Технологии очистки воздуха

Очистка вентиляционных выбросов и технологических эмиссий от пыли, запахов, сернистых соединений, дымовых газов и твердых фракций, методы, аппараты и системы

Очистка вентиляционных и технологических выбросов от пыли, газов, дыма и запахов

Компания АРСЕНАЛ предлагает к рассмотрению принципы, методы, установки, аппараты и системы газоочистки. Для процесса очистки вентиляционных и технологических выбросов от пыли, запахов, газов (сернистых, азотистых и иных соединений). А также дымовых выбросов и содержащихся в них твердых фракций.

Промышленная вентиляция

Прежде чем мы разберем типы вентиляционных эмиссий, следует освежить в памяти само понятие индустриальной вентиляции.

Промышленная вентиляция (лат. Ventilo, Ventulus – легкий ветерок) – это механическое перемещение газовоздушной среды. От источника загрязнения по естественному, фундаментальному закону сохранения энергии (из зоны повышенного давления в зону пониженного).

Сопряженный термин «аспирация» описывает не просто движение воздухопотока, но также его предшествующий отсос от места пыления / загрязнения.

Под вентиляцией понимается замена воздуха чистым приточным потоком из внешнего воздушного бассейна. Напорное же вентилирование подразумевает использование нагнетающих вентиляторов. Они ускоряют процесс течения газовоздушного объема из одного места в другое.

Под «вентиляцией» нередко подразумевается не только сам процесс движения газовоздушных масс. Но и вся газоочистная инфраструктура: воздуховоды, заборные зонты / короба, решетки / жалюзи, а также фильтры. А также аппараты и системы для кондиционирования цехов и очистки технологических выбросов от пыли, газов, дыма.

Типы вентиляционных выбросов и их особенности

Все без исключения промышленные предприятия генерируют – помимо полезной продукции – значительные количества нежелательных выбросов. Которые могут навредить как рабочему персоналу, так и окружающей среде.

Сгруппируем в список природу поллютантов и соответствующие им типы промышленности:

Пыль– твердые механические частицы малой дисперсности. Основные генераторы таких выбросов – предприятия, осуществляющие механообработку. Резка, пиление, грохот и транспорт породы (руды), сверление, фрезерование, шлифовка, полировка. Иные воздействия на объекты / заготовки из древесины, камня (минералов), металла, полимеров, стекла и других материалов.
Дымовые выбросы– комплексный, неделимый конгломерат горячих газов и ультра микро дисперсной механики. Когда говорят о фильтрации дыма, то, как правило, имеют в виду одновременную очистку воздуха от дымовых газов и твердых фракций. Главные поставщики дыма – энергетический сектор (ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС, котельные), металлургия, нефтехимия. А также производство строительных смесей, асфальтобетонные и битумные заводы.
Аэрозоли(туманы) – мелкодисперсные частицы жидкости, (обычно не изолированы и идут в составе пылевых, газовых и дымовых выбросов). Основные источники аэрозольных эмиссий – покрасочные камеры и боксы, варочные цеха, химическая, фармацевтическая промышленность. А также производство, хранение и транспорт углеводородов и ЛОС, а также те сферы, где жидкие среды подвергаются сильному механическому, термическому воздействию.
Неприятные и едкие запахи– в большинстве случаев это один или несколько пахучих газовых, аэрозольных или дымовых компонентов. Источниками неприятных запахов могут являться почти все индустриальные отрасли. От химии (аммиак, эфиры, кислоты, щелочи) и нефтехимии (меркаптаны) до АБЗ (пары мазута) и цветной металлургии. Едкие дымы с фторидами, хлоридами, продуктами сгорания присадок, флюсов и т.д.

Очистка вентиляционных выбросов от сернистых соединений

В рамках данной страницы следует заострить внимание на сероочистке технологических эмиссий.

Сера, являющаяся 6-ым по объему элементом на Земле. Она присутствует практически во всех материалах, рудах, ископаемых, нефти, газе и их производных. Поэтому вентиляционные выбросы почти всех индустрий, вовлеченных в термическую, химическую переработку материалов, содержат высокотоксичные соединения серы, (а также, почти всегда, производные азота).

Осаждение сернистых соединений на почве близ предприятия

Многие S-соединения не только токсичны, но и химически активны. Так, один из основных дымовых компонентов – диоксид серы SO₂ – вступает в реакцию с атмосферной влагой. Образует серную кислоту, которая затем выпадает с осадками. Чрезвычайно вредна двуокись серы и при прямом вдыхании. Сильный коррозионный агент.

Фильтрация сернистых компонентов газового потока проводится с учетом того, как именно представлен компонент в выбросах. Оксиды, меркаптаны, тиолы, скатолы и какие сопутствующие загрязнители идут вместе с серными.

