Методы очистки промышленных газовых выбросов

 Создано человеком

Задача эта, прямо скажем, не из легких. И чтобы быстрее и успешнее ее решить, при Институте общей и неорганической химии АН СССР разработаны предложения по созданию Межведомственного научно-технического комплекса "Технология новых материалов для микро- и функциональной электроники)). И хотя идей, методов, подходов к решению поставленных жизнью проблем нам занимать не приходится, практическое решение тормозится главным образом отсутствием необходимого оборудования. Разумеется, ученые прекрасно знают, что именно им нужно для решения проблемы, но знать и иметь, как известно, совсем не одно и то же. И такое положение, к сожалению, складывается при рассмотрении многих других проблем, научных и практических. Как известно, в современном промышленном оборудовании (теплообменники, абсорберы для защиты окружающей среды от вредных газовых выбросов, газо-жидкостные реакторы) жидкость движется в виде тонких пленок толщиной от нескольких десятых миллиметра до 2-3 миллиметров. Чтобы создать методы расчета кинетики массообмена в таком оборудовании, необходимо провести тончайшие измерения: определить профили скорости по сечению пленки, профили интенсивности турбулентности, стохастические (случайные) процессы волнообразования на поверхности

 Каталитические реакторы для дожигания отходящих газов

Батура П. И. Для очистки промышленных газовых выбросов от органических примесей и вредных сернистых соединений применяют различные методы: абсорбционные, термические, адсорбционные, каталитические и комбинированные. Наиболее перспективные — термические и каталитические методы обезвреживания органических примесей в газовых выбросах химических, коксохимических, металлургических заводов и других предприятий. Они надежны, дешевы и достаточно эффективны . Процессы глубокого термокаталитического окисления проводят в специальных реакторах, которые обычно работают в двух режимах: стационарном и нестационарном. Термокаталитические реакторы производительностью 5, 10 и 25 тыс. м3/ч разрабатывает Институт газа АН УССР. Они отличаются компактностью, простотой в изготовлении и надежностью. Реактор представляет собой конструкцию башенного типа, включающую многоходовой трубчатый воздухоподогреватель — рекуператор, встроенный смешивающий воздухоподогреватель и газовую горелку, в верхней части размещена каталитическая камера (рис. 1). Реактор оборудован системой КИПиА, позволяющей выполнять по заданной программе пусковые и остановочные операции, а также поддерживать оптимальный тепловой режим с соблюдением требований безопасности.

 Внимание, воздух!

В современных учебниках и специальных книгах приводятся те же устройства, что ив литературе 50-х годов. В предлагаемой книге вопросы газоочистки и пылеулавливания изложены в популярной форме, в ней описаны признанные Госкомизобретений устройства для борьбы с пылью, приводятся случаи из практики внедрения пылеуловителей. Выход книги своевременен и потому, что в постановлении'III пленума ВСНТО от 18 мая 1984 г. об участии организаций НТО в работе по охране окружающей среды, в частности, говорится и о задачах, стоящих перед Научно-техническим обществом энергетики и электротехнической промышленности имени Г. М. Кржижановского. Это быстрейшее внедрение высокоэффективных золоулавливающих установок для мощных котлов, парогенераторов, работающих на режимах, обеспечивающих максимальное подавление окислов азота, создание установок по улавливанию сернистого ангидрида. Перед НТО черной металлургии поставлена задача по внедрению новых методов очистки коксовых газов от сероводорода, сокращению выбросов окислов азота, разработке и внедрению установок, позволяющих предотвратить загрязнение атмосферы

 Экозащитная техника и технологии

Способы очистки газовых выбросов в атмосферу Адсорбционный — вредные примеси улавливают с помощью поглотителей, в качестве которых используют активированный уголь (как в противогазе), известняк, а также поглощающие жидкости — щелочные растворы аммиака и извести. Недостатки — необходимость установки громоздкого оборудования и периодической очистки поглощающей жидкости. Окислительный способ заключается в выжигании вредных горючих примесей до углекислого газа и воды; правда, здесь возникает проблема выбросов излишних объемов углекислого газа. Каталитический — пропускание выбрасываемой газовой смеси через твердые катализаторы, в качестве которых чаще всего используют металлические сетки (например, из платины или ванадия) или оксиды металлов (цинка, алюминия, марганца и т.д.). Напомним, что катализаторы — это вещества, ускоряющие химические реакции, но сами в них не расходующиеся. Иногда бывает целесообразно использовать сочетание перечисленных выше методов (например, применяют адсорбционно-окислительный метод или каталитическое окисление). Пока речь шла об очистке промышленных газовых выбросов.

