Очистка газовых выбросов
Влияние газообразных выбросов на экологическую обстановку в местах расположения промышленных предприятий и санитарно-гигиенические условия труда их сотрудников. Виды выбросов, способы их очистки. Методы, используемые в схеме очистки газовых выбросов.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.11.2016 |
| Размер файла | 165,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ
ДОНЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ
Кафедра менеджмента производства
РЕФЕРАТ
на тему "Очистка газовых выбросов"
Выполнила: студентка 3 курса
группы ЭМ-13 Попович Анастасия
Проверила: ст. преп. Папа-Дмитриева И.И.
Донецк, 2015
Содержание
- Вступление
- 1. Виды выбросов
- 2. Методы очистки
- 3. Каталитическая очистка газовых выбросов
- 4. Схема очистки газовых выбросов
- Заключение
- Список используемой литературы
Вступление
Газообразные выбросы очень неблагоприятно влияют на экологическую обстановку в местах расположения этих промышленных предприятий, а также ухудшают санитарно-гигиенические условия труда. К агрессивным массовым выбросам относятся окислы азота, сероводород, сернистый, углекислый и многие другие газы.
Например, азотнокислотные, сернокислотные и другие заводы нашей страны ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов кубометров окислов азота, представляющих собой сильный и опасный яд. Из этих окислов азота можно было бы выработать тысячи тонн азотной кислоты. Не менее важной задачей является очистка газов от двуокиси серы. Общее количество серы, которое выбрасывается в нашей стране в атмосферу только в виде сернистого газа, составляет около 16 млн. т. в год. Из этого количества серы можно выработать до 40 млн. т. серной кислоты. Значительное количество серы, главным образом, в виде сероводорода содержится в коксовом газе. Серосодержащий газ, используемый в металлургической промышленности для обогрева мартеновских и нагревательных печей, вызывает угар металла и повышает содержание серы и стали, ухудшая ее качество. Потери металла при этом исчисляются сотнями тысяч тонн в год. С дымовыми газами из заводских труб и энергетических установок ежегодно выбрасываются в атмосферу несколько миллиардов кубометров углекислого газа.
Этот газ может быть использован для получения эффективных углеродсодержащих удобрений.
Приведенные примеры показывают, какие огромные материальные ценности выбрасываются в атмосферу с газообразными выбросами.
Но более серьезный ущерб эти выбросы приносят тем, что они отравляют воздушный бассейн в городах и на предприятиях: ядовитые газы губят растительность, крайне вредно действуют на здоровье людей и животных, разрушают металлические сооружения и коррозируют оборудование.
Хотя в последние годы отечественные промышленные предприятия работают не на полную мощность, но проблема борьбы с вредными выбросами стоит очень остро. А учитывая общую экологическую обстановку на планете, необходимо принять самые срочные и самые радикальные меры по очистке выбросных газов от вредных примесей.
1. Виды выбросов
В газообразных промышленных выбросах вредные примеси можно разделить на две группы:
а) взвешенные частицы (аэрозоли) твердых веществ - пыль, дым; жидкостей - туман;
б) газообразные и парообразные вещества.
К аэрозолям относятся взвешенные твердые частицы неорганического и органического происхождения, а также взвешенные частицы жидкости (тумана). Пыль - это дисперсная малоустойчивая система, содержащая больше крупных частиц, чем дымы и туманы. Неорганическая пыль в промышленных газовых выбросах образуется при горных разработках, переработке руд, металлов, минеральных солей и удобрений, строительных материалов, карбидов и других неорганических веществ. Промышленная пыль органического происхождения - это, например, угольная, древесная, торфяная, сланцевая, сажа и др. К дымам относятся аэродисперсные системы с малой скоростью осаждения под действием силы тяжести. Дымы образуются при сжигании топлива и его деструктивной переработке, а также в результате химических реакций, например при взаимодействии аммиака и хлороводорода, при окислении паров металлов в электрической дуге и т.д. основной задачей газоочистки служит доведение содержания токсичных примесей в газовых примесях до предельно допустимых концентраций (ПДК).
2. Методы очистки
Промышленными газообразными отходами (ПГО) называются технологические газовые выбросы ("сдувки") и выбросы вентиляционных систем, подлежащие очистке до санитарных требований от токсичных продуктов. Промышленные газовые выбросы могут быть классифицированы следующим образом:
ПГОт - промышленные газообразные отходы, содержащие токсичные компоненты в виде взвешенных частиц пыли и тумана (ПГОт. н - если токсичные компоненты неорганического происхождения, ПГОт. о - токсичные компоненты органического происхождения).
