Очистка газообразных промышленных выбросов.

Вредные примеси в газообразных промышленных выхлопах можно разделить на 2 группы: а). аэрозоли (взвешенные частицы пыли, дыма и тумана; б). газообразные и парообразные в-ва.

Методы очистки газов в соответствии с характером вредных примесей делятся на методы очистки от аэрозолей и очистки от газообразных и парообразных примесей. Все способы очистки, газов определяются в основном физико-химическими свойствами примесей, их составом, агрегатным состоянием, дисперсностью и др. Разнообразие вредных примесей в промышленных выхлопах обусловливает большое разнообразие приемов очистки и применяемых реагентов. Классификация и краткая характеристика наиболее распространенных методов очистки газов от аэрозолей помещена в след. таблице.

Очистка газов от газообразных и парообразных примесей особенно характерна для химической промышленности и широко применяется на химических предприятиях. Методы очистки промышленных газовых выхлопов от газообразных и парообразных примесей можно разделить на три основные группы: 1). абсорбция жидкостями; 2). адсорбция твёрдыми поглотителями; 3). каталитическая очистка.

Абсорбция жидкостями — наиболее распространенный и до сих пор наиболее надежный способ газоочистки. Она используется в промышленности как основной прием извлечения из газов двуокиси и окиси углерода, окислов азота, хлора, двуокиси серы, сероводорода и других сернистых соединений, паров кислот (НСl, Н₂SO₄, НF), цианистых соединений, разнообразных токсических органических веществ (фенол, формальдегид, фталевый ангидрид и др.) и т. д. Метод абсорбционной очистки основан на избирательной растворимости вредных примесей в жидкости (физическая абсорбция) или избирательном извлечении их при помощи реакций с активными компонентами поглотителя (хемосорбция). Абсорбционная очистка - непрерывный и, как правило, циклический процесс, поскольку поглощение примесей обычно сопровождается регенерацией поглотительного раствора (нагревом или снижением давления) и возвратом его в начало цикла очистки. Одновременно происходит десорбция поглощенной газовой примеси и ее концентрирование.

Основные абсорбенты, применяемые для очистки газовых выхлопов, - это вода, аммиачная вода, растворы едких и карбонатных щелочей, этаноламины, манганаты и перманганаты калия, суспензии гидроокиси кальция, окислов марганца и др. В качестве абсорбционных реакторов применяются орошаемые башни (полые, с насадкой и с распылением жидкости), тарельчатые и полочные реакторы (барботажные колонны, многополочные пенные аппараты, скрубберы Вентури) и др.

Общие преимущества абсорбционной очистки заключаются прежде всего в непрерывности процесса и в возможности сравнительно экономичного извлечения большого количества примесей из газа, а также в возможности непрерывной регенерации поглотительного раствора при циклическом режиме. Недостаток этого метода — громоздкость оборудования, сложность и многоступенчатость технологических схем, поскольку достижение высокой степени очистки и полная регенерация поглотителя связаны с большими объемами аппаратуры и большим числом ступеней очистки.

Адсорбция твердыми поглотителями основана на избирательном извлечении вредных примесей из газа при помощи адсорбентов - твердых зернистых материалов, обладающих высокой удельной поверхностью. В газоочистке применяется как физическая адсорбция, основанная на ван-дер-ваальсовых силах, так и хемосорбция. В качестве адсорбентов для очистки газов применяют высокопористые материалы, чаще всего активированный уголь, силикагель и синтетические цеолиты (молекулярные сита).

Основное преимущество адсорбционного способа очистки газов — возможность обрабатывать относительно небольшим количеством адсорбента огромные объемы газов, достигая при этом высокой степени очистки. Это преимущество обусловлено высокой поглотительной, способностью промышленных сорбентов даже при низких парциальных давлениях, извлекаемых примесей. Поэтому метод особенно целесообразен для удаления примесей, содержащихся в, малых концентрациях, например, для тонкой очистки от органических сернистых соединений, паров ртути, дезодорации газов. Большое промышленное значение имеет также адсорбция и из газов паров органических растворителей на активированном угле обладающем высокой избирательностью по отношению к органическим соединениям. Этот процесс широко применяется для извлечения из отходящих газов и рекуперации органических растворителей.

