Газоочистка

Установка газоочистки и принцип ее работы.jpg

Газоочистное оборудование на предприятии выполняет важную функцию, так как максимально очищает воздух во время осуществления промышленных и производственных процессов. Оно позволяет не только создавать благоприятные условия для сотрудников определенной производственной организации, но и защищать окружающую среду от различных загрязняющих атмосферу веществ.

Сегодня, по закону, пылегазоочистное оборудование обязаны устанавливать все предприятия, которые осуществляют производственную деятельность и при этом выбрасывают вредоносные частицы, пыль и прочие элементы в воздух.

Газоочистка на производстве

газоочиститель, скруббер

Любые производственные процессы на различных предприятиях сопровождаются загрязнение воздушного бассейна пылью, угарными газами, химическими веществами. Все это негативно сказывается на окружающей среде, и на здоровье людей. Именно поэтому газоочистка – играет особую роль в современной промышленности. Специальное оборудование позволяет очистить воздух от пыли, грязи и вредных веществ, что положительно влияет на атмосферу Земли.

Организация газоочистки в промышленности

Пылегазоочистка – это производственный процесс, который обеспечивает чистку отработанных газов от вредных веществ, примесей и пыли. Газоочистное оборудование подбирается с учётом индивидуальных особенностей производственных процессов. Здесь учитывается:

  • объём выбросов
  • тип примесей и их количество
  • роза ветров и другие важные моменты

Только при условии правильного подбора оборудования, газоочистные установки могут эффективно очищать воздушные массы от вредных примесей и газов.

Аппараты пылегазоочистки

Существует несколько видов газоочистителей:

  • биофильтры. Это оборудование для газоочистки выбросов от органических компонентов. Основной принцип работы биофильтра – это микробиологическая очистка, когда микроорганизмы извлекают из воздуха вредные вещества
  • циклон. Газоочистители циклон применяются для очистки воздушных масс от примесей размером более 10 микрометров
  • рукавные фильтры. Они предназначены для очистки воздушного потока с запыленностью до 100 грамм на м3 и температурой до 2600 градусов
  • картриджный фильтр. Удаляет из воздуха даже мелкие частицы, размером до 0,1 микрометра
  • адсорбер. Обеспечивает качественную очистку воздуха даже в условиях сильного загрязнения
  • аспирационные установки. Предназначены для удаления пыли, грязи, продуктов горения и вредных веществ на деревообрабатывающем производстве
  • скрубберы. Принцип данного аппарата заключается в том, что воздушные массы очищаются при помощи жидкости. Твердые вкрапления и вредные вещества «захватываются» окрашенной жидкостью, которая распыляется в трубе. Чаще всего такие установки используют в металлургической и горнодобывающей отрасли
  • ротационные скрубберы. Принцип работы устройства основан на абсорбции твёрдых примесей, проходящих через потоки тумана. В процессе очистки примеси увлажняются окрашенной жидкостью и сталкиваются с лопастями работающего вентилятора. Вследствие чего все вещества абсорбируются и стекают в виде воды в нижнюю часть камеры, где и удаляются из аппарата

Также в промышленности широко применяют насадочный скруббер. Он используется для абсорбции, охлаждения, обеспыливания и очистки газов различного происхождения и степени загрязнения.

Очистка газов от примесей и пыли


Воздух — сложная смесь различных газов, которые связаны между собой. Большую часть занимает азот — около 78%, кислород — 21%, аргон — 0,9%, прочих газов — 0,0341147%.

Среди прочих газов большого всего, безусловно, углекислого газа — 0,03%, неона содержится около 0,001818%, метана — 0,002%, гелия — 0,000524%, оставшаяся часть принадлежит инертным газовым веществам и примесям.