ПГОг - промышленные газообразные отходы, содержащие токсичные компоненты в виде парообразных и газообразных примесей (ПГОг. н - если токсичные компоненты неорганического происхождения, ПГОг. о - токсичные компоненты органического происхождения, ПГОг. о. н - токсичные компоненты органического и неорганического происхождения).
Предлагаемая классификация промышленных газообразных отходов и методы, применяемые для их очистки (абсорбционные, адсорбционные, электрические, механические, термические и конденсационные), приведены в таблице.
|
Группа отходов |
Характеристика загрязнения |
Методы и аппараты очистки и обезвреживания |
|
|
ПГОт. н. |
Абразивная пыль, минеральные соли (фосфаты, арсенаты, мышьяк, соединения ртути) аэрозоли металлов |
Механические пылеуловители, мокрые пылеуловители, фильтры, электрофильтры |
|
|
ПГОТ.о. |
Древесная пыль, табачная и мучная пыль, угольная пыль |
Механические пылеуловители, абсорбционная очистка, сжигание в печах |
|
|
ПГОг. н. |
HF, HCl, HI, HBr, F2, Cl2, Br2, I2, SO2, SO3, NO, NO2, P2O5. |
Абсорбционная очистка, хемосорбция, электрофильтры |
|
|
ПГОг. о. |
Органические кислоты, альдегиды, кетоны, углеводороды, спирты, фуран, бензол, толуол и т.п. |
Адсорбционная очистка с последующим сжиганием паров, конденсационная очистка, каталитическое дожигание, сжигание в печах |
|
|
ПГОг. о. н. |
Фреоны, амины, тиазол, пиразолы, пиридины, пироллы, меркаптаны и т.п. |
Адсорбционная очиска, каталитическое сжигание с последующей адсорбционной очисткой, сжигание в печах с последующей адсорбционной очисткой |
Эффективность применения данных методов очистки определяется в первую очередь санитарными и техническими требованиями и зависит от физико-химических свойств токсичных примесей, от состава и активности реагентов, применяемых для очистки, а также от конструкции оборудования для обезвреживания. Поэтому методы очистки газов для групп ПГОт и ПГОг будут различаться как по конструкциям применяемых аппаратов, так и по технологии обезвреживания.
3. Методы очистки газов от аэрозолей и от газообразных и парообразных примесей
Все способы очистки газов определяются в первую очередь физико-химическими свойствами примесей, их агрегатным состоянием, дисперсностью, химическим составом и др.
Очистка газов от аэрозолей. Методы очистки по их основному принципу можно разделить на: механическую очистку, электростатическую очистку и очистку с помощью звуковой и ультразвуковой коагуляции.
Механическая очистка газов включает сухие и мокрые методы. К сухим методам относятся:
1) гравитационное осаждение;
2) инерционное и центробежное пылеулавливание;
3) фильтрация.
Гравитационное осаждение основано на осаждении взвешенных частиц под действием силы тяжести при движении запыленного газа с малой скоростью без изменения направления потока. Процесс проводят в отстойных газоходах и пылеосадительных камерах. Для уменьшения высоты осаждения частиц в осадительных камерах установлено на расстоянии 40-100 мм множество горизонтальных полок, разбивающих газовый поток на плоские струи.
Инерционное осаждение основано на стремлении взвешенных частиц сохранять первоначальное направление движения при изменении направления газового потока. Среди инерционных аппаратов наиболее часто применяют жалюзийные пылеуловители с большим числом щелей (жалюзи). Газы обеспыливаются, выходя через щели и меняя при этом направление движения, скорость газа на входе в аппарат составляет 10-15 м/с. Инерционный метод можно применять лишь для грубой очистки газа. Помимо малой эффективности недостаток этого метода - быстрое истирание или забивание щелей.
Центробежные методы очистки газов основаны на действии центробежной силы, возникающей при вращении очищаемого газового потока в очистном аппарате или при вращении частей самого аппарата. В качестве центробежных аппаратов пылеочистки применяют циклоны различных типов: батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители (ротоклоны) и др. Циклоны наиболее часто применяют в промышленности для осаждения твердых аэрозолей.
Фильтрация основана на прохождении очищаемого газа через различные фильтрующие ткани (хлопок, шерсть, химические волокна, стекловолокно и др.) или через другие фильтрующие материалы (керамика, металлокерамика, пористые перегородки из пластмассы и др.). Наиболее часто для фильтрации применяют специально изготовленные волокнистые материалы - стекловолокно, шерсть или хлопок с асбестом, асбоцеллюлозу.
