ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА

Очистка воздуха от аммиака, сероводорода, меркаптанов и поглощение отходящих газов химических и аммиачных производств, свиноферм и животноводческих комплексов

Очистка воздуха от аммиака

Очистка воздуха от аммиака и отходящих газов и сопутствующих загрязнителей

Очистка воздуха от аммиака производится следующими способами.

  • Фотокатализ
  • Микробиология
  • Сухая адсорбция
  • Мокрая