Способ очистки промышленных выбросов

Обзор методов очистки промышленных выбросов

Загрязнение атмосферного воздуха вредными выбросами – одна из основных глобальных экологических проблем современного человечества. Международный стандарт определяет вредные выбросы как любое загрязнение атмосферы веществами, которые вредны для здоровья или опасны по другим причинам, независимо от их агрегатного состояния.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, приведенным в докладе в мае 2018 года, каждые 9 из 10 человек на планете дышат загрязненным воздухом, а загрязнение атмосферного воздуха твердыми частицами ежегодно приводит к гибели около 7 миллионов человек во всем мире.

Источники и состав промышленных выбросов.

Все вещества, загрязняющие атмосферу, в зависимости от условий их образования делятся на вещества естественного (природного) и искусственного (антропогенного) происхождения.

Основными источниками поступающих в атмосферу загрязняющих веществ выступают:

• источники природного происхождения, такие как извержение вулканов, ветровая эрозия, лесные пожары и пр.
• сжигание ископаемых видов топлива транспортом;
• промышленные производства, такие как металлургия, нефте- и газохимия;
• сжигание бытовых отходов;
• сельскохозяйственное производство;
• добыча полезных ископаемых открытым способом.

Выбросы промышленных производств являются наиболее опасными по составу загрязняющих веществ и, поскольку данные выбросы подвижны, то могут влиять на окружающую среду на больших площадях.

Методы очистки промышленных выбросов в атмосферный воздух весьма разнообразны. На выбор того или иного метода очистки в первую очередь влияют химических состав и концентрация загрязняющих веществ в выбросах. К наиболее вредным для здоровья и окружающей среды загрязняющим веществам антропогенного происхождения относятся следующие вещества:

• твердые частицы (PM);
• диоксид азота (NO2);
• озон (O3);
• окись углерода (СО);
• диоксид серы (SO2);
• свинец (Pb);
• летучие органические соединения (бензопирен).

Токсичные свойства загрязняющих веществ и, как следствие, причиняемый ими вред, привели к принятию ряда нормативно-правовых актов, которые обязывают осуществлять контроль их содержания и концентрации в газообразных отходах различных промышленных производств. Один из основных правовых актов в области охраны окружающей среды — Федеральный закон от 10 января 2002 года N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», определяющий «правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов…».

В целях предотвращения негативного воздействия на окружающую среду хозяйственной и (или) иной деятельности данным законом устанавливаются нормативы допустимого воздействия на окружающую среду, в том числе нормативы выбросов в атмосферный воздух, количественные значения которых, как для стационарных, так и для передвижных источников, определяются в порядке, установленном Правительством РФ и с использованием методов, утвержденных Приказом Минприроды России.

Методы очистки промышленных выбросов в атмосферный воздух: основные принципы.

Основными принципами использования методов очистки промышленных выбросов являются:

1. Превентивность, что предполагает: изменение технологического процесса; использование другого сырья, содержащего меньшее количество вредных компонентов (например, замена стандартных реагентов безопасными вариантами); изменение организации труда и внедрение экологических принципов на всех этапах производства.
2. Вторичность, подразумевающая использование промышленных установок для очистки газовых производственных выбросов.

Реализация первого принципа сопровождается высокими временными и материальными затратами. Очевидно, что сложнее изменить технологию производства, чем использовать устройство для сокращения выбросов, которое является побочным для производственного процесса. Но, в конечном итоге, по ряду причин превентивные решения являются более перспективными. Что касается реализации второго принципа, то он как раз лишен недостатков первого, и зачастую является единственно возможным.