Фильтрация - весьма распространенный прием тонкой очистки газов. Ее преимущества - сравнительная низкая стоимость оборудования (за исключением металлокерамических фильтров) и высокая эффективность тонкой очистки. Недостатки фильтрации высокое гидравлическое сопротивление и быстрое забивание фильтрующего материала пылью.
Мокрая очистка газов от аэрозолей основана на промывке газа жидкостью (обычной водой) при возможно более развитой поверхности контакта жидкости с частицами аэрозоля и возможно более интенсивном перемешивании очищаемого газа с жидкостью. Этот универсальный метод очистки газов от частиц пыли, дыма и тумана любых размеров является наиболее распространенным приемом заключительной стадии механической очистки, в особенности для газов, подлежащих охлаждению.
На предприятиях металлургической и машиностроительной промышленности одной из основных категорий сточных вод являются маслосодержащие стоки.
По концентрации основного загрязнения (масла) они делятся на малоконцентрированные и концентрированные. Малоконцентрированные стоки образуются при промывке металлических изделий после их термической обработки и после расконсервирования.
Концентрированные сточные воды содержат масел до 50 г/л. Это отработанные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), а также отработанные моющие растворы, представляющие собой стойкие эмульсии типа "масло в воде”. Их расход составляет 0,5-200 м3/сут в зависимости от мощности предприятия и типа его продукции.
Технологические схемы очистки маслосодержащих сточных вод в нашей стране и за рубежом предусматривают смешивание всех видов маслосодержащих сточных вод, их отстаивание для удаления грубодисперсных и всплывающих примесей, обработку коагулянтами и обезвоживание образующихся осадков.
Основным недостатком таких схем очистки являются большие затраты коагулянтов и образование значительных количеств осадков, для обезвоживания которых требуется дополнительный расход коагулянтов с целью снижения содержания в них масел.
4. Очистка газообразных выбросов от взвешенных частиц пыли или тумана (ПГОт)
Очистка технологических и вентиляционных выбросов от взвешенных частиц (пыли или тумана) на практике осуществляется в аппаратах различных конструкций, которые подразделяются на четыре основные группы:
Механические пылеуловители (циклоны и мультициклоны, пылеотстойные или пылеосадительные камеры, инерционные пыле - и брызгоуловители). Аппараты этой группы применяются обычно для предварительной очистки газа. Пылеосадительные камеры улавливают частицы размером более 40…50 мк, и их эффективность не превышает 40…50%. Ограниченное применение находят и инерционные пылеуловители - их используют для улавливания пыли с размером частиц более 25…30 мк. Циклоны позволяют улавливать пыль с размером частиц 10…200 мк.
Мокрые пылеуловители (полые, насадочные или барботажные скрубберы, пенные аппараты, трубы Вентури и др.) более эффективны, чем сухие механические аппараты по очистке газов. Полый скруббер при гидравлическом сопротивлении 20…25 мм вод. ст. улавливает частицы пыли диаметром более 10 мк, а с помощью трубок Вентури при сопротивлении 1000 мм вод. ст. можно уловить частицы пыли диаметром менее 1 мк.
Фильтры (волокнистые, кассетные, с насыпными слоями зерненого материала, масляные и др.) улавливают частицы диаметром от 0,5 мк. Наиболее распространены рукавные фильтры, которые могут обеспечить эффективность очистки до 99% и более. В последнее время для очистки ПГОт получили широкое применение эффективные фильтры, где в качестве фильтрующей ткани используются высокотемпературные и коррозионностойкие материалы (стекловолокно, керамические и металлокерамические фильтры и др.).
Рукавный фильтр
Электрофильтры - аппараты тонкой очистки газов, они улавливают частицы размером от 0,01 мк. Степень очистки ПГО электрофильтрами зависит от числа электрических полей и может достигать 99,9% и более.
Необходимая степень очистки газов иногда может быть достигнута лишь комбинацией нескольких аппаратов одного или разных типов, например, циклона и рукавного фильтра. Эффективность работы фильтров определяется путем измерения концентрации пыли на выходе с фильтров, например, оптическими пылемерами, при одновременном измерении объема выбрасываемого воздуха, например, ультразвуковыми зондовыми расходомерами.
