Книга хз0561.1-из интернета (559875), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Р и с . 6.13. Схема насадочной башни:
1 – насадка; 2 – разбрызгиватель
Работа хемосорберов основана на поглощении газов и паров жидкими или твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений. Основными аппаратами для реализации процесса являются насадочные башни, барботажно-пенные аппараты, скрубберы Вентури и т. п. Хемосорбция –один из распространенных методов очистки отходящих газов от оксидов азота и паров кислот. Эффективность очистки от оксидов азота составляет 0,17...0,86 и от паров кислот– 0,95.
Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Для этого метода используют адсорбенты. В качестве адсорбентов, или поглотителей, применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. Так, удельная поверхность активированных углей достигает 105...106 м2/кг. Их применяют для очистки газов от органических паров, удаления неприятных запахов и газообразных примесей, содержащихся в незначительных количествах в промышленных выбросах, а также летучих растворителей и целого ряда других газов. В качестве адсорбентов применяют также простые и комплексные оксиды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли.
Конструктивно адсорберы выполняют в виде емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищаемого газа. Адсорберы применяют для очистки воздуха от паров растворителей, эфира, ацетона, различных углеводородов и т. п.
Адсорберы нашли широкое применение в респираторах и противогазах. Патроны с адсорбентом следует использовать строго в соответствии с условием эксплуатации, указанным в паспорте респиратора или противогаза. Так, фильтрующий противогазовый респиратор РПГ-67 (ГОСТ 12.4.004–74) следует использовать в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 6.2 и 6.3.
Таблица 6.2. Марки патронов респираторов РПГ-67
Марка патрона | Марка респиратора | Вредные вещества, от которых защищает респиратор | |
А В КД Г | РПГ-67А РПГ-68В РПГ-67КД РПГ-67Г | Пары органических веществ (бензина, керосина, сероуглерода, ксилола, толуола, ацетона, спиртов, кетонов, эфиров, бензола и др.), хлор-и фосфорорганических ядохимикатов. Кислые газы (сернистый газ, сероводород, хло-роводород и др.), пары хлор- и фосфорорганических ядохимикатов Аммиак, сероводород и их смесь. Пары ртути и ртутьорганические соединения |
Таблица 6.3. Условия применения респираторов РПГ-67
Марка патрона | Вредные вещества | Концентрация, г/м3 | Время защитного действия, мин, не менее |
А | Бензол | 10 | 60 |
В | Диоксид серы | 2 | 50 |
КД | Аммиак | 2 | 30 |
Сероводород | 2 | 50 | |
F | Пары ртути | 0,01 | 1200 |
Для очистки газов от паров растворителей с концентрацией более 0,3 г/м3 НИИОГАЗом разработан типовой ряд адсорберов АВКФ с производительностью по очищаемому газу 10, 20, 40 и 80 тыс. м3/к4.
Термическая нейтрализация основана на способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных или технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ. Для этого метода используют нейтрализаторы. Различают три схемы термической нейтрализации: прямое сжигание; термическое окисление; каталитическое дожигание.
Прямое сжигание используют в тех случаях, когда очищаемые газы обладают значительной энергией, достаточной для поддержания горения. Примером такого процесса является факельное сжигание горючих отходов. Так нейтрализуют циановодород в вертикально направленных факелах на нефтехимических заводах. Разработаны схемы камерного сжигания отходов. Такие дожигатели можно использовать для нейтрализации паров токсичных горючих или окислителей при их сдувах из емкостей.
Т
Рис. 6.14. Схема установки для термического окисления: 1–входной патрубок; 2–теплообменник; 3 – горелка; 4 – камера; 5 – выходной патрубок
ермическое окисление находит применение в тех случаях, когда очищаемые газы имеют высокую температуру, но не содержат достаточно кислорода или когда концентрация горючих веществ незначительна и недостаточна для поддержания пламени.В первом случае процесс термического окисления проводят в камере с подачей свежего воздуха (дожигание оксида углерода и углеводородов), а во втором – при подаче дополнительно природного газа. Схема устройства для термического окисления выбросов показана на рис. 6.14.
Каталитическое дожигание используют для превращения токсичных компонентов, содержащихся в отходящих газах, в нетоксичные или менее токсичные путем их контакта с катализаторами. Для реализации процесса необходимо кроме катализаторов поддержание таких параметров газового потока, как температура и скорость газов.
В качестве катализаторов используют платину, палладий, медь и др. Температуры начала каталитических реакций газов и паров изменяются в широких пределах–200...400°С. Объемные скорости процесса каталитического дожигания обычно устанавливают в пределах 2000...6000 ч-1 (объемная скорость–отношение скорости движения газов к объему катализаторной массы).