Но различные предприятия выбрасывают в воздух большое количество токсичных газов, пыли и других примесей. Например, первое место по загрязнениям в РФ занимает Норильск (Красноярский край) — здесь за год в атмосферу выбрасывается около 1959,5 тысяч тонн! При этом основную долю этих выбросов составляют ни машины, а промышленность. 99,5 % приходится на производства, а главный «вклад» делает градообразующее предприятие «Норильский никель».

Именно газоочистка направлена на то, чтобы соблюдать нужные концентрации в воздухе за счет очистки газов от всех примесей и пыли. Для этих целей существуют фильтры для очистки газа.

Выбросы в Норильске

Проектирование систем газоочистки

Проектирование газоочистки является первым этапом внедрения в технологический процесс системы очистки воздуха от вредных веществ, позволяющей значительно снизить их количество и добиться разрешенных законом и санитарными правилами концентраций. Эффективность газоочистки зависит от выбора проектирующей компании, которая должна иметь лицензию на проведение подобных работ, огромный опыт расчета промышленных газоочисток и штат профессиональных инженеров-разработчиков. Проектирование промышленной газоочистки происходит в несколько этапов:

  • составление и выдача технического задания с характеристиками газопылевого потока, места и количества источников выброса;
  • подбор или проектирование оборудования с определением типа очистки, расчет производительности системы, трасс и размера воздуховодов;
  • изготовление чертежей и подготовка пояснительной записки.

При проектировании системы промышленной газоочистки на строящемся объекте все расчеты ведутся с учетом строительной части, размещения энергетических трасс и характеристик технологического оборудования. В случае, если газоочистка воздуха должна быть установлена на существующем производстве, проводится комплексное обследование объекта с определением источников выбросов, замерами объема выделяемого загрязненного воздуха, концентрации, размера и вида загрязняющих веществ. Все данные. Полученные в ходе обследования, передаются проектировщикам, которые учитывают их при подборе оборудования газоочистки.

Виды газоочистного оборудования

Газоочистка включает в себя два главных процесса: очистку отходящих газов от взвесей и аэрозолей и физико-химическую очистку путем обезвреживания химических соединений.

Основные способы газоочистки:

  • поглощение (абсорбция – поглощение объемом и адсорбция – поглощение поверхностью);
  • хемосорбция;
  • термическое обезвреживание, разделяющееся на технологическое сжигание и каталитическое окисление.

Механическая очистка от примесей также подразделяется на осаждение, фильтрацию и промывку (мокрый скруббер совмещает в себе сразу несколько типов очистки, отфильтровывая до 80 % пыли и твердых примесей).

Среди аппаратов механической очистки наибольшей популярностью пользуются рукавные фильтры, циклоны и электростатические фильтры.

Циклонные аппараты отличает достаточно невысокая относительно современных требований степень очистки запыленного потока. Однако они незаменимы как часть комплексной системы газоочистки на предварительной стадии, особенно, если объемы газа, поступающего на очистку, значительны, в силу невысокой стоимости и легкости в обслуживании.

Комплекс промышленной газоочистки

Рукавные фильтры с импульсной обратной продувкой – наиболее распространенное оборудование очистки газов от механических загрязнителей. Фильтрующие элементы не отличаются высокой ценой, таким образом положительно влияя на эксплуатационные расходы. От циклонов рукавные фильтры выгодно отличаются высокой степенью очистки, но это достаточно сложные аппараты, требующие квалифицированного обслуживания.

В последнее время все большее распространение получают электростатические фильтры. В них отсутствует главный недостаток рукавного фильтра: относительно высокое сопротивление потоку. Электростатические фильтры являются габаритным дорогостоящим оборудованием и рассчитаны на большие объемы очищаемого газа со значительным исходным пылесодержанием. Типичное применение электростатических фильтров: теплоэлектростанции, мусоросжигательные заводы, металлургическое производство, хотя и комнатный ионизатор воздуха – близкий родственник промышленного электростатического фильтра.