Недостатки адсорбционных способов газоочистки заключаются прежде всего в периодичности процесса, низкой эффективности реакторов периодического действия, а также в высокой стоимости регенерации адсорбентов. Непрерывный способ абсорбционной очистки газов устраняет эти недостатки, но для него требуются высокопрочные сорбенты, которые для большинства процессов еще не разработаны.

Каталитическая очистка газов основана на каталитических реакциях, в результате которых находящиеся в газе вредные примеси превращаются в другие соединения. Таким образом, в отличие от рассмотренных приемов каталитические методы заключаются не в извлечении токсичных примесей из газового потока, а в превращении их в соединения, присутствие которых допустимо в атмосфере, или в соединения, сравнительно легко удаляемые из газа. При этом требуются дополнительные стадии очистки - абсорбция жидкостями или твердыми адсорбентами. Для очистки газов применяется почти исключительно гетерогенный катализ на твердых катализаторах. Наиболее распространен способ каталитического окисления токсичных органических примесей и окиси углерода при низких температурах, т. е. без подогрева очищаемого газа (или воздуха). Каталитическая очистка от вредных окислов и сернистых соединений производится также их гидрированием; так, методом избирательного катализа гидрируют СО до СН₄ и воды, окислы азота до N₂ и воды и др.

Основное достоинство каталитических приемов—возможность достижения чрезвычайно высокой степени очистки газа—иногда до 99,9%.

Недостаток каталитической очистки — образование новых веществ, которые иногда необходимо удалять из газа абсорбционными или адсорбционными методами. Это значительно снижает общий экономический эффект очистки. Выбор того или иного метода очистки от токсичных газов и паров производится с учетом конкретных условий производства. Экономичность очистки возрастает при использовании отходов производства в качестве очистных реагентов (абсорбента, адсорбента, катализатора), а также при регенерации ценных веществ из отходящих газов. Как правило, концентрации примесей в промышленных выхлопах малы, а объемы очищаемых газов велики, поэтому для их обработки сооружают сложные и громоздкие очистные установки, которые пока ещё недостаточно рентабельны.

Обработку целесообразно проводить в местах образования отходов, что сокращает затраты на погрузочно-разгрузочные работы, снижает безвозвратные потери при их перевалке и транспортировке и высвобождает транспортные средства.

Эффективность использования лома и отходов металла зависит от их качества. Загрязнение и засорение металлоотходов приводят к большим потерям при переработке, поэтому сбор, хранение и сдача их регламентируются специальными стандартами:

ГОСТ 2787_75* «Лом и отходы черных металлов. Шихтовые. Классификация и технические требования»; ГОСТ 1639_78* «Лом и отходы цветных металлов и сплавов. Общие требования и др.

Основные операции первичной обработки металлоотходов— сортировка, разделка и механическая обработка. Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов. Разделка лома состоит в удалении неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах.

Пакетирование отходов организуется на предприятиях, на которых образуется 50 т и более высечки и обрезков в месяц. Каждая партия должна сопровождаться удостоверением о взрывобезопасности и безвредности. Стружку перерабатывают на пакетирующих прессах, стружкодробилках, брикетировочных прессах. Брикетированию (окускование механическим уплотнением на прессах, под молотком и других механизмах) подвергается сухая и неокисленная стружка одного вида, не содержащая посторонних примесей с длиной элемента до 40 мм для стальной и 20 мм для чугунной стружки. Прессование вьюнообразной стружки целесообразно проводить в отожженном состоянии, так как при этом отпадает необходимость выполнения таких подготовительных операций, как дробление, обезжиривание, отбор обтирочных материалов и мелких кусков металла.

На предприятиях, где образуется большое количество металлоотходов, организуются специальные цехи (участки) для утилизации вторичных металлов. Чистые однородные отходы с паспортом, удостоверяющим их химический состав, используют без предварительного металлургического передела.