 Большая Советская Энциклопедия (РА)

Разрабатываются методы перевода этих концентратов в твёрдые формы путём включения их в битум или др. материалы, обладающие высокими гидроизолирующими свойствами.   К твёрдым Р. о. относятся не поддающиеся отмывке загрязнённые материалы, использованная спецодежда и др. Всё это переносится для вечного захоронения в бетонные траншеи и, как правило, заливается цементом.   На объектах атомной промышленности и АЭС, кроме жидких и твёрдых отходов, возможны выбросы, содержащие летучие соединения РИ или сами РИ, такие как 131I, 129I, 85Kr, а также образование радиоактивных аэрозолей. Все эти выбросы проходят специальную очистную систему и затем удаляются в атмосферу через вентиляционную трубу. Общее количество РИ после очистной системы не должна превышать величину предельно допустимых выбросов, установленную для данного объекта с учётом преобладающих ветров, рельефа местности, характера растительности. Высота вентиляционной трубы (обычно 100—150 м) определяется из такого расчёта, чтобы к моменту, когда РИ из газовых выбросов попадут в приземные слои атмосферы, они были бы разбавлены до пределов, исключающих даже следовое воздействие на человеческий организм (как непосредственно, так и косвенно — через растительность и почву).   См. лит. при статьях Радиоактивных веществ токсичность, Радиационная безопасность, Радиохимическая лаборатория, Атомная электростанция и др.   Б. С. Колычев

 Очистка промышленных газов от газообразных и дисперсных примесей

Очистка промышленных газов от газообразных и дисперсных примесей Е. В. Сугак, Н. А. Войнов, Р. А. Степень, Н. Ю. Житкова, Сибирский государственный технологический университет, Красноярск (Россия) Представлены экспериментальные и теоретические исследования гидродинамики, массообмена и эффективности очистки от газообразных и дисперсных примесей в дисперсно-кольцевом двухфазном потоке. Разработаны аппараты, позволяющие снизить вредные выбросы до установленных ПДВ при сравнительно небольших энергетических затратах. Введение В связи с ухудшающейся экологической обстановкой проблема очистки промышленных газовых выбросов от газообразных и дисперсных примесей стала проблемой общенационального характера. Особое значение она приобрела в нашей стране из-за того, что природоохранным мероприятиям не уделялось должного внимания. В настоящее время в мире в атмосферу ежегодно попадает около 25 млрд т только двуокиси углерода (в том числе в России v 1.6 млрд т). В 1997 г. в рамках Конвенции ООН по изменению климата принят документ, в соответствии с которым все развитые страны и страны с переходной экономикой (в том числе Россия) обязаны к 2000 г. сократить выбросы в атмосферу двуокиси углерода, метана, азотных соединений, высокодисперсных частиц и других примесей, вызывающих парниковый эффект, до уровня 1990 г., а к 2008 г. v еще на 3 v 8 % . По оценкам объем выбросов в России к 2010 г. составит 92 v 96 % от уровня 1990 г.