Очистка промышленных выбросов: методы вторичного сокращения количества загрязнений

Для очистки содержащих парообразные и газообразные загрязнители промышленных выбросов в атмосферу используются следующие методы:

• Адсорбция на активированном угле. Это универсальный метод с широким спектром применения. Метод адсорбции предназначен для очистки отработанных газов от органических растворителей с относительно низкими или переменными концентрациями во времени. Установки, реализующие этот метод разработаны и изготавливаются в широком диапазоне мощностей — от 100 до 100 000 м3/ч и концентрации органических соединений от 0,5 до 100 мг/м3. Эффективность очистки высокая (около 90%), и до 98% в зависимости от типа загрязняющих веществ. Проблема применения этого метода для экологии состоит в том, как использовать отработанный активированный уголь.
• Сжигание в каталитическом слое. Очистка газовых промышленных выбросов сжиганием в каталитическом слое применима к отработанным газам, не содержащим хлористых соединений. Благодаря низкому энергопотреблению технология, основанная на этом методе, особенно подходит для обеззараживания загрязнителей, выбрасываемых промышленностью в воздух. Такие установки предназначены для очистки газов, образующихся при работе таких производств, как например мебельных, химических и пищевых фабрик, фармацевтических предприятий и других промышленных объектов. При концентрациях соединений выше заданных стандартом, установка работает автотермически (без подачи энергии на нагрев реактора).
• Адсорбция и десорбция теплого воздуха и каталитическое сгорание. Газоочистные установки, использующие адсорбционный метод с десорбцией и окислением газов на каталитическом слое, предназначены для очистки отходящих газов от примесей с относительно низкими или переменными концентрациями во времени. Установки этого типа используются в широком диапазоне мощностей от 2000 до 100000 м3/ч и концентрациях соединений от 30 мг/м 3 до 500 мг/м3. Эффективность очистки в зависимости от типа загрязняющих веществ достигает 98%. Это метод, аналогичный по своему принципу методу адсорбции на активированном угле, с той разницей, что десорбированная смесь конденсируется, затем из нее отделяется растворитель, который возвращается в рабочий процесс. Эффективность метода зависит от параметров оборудования и составляет около 95%.
• Термическое сгорание. Этот метод очистки промышленных выбросов в атмосферу включает различные процедуры. При использовании метода термического сгорания газы направляются в трехкамерный реактор (дожигатель). В нем происходит процесс термического разложения паров растворителя, и тепло, выделяемое во время этой реакции, используется для нагрева входных газов, а его избыток — для технологических целей. Благодаря трехступенчатому процессу дожигания эффективность снижения загрязнения составляет 99%. При низких концентрациях органических соединений в отходящем газе необходимо обеспечить энергию, которая используется для сжигания природного газа в газовой горелке. Дымовая составляющая может подаваться в форсажную камеру с содержанием выбросов в пределах 2-5 г/м3 .
• Биофильтрация. Очистка выбросов на предприятии — эффективный способ для нейтрализации запахов и органических соединений. Условием служит подходящая температура (выше 5 °C) и влажность выбросов (от 40 до 70%). Основным элементом биофильтра вступает слой пористого фильтрующего материала, заселенного микроорганизмами, способными к биологическому разложению загрязняющих воздух веществ. Во время медленной продувки газа, через слой фильтрующего материала загрязняющие вещества поглощаются, а затем разрушаются микроорганизмами.

Другие методы очистки промышленных выбросов

Очистка вредных выбросов также может осуществляться:

• Поглощением. С использованием эфира полиэтиленгликоля в качестве абсорбента в колонне со структурным заполнением в противоточной системе удаляются выхлопные газы. Процесс протекает при температуре около 5°С. Десорбция осуществляется из пост-абсорбционной жидкости. Пары растворителя собираются в сепараторе и собираются для дальнейшей обработки, а чистый абсорбент рециркулируется. Такая система позволяет сократить выбросы примерно на 93%.
• Конденсацией. Когда газ охлаждается до достаточно низкой температуры, большинство летучих органических соединений конденсируется. Такой метод относится к одним из самых дорогостоящих, так как для достижения температуры конденсации необходимо использовать более одной ступени охлаждения.
• Горением в факелах. Метод включает сжигание вредных соединений непосредственно в потоке газовой или масляной горелки. Получаемое тепло может быть использовано для отопления или технологических целей. Важным моментом является использование достаточного объема воздуха для полного сжигания летучих органических загрязнителей (ЛОС). Эффективность метода составляет до 99%, но в настоящее время его применяют редко по причине значительных затрат на энергоносители.
• Мембранным разделением. Технология основана на селективной проницаемости газовой смеси через мембраны. Фильтры обычно изготавливают из полидиметилсилоксана — силиконовой резины в виде полых волокон. Такие системы лучше всего подходят для удаления загрязнений из концентрированных потоков промышленных выбросов. Стоимость разделения увеличивается пропорционально расходу газа, но не зависит от концентрации ЛОС. Мембранное разделение часто сочетается с конденсацией, что обеспечивает более эффективную очистку, чем при использовании одного метода. Другим способом снижения выбросов соединений диоксинов и фуранов, а также ртути и других летучих металлов является технология сухой адсорбции (введение порошкообразного активированного угля в поток выхлопных газов с последующей очисткой газов в фильтре).