5. Очистка выбросов от газов или паров (ПГОг)
Токсичные примеси, содержащиеся в отходящих газах, могут быть удалены различными способами. Наиболее распространены абсорбционный, адсорбционный, электрический способы, а также конденсация и сжигание:
Абсорбционный метод очистки основан на поглощении жидкими реагентами токсичных газов и паров из их смесей с воздухом. Одной из установок такого рода является скруббер. Загрязненный воздух поступает в нижнюю часть установки, проходит через смоченную поглотительным раствором насадку и выбрасывается в атмосферу. Поглотительный раствор из специальной емкости насосом подается в верхнюю часть скруббера и стекает вниз, орошая насадку. В зависимости от вида поглощаемого вещества и поглотительного раствора эффективность данного метода колеблется в широких пределах и может достигать значительной величины.
Адсорбционный метод основан на поглощении вредных газов и паров с помощью твердых сорбентов (силикагелей, активированных углей, цеолитов и др.). Наиболее часто указанный метод применяется для улавливания и возвращения в производство паров органических растворителей для их последующей рекуперации.
Конденсационный метод очистки газовых выбросов основан на выделении паров из воздуха в специальных аппаратах (конденсаторах). Метод требует значительного расхода энергии и используется в настоящее время крайне редко.
Метод сжигания органических примесей применяется в тех случаях, когда возвращение примесей в производство невозможно или нецелесообразно. В последнее время получило развитие каталитическое сжигание вредных выбросов. Если термическое сжигание применяется главным образом при высокой концентрации примесей и значительном содержании в газах кислорода при температуре 800…1100°С, то при каталитическом методе окисления температура не превышает 250…300°С. Каталитическая очистка в 2-3 раза дешевле высокотемпературного сжигания при достаточно высокой эффективности процесса.
Вентури-куббер
Применение только одного метода очистки выбросов от газов и паров, как правило, не обеспечивает очистку выбросов до санитарных требований. Только комбинация различных методов позволяет решить эту задачу. Наиболее эффективными методами очистки газов от токсичных продуктов органического происхождения являются каталитическое дожигание и сжигание в циклонной печи, причем температура отходящих из печи газов должна быть не ниже 950…1000°С. При температуре 700…850°С (что имеет место при сжигании паров акролеина и сточных вод, содержащих фосфорорганические инсектициды) происходит неполное сгорание веществ.
3. Каталитическая очистка газовых выбросов
На многих промышленных предприятиях, в результате проведения технологического процесса, происходит выброс в атмосферу большого количества вредных веществ. Чаще всего эти выбросы содержат: монооксид и диоксид азота, монооксид углерода (угарный газ), органические вещества, которые делятся на:
летучие органические соединения, в т. ч. продукты неполного сгорания топлива,
стиролы, альдегиды, кетоны (выбросы предприятий производящих полимеры),
растворители - спирты, эфиры (в т. ч. ацетаты), толуол и другие производные бензола.
Основными источниками загрязнения воздушного бассейна являются: предприятия органического синтеза, производители каучука, резинотехнических изделий, обуви, предприятия производящие и потребляющие полимеры и смолы, предприятия производящие и потребляющие лаки, краски и органические растворители (кабельная, мебельная промышленность, полиграфия), дизельные установки, ТЭЦ и котельные и др.
Наиболее эффективные способы очистки газовых выбросов в атмосферу от вредных веществ основаны на использовании каталитических технологий, в которых процесс очистки ведется на катализаторах. Наилучшими катализаторами являются композиции на основе благородных металлов, особенно платиновых.
Суть процесса очистки газовых выбросов заключается в том, что на катализаторе происходит окислительное или восстановительное разложение токсичных примесей до безвредных - воды, азота, диоксида углерода.
Органические примеси газовых выбросов и оксид углерода, как правило, в результате каталитического окисления разлагаются до воды и диоксида углерода.
Оксиды азота, наоборот, восстанавливаются до азота.
Существуют более сложные каталитические системы, в состав которых входит не один, а несколько благородных металлов, позволяющие одновременно вести процессы окисления и восстановления. Такие катализаторы применяются для очистки газовых выбросов, содержащих сложные смеси токсичных примесей.
Несмотря на относительно высокие первоначальные затраты, каталитический способ очистки имеет много преимуществ, в том числе и по сравнению с термическим дожиганием (способ, применяемый для органических примесей). Во - первых, экономичность в эксплуатации:
рабочая температура каталитического процесса существенно ниже температуры термического дожигания,
более мягкие условия эксплуатации оборудования, и как следствие более длительный срок его службы,
многолетняя устойчивость катализатора (зафиксирована работа катализатора очистки вентиляционных выбросов в цехе участка покрытия лаком эмальпровода (очистка от паров растворителя) в течении 28 лет),
возможность регенерации катализатора,
возможность переработки катализатора с целью извлечения драгоценных металлов.