 Атмосфера

Подфакельные наблюдения проводятся на автомашине или на стационарных постах. Чтобы детально ознакомиться с особенностями загрязнения воздуха, создаваемого автомобилями, проводятся специальные обследования вблизи магистралей. Химические методы отчистки от газо- и парообразных выбросов в атмосферу. Процессы очистки технологических и вентиляционных выбросов машиностроительных предприятий от газо- и парообразных примесей характеризуются рядом особенностей: во-первых, газы, выбрасываемые в атмосферу, имеют достаточно высокую температуру и содержат большое количество пыли, что существенно затрудняет процесс газоочистки и требует предварительной подготовки отходящих газов; во-вторых, концентрация газообразных и парообразных примесей чаще в вентиляционных и реже в технологических выбросах обычно переменна и очень низка. Методы очистки промышленных выбросов от газообразных примесей по характеру протекания физико-химических процессов делятся на четыре группы: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции); промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хемосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции); поглощение примесей путем применения каталитического превращения. Метод абсорбции. Этот метод заключается в разделении газо-воздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов этой смеси поглотителем (называемых абсорбентом) с образованием раствора.

 Очистка газовых выбросов фильтрами

Метод достижения ПДК с помощью «высоких труб» служит лишь паллиативом, так как не предохраняет атмосферу, а лишь переносит загрязнения из одного района в другие. В соответствии с характером вредных примесей различают 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. Разнообразие вредных примесей в промышленных газовых выбросах приводит к большому разнообразию методов очистки, применяемых реакторов и химических реагентов. 2 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. В зависимости от фильтрующего материала различают тканевые фильтры (в том числе рукавные), волокнистые, из зернистых материалов (керамика, металлокерамика, пористые пластмассы).

 Современные технологии и экологические проблемы современности

Решение экологических задач. 5. Технологии и методы очистки промышленных выбросов в атмосферу, гидросферу, почву. Технологии очистки промышленных выбросов в атмосферу. Основные загрязнители атмосферы: естественные и искусственные /антропогенные/. Основные виды выбросов промышленности: углекислый газ, оксид углерода, сернистый газ, углеводороды, окислы азота. Классификация технологий по очистке газовых выбросов: - по составу оборудования / механические осадители, мокрые инерционные пылеуловители, фильтры/, - по их технологическим особенностям /абсорбция, адсорбция, дожигание, химические методы очистки и др./ Перспективные технологии по предотвращению выбросов в атмосферу: предварительная термоподготовка топлива, рециркуляция тепловых и материальных потоков в технологических схемах, модернизация методов пыле-и газоулавливания, усовершенствование технологических процессов. Экономические и социальные последствия применения новых технологий по очистке выбросов в атмосферу. Технологии очистки твердых и токсичных промышленных выбросов.

 Охрана труда (конспект лекций)

Методы очистки промышленных выбросов по характеру протекания физико-химических процессов можно разделить на 5 основных групп: 1) промывка примесей растворителями (абсорбция); 2) промывка примесей веществами, связывающими примеси химически (хемосорбция); 3) поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (адсорбция); 4) термическая нейтрализация входящих газов и поглощение примесей путем каталитического превращения; 5) разделение газо-воздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких компонентов. Движущей силой является градиент концентрации на границе сред. Растворенный в жидкости компонент газо-воздушной смеси благодаря диффузии проникает во внутренние слои абсорбента. Процесс протекает тем быстрее, чем больше поверхность раздела сред коэффициент диффузии. Для удаления из технологических выбросов таких газов как аммиак, фтористый и хлористый водород целесообразно в качестве поглотителей использовать воду, т.к. при этом достигается высокая растворимость вредных веществ. Метод адсорбции основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой активно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой среды.

