Термическое обезвреживание газообразных выбросов

Очистка промышленных газообразных выбросов, содержащих токсичные вещества, в настоящее время является непременным требованием во всех производствах.

Помимо механических, физико-химических и химических методов очистки газов широко применяют термические методы. Примерный состав продуктов, находящихся в промышленных газообразных выбросах, приведен ниже.

Вид производства	Химический состав газообраз- ных отходов Меркаптаны, сероводород, аммиак, органические соединения азота, оксид углерода
Переработка нефти
Производство газа из каменного угля	Соединения серы (сероводород, сероуглерод, тиофен, тиолы, серооксид углерода)
Переработка природного газа	Сероводород, меркаптаны
Производство кислот и щелочей	Кислородные соединения азота и серы
Производство минеральных и органических удобрений	Аммиак, соединения серы, фтористый водород, меркаптаны, триметикамин и др.
Химические заводы (по производству смол, лаков, пластмасс, жиров, масел и т.д.)	Формальдегид, амины, амиды, растворители, соединения серы, ацетилен, фенол и др.
фармацевтические заводы, пивоваренные заводы, процессы сбраживания	Амины, восстановленные соединения серы, фурфурол, метанол
Текстильные и бумажные фабрики	Мочевина, продукты распада, крахмала, диметилсульфид

Методы сжигания вредных примесей, способных окисляться, находят все большее применение для очистки дренажных и вентиляционных выбросов. Эти методы выгодно отличаются от других (например, мокрой очистки в скрубберах) более высокой степенью очистки, отсутствием в большинстве случаев коррозионных сред и исключением сточных вод. Как правило, примеси сжигают в камерных топках с использованием газообразного или жидкого топлива. Иногда на практике представляется возможным окислять органические вещества, находящиеся в газовых выбросах, на поверхности катализатора, что дает возможность понизить температуру процесса.

Существует несколько вариантов процесса термического обезвреживания газов в печах с использованием и без использования катализаторов. На рис. 35 показаны возможные варианты такого процесса.

По схеме А отходящие газы поступают на дожигание в печь. В форкамере 2 они нагреваются за счет тепла, образующегося при сгорании топлива в горелке 1, и направляются в Вечь 3, где заканчивается окисление органических примесей. Дымовые газы выбрасываются в атмосферу.

По схеме Б, в отличие от схемы А, для сжигания топлива Используется газ, поступающий на очистку.

По схеме В отходящие газы перед дожиганием предварительно подогреваются за счет тепла дымовых газов в теплообменнике 4.

Рис. 35. Схемы возможных вариантов процесса термического обезвреживания газообразных отходов

/ - газ на очистку; 11 - очищенный газ; 111 - воздух для поддержания горения; IV - топливо; 1 -горелка; 2 - форкамера; 3 - печь; 4 - теплообменник; 5 - катализатор

Схемы процессов Г и Д аналогичны соответственно схемам Б и В, но в зоне печи 3 для окисления используется еще и катализатор 5.

Каталитическое сжигание используют обычно тогда, когда содержание горючих органических продуктов в отходящих газах мало, и не выгодно использовать для их обезвреживания метод прямого сжигания. В этом случае процесс протекает при 200—300°С, что значительно меньше температуры, требуемой для полного обезвреживания при прямом сжигании в печах и равной 950--1100°С.

Многочисленные исследования, проведенные рядом фирм, в частности "Дегусса" (ФРГ), показали, что щелочные материалыи их соединения, нанесенные на различные носители (например, оксиды металлов), часто оказываются более эффективными и надежными, а также гораздо более дешевыми, чем катализаторы из благородных металлов. На таких катализаторах реакция окисления начинается при невысоких температурах (около 200°С), что значительно повышает возможность их использования для каталитического сжигания газов. В качестве носителя катализатора рекомендуются оксид алюминия, кизельгур и силикаты.

Большое распространение для уничтожения токсичных веществ в отходящих газах получили установки факельного сжигания. К факельным установкам предъявляются высокие требования в отношении обеспечения безопасной и надежной

работы в условиях пожаро- и взрывоопасности химических производств.

Эти требования достигаются:

· конструкцией устройства для сжигания, обеспечивающей устойчивый режим факела при широких пределах изменения количества и состава сжигаемого газа;

· строгим соблюдением основных правил безопасной эксплуатации. В зависимости от высоты установки факельной горелки различают низкие факелы высотой приблизительно 4—25 м и высокие факелы, которые достигают в отдельных случаях высоты 100 м и более.

Дата добавления: 2015-07-19