Во - вторых, использование каталитических технологий позволяет проводить очистку газовых выбросов с низкой концентрацией вредных веществ (порядка 50 ppm), что невозможно при использовании термических методов. Кроме того, устойчивая работа катализаторов и надежность каталитических установок проверены многими годами эксплуатации.
Принципиальное описание работы установки каталитической очитки газовых выбросов:
Отходящие технологические газы, загрязненные оксидами азота, углерода, парами органических веществ и др. при помощи вентиляционной установки направляются, через теплообменник и камеру сгорания в блок каталитической очистки. Теплообменник и камера сгорания необходимы для нагрева технологического газа до температуры начала каталитической реакции. Блок каталитической очистки представляет собой цилиндрический аппарат емкостного типа, разделенным на три секции стальными газопроницаемыми сетками, на которых слоем (0,05 - 0,1) м насыпан катализатор. Технологический газ очищается от токсических примесей в результате протекания реакций каталитического окисления или восстановления после чего через межтрубное пространство теплообменника сбрасывается в атмосферу.
Весь технологический процесс, в случае необходимости, оснащается устройствами автоматизированного управления (контроля температуры потока, его скорости, температуры подогрева и т.д.)
Учитывая возрастающие масштабы загрязнения окружающей среды и высокую эффективность каталитических технологий при очистке промышленных газовых выбросов от вредных веществ приоритетным направлением деятельности Редкинского катализаторного завода (РКЗ) в последние годы становится разработка и производство катализаторов очистки газов.
Созданный в 1955 году РКЗ к настоящему времени вырос в крупное катализаторное производство, оснащенное современными технологиями и располагающее штатом высококлассных специалистов.
За истекшие годы на заводе были разработаны и выпущены десятки различных высокоэффективных катализаторов газоочистки, в том числе и комплексного действия (т.е. очистка от нескольких компонентов). Завод занимает твердые позиции на рынке катализаторов очистки газов, поставляя свою продукцию крупнейшим предприятиями России - "Рудгормаш" г. Воронеж, "Уралкалий" Березники, "Северсталь" г. Череповец, Уфимскому НПЗ, "Пластик" г. Сызрань, - и других стран, в том числе Казахстана ("Казцинк" г. Усть-Каменогорск).
По итогам конкурса, проведенного в Москве в 1997 г., катализаторы очистки выхлопных газов автомобилей, представленные РКЗ, были признаны лучшими, и крупная партия была изготовлена для оснащения автотранспорта г. Москвы.
На установке производится каталитическая очистка перед выбросом в атмосферу воздуха, поступающего с башен гранулирования дифенилолпропана.
Дифенилолпропан (ДФП) - это полупродукт для производства эпоксидных и фенольных смол, антиоксидантов, гербицидов.
ДФП - сильный яд, поражающий в первую очередь дыхательную систему. Отравление ДФП приводит к изменениям в бронхах, пневмонии, отеку легких. В дальнейшем, происходят нарушения функции печени и почек. Газовые выбросы производства ДФП содержат ряд его изомеров и фенол, которые являются еще большими ядами.
Общее содержание ДФП и его изомеров в воздухе, направляемом на очистку после аппаратов гранулирования, достигает - 300 мг/м3.
Выбрасываемый в атмосферу воздух должен быть очищен до уровня ПДК, составляющего 5 мг/м3.
Обезвреживание газового выброса производится по технологии каталитического окисления - "дожига" органических веществ в воздушном потоке на слое катализатора.
Поступающий на очистку воздух содержит пыль и пары ДФП, его изомеров, фенолов.
Воздушный поток перед каталитическим реактором разделяется на три части и подогревается до температуры 190ОС.
Нагрев ведется паром 30 атм. в кожухотрубных теплообменниках диаметром 0,75 и высотой 3 метра. Расчетная площадь теплообменников 83,5 кв. м.
После подогревателей воздух подается в реактор каталитической очистки.
Реактор представляет собой аппарат диаметром 4,2 м, и высотой 5,1м.
Общий расход газа через реактор 50 000 м3/час.
Подача газа производится в верхнюю часть реактора тремя потоками, направленными по нормали к окружности. Такая подача обеспечивает качественное смешение газа перед слоем катализатора.
Катализатор расположен на полке в центральной части аппарата. Высота слоя катализатора 500 мм. Общий вес загрузки 4 тонны.