Отходы древесины широко используют для изготовления товаров культурно-бытового назначения и. хозяйственного обихода, изготовляемых главным образом методом прессования. Кроме того, переработанные д отходы применяются в производстве древесно-стружечных плит, корпусов, различных приборов и т.п.

На большинстве промышленных предприятий пластмассы и древесные отходы входят в состав промышленного мусора предприятий, при этом разделение мусора на отдельные его компоненты оказывается экономически нецелесообразньий. В настоящее время разработаны и внедрены в промышленном масштабе технологии обработки, утилизации и ликвидации промышленного мусора. Качественный и количественный состав промышленного мусора любого предприятия примерно стабилен в течение года, поэтому технология переработки мусора разрабатывается применительно к конкретному предприятию и определяется составом и количеством промышленного мусора, образующегося на территории.

Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, создаваемых в соответствии с требованиями СН иП 2.01.28—85 и предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, НИИ и учреждений. Приему на полигоны подлежат: мышьяксодержащие неорганические твердые отходы и шламы; ртутьсодержащие отходы; циансодержащие сточные воды и шламы; отходы, содержащие свинец, цинк, олово, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт и их соединения; отходы - гальванического производства, использованные органические растворители; органические горючие (обтирочные материалы, ветошь, твердые смолы, обрезки пластмасс, оргстекла, остатки лакокрасочных материалов, загрязненные опилки, деревянная тара, промасленная бумага и упаковка, жидкие нефтепродукты, не подлежащие регенерации, масла, загрязненные бензин, керосин, нефть, мазут, растворители, эмали, краски, лаки, смолы); неисправные ртутные дуговые и люминесцентные лампы; формовочная земля; песок, загрязненный нефтепродуктами; испорченные баллоны с остатками веществ и др. Жидкие токсичные отходы перед вывозом на полигон должны быть обезвожены на предприятиях.

Приему на полигон не подлежат: отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов и других веществ; нефтепродукты, подлежащие регенерации; радиоактивные отходы.

Переработка отходов на полигонах предусматривает использование физико-химических методов; термическое обезвреживание с утилизацией теплоты, демеркуризацию ламп с утилизацией ртути и других ценных металлов, прокаливание песка и формовоч ной земли, подрыв баллонов в специальной камере, затаривание отходов в герметичные контейнеры и их захоронение.

Полигоны должны иметь сапитарно-защитные зоны: завод по обезвреживанию токсичных отходов мощностью 100 тыс. т и более отходов в год — 1000 м; завод мощностью менее 100 тыс. т в год—500 м; участок захоронения токсичных отходов—не менее 3000 м.

Нормирование химического загрязнения почв устанавливается по предельно допустимым концентрациям (ПдК По своей величине ПдК значительно отличается от принятых допустимых концентраций для воды и воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях и в незначительных количествах. В основном через контактирующие с почвой среды (воздух, вода, растения).

ПдК — это концентрация химического вещества в мг на кг почвы в пахотном слое почвы, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. Регламентирование загрязнения осуществляется в соответствии со списками 2264-80 от 30.10.8ю; ЗЧ 2546-82 от 30.04.82 и Приложения к списку Х’ 2546-82 Минздрава СССР. Существует четыре разновидности Г]дК (табл. 48) в зависимости от пути миграции химических веществ в сопредельные среды: ТВ — транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений; МА—миграционный Воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу; МВ — миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водоисточники; ОС — общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающую способность почвы и микробиоценоз.

Отбор проб почвы проводят на участке площадью 25 м в З— 5 точках по диагонали с глубины 0,25 м, а при выяснении влияния загрязнений на грунтовые воды с глубины 0,75—2 м в количестве 0,2—1 кг. В случае применения новых химических соединений, для которых отсутствуют ПДК проводят расчет временных допустимых концентраций (ВдК) по формуле

где ПдК допустимая концентрация для продуктов (овощные и плодовые культуры), мг/кг.

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: