Вопрос 23

Теплоэнергетика, промышленные производства (химической, металлургической, горно-обогатительной и других отраслей) автомобильный и прочий транспорт, использующий двигатели внутреннего сгорания являются источниками загрязнения атмосферного воздуха. Они выбрасывают широкий спектр токсичных соединений в различных сочетаниях, таких как угарный газ, сажа, алифатические и ароматические углеводороды различных классов, спирты, кетоны, эфиры, альдегиды, гетеросоединения, оксиды азота, и пр. Основными газообразными веществами, загрязняющими атмосферу, в настоящее время являются диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и монооксид углерода.

На сегодняшний день складывается такая ситуация, когда проблема доочистки органических выбросов в атмосферу характерны только для предприятий, чье производство размещено в пределах городской черты. При этом инициатива в принятии решения о приобретении установок по доочистке принадлежит самим производственникам, так как практически все производители укладываются в рамки предельно допустимых выбросов (ПДВ). Вследствие чего любые природоохранные мероприятия становятся практически экономически не целесообразными. В целом для промышленности РФ характерно использование устаревших технологий и изношенного парка технологического оборудования, что усиливает количество выбросов в атмосферу. Производственные мощности предприятий недозагружены, что также позволяет пока производителям укладываться в нормативы выбросов. В тоже время эксперты Greenpeace предсказывают экологическую катастрофу, которая может разразиться на фоне наметившегося экономического роста именно из-за использования устаревших технологий и изношенного оборудования.

Для снижения концентраций вредных органических компонентов и оксида углерода в выбросах промышленных газов наиболее широко применяют адсорбционный, термический и каталитический методы. Выбор методов очистки во многом определяется составом газов, их концентрацией и учётом материального ущерба наносимого их присутствием в воздухе, в количестве, превышающем ПДК.

Адсорбционные методы очистки газовых выбросов

Адсорбционные методы — одни из самых распространенных средств защиты воздушного бассейна от загрязнений. В процессе адсорбции очищаемые газы проходят через неподвижный или находящийся в псевдоподвижном состоянии слой адсорбента. После насыщения материал адсорбента обычно регенерируют.

После проведения десорбции примеси не утилизируются, а подвергаются термическому или каталитическому дожиганию. Этот способ применяют для очистки отходящих газов химико-фармацевтических и лакокрасочных предприятий, предприятий пищевой промышленности и ряда других производств. Такую разновидность адсорбционной очистки используют при низких концентрациях загрязняющих веществ или большом количестве различных загрязнителей в очищаемых газах.

Можно констатировать, что адсорбционные методы являются одними из самых универсальных методов очистки газов от разнообразных вредных компонентов, присутствующих в отходящих газах различных промышленных производств, однако они требуют больших капитальных затрат, материалоемки и не обеспечивают в ряде случаев требуемой степени очистки выбросов.

Термический дожиг для обезвреживания газовых выбросов

Другим методом очистки газовых выбросов является термический дожиг органических соединений, в газовом факеле при высокой температуре (800–11500C). Этот метод требует дополнительного топлива и дорогостоящего пожаровзрывоопасного оборудования, применения специальных материалов и жестких требований к конструкции, выдерживающей высокие температуры.

Термический дожиг при высоких температурах применяется для очистки от трудноокисляемых органических смесей, в том числе в присутствии твёрдых веществ (сажа, древесная пыль и др. ). При наличии в смеси соединений, содержащих серу, фосфор, галогены, последние превращаются в высокотоксичные соединения. При использовании термического метода, несмотря на высокую степень окисления органических веществ, не всегда удаётся обеспечить ПДК образующегося оксида углерода в воздухе, поэтому в ряде случаев этот метод используется только на первой ступени очистки. Термические установки просты в обслуживании, однако себестоимость очистки 1000 м3 газа при термическом обезвреживании достаточно высока.

Термокаталитический метод обезвреживания газовых выбросов (применяемый ЗАО "ЭКАТ")

Термокаталитический метод за счёт снижения температуры процесса до 200–400 0С  в 2–2.5 раза дешевле термического из-за уменьшения расхода энергии на подогрев газов. Этот метод применяется для очистки газов, содержащих CO, органические соединения, и обеспечивает более полное удаление примесей (97–99.9%), чем термическое дожигание.

Каталитическое окисление в стационарном режиме протекает при более низких температурах, чем воспламенение органических веществ, что повышает безопасность очистки. Каталитическое дожигание органических веществ и оксида углерода является одним из наиболее перспективных методов газоочистки, так как даёт возможность перерабатывать многокомпонентные газы с малыми начальными концентрациями вредных примесей, добиваться высоких степеней очистки, вести процесс непрерывно, избегать в большинстве случаев образования вторичных загрязнителей.

Основные преимущества каталитического способа сжигания по сравнению с ближайшим аналогом — термическим, заключаются в его высокой эффективности, экономичности и отсутствии вредных побочных явлений. В последние годы потребность в катализаторах для нужд охраны окружающей среды за рубежом возрастает быстрыми темпами. Массово используются установки каталитической очистки газов для различных отраслей промышленности, в то время как на территории СНГ насчитывается несколько десятков работающих установок каталитической очистки газов в основном зарубежного производства.