очистка газовый выброс
Под катализатором находится слой камня - голышника, служащего для придания системе инерционности к колебанию параметров процесса - прежде всего температуры.
Температура слоя катализатора составляет 200ОС, и её колебания не превышают +/ - 2 ОС.
В реакторе предусмотрена подпитка газового потока атмосферным воздухом.
Продуктами каталитического дожига (окисления) являются пары воды и углекислый газ. Содержание СО не превышает ПДК.
Контроль полноты очистки ведется в цеховой лаборатории по анализу проб выбрасываемого воздуха.
Главными особенностями работы описываемой установки обезвреживания является следующее:
Обезвреживаемые дифенилолпропан (ДФП) и его изомеры находятся в воздухе не в газообразном виде, а в виде пыли и, частично, капель.
Процесс проводится при относительно невысоких температурах (200ОС), что обеспечивает его невысокую энергоемкость.
Значительные объемные расходы воздуха, поступающего на очистку, требуют высокой активности катализатора, в сочетании с его прочностью и износостойкостью.
Все вышеперечисленные условия предъявляют особые требования к выбору катализатору.
На данной установке, стабильное и производительное проведение процесса обеспечивает катализатор марки ШПК-05.
Этот катализатор, Редкинского завода (РКЗ), производится на основе специального шарикового носителя из активной окиси алюминия.
Катализатор ШПК-0,5 представляет собой гранулы сферической формы диаметром 4 мм с нанесенным слоем активного компонента - палладия. Содержание драгоценного металла (Рd) - 0,5%. Насыпная плотность катализатора 0.8 кг/дм3.
Производительность катализатора - или его "активность", связаны не только с наличием в его составе палладия, но и высокой удельной поверхностью, равной 120-140 м2/ на грамм. При этом катализатор сохраняет прекрасные механические свойства: износостойкость не менее 95% и прочность не менее 50 кг/см2. Благодаря своим эксплуатационным качествам, катализатор обеспечивает стабильную работу установки очистки в течение не менее 2 лет.
Описанный выше пример конкретного применения каталитической очистки выбросов от токсичных органических веществ на Уфимском НПЗ не уникален.
Технология "каталитического дожига" является достаточно универсальной для решения экологических задач многих предприятий, имеющих схожие загрязнения. Она прошла многолетнюю проверку практикой, и может быть использована на самых различных предприятиях для очистки от разнообразных органических веществ.
Следующим примером использования подобной технологии являлась установка французской фирмы "Окси - Франс" работавшая на ОАО "Пластик" в городе Сызрань. Установка была запущена в 1975 году и предназначалась для очистки паро-воздушной смеси (ПВС) от содержащихся в ней органических растворителей. ПВС аспирировалась от участков приготовления полимерного матирующего лака и красок от печатно-лакировочной машины отделения нанесения печати. Все указанные участки относятся к производству пленок на основе поливинилхлорида и его смесей с АБС-пластиком.
Паро-воздушная смесь с температурой 25-30оС, содержащая пары растворителей (метилэтилкетон, циклогексанон, бутан-2-он) с помощью вентилятора подается в нагревательную камеру, температура в которой поддерживается за счет сжигания смеси пропан-бутан. В камере ПВС нагревается до 550оС и поступает в каталитический реактор, где в слое катализатора происходит интенсивное окисление паров растворителя. Каталитический реактор имеет 4 секции, куда загружается 2 тонны катализатора. Производительность установки 25000 м3/час. Очищенный горячий воздух поступает в рекуператор тепла, где температура снижается до 300оС. Далее в дымовую трубу высотой 40м, после чего рассеивается в атмосфере.
Первоначально в установке использовался катализатор "Окси-Франс", который в 1983 году был заменен на отечественный аналог П-4, производства Редкинского завода. Данный катализатор превосходил зарубежный по целому ряду параметров, в том числе и по степени очистки ПВС. Так средняя степень очистки по метилэтилкетону возросла на 12%, а по циклогексанону на 7% и составила 90-95%.
Катализатор П-4 представляет собой гранулы сферической формы диаметром 4 мм с нанесенным слоем активных компонентов - палладия, хрома и меди. Содержание драгоценного металла (Рd) - 0,05%.
Насыпная плотность катализатора 0.8 кг/дм3.
Активность катализатора, так же как и в случае ШПК-05, объясняется с наличием в его составе палладия и других металлов, а так же высокой удельной поверхностью, равной 120-140 м2/ на грамм.