Каталитические нейтрализаторы применяют для обезвреживания оксида углерода, летучих углеводородов, растворителей, отработавших газов и т. п.
Термокаталитические реакторы с электроподогревом типа ТКРВ разработаны Дзержинским филиалом НИИОГАЗа. Они предназначены для очистки газовых выбросов сушильных камер окрасочных линий от органических веществ и других технологических производств.
Каталитическая нейтрализация отработавших газов ДВС на поверхности твердого катализатора происходит за счет химических превращений (реакции окисления или восстановления), в результате которых образуются безвредные или менее вредные для окружающей среды и здоровья человека соединения. Устройство и расчет нейтрализаторов отработавших газов ДВС даны в |6.9].
Оборудование, применяемое для очистки выбросов в машиностроении и приборостроении, приведено в приложении 1.
Для высокоэффективной очистки выбросов необходимо применять аппараты многоступенчатой очистки. В этом случае очищаемые газы последовательно проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки. В системе последовательно соединенных аппаратов общая эффективность очистки η= 1-(1-η1)(1–η2)...(1-ηn),где η1, η2,..., ηn–эффективность очистки 1, 2 и n-го аппаратов.
Такие решения находят применение при высокоэффективной очистке газов от твердых примесей; при одновременной очистке от твердых и газообразных примесей; при очистке от твердых примесей и капельной жидкости и т. п. Многоступенчатую очистку широко применяют в системах очистки воздуха с его последующим возвратом в помещение (см. рис. 6.2, а).
Производство и применение очистного оборудования. Перечень газо-и туманоочистного оборудования, разработанного НИИОГАЗом, приведен в табл. 6.4.
Таблица 64. Очистное оборудование НИИОГАЗа
Тип оборудования | Марка | Год выпуска | Улавливаемое вещество |
Адсорбер | АВП | 1986 | Пары ртути |
АВКФп | 1986 | Органические растворители | |
СП | 1987 | Фтористые соединения, диоксид серы | |
СДК | 1988 | То же | |
СПК-Б | 1988 | Неприятно пахнущие вещества | |
АН | 1991 | То же | |
Термокаталити- | ТКРО | 1989 | Углеводороды, оксид углерода, непри- |
ческие реакторы | ятно пахнущие вещества | ||
КР | 1990 | То же | |
КР-35 | 1991 | >> | |
КРТ-50 | 1991 | >> | |
Электрофильтры | ЭВМ | 1990 | Смолистые вещества |
ЭТМ | 1991 | Пары серной кислоты | |
Волокнистые | ФВГ-Т | 1983 | Туман и брызги серной и хромовой |
фильтры | кислоты | ||
ФВГ-С-Ц | 1985 | Цианистые соединения | |
ВВЦ-180 | 1990 | Туманы масел |
Конъюнктуру спроса и использования пылегазоочистного оборудования в различных отраслях промышленности можно проследить на примере рынка США. Расходы (млн. долл.) компаний США на защиту атмосферного воздуха в отдельных отраслях промышленности составили:
1986 г. | 1987 г. | 1988 г. | |
Теплоэнергетика ............... | 1310 | 1053 | 808 |
Нефтеперерабатывающая .......... | 459 | 427 | 656 |
Химическая ................. | 320 | 438 | 597 |
Горнодобывающая .............. | 178 | 181 | 57 |
Целлюлозно-бумажная ............ | 161 | 196 | 168 |
Металлургическая (черная и цветная) .... | 65 | 76 | 94 |
Автомобильная ... .......... | 252 | 154 | 31 |
Машиностроение (общее) .......... | 69 | 134 | 88 |
Электротехническое машиностроение .... | 111 | 25 | 36 |
Приборостроение .............. | 20 | 32 | 36 |
Для оценки конъюнктурного спроса на различные виды газопылеочистного оборудования целесообразно ознакомиться с масштабами его производства в США в 1986 г :
Число, шт. | Стоимость, млн. долл. | |
Электрофильтры | 168 | 169,3 |
Рукавные фильтры | 18172 | 154,9 |
Сухие пылеуловители | 5508 | 25,9 |
Мокрые скрубберы | 1407 | 25,1 |
Каталитические дожигатели | 555 | 14,6 |
Термические дожигатели | 308 | 20,3 |
Абсорберы | 627 | 12,5 |
Адсорберы | 46 | 3,3 |
Устройства для обессеривания | 122 | 165,2 |
Прочие | – | 37.6 |
6.3. СОСТАВ И РАСЧЕТ ВЫПУСКОВ СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМЫ
В машиностроении источниками загрязнений сточных вод являются производственные, бытовые и поверхностные стоки.