XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Технологические методы подавления образования вредных веществ в топливосжигающих установках

Примерами технологических методов снижения загрязнения атмосферы в области промышленных установок являются:

– создание малоотходных или безотходных технологий, замкнутых технологических процессов;

– экономия технологического сырья;

– замена экологически опасного технологического сырья менее опасным;

– технологические приемы и оборудование для эффективного выведения и рассеивания вредных выбросов в атмосфере;

– сокращение удельного расхода топлива на единицу вырабатываемой технологической продукции.

Методы очистки вредных выбросов топливосжигающего оборудования.

В системах газоочистки от вредных парогазообразных примесей получили наибольшее применение следующие способы:

– термические методы – огневое обезвреживание (дожигание) и гомогенное высокотемпературное восстановление; каталитическое окисление или восстановление;

– адсорбция – избирательное поглощение одного или нескольких компонентов из газовой смеси с помощью адсорбентов – твердых материалов с большой удельной поверхностью;

– абсорбция – избирательное поглощение одного или нескольких компонентов из газовой смеси жидкими поглотителями;

– фильтрационные методы – основаны на фильтрации газов с целью осаждения на фильтровальном материале парообразных загрязнителей

Методы термического обезвреживания токсичных веществ

Методы термического обезвреживания вредных веществ можно разделить на окислительные (дожигание, катализ) и восстановительные (высокотемпературное восстановление, каталитическое восстановление).

Обезвреживание промышленных выбросов методом дожигания

Дожигание традиционно применяется для нейтрализации выбросов технологических процессов, в которых выделяются токсичные горючие вещества: альдегиды, спирты, растворители (бензол, толуол, ксилол и др.), пары битума, оксид углерода, углеводороды, сажа и др., а именно в химической, электротехнической, электронной, пищевой отраслях промышленности и при производстве лакокрасочных материалов и др.

Высокотемпературное окисление (дожигание) может осуществляться:

– в существующих топках котлов и печей;

– в специально установленных (автономных) топочных камерах.

Примечание: чаще используются автономные топочные камеры, но более перспек- тивным является дожигание вредных веществ в существующих топках котлов и печей.

Использование топочных камер котлов и печей в качестве инсенераторов.

Наименее затратным является метод термического обезвреживания токсичных промышленных выбросов, содержащих токсичные горючие компоненты, в существующих топках котлов и печей.

Схема дожигания вредных выбросов от пропиточных агрегатов картонно- рубероидного цеха в существующих топочных камерах котельной установки представлена на рис.1

Рис. 1 Схема термического обезвреживания вентиляционных выбросов в топках котлов:

1 – технологическое оборудование; 2 – местный отсос; 3 – существующий вентилятор (осевой); 4 – существующий выброс в атмосферу; 5 – технологический вентилятор, транспортирующий выброс в котельную; 6 – сборный коллектор (в непосредственной близости от котельной; 7 – воздухозаборная шахта; 8 – дутьевой вентилятор; 9 – топочная камера; 10 – система шиберов; 11 – опора; 12 – огнепреградители; 13 – взрывные клапаны; 14 – заземление

Сорбционная очистка

Адсорбционный метод основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой, называемых адсорбентами, выборочно извлекать отдельные компоненты из газовой смеси и удерживать их на своей поверхности .

Концентрация вещества, которую может уловить адсорбент, зависит от его количества у поверхности, площади поверхности, физических, химических и электрических свойств адсорбируемого вещества и адсорбента, температурных условий. Адсорбент должен иметь высокую сорбционную ёмкость, которая в свою очередь зависит от удельной площади поверхности и физико-химических свойств поверхностных частиц.

Кроме того, сорбент должен обладать достаточной механической прочностью и малым аэродинамическим сопротивлением. С целью снижения аэродинамического сопротивления используют сорбенты с небольшой плотностью, обтекаемой формой частиц и высокой порозностью засыпки.

Адсорбент для процесса физической сорбции должен быть химически пассивным к улавливаемым компонентам, а для химической сорбции (хемосорбции) – вступать с молекулами загрязнителей в химические реакции.

Основные твердые сорбенты: активированные угли, силикагель, алю-могель, алюмосиликат, цеолиты. Применяется также ряд природных сорбентов: торф, лигнин, фосфатное сырье, бурые угли. Ниже, в табл. 4.5 и табл. 4.6 приведены свойства наиболее распространенных адсорбентов

Для проведения процесса адсорбции используются 2 группы аппаратов: адсорберы периодического и непрерывного действия.

Типы адсорберов периодического действия с неподвижной насадкой представлены на рис. 2 Стрелками указаны вход и выход отбросных газов или направление их движения.

Рис. 2 Адсорберы с неподвижными адсорбером:

а – вертикальный цилиндрический с вертикальным кольцевым слоем адсорбента;

б – горизонтальный прямоугольного сечения с вертикальным слоем между гофрированными сетками; г – горизонтальный цилиндрический системы BTP с горизонтальным слоем адсорбента; в – вертикальный цилиндрический системы BTP с горизонтальным слоем

Литература:

Лебедева Е.А. Охрана воздушного бассейна от вредных технологических и вентиляционных выбросов. – Нижний Новгород: 2010.

Код для цитирования: Скопировать