При этом катализатор имеет прекрасные механические свойства: износостойкость не менее 95% и прочность не менее 50 кг/см2, что обеспечивает стабильную работу установки очистки в течение не менее 2 лет.
К сожалению, данная установка в настоящее время не используется. Это связано с очень большим потреблением топлива. Несмотря на проведенную модернизацию: изменение конструкции горелки, увеличение толщины футеровки в печи, изменение конструкции топочного устройства, узла сжигания и др, удельный расход газового топлива составляет 4,4 кг/1000м3ПВС.
6. Схема очистки газовых выбросов
Методы, используемые в схеме очистки газовых выбросов, в основном аналогичны методам, включенным в систему очистки сточных вод, однако имеются некоторые особенности. Первый этап очистки осуществляют аппараты, принцип работы которых основан на использовании центробежных и гравитационных сил (циклоны - мокрые золоулавливающие аппараты), фильтрующей способности некоторых материалов (рукавные фильтры), действии электрического поля (электрофильтры).
Циклоны улавливают частицы загрязнителя за счет центробежной силы, действующей на частицы, которые осаждаются на поверхности пленки воды, стекающей по стенкам циклона (гравитационные силы); степень очистки - 95-96%.
Также используются и сухие золоулавливающие аппараты, очистка газов в которых достигается в результате действия на частицы сил инерции; степень очистки доходит до 92-95%.
Заключение
Наиболее надежным и самым экономичным способом охраны биосферы от вредных газовых выбросов является переход к безотходному производству, или к безотходным технологиям. Термин "безотходная технология" впервые предложен академиком Н.Н. Семеновым. Под ним подразумевается создание оптимальных технологических систем с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. Такое производство не должно иметь сточных вод, вредных выбросов в атмосферу и твердых отходов и не должно потреблять воду из природных водоемов.
Конечно же, понятие "безотходное производство" имеет несколько условный характер; это идеальная модель производства, так как в реальных условиях нельзя полностью ликвидировать отходы и избавиться от влияния производства на окружающую среду. Точнее следует называть такие системы малоотходными, дающими минимальные выбросы, при которых ущерб природным экосистемам будет минимален.
В настоящее время определилось несколько основных направлений охраны биосферы, которые в конечном счете ведут к созданию безотходных технологий:
разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов;
переработка отходов производства и потребления в качестве вторичного сырья;
создание территориально-промышленных комплексов с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.
Таким образом, разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов, является основным направлением технического прогресса.
Список используемой литературы
1. Экология и промышленность России. Журнал №11, 2002 - 48с.
2. Техника защиты окружающей среды/Родионов А.И., Клушин В.П., Торочешников И.С. Учебник для вузов. - М. Химия, 1989 - 512с.
3. Очистка промышленных выбросов и утилизация отходов. Сборник научных трудов.Л., 1985
4. Очистка воздуха. Учебное пособие/Е.А. Штокман - Изд.60 АСВ, 1998. - 320с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Режимные мероприятия снижения выбросов NOх. Химические способы очистки промышленных газовых выбросов от оксидов азота. Новый каталитический безреагентный способ снижения выбросов NОx в выхлопе агрегатов компрессорных станций. Системы денитрификации.
реферат [2,2 M], добавлен 20.12.2014Безотходная и малоотходная технология. Очистка газовых выбросов от вредных примесей. Очистка газов в сухих механических пылеуловителях. Промышленные способы очистки газовых выбросов от парообразных токсичных примесей. Метод хемосорбции и адсорбции.
контрольная работа [127,3 K], добавлен 06.12.2010Общая характеристика каталитических методов очистки. Каталитическая очистка газовых выбросов от оксидов азота и углерода. Существующие катализаторы и процессы нейтрализации оксидов азота и углерода. Перспективы каталитической очистки газовых выбросов.
контрольная работа [265,9 K], добавлен 26.10.2010Описание технологий производства чугуна с использованием доменных процессов и железа в губчатых печах. Виды выбросов черной металлургии при производстве стали. Абсорбция и термокаталитическая очистка газовых выбросов на металлургических производствах.
курсовая работа [524,8 K], добавлен 20.12.2015Анализ воздействия металлургического предприятия на природную среду. Комплекс мероприятий по уменьшению газовых выбросов. Расчет загрязнения атмосферы до и после установки газоочистного оборудования и определение предотвращенного экологического ущерба.
