Термический метод обезвреживания газов

Достаточно большое развитие в отечественной практике нейтрализации вредных примесей, содержащихся в вентиляционных и других выбросах, полу­чило высокотемпературное дожигание (термическая нейтрализация). Для осуществления дожигания (реакций окисления) необходимо поддержание вы­соких температур очищаемого газа и наличие достаточного количества кисло­рода. Выбор схемы дожигания зависит от температуры и количества выбросов, а также от содержания в них вредных примесей, кислорода и других компонен­тов. Если выбрасываемые газы имеют высокую температуру, процесс дожига­ния происходит в камере с подмешиванием свежего воздуха. Так происходит дожигание оксида углерода в газах, удаляемых системой вентиляции от элек-

тродуговых плавительных печей, дожигание продуктов неполного сгорания (СО и С_хН_у) автомобильного двигателя непосредственно на выходе из цилинд­ров в условиях добавки избыточного воздуха. Если температура выбросов не­достаточна для протекания окислительных процессов, то в потоке отходящих газов сжигают природный или другой высококалорийный газ.

Одним из простейших устройств, используемых для огневого обезврежи­вания технологических и вентиляционных выбросов, является горелка, предна­значенная для сжигания природного газа (рис. 43.). Обезвреживаемые выбросы в этом случае подаются в канал 1, где они омывают горелку 2. Из коллектора 3 газ, служащий топливом, поступает в сопла, при истечении из которых инжек­тируется первичный воздух из окружающей среды. Горение смеси газа с пер­вичным воздухом осуществляется в V-образной полости коллектора. Процесс догорания происходит на выходе из полости, где хвостовая часть факела кон­тактирует с обезвреживаемыми выбросами при их истечении из кольцевой ще­ли между корпусом горелки и коллектора.

Разработана и успешно прошла испытания установка очистки газовоздуш­ных выбросов лакокрасочного производства. Она представляет собой циклон­ную топку (рис. 44), скомпонованную с газовой горелкой и камерой разбавле­ния газов после их очистки. Воздух, загрязненный вредными органическими веществами (толуол, ксилол и др.), поступает в вихревую двухзонную полость печи 4 по тангенциальным каналам 5. Природный газ подается в горелку 2 по трубе 3. Время пребывания в полости (не менее 0,5 с) и контакт с раскаленны­ми стенками камеры обеспечивают полноту их сгорания. Атмосферный воздух подается по центральной трубе 1 горелки 2 только при обезвреживании выбро­сов, содержащих менее 15 % кислорода.

Системы огневого обезвреживания обеспечивают эффективность очистки 90-99 %, если время пребывания газа в высокотемпературной зоне не менее 0,5 с и температура не менее 500-650 оС, а содержащих оксид углерода - 600— 750 оС.

природный

отбросные

 

Рис. 43. Установка огневого обезвреживания:

1 - входной патрубок; 2 - теплообменник-подогреватель; 3 - V-образная полость коллектора горелки; 4 - камера смешения; 5 - выходной патрубок

природный газ

Обезвреженные

ото ровные

Газы

Рис. 44. Установка очистки выбросов лакокрасочного производства:

1 - входная труба атмосферного воздуха; 2 - вихревая двухзонная горелка; 4 - входная труба природного газа; 5 - входные тангенциальные каналы грязного газа

Контрольные вопросы

1. Сущность физической адсорбции. Практическое применение метода фи­
зической адсорбции с использованием угольного сорбента.

2. Сущность явления хемосорбции; необратимость процесса хемосорбции.

3. Сущность каталитического метода очистки газов, практическое его
применение.

4. Практическое применение термического метода обезвреживания газов.

Список литературы

1. Бертокс П. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений /
П. Бертокс, Д. Радд. - М., изд. «Мир», 1980.

2. Воронцов А.А. Охрана природы / А.А. Воронцов, Е.А. Щетинский,
И.Д. Никодимов. - М., ВО «Агропромиздат», 1989.

3. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. - М., Госнаучтехиздат
химической литературы, 1962.

4. Кобзарь И.Г.. Очистка воздуха от продуктов горения натрия // Совеща­
ние специалистов МАГАТЭ «Натриевые пожары», Обнинск, 1988.

 

5. Логинов Н.Я. Аналитическая химия: Учебное пособие для студентов
химико-биологической и биолого-химической специальностей пед. институтов
/ Н.Я. Логинов, А.Г. Воскресенский, И.С. Солодкин. - М., «Просвещение»,
1975.

6. Мазур И. И. Инженерная экология: Общий курс в 2-х томах. Справоч­
ное пособие /И.И. Мазур, О.И. Молдованов, В.Н. Шишов. Под ред. И.И. Мазу-
ра. - Москва, Высшая школа, 1986.

7. Неницеску К. Общая химия. М., «Мир», 1968.

8. Охрана окружающей среды / Под ред. проф. С.В. Белова. - М., «Выс­
шая школа», 1991.

9. А.И. Родионов, В.Н. Клушин, В.Г. Систер. Технологические процессы
экологической безопасности. Калуга, 2000.

10. Руководство по испытанию и оценке воздушных фильтров для систем
приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. М., Стройиздат, 1979.

11. Стырикович М.А. Процессы генерации пара на электростанциях / М.А.
Стырикович, О.И. Мартынова, З.Л. Миропольский, под общ. ред. акад. М.А.
Стыриковича. -М., «Энергия», 1969.

12. Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды / Н.С Торо-
чешников, АИ Родионов, Н.В. Кельцев, В.Н. Клушин. - М., «Химия», 1981.

13. Фриш С.Э. Курс общей физики. Том 1. Физические основы механики,
молекулярная физика, колебания и волны / С.Э. Фриш, А.В. Тиморева. - М.,
1962.

14. Цветкова Л.И. Экология: Учебник для технических вузов / Л.И. Цвет-
кова, М.И. Алексеев, Б.П. Усанов и др. - Изд. АСВ; Спб; Химиздат, 1999 г.

15. Чечеткин Ю.В. Обращение с радиоактивными отходами / Ю.В. Чечет-
кин, А.Ф. Грачев. - Самара, 2000.