В подавляющем большинстве случаев подразумевается очистка воздуха от газообразного сернистого ангидрида SO₂. Который идет в составе горячих дымовых выбросов наряду с двуокисью азота NO₂, хлороводородом, сероводородом и другими «традиционными» составляющими дыма.

Наиболее рациональным подходом к десульфуризации вентиляционных технологических выбросов является установка мокрого пыле газоуловителя. Который, в зависимости от концентрации сопутствующих твердых фракций (золы, сажи, пепла, пыли) может быть представлен скруббером. Пыле газоуловителем Вентури, пенным или скруббером с подвижным слоем или абсорбером (химическим газоочистителем насадочного типа).

В некоторых случаях, например, при нейтрализации сероводорода, меркаптанов и других сернистых соединений высочайшую эффективность демонстрируют сухие адсорбционные / угольные фильтры (при условии, что обрабатываемый газовый поток имеет умеренную влажность и не содержит значимых количеств пыли).

Очистка вентиляционных выбросов от дымовых газов и механических фракций

Дымовые выбросы сопутствуют многим производственным сферам. Которые имеют дело с сильным нагревом, термическим разложением (пиролизом) или сжиганием органических топлив (бензина, керосина, кокса, угля, мазута, антрацита, природного газа).

«Приятной» особенностью практически всех дымов, (за исключением таковых после сжигания мусора / ТБО / ТКО), является относительное постоянство их состава. В тех или иных пропорциях дымы содержат:

Диоксид серы– токсин, кислый газ;
Двуокись азота(нейротоксин);
Хлороводород(аэрозоль соляной кислоты) – коррозионный агент;
Сероводород– кислый газ;
Кетоны, альдегиды(формальдегид), остаточные количества эфиров, спиртов, минорных углеводородов;
Ртуть, кадмий, мышьяк, свинец – кумулятивные яды;
Механическая пыль, пепел, сажа, зола, копоть.

Несмотря на серьезную опасность каждого из компонентов, современные системы и аппараты для фильтрации дымовых вентиляционных выбросов позволяют практически полностью обеззараживать любые дымовые потоки.

Преимущества мокрых вентиляционных дымоуловителей

Наибольшую результативность в обезвреживании пыле дымовых потоков демонстрируют мокрые дымоуловители. На базе скрубберных и абсорбционных агрегатов, и вот почему.

Мокрые пылегазоуловители обеспечивают охлаждение горячей среды, что зачастую является обязательным требованием Заказчика;
Влажный принцип дымоочистки гарантирует максимальную безопасность обработки пыле газодымовых сред, склонных к само воспламенению и / или детонации;
Широчайший спектр недорогих абсорбентов, (большинство из которых могут быть приготовлены прямо на промышленном предприятии), позволяет эффективно обезвреживать даже наиболее токсичные дымовые вентиляционные выбросы;
Одновременное улавливание газов, (включая кислые и дурнопахнущие), аэрозолей и твердых фракций – работа в качестве золоуловителя;
Правильный подбор жидкого сорбента делает возможным получать в качестве побочного продукта ценные шламы. Которые в дальнейшем могут быть выгодно использованы или экономически утилизированы.

Обработка дымовых газов щелочным раствором позволяет получать чистый синтетический гипс

В зависимости от природы и химической структуры выбросов ≈ 100% эффективность могут демонстрировать барботажные абсорберы. А также скрубберы Вентури (присутствие в потоке значительных количеств маслянистых, вязких, липких веществ). Скрубберы с псевдоожиженным слоем (сложные дымовые потоки экстремальных концентраций). Насадочные абсорберы (дымы высокой токсичности / химической активности).

Дезодорация технологических вентиляционных выбросов

Что касается очистки вентиляционных выбросов от запахов, то тут возможно использование как сухих, так и мокрых фильтров. Это зависит от источника дурнопахнущих соединений.

Если причиной запаха является газ или ультрамикродисперсный аэрозоль (жидкий или сухой) – максимальную эффективность в дезодорации показывают угольные фильтры. Они по принципу молекулярного сита фиксируют в адсорбенте (цеолите или синтетическом пористом полимере) пахучие молекулы или микрочастицы.

На рынке представлено множество специализированных адсорбентов, специально предназначенных для тех или иных соединений. Такие как сероводород, меркаптаны, аммиак, тиолы, азотистые соединения, альдегиды, эфиры, спирты, топливные пары.

Если же запах идет в составе сложной среды, для его уничтожения требуется комплексный подход. При этом при одновременной нейтрализации всего спектра загрязнителей. Для этого лучше всего подходят аппараты мокрой газоочистки (см. таблицу ниже).