дипломная работа [378,1 K], добавлен 25.01.2013Разработка газоочистной системы для снижения концентрации вредных компонентов газовых выбросов автотранспорта, работающего в тоннелях. Характеристика конструкционных особенностей. Особенности монтажа и испытания. Технико-экономическое обоснование проекта.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 21.06.2015Актуальность очистки выбросов тепловых электростанций в атмосферу. Токсичные вещества в топливе и дымовых газах. Преобразование вредных выбросов ТЭС в атмосферном воздухе. Типы и характеристики золоуловителей. Переработка сернистых топлив перед сжиганием.
курсовая работа [37,1 K], добавлен 05.01.2014Производство как источник образования выбросов. Факторы, влияющие на выход загрязняющих веществ. Выбор и обоснование метода и схемы очистки выбросов, конструкции абсорбера. Расчёт основного и вспомогательного оборудования, контроль за работой установки.
курсовая работа [135,1 K], добавлен 23.04.2012Обоснование определения экономической эффективности затрат на охрану окружающей среды. Анализ экологической нагрузки на участке тепловой резки металлов. Выбор методов и средств очистки газовых выбросов. Калькуляция затрат на природоохранные мероприятия.
курсовая работа [31,8 K], добавлен 20.06.2011Анализ влияния загрязняющих веществ при производстве кормовых дрожжей на окружающую природную среду. Расчет годовых выбросов вредных примесей; определение границ санитарно-защитной зоны для предприятия. Методы очистки сточных вод и газообразных выбросов.
курсовая работа [906,2 K], добавлен 25.08.2012Исследование организации и технологии очистки технологических сточных вод на затеи на образце управления механизации. Структурная методика очистки стоков АТП с повторным внедрением воды. Технологическая схема очистных сооружений ливнестоков "Волна".
курсовая работа [4,4 M], добавлен 10.05.2019Характеристика выбросов парообразных примесей на машиностроительных предприятиях. Методы и оборудование для определения концентрации газов в воздухе. Способы осуществления процессов адсорбционной очистки. Методы термической нейтрализации вредных примесей.
контрольная работа [135,0 K], добавлен 07.01.2015Очистка газов от SOx. Процесс с использованием CuO/CuS04, катализаторы. Угольное топливо с добавками извести. Методы обезвреживания отходящих газов. Очистка отходящих газов от аэрозолей. Адсорбционные и хемосорбционные методы очистки отходящих газов.
реферат [24,7 K], добавлен 23.02.2011Свойства двуокиси серы, описание влияния данного соединения на окружающую среду. Удаление серы на нефтеперерабатывающих заводах. Очистка продуктов сгорания от окислов серы. Выбор и обоснование метода, способа и аппарата очистки и обезвреживания выбросов.
курсовая работа [678,3 K], добавлен 21.12.2011Характеристика способов пылеулавливания и основные показатели работы пылеулавливающих аппаратов. Особенности их классификации, схема и специфика работы. Обзор приспособлений сухой и мокрой очистки газов от пылевых частиц. Принципы действия, виды фильтров.
курсовая работа [576,2 K], добавлен 07.11.2014Мероприятия по охране воздушного бассейна общего характера. Физические характеристики пыли. Аппараты "мокрой" очистки. Форсуночные, насадочные, барботажно-пенные скрубберы. Аппараты фильтрационной очистки. Очистка газовых выбросов от загрязнителей.
презентация [1009,1 K], добавлен 13.10.2016Методы очистки от пыли, их разновидности, отличительные особенности и степень эффективности. Принцип действия и устройство вихревых пылеуловителей. Виды промышленных волокнистых фильтров. Очистка газов от диоксида серы, сероводорода, оксидов углерода.
реферат [945,1 K], добавлен 08.08.2009Общая характеристика методов очистки воздуха. Исследование влияния зерновой пыли предприятия ОАО "Бурлинский элеватор" на атмосферу, а также методы очистки газовых выбросов. Эколого-экономическое обоснование усовершенствованных газоочистных установок.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 30.04.2012Характеристика ОАО "Новосибирскэнерго" как источника загрязнения окружающей среды. Химические, абсорбционные и каталитические методы очистки дымовых газов от оксидов азота. Процесс глубокой очистки газов выбросов от оксида азота. Денитрификация газов.
отчет по практике [36,4 K], добавлен 05.12.2014Биосфера и человек, экосистема. Экологические и абиотические факторы и их действие. Понятие о лимитирующем факторе. Нарушение естественных геологических круговоротов. Загрязнения и перспективные методы очистки выбросов и сбросов литейного производства.
контрольная работа [197,4 K], добавлен 11.07.2011
