Методы утилизации и очистки газовых выбросов

Газовые выбросы, содержащие горючие компоненты, сильно различаются для различных промышленных источников как по номенклатуре подлежащих устранению компонентов, так и по числу последних, а также по теплоте сгорания и объемам, составляющим от десятков до сотен тысяч м³/ч.

Способы газоочистки, основанные на высокотемпературном сжигании горючих примесей, широко используют в лакокрасочных производствах, процессах получения ряда видов химической, электротехнической и электронной продукции, в пищевой индустрии, типографском деле, при обезжиривании и окраске деталей и изделий и во многих других процессах.

В некоторых случаях отходящие газы со значительным содержанием горючих компонентов могут быть использованы как: топливо. В качестве самостоятельного топлива могут сжигаться отходящие газы с теплотворной способностью 3,35— 3,77 МДж/м³ и ниже, если они обладают повышенной температурой. Прямое сжигание газообразных отходов с использованием дополнительного топлива считают, целесообразным в случаях, когда обезвреживаемые компоненты газовых выбросов могут обеспечить не менее 50% общего тепловыделения. Однако обычно содержание горючих примесей в отходящих газах значительно меньше нижнего предела воспламенения, что вызывает необходимость существенных затрат дополнительного топлива и утилизации тепла процесса сжигания прежде всего с целью сокращения этих затрат. Расход дополнительного топлива при сжигании таких газообразных отходов, нагретых до 50 °С, составляет 25-40 кг условного топлива на 1000 м³ обрабатываемых газов.

 

Рис 3.5. Схемы термических  нейтрализаторов промышленных газовых  отходов без теплообменника и  с теплообменником.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор рациональной  схемы очистки на примере производства нитрила акриловой кислоты.

Рис. 4. Схема установки очистки отходящих газов.

1 – воздухоловка, 2 – топка-подогреватель, 3 – реактор, 4 – котел-утилизатор, 5 – дымосос, 6 – дымовая труба.

На рис. 4 представлена схема установки каталитического обезвреживания отходящих газов в производстве нитрила акриловой кислоты. При синтезе этого продукта на основе аммиака и пропилена технологические газы отмывают от нитрила акриловой кислоты водой. Поступающие со стадии абсорбции отходящие газы содержат, в % (об.): оксида углерода —2,3, пропилеи а — 0,5, пропана — 0,04, кислорода — до 3,0, инертные газы — остальное.

Для очистки их подают в  топку-подогреватель, где нагревают  до 220— 250 °С (в зависимости от типа используемого катализатора) путем сжигания вводимого в топку топливного газа в воздухе, нагнетаемом воздуходувкой. Расход воздуха рассчитан не только на сжигание топливного газа, но и на последующее каталитическое окисление находящихся в газах оксида углерода и углеводородов. Смесь топочных и отходящих газов с воздухом направляют в работающий в адиабатических условиях реактор. Используется шариковый катализатор ШПК-2, содержащий 0,2% платины, нанесенной на оксид алюминия. Степень очистки достигает 98—99%. Происходящие на катализаторе окислительные реакции экзотермичньг, что приводит к сильному разогреву продуктов катализа. Конвертированные газы при температуре до 700 °С передают в котел-утилизатор, обеспечивающий производство перегретого до 380 °С водяного пара под давлением 4 МПа. Выходящие из кот- ла-утилизатора обезвреженные газы при температуре около 200 °С дымососом через дымовую трубу эвакуируют в атмосферу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Вывод

В условиях ускоренного научно-технического развития и бурного роста промышленного  производства охрана окружающей среды  стала одной из важнейших проблем  современности. Это вызвано тем, что по мере развития производительных сил общества, роста масштабов  использования производственных ресурсов происходит все большее загрязнение  окружающей среды отходами производства, ухудшается качество среды обитания человека и других живых организмов. В этой ситуации возрастает природоохранная  роль процессов и аппаратов защиты окружающей среды, направленная на создание экологически чистых химических производств  и использование достижений науки  и техники для решения проблем  очистки сточных вод и газовых  выбросов, утилизации и переработки  твердых отходов. Применение методов  очистки и утилизации отходов  химических предприятий является наиболее важным и распространенным приемом  уменьшения вредных выбросов в окружающую среду.

Под очисткой газового потока понимают отделение от него или превращение  в безвредную форму загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу вместе с газовым потоком. Наряду с газоочисткой зачастую необходимо производить обеспыливание газового потока.

Очистка выходящих после  сжигания газов необходима, так как  воздушными массами загрязнения  могут переноситься на большие расстояния и существенно влиять на состояние  атмосферы и здоровье человека.

В работе были рассмотрены  наиболее распространенные методы очистки  от разнообразных газовых выбросов, а так же полный действующий комплекс очистки на примере одного химического  производства.

 

 

 

 

6. Список литературы

1. И.П. Мухленов, А.Е. Горштейн, Е.С. Основы химической технологии: Учебник для студентов хим.-технол.спец. вузов - М.: Высш. школа, 1991.
2. Глинка Н.Л. Общая химия. Изд. 17-е, испр. - Л.: «Химия», 1975.
3. Кузнецов В.В., Усть-Качкинцов В.Ф. Физическая и коллоидная химия. Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 1976.
4. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология: Учебник, 4-е изд.: перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУ, 1994.
5. Родионов А. И., Клушин В. Н., Торошчешников Н.С. Техника защиты окружающей среды – М.: Химия, 1989.
6. Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. «Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов». М., Химия,1990 г.
7. Беспамятнов Г.П., Ботушевская К.К., Зеленская Л.А. Термические методы обезвреживания отходов - Л., Химия,1975 г.
8. 44.Торопкина Г.Н., Калинкина Л.И. Технико-экологические показатели промышленной очистки газообразных выбросов органических веществ. - М.,1983 г.