 

Теплоэнергетика, промышленные производства (химической, металлургической, горно-обогатительной и других отраслей) автомобильный и прочий транспорт, использующий двигатели внутреннего сгорания являются источниками загрязнения атмосферного воздуха. Они выбрасывают широкий спектр токсичных соединений в различных сочетаниях, таких как угарный газ, сажа, алифатические и ароматические углеводороды различных классов, спирты, кетоны, эфиры, альдегиды, гетеросоединения, оксиды азота, и пр. Основными газообразными веществами, загрязняющими атмосферу, в настоящее время являются диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и монооксид углерода.

На сегодняшний день складывается такая ситуация, когда проблема доочистки органических выбросов в атмосферу характерны только для предприятий, чье производство размещено в пределах городской черты. При этом инициатива в принятии решения о приобретении установок по доочистке принадлежит самим производственникам, так как практически все производители укладываются в рамки предельно допустимых выбросов (ПДВ). Вследствие чего любые природоохранные мероприятия становятся практически экономически не целесообразными. В целом для промышленности РФ характерно использование устаревших технологий и изношенного парка технологического оборудования, что усиливает количество выбросов в атмосферу. Производственные мощности предприятий недозагружены, что также позволяет пока производителям укладываться в нормативы выбросов. В тоже время эксперты Greenpeace предсказывают экологическую катастрофу, которая может разразиться на фоне наметившегося экономического роста именно из-за использования устаревших технологий и изношенного оборудования.

Для снижения концентраций вредных органических компонентов и оксида углерода в выбросах промышленных газов наиболее широко применяют адсорбционный, термический и каталитический методы. Выбор методов очистки во многом определяется составом газов, их концентрацией и учётом материального ущерба наносимого их присутствием в воздухе, в количестве, превышающем ПДК.

Адсорбционные методы очистки газовых выбросов

Адсорбционные методы — одни из самых распространенных средств защиты воздушного бассейна от загрязнений. В процессе адсорбции очищаемые газы проходят через неподвижный или находящийся в псевдоподвижном состоянии слой адсорбента. После насыщения материал адсорбента обычно регенерируют.

После проведения десорбции примеси не утилизируются, а подвергаются термическому или каталитическому дожиганию. Этот способ применяют для очистки отходящих газов химико-фармацевтических и лакокрасочных предприятий, предприятий пищевой промышленности и ряда других производств. Такую разновидность адсорбционной очистки используют при низких концентрациях загрязняющих веществ или большом количестве различных загрязнителей в очищаемых газах.

Можно констатировать, что адсорбционные методы являются одними из самых универсальных методов очистки газов от разнообразных вредных компонентов, присутствующих в отходящих газах различных промышленных производств, однако они требуют больших капитальных затрат, материалоемки и не обеспечивают в ряде случаев требуемой степени очистки выбросов.

Термический дожиг для обезвреживания газовых выбросов

Другим методом очистки газовых выбросов является термический дожиг органических соединений, в газовом факеле при высокой температуре (800–11500C). Этот метод требует дополнительного топлива и дорогостоящего пожаровзрывоопасного оборудования, применения специальных материалов и жестких требований к конструкции, выдерживающей высокие температуры.

Термический дожиг при высоких температурах применяется для очистки от трудноокисляемых органических смесей, в том числе в присутствии твёрдых веществ (сажа, древесная пыль и др. ). При наличии в смеси соединений, содержащих серу, фосфор, галогены, последние превращаются в высокотоксичные соединения. При использовании термического метода, несмотря на высокую степень окисления органических веществ, не всегда удаётся обеспечить ПДК образующегося оксида углерода в воздухе, поэтому в ряде случаев этот метод используется только на первой ступени очистки. Термические установки просты в обслуживании, однако себестоимость очистки 1000 м3 газа при термическом обезвреживании достаточно высока.

Термокаталитический метод обезвреживания газовых выбросов (применяемый ЗАО "ЭКАТ")

Термокаталитический метод за счёт снижения температуры процесса до 200–400 0С  в 2–2.5 раза дешевле термического из-за уменьшения расхода энергии на подогрев газов. Этот метод применяется для очистки газов, содержащих CO, органические соединения, и обеспечивает более полное удаление примесей (97–99.9%), чем термическое дожигание.

Каталитическое окисление в стационарном режиме протекает при более низких температурах, чем воспламенение органических веществ, что повышает безопасность очистки. Каталитическое дожигание органических веществ и оксида углерода является одним из наиболее перспективных методов газоочистки, так как даёт возможность перерабатывать многокомпонентные газы с малыми начальными концентрациями вредных примесей, добиваться высоких степеней очистки, вести процесс непрерывно, избегать в большинстве случаев образования вторичных загрязнителей.

Основные преимущества каталитического способа сжигания по сравнению с ближайшим аналогом — термическим, заключаются в его высокой эффективности, экономичности и отсутствии вредных побочных явлений. В последние годы потребность в катализаторах для нужд охраны окружающей среды за рубежом возрастает быстрыми темпами. Массово используются установки каталитической очистки газов для различных отраслей промышленности, в то время как на территории СНГ насчитывается несколько десятков работающих установок каталитической очистки газов в основном зарубежного производства.