5OH + KOH = C6H5OK + H2O
Чаще всего абсорбционные аппараты требуется разместить в помещении, ограниченном по высоте. Исходя из этого накладываются требования по максимальной высоте системы абсорбции газов — не более 3000 мм. В качестве материалов для изготовления абсорберов выбираются устойчивые к воздействию агрессивной среды материалы.
Установка комплектуется баком, который заполняется очищающей жидкостью. После цикла, отработанный реагент возвращается назад для повторного использования. Количество циклов зависит от скорости нейтрализации и абсорбирующих свойств.
Дополнительно требуется осуществить полную автоматизацию процесса, чтобы полностью исключить человеческий фактор в случае аварийных выбросов хлора или аммиака. Для контроля систему очистки оборудуют датчиками, реагирующими на изменения концентрации вредных примесей в воздухе. Загрязненный воздух направляется на очистку, пока не будут достигнуты требуемые показатели по экологической безопасности.