Заключение

Представленные методы сокращения промышленных газовых выбросов в атмосферный воздух, используются при проектировании как новых очистных систем, так и при модернизации существующего оборудования. Их задача состоит в том, чтобы уменьшить влияние производственных процессов на состояние экологии.

Компания «Экоэнерготех» специализируется на проектировании технологического оборудования и установок для очистки промышленных выбросов методом каталитической очистки. В каталоге предприятия вы можете ознакомиться с нашими предложениями в этой области.

Источник

На каких промышленных предприятиях требуется очистка выбросов

Различные производственные процессы являются источником вредных выбросов различного состава. На одном предприятии, например, требуется улавливание серы (очистка газов от SO₂), а где-то – нейтрализация паров аммиака или соединений сероводорода.

На фабриках по производству древесно-композитных материалов и пластмасс перед выбросом в атмосферу необходимо очистить воздух от формальдегида. Это вещество широко используется ввиду дешевизны и удобства в промышленном применении, но имеет ярко выраженное токсическое действие.

На животноводческих фермах требуется очистка воздуха от аммиака. Также это вещество может попадать в атмосферу при авариях на крупных холодильных агрегатах в пищевой или фармацевтической промышленности. Вдыхание паров аммиака в высокой концентрации может привести к летальному исходу.

Очистка газа от сероводорода требуется, чтобы избежать коррозии труб и другого оснащения по добыче и переработке нефти и газа. Также необходимо снижение концентрации сероводородных соединений в газе, подаваемом для бытового использования или сжигания в промышленных печах.

На предприятиях по производству серной кислоты, ТЭЦ и металлургических заводах требуется принимать меры по снижению выбросов оксидов серы. Газообразные серные ангидриты отрицательно влияют на экологию и вызывают коррозию строительных конструкций.

Выбор метода очистки вредных выбросов зависит от множества факторов. Необходимо учитывать не только химический состав отходящих газов, но и их физические параметры, наличие сопутствующих загрязнений (пыль, аэрозоли и т. п.). Доверять эту работу нужно профессионалам.

ООО «Приволжский завод газоочистного оборудования» предлагает свои услуги на выгодных для клиентов условиях. Наши инженеры разработают оптимальную по техническим параметрам установку для очистки воздуха от аммиака, формальдегида, сероводорода или оксидов серы. В зависимости от условий производства и требуемой степени чистоты выбросов, специалисты подберут оборудование и смонтируют агрегат газоочистки.

Различные технологии очистки выбросов промышленных предприятий

Чтобы довести содержание токсичных примесей до предельно допустимых концентраций, сегодня применяются следующие способы:

• сухая газоочистка (адсорбция),

• каталитическая нейтрализация,

• дожигание,

• мокрая газоочистка (абсорбция).

Очистка выбросов промышленных предприятий сухим методом основана на способности пористых твердых веществ связывать газообразные вещества. Очищаемый газовоздушный поток пропускается через слой адсорбента в виде порошка или гранул.