 Атмосферный воздух Ростова

Очистка выбросов в атмосферу. Газоочистные и пылеулавливающие установки разделяют на технологические и санитарные. Установки технологической очистки – это сооружения и аппараты, включенные в технологический процесс и исключающие газовые выбросы в атмосферу. Установки санитарной очистки – это сооружения и аппараты, препятствующие вредным технологическим и вентиляционным выбросам, а также служащие для возврата сырья. В основе многих технологических методов очистки газов лежат процессы взаимодействия газов с жидкими или твердыми поглотителями, а также процессы химического превращения ядовитых примесей в нетоксичные соединения при высоких температурах или в присутствии катализаторов. В связи с этим наибольшее распространение при очистке газов получили абсобционные, адсокционные и каталитические методы. Каталитический метод восстановления окислов азота применяют в нескольких системах получения азотной кислоты при давлении 3,5х205 Па. В схемах используют отечественные марки катализаторов на основе палладированной окиси алюминия. Среди методов очистки промышленных выбросов от сернистого ангидрида следует назвать следующие: аммиачные методы, позволяющие одновременно с очисткой газов от SO2 получать сульфит и бисульфит аммония, которые используются как товарные продукты либо разлагаются кислотой с образованием высококонцентрированной SO2 и соответствующей соли; методы нейтрализации сернистого ангидрида, позволяющие одновременно получать сульфиты и сульфаты, что обеспечивает высокую степень очистки газов, но получаемые продукты имеют ограниченный спрос в народном хозяйстве; каталитические методы, основанные на окислении сернистого ангидрида в присутствии катализаторов с получением разбавленной серной кислоты.

 Загрязнение окружающей среды твердыми промышленными и бытовыми отходами

Благодаря этому здесь в атмосфере скапли­вается большое количество токсичных газов, из которых основные — угар­ный газ, различные соединения серы, хлора и азота. Согласно статистическим данным, 60% загрязнения атмосферы падает на автомобили; важной причиной является также сгорание угля и нефти. Одна крупная теплоэлектростанция ежедневно выбрасывает в атмосферу 500 т сернистых веществ и пыли. Каждая автомашина при использовании этили­рованного бензина выделяет в год около 1 кг свинца. Промышленные газовые выбросы и сточные воды загрязняют почву, поверхностные водоемы и подземные воды. В некоторых районах из-за нехватки воды или ее чрезмерной загрязненности уже не может развивать­ся промышленность. Загрязненных вод стало слишком много, и естествен­ные процессы не справляются с их очисткой. Сточные воды, например, со­держат моющие средства, не подвергающиеся биологическому разложению, Они образуют скопления плывущей по реке белой пены, которые иногда достигают толщины 1 м. Часть промышленных загрязнений накапливается в почвах, смывается поверхностными стоками в водоемы или попадает в горизонты подземных вод. Большая часть техногенных загрязнений либо аккумулируется в донных осадках рек и пресных водоемов, либо попадает в океаны и моря.

 Соблюдение принципов экологии в лакокрасочной промышленности

Летучие органические соединения (кетоны, спирты, эфиры) вызывают различные аллергические реакции и отравления, а стирол, хлорбензол и этилбензол являются канцерогенами. Результаты количестве иною анализа методом газовой хроматографии органических соединений, выделяющихся из покрытий, свидетельствуют о превышении предельно допустимых концентраций некоторых веществ в десятки раз. Методом атомной абсорбции определено, что при нанесении и сушке ЛКМ в воздухе рабочей зоны наблюдается значительное превышение ПДК тяжелых металлов (свиней, хром, цинк, кадмий и др.). Значительную часть органоразбавляемых ЛКМ относят к категории опасных. Для очистки отходящих газовых выбросов применяют различные способы: окисление атмосферным кислородом на катализаторах, непосредственное сжигание вредных примесей, а также сорбционные способы, с помощью которых удается выделить вещества для повторного использования в производстве. Следует учитывать, что на рынке ЛКМ преобладают мате риалы на основе органических растворителей. Они имеют ряд преимуществ: отверждаются при низкой температуре и высокой влажности; образуют покрытие высокого качества на сложных подложках (плохо окрашенных или пыльных поверхностях); просты в нанесении.

 Международное сотрудничество в области окружающей среды

Оценка ущерба, причиняемого загрязнениями, вместе с учетом стоимости очистных сооружений или введения новых, сокращающих загрязнения технологических процессов имеет очень серьезное значение для перспективного планирования развития народного хозяйства. В рамках СЭВ осуществлялись не только научные исследования, но и конкретно совместные действия по очистке общих природных объектов, и в первую очередь – пограничных или проходящих по территориям соседних стран рек. Для координации действий была организована совместная советско-американская комиссия, направляющая деятельность многих рабочих групп, состоящих из ученых и специалистов, представляющих различные отрасли производства и научные дисциплины. Для характеристики объема работ достаточно сказать, что с советской стороны в сотрудничестве принимали участие 800 научно-исследовательских институтов и 30 союзных и республиканских министерств и ведомств. Для предотвращения загрязнения атмосферы совместными усилиями были усовершенствованы методы очистки промышленных выбросов в атмосферу от сернистого ангидрида.