Интересна роль соединений серы в случае с электрофильтрами: при содержании серы менее 1% резко снижается эффективность фильтра (граница в 1% достаточно условна и зависит от влажности газов и содержания в нем щелочных компонентов). С ростом содержания серы увеличивается не только производительность, но и степень коррозии. Для рукавных фильтров содержание серы также критично в аспекте корродирующего воздействия. Точка росы газов в случае серосодержащего потока всегда будет в центре внимания конструкторов газоочистного оборудования – от нее зависит и выбор материалов и технологий.

Устройство электростатического фильтра подразумевает наличие коронирующего и принимающего электродов. На коронирующий электрод подается постоянный ток с напряжением порядка 12-13 кВ, образующийся коронный разряд ионизирует частицы пыли, которые осаждаются на принимающих электродах. В фильтрах с напряжением более 15 кВ возможно разрушение азота с образованием вредоносных окислов азота. Также в любом электростатическом фильтре неизбежно генерируется озон, являющийся мощнейшим окислителем, а заодно и канцерогеном. Электростатические фильтры производятся как за рубежом, так и в России.

Газоочистка – борьба с газообразными выбросами

Мировая Промышленная Революция, вспыхнувшая в середине 18 века, не угасает и сегодня. Но пламя ярких знамен важных открытий в физике, химии, металлургии, материаловедении, помимо прочего, скорбно тянет за собой едкий хвост отходящих газообразных выбросов, объем которых растет из года в год в прогрессирующей последовательности.

От прямых или косвенных причин, вызванных глобальным загрязнением атмосферы ежегодно в мире умирает до 3 миллионов человек. Из них около 2 миллионов – в высокоразвитых странах.

газовые выбросы завода

Высокая загазованность индустриального района, Омск, Россия

Неприятный вопрос очистки газов в разных странах рассматривается с двух противоположных точек зрения. Культурная и технически утонченная Европа видит выход в прогрессе технологий, которые бы изначально исключали или снижали до минимума выбросы нежелательных газокомпонентов; индустриальные же гиганты и поставщики ресурсов – США, Китай и Россия – делают упор на высокоэффективную «постфильтрацию» и обеззараживание огромных количеств опасных газовых спутников промышленности.

Газо- и воздухоочистка в англоязычной литературе

Интересна терминология англоязычных технических публикаций, где существуют разграничения, которые коррелируют с русскими определениями в следующем порядке:

  • Gas treatment – наиболее общее понятие, которое дословно означает «обработка газа». Под обработкой может пониматься как сепарация / нейтрализация определенных компонентов, так и химическое / физическое / температурное воздействие на газофазу, а также обеспыливание потока;
  • Gas Cleaning – непосредственно удаление каких-либо примесей из газопотока. Пылеочистка также может подразумеваться под этим термином;
  • Air purification, air pollution control – очистка воздуха, в том числе от химических составляющих, общий контроль уровня выбросов;
  • Dust catching, dust collection, dedusting – речь идет только об очистке воздушной или газовой среды от пылевых включений.

Катализатор на платиновой основе SC: инновационная разработка для системы каталитической газоочистки

Промышленная Группа «Безопасные Технологии», совместно с Институтом катализа им. Борескова, разработало свой низкоселективный катализатор для каталитического окисления углеводородных соединений. Нанесение его на стеклотканую, а не традиционную керамическую основу, позволило добиться гораздо лучших механических свойств и повысило толерантность к пиковым температурам. Циркониево-силикатные волокна основы катализатора способны выдерживать кратковременно температуру до 1000°С, не разрушаясь и не теряя рабочих свойств. Катализатор содержит ультрамалое количество драгоценного металла – платины, и способствует окислению широкого спектра органических загрязнителей. В первую очередь, он рассчитан на ЛОС (летучие органические соединения). В данном катализаторе также удалось достичь относительной неуязвимости по отношению к обычным каталитическим ядам (сера, кремний), в силу углубления молекул катализатора в ткань на глубину 10 нм и отсутствия контакта каталитических ядов с активным ядром. Данный катализатор уже работает в Литве на производстве формальдегида в концерне ACHEMA, где он установлен «на хвосте» процесса, перед выбросом избытка рецикла газов в атмосферу. Показатели очистки – выше 99,8%.