Очистка технологических и вентиляционных выбросов от пыли

Индустриальное обеспыливание – довольно неоднозначное понятие. Потому что под пылью понимаются любые механические частицы размера от дробных долей микрометра до 0,05 мм.

Более того, само слово «пыль» не описывает ее структуру, природу, концентрацию, температуру, химическую активность и иные важные свойства.

Чтобы результативно очистить вентиляционные воздушные выбросы от пылевых включений, нужно знать все вышеперечисленные параметры. Это критически важно для правильного обоснования выбора фильтрационного аппарата. Который покажет максимальную эффективность в конкретных производственных условиях.

Для удобства сведем в таблицу все типы сухих и мокрых пылеуловителей / пылегазоуловителей. И для каждого укажем те сферы производственной деятельности, в которых эти аппараты и системы проявляют себя с максимальной отдачей.

Тип пылеуловителя	Назначение и краткие комментарии
Циклонный фильтр	Первичная очистка воздуха от средней и крупной пыли, стружки. Грубая механическая обработка материалов. Мы не рекомендует использовать циклоны для дымоочистки и золоулавливания
Рукавный фильтр ФРИП (фильтр рукавный с импульсной продувкой)	Тонкая очистка воздуха от сухой неслипающейся пыли. Дисперсность улавливаемых частиц 0,5-1 мкм. Технологические операции – шлифовка, полировка, грохот, транспортировка. Перевалка сухого сырья, производство строительных смесей и материалов, механообработка. Импульсная регенерация рукавов обеспечивает быструю и эффективную очистку фильтр-мешков от оседающей пыли
Полый мокрый циклон	Более высокий КПД очистки технологических выбросов, чем у сухого циклона. За счет включения в конструкцию оросительного блока. При заправке активного абсорбента возможна обработка химически реакционных пылей, дымовых включений, аэрозолей
Скруббер Вентури	Инжекторный скоростной турбулентный пылеуловитель Вентури показывает исключительную эффективность. Как в общих приложениях, так и в фильтрации мокрых, липких, вязких, цементирующихся веществ. Высокоэффективен в захвате дымовых газов (вкупе с золой, сажей и копотью)
Пенный абсорбер	Универсальный барботажный фильтр для широкого спектра задач по удалению мелкодисперсной пыли любой природы. В том числе, химически активной. Идеальный выбор для нейтрализации дымовых компонентов и печных газов
Скруббер с кипящей насадкой	Пылегазоуловитель с подвижным слоем создан для наиболее тяжелых условий в плане улавливания сильнозапыленных сред, в том числе, обильно загрязненных химическими компонентами. Способен к непрерывному самоочищению за счет наличия в рабочей камере массива полых, хаотично двигающихся (кипящих) шаров, создающих зону псевдоожижения.
Насадочный абсорбер	Насадочный абсорбер широко применяется в тех отраслях, где идет выброс наиболее активных и опасных веществ: химическая промышленность, нефтехимия, фармацевтика, полимерная отрасль, гальваника, ЦБК. Не являющийся пылеуловителем в традиционном понимании данного термина, абсорбер со стационарной насадкой, тем не менее, способен на результативный захват мягких и / или ультра микро дисперсных пылевых включений, особенно, таковых с особой токсичностью

Характеристики и преимущества промышленных вентиляционных фильтров

Все промышленные аппараты и системы очистки вентиляционных выбросов, выгодно отличаются от продукции конкурентов нижеследующим перечнем преимуществ:

КПД фильтрации нежелательных примесей газовоздушных сред с включениями твердой фракции с дисперсностью от 0,5 мкм≈ 99%;
Обеззараживание токсичных, биологически опасных веществ, мутагенов, канцерогенов, тератогенов ≈ 99%;
Производительность фильтров – от десятков единицдо сотен тысяч кубометров загрязненной среды в час;
Температура обрабатываемых потоков – до +900градусов Цельсия;
Богатая комплектация поставки – непосредственно фильтр (скруббер, абсорбер, фильтр ФРИП, адсорбер, циклон), газоходы / воздуховоды, насосы, вентиляторы, оборотные емкости (для мокрых аппаратов), пылесборники, системы выгрузки фильтрата / шлама / пульпы, системы мониторинга, управления и автоматизации, обслуживающие конструкции;
Любые сферы промышленности – деревообрабатывающие производства, металлургия, химия, нефтехимия, очистные сооружения, пищепром, энергетическая отрасль, швейные и текстильные фабрики, ЦБК, гальваника и др.;
Низкое пневматическое (для сухих аппаратов) и пневмогидравлическое (для мокрых) сопротивление;

Всё воздухоочистное оборудование входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ (22 раздел) Очистка вредных выбросов).

ПОДОБРАТЬ ОБОРУДОВАНИЕ