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.
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 200 О С, и её колебания не превышают +/ — 2 О С.
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 (200 О С), 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 25-30 о С, 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 550о С 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 300о С. 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/дм 3 .
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 м 2 / на грамм.
При этом катализатор имеет прекрасные механические свойства: износостойкость не менее 95% и прочность не менее 50 кг/см 2 , 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/1000м 3 ПВС.