 Очистка газовых выбросов фильтрами

В данном реферате рассматривается один из видов отходов промышленности – газовые выбросы предприятий и их механическая очистка фильтрами. 1 Классификация газообразных промышленных 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. Счетная концентрация (число частиц в 1 см3) мала по сравнению с дымами и туманами. 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.

 Химическая промышленность, ее отраслевой состав и значение в народном хозяйстве страны (РФ)

Внедрение в производство продуктов химии приводит к громадному народнохозяйственному эффекту в виде экономии дефицитных и дорогостоящих природных материалов.3. Размещение отрасли и ее структура. Размещение отраслей химической промышленности находится под влиянием факторов, среди которых наибольшую роль играют сырьевой, энергетический, водный, потребительский, трудовой, экологический, инфраструктурный. Химическая промышленность в целом – высокосырьеемкая отрасль. Затраты на сырье из-за высокой ценности сырья или значительных удельных его расходов составляют от 40 до 90% в расчете на производство 1 т годовой продукции. Характерно использование в отрасли огромного числа наименований сырья минерального, растительного, животного происхождения, а также воздуха, воды, всевозможных промышленных газовых выбросов – отходов цветной и черной металлургии. В современной химической промышленности органического синтеза большую роль играет углеводородное нефтегазовое сырье. Чрезвычайно важно комплексно использовать сырье, особенно углеводородное, для получения многих видов химикатов и химических материалов.

 Очистка газообразных промышленных выбросов

Применяемый для поглощения двуокиси серы водный раствор сульфита аммония отличается большой химической емкостью. При очистке газов от SO2 указанным методом получается ценное удобрение для сельского хозяйства — сульфат аммония. ОЧИСТКА ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА Сероводород в большинстве случаев является ядом для катализаторов и живых организмов. Тщательная очистка газов от сероводорода необходима в производстве синтетического аммиака, син-тетических спиртов, при гидрогенизации жиров, в производстве газов бытового и, применяемого в металлургической промышленности и т. д. Современные методы очистки промышленных газов от сероводорода подразделяются, в соответствии с агрегатным состоянием поглотителя, на сухие и мокрые способы. В качестве сухих поглотителей в промышленности широкое распространение получили гидрат окиси железа и активированный уголь, а в отдельных случаях марганцевые руды. Мокрые способы очистки газов от сероводорода (H2S) подразделяются на окислительные, круговые и комбинированные. При окислительных процессах применяют поглотители, окисляющие сероводород до элементарной серы.

 Очистка и повторное использование технической воды и промышленных стоков

Перспективными являются методы, использующие процессы мембранной технологии, электрокоагуляцию, озонирование, биологическую очистку. По содержанию примесей стоки разделяют на группы: воды с нерастворимыми примесями частиц размером больше 10~5-10~4 мм; воды, представляющие коллоидные растворы; воды, содержащие растворимые органические и неорганические вещества; 4)воды, содержащие вещества, диссоциирующие на ионы. Способы очистки промышленных стоков можно классифицировать по составу фаз, дисперсному и химическому составу. Рассмотрим основные из этих методов. Механические методы очистки промышленных стоков от грубодисперс-ных примесей включают отстаивание в гравитационном или центробежном поле, фильтрацию, флотацию, осветление во взвешенном слое осадка. Для очистки от мелкодисперсных и коллоидных частиц, оседающих с малой скоростью, а также ПАВ используют коагуляцию и флокуляцию, обеспечивающие слипание частиц до крупных конгломератов, удаляемых затем механическим методом. Для очистки от растворенных неорганических веществ применяют методы выпаривания, обратного осмоса, химического осаждения, электродиализа, нейтрализации.