Два следующих метода очистки вредных выбросов имеют ограничения. Каталитическая нейтрализация требует дорогостоящих реагентов, а дожигание не предполагает борьбу с выбросами паров аммиака или формальдегидов. Эти способы пригодны только для очищения печных газов.

Наиболее универсальный метод – промывание газов. Он позволяет выполнить очистку воздуха или газа от сероводорода, формальдегида, аммиака, окислов серы и других загрязнений. Этот метод используется для улавливания взрывоопасной пыли. Одновременно газовоздушный поток увлажняется и охлаждается, поэтому технология оптимальна для нейтрализации печных газов.

Очистка вредных выбросов методом абсорбции

Мокрая газоочистка одинаково эффективно собирает пыль и улавливает вредные газовые компоненты (хемосорбция). Например, для очистки газа от SO₂ (улавливание серы) и сероводорода в качестве сорбента используются растворы реагентов, а аммиак часто нейтрализуется технической водой.

Как очистить воздух от формальдегида

Фенолформальдегидные смолы активно используются в производстве ДСП, фанеры, МДФ, линолеума, пенопласта, рубероида и утеплителей. Очистить воздух от формальдегида, выделившегося в процессе изготовления, очень сложно. Мы предлагаем двухступенчатую систему.

На первом этапе воздух промывается технической водой в скруббере. Частицы жидкости захватывают молекулы формальдегида и пыль. Очищенный воздух выбрасывается в атмосферу, а капли воды улавливаются в отстойник. Из шламоуловителя жидкость поступает в аэротенк. Здесь происходит биологическое разложение формальдегида бактериями. Очищенная вода используется повторно.

Очистка газа от сероводорода

Метод очистки газа от сероводорода подбирается в соответствии с химическим составом очищаемого потока. Также имеет значение требуемая степень чистоты газа и доступ к ресурсам энергии на объекте. В большинстве случаев инженеры ООО «ПЗГО» рекомендуют использовать абсорбционные установки. Адсорберы чаще применяются при небольших объемах очищаемого газа.

Очистка воздуха от аммиака

Аммиак хорошо растворяется в воде. Это свойство активно используется при очистке выбросов промышленных предприятий. Наши специалисты часто рекомендуют применять скрубберы, чтобы уловить это вещество. Если требуется добиться высокого уровня чистоты, или начальная концентрация паров велика, вместо воды используется раствор лимонной кислоты. Хорошие результаты достигаются при промывании серной или фосфорной кислотой.

Очистка воздуха от аммиака с помощью лимонной кислоты отличается максимальной эффективностью. Инженеры ООО «ПЗГО» в каждом конкретном случае подбирают оптимальную комплектацию установки и рекомендуют концентрацию раствора реагента. В большинстве случаев – от 15 до 30%. В результате реакции получается цитрат аммония, который безвреден для людей и окружающей среды.

Очистка газа от SO₂ (улавливание серы)

Снижение выбросов оксидов серы достигается путем промывки отходящих из печей газов раствором соды или извести. В результате химической реакции соды (Na₂CO₃) и сернистого ангидрита (SO₂) образуется бисульфит натрия (NaHSO₃).

Также применяется метод улавливания серы (очистки газов от SO₂) промывкой реагентами с содержанием аммиака. В этом случае продуктом реакции будет бисульфит аммония. В дальнейшей технологической цепочке бисульфит разлагается на серу и сульфат аммония.

Где выгодно купить оборудование для очистки воздуха от аммиака, формальдегида и других веществ

Ищете где купить установку очистки выбросов промышленного предприятия? Необходимо добиться снижения выбросов оксидов серы или других загрязнений? «Приволжский завод газоочистного оборудования» предлагает помощь в этой сфере. Мы реализуем аппараты собственного производства по доступным ценам.

Наши инженеры спроектируют и изготовят установку очистки воздуха или газа от аммиака, формальдегида или сероводорода в течение двух недель после получения ТЗ. Специалисты учтут все нюансы производственных условий. По дополнительной договоренности доставляем оборудование собственным транспортом. Наши мастера соберут и запустят аппарат на вашем объекте.

Источник