Однако, спектр возможностей ПГ «Безопасные Технологии» в области газоочистки гораздо шире. Наряду с системами каталитического окисления в ЗАО «БТ» изготавливаются и системы системы термического обезвреживания типа КТО. Также компания может предложить и хемосорбционные, и адсорбционные системы газоочистки. Собственные производственные площадки ПГ «БТ» позволяют создавать гибко настраиваемые комплексные системы промышленной газоочистки, объединяющие в себе сразу несколько из перечисленных технологий.

Ознакомиться с модельным рядом и заказать газоочистное оборудование можно в Каталоге каталитических установок SC. Специалисты компании ЗАО «БТ» ответят на все вопросы, касающиеся утилизации газовых выбросов, и помогут подобрать оптимальное технологическое решение, адаптированное под нужды конкретного объекта.


Вернуться к списку

Основное оборудование

К основному оборудованию систем очистки отходящих газов относятся:

  • дымосос или вентилятор;
  • установки газоочистки;
  • система воздуховодов;
  • регулирующие устройства;
  • управляющая аппаратура.

В промышленных системах газоочистки применяются дымососы высокого давления или пылевые вентиляторы среднего давления. Конструкция подобных агрегатов имеет повышенную прочность и стойкость к абразивному износу, что в значительной степени продлевает срок их использования. Дымососы отличаются высокой скоростью вращения рабочего колеса, поэтому очень важна их регулярная очистка и балансировка для исключения повышенной вибрации. Выбор установок для очистки газов, расчет трассы и размеров воздуховодов, порядок и способ регулирования потоков воздуха, подбор управляющей аппаратуры происходит на стадии проектирования, когда разработчики определяют весь процесс с учетом технологии, существующих условий и свойств загрязненного потока.

У нас вы можете заказать ФИЛЬТРОВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТАНОВКИ И АГРЕГАТЫ по ценам завода изготовителя.

Типы газовоздушных фильтров, методы очистки газа и принципы работы

Так, под газоочисткой может пониматься как сепарация из потока определенных составляющих, (например, пурификация природного газа, очищение биометана от сероводорода и CO2), так и удаление нежелательных примесей из воздушной среды, (например, захват кислых компонентов, галогенидов или пылеочистка от механических взвесей различной фракции).

Степень загазованности атмосферы над городами в ≈ 100 раз превышает таковую над океанами. Над крупными индустриальными объектами – до 150 раз.

Категоризацию аппаратов, установок и систем воздухогазоочистки можно провести несколькими способами – в зависимости от фундаментального типа сорбции (нейтрализации), главного функтора агрегата, наличия наполнителя, типу и природе улавливаемых примесей и др. Для удобства прокатегорируем методы, пылегазоуловители и ГОУ в таблице.

Легенда таблицы: голубым цветом обозначены мокрые / жидкостные методы и установки, светло-серым – сухие.

Расшифровка сокращений: АБ – абсорбционные методы; АД – адсорбция; ГР – гравитационные, ротационные / вихревые и инерционные установки; Ф – физический принцип улавливания; Х (К) – химические (каталитические) фильтры; П – полые агрегаты; ВН – с наполнителем в рабочей камере; МД – микродисперсные механические включения; СКД – средняя и крупная дисперсность твердых частиц, ДВ – высокая эффективность в задержании комплексных дымовых выбросов; НГ – преимущественно используются в нефтегазовой отрасли, З – золоуловитель (возможность работы с экстремально горячими газопотоками), СМ – очистка свалочных и мусорных газов, СУД – рационален монтаж на морских судах. Каждый газоочиститель может иметь несколько обозначений.

Звездочками обозначен общий рейтинг устройств и приборов – так, как он видится с точки зрения газо- и воздухоочистных парадигм ООО «ПЗГО» в разрезе промышленного пылегазоулавливания.

Для получения более подробной информации по каждому типу узлов и аппаратов, пожалуйста, кликайте по соответствующим ссылкам в левой колонке таблицы.

Наименование узла / аппарата / установки Отраслевое назначение, особенности и комментарии
Угольные фильтры Все сферы промышленности. Высокая эффективность в задержании сернистых соединений, летучих углеводородов, растворителей, галогенов и их производных (хлористые соединения). Относятся к дочерней группе адсорбционных установок. В качестве сорбента может использоваться не только активированный уголь, но и цеолиты / алюмосиликаты, силикагель, металлизированные полимеры.
АД, Ф, Х (К), ВН, СМ
★★★★★
Волоконные / Рукавные / Мешочные пылеуловители Отрасли с обильными выбросами механической пыли средней и малой дисперсности – АБЗ, ЖБИ, мусоропереработка, зернопереработка, добыча, обработка и транспортировка минерального сырья. Наибольшую эффективность при сохранении ключевого принципа действия демонстрируют рукавные (мешочные) пылеосадители с импульсной продувкой. Использование пропиток и усиливающих составов позволяет обрабатывать абразивные взвеси.
Ф, П, МД
★★★★★
Масляные воздушные фильтры Используются не только в системах двигателей моторизированной техники, (особенно, карбюраторного типа), но и – ограниченно – в нефтегазопереработке – в качестве сорбционных фильтраторов пылегазовых примесей. Обычно представлены в виде картриджей (с масляной пропиткой) или насадочных модулей (пористая керамическая насадка орошается или окунается в дезодорированное и очищенное синтетическое масло).
НГ, АБ, МД, ВН
★★
Плазменные / Электрические / Электростатические фильтры Очистка газов фильтрами плазменного / электростатического действия относится к тонкой пурификации газопотоков. Несмотря на высочайший КПД в захвате ультрамикродисперсной пыли и опасных микрокомпонентов, электрофильтры отличаются высокой сложностью, дороговизной и требовательны к высоковольтному оборудованию. Не способны на обработку высокоскоростных и сильнозагрязненных сред. Использование установок запрещено для нейтрализации пожароопасных и взрывоопасных веществ.
Ф, Х (К), МД
★★★
Биологические и биохимические очистители Интересные и – в узком приложении – очень эффективные технологии не получают широкого внедрения в силу «капризности» микроорганизмов и бактерий, осуществляющих газоочистку. Требуется строгое поддержание условий для надлежащего функционирования микробов. Помимо прочего, подающийся на обработку поток должен быть обязательно увлажнен практически до 100%, что накладывает множество ограничений и предусматривает дополнительные системы последующего осушения.
Х (К), ВН, СМ
★★
Фотокатализ Фотокаталитические фильтры относятся к экзотической группе сложных приборов, которая не используется для очищения сколь бы то ни было серьезных объемов и концентраций загрязнителей. Но интересен сам принцип работы – органические поллютанты подвергаются фотокаталитическому окислению в ультрафиолете, что приводит к разложению даже самых токсичных соединений на углекислый газ и воду. Площадь рабочего слоя редко превышает 1 кв.м.
Х (К)
Мембраны и микрогофры Устройства для сверхтонкой санитарной / гигиенической воздухоочистки небольших объемов сред от микропримесей фракции > 0,003 µm. Применение – стерилизация воздуха / газов в медицине, микроэлектронные лаборатории, лазерные технологии. Мембраны обычно изготавливаются из металлов (нержавеющая сталь, серебро, платина, золото) по запатентованных технологиям.
АД, Ф, МД
★★
Мокрые циклоны, скрубберы и абсорберы Универсальные мокросорбционные аппараты широкого назначения, утилизирующие в качестве рабочего функтора воду или иной жидкий сорбент. Способны на одновременную очистку газов и воздуха от химических и физических микродисперсных взвешенных частиц, туманов, паров и аэрозолей, в том числе, в составе горячих потоков, дымовых, топочных, котельных выбросов (зола, пепел, сажа, кислые газы), любых иных отработанных сложнозагрязненных сред. Большой выбор абсорбентов, включая щелочные, кислые, марганцевые, бромистые, аминовые / моноэтаноламиновые и другие растворы.
АБ, СУД, Ф, Х (К), П, ВН, СМ, З, НГ
★★★★★
Сухие циклоны Аппараты грубой очистки газовоздушной смеси от крупных твердых частиц нецементирующейся природы. Имеющие простую и надежную конструкцию, циклонные пылеуловители часто служат первой ступенью очистительных комплексов и установок. В случае фильтрования абразивной пыли рабочая камера может быть зафутерована износостойким материалом или иметь крепления для сменных абразивостойких втулок.
СКД, ГР, П, З
★★★★

Актуальные нормативы промышленной воздухогазоочистки / вентиляции и аспирации описаны в ГОСТ Р ЕН 779–2014, ГОСТ Р ЕН 13779–2007 и ISO 3857-4:2012.

Методы очистки газовых выбросов

Поглотительные методы газоочистки разнообразны и варьируются в зависимости от состава загрязнителей. Наиболее распространенные аппараты – мокрые и полусухие скрубберы различных типов и адсорберы.

Абсорбция в мокром скруббере – один из основных методов газоочистки. Она может протекать в широком диапазоне технологических режимов, в качестве абсорбирующей жидкости может выступать и вода (если растворимость в воде загрязнителя достаточно высока и выражается в сотнях граммов на литр, она подходит для аммиака, паров соляной и плавиковой кислот), и другие соединения. Для углеводородных соединений в качестве абсорбирующей среды выступают масла с высокой вязкостью, метан поглощается жидким азотом. Оборудование абсорбции – насадочные и полые колонны из металла и, на сегодняшний день все чаще, из химически устойчивого и недорогого стеклопластика.

Метод абсорбции широко применим, наряду с очисткой от паров химических соединений, скруббер выполняет и функцию механической очистки, около 80% пыли и твердых примесей уходит со стоками. Абсорбирующая среда затем подается на регенерацию и, в большинстве случаев, может быть использована вторично. Главный недостаток метода абсорбции – загрязненные стоки разнообразного состава, которые, в свою очередь, требуют применения сложных технологических и дорогостоящих процессов для регенерации или утилизации.

Адсорбция (поглощение сухим адсорбентом) также широко распространена, в роли адсорбента часто выступает мелкодисперсный активированный уголь, который потом утилизируют сжиганием, а также другие материалы: оксид алюминия, кремния, цеолиты и пр. При эксплуатации адсорбент необратимо насыщается загрязнителем, происходит его механическое истирание.

Термические методы газоочистки подразделяются на технологическое сжигание, термическое окисление и каталитическое окисление. Для сжигания подходят процессы со значительной теплотворной способностью отходящего газа, не менее половины общей теплоты сгорания. Процессы с дефицитом кислорода или недостаточной теплотворной способностью отходящих газов могут иметь «на хвосте» термическое окисление. Оно проходит при температурах до 800 °С. При этой, относительно низкой температуре, не происходит образование оксидов азота, что выгодно отличает термическое окисление от технологического сжигания.

Однако наибольшее распространение получил метод каталитического окисления. Каталитическое окисление происходит на поверхности катализатора, обычно представляющего собой тончайший слой драгоценного металла, нанесенный на керамическую или стеклотканевую нейтральную термостойкую основу. Реакция окисления протекает при значительно более низкой, чем у термического окисления, температуре – 300-500°С. К тому же, растет скорость реакции, что позволяет уменьшить размер контактного аппарата. От автомобильной промышленности до химических производств, аппараты каталитического окисления являются неотъемлемой частью технологического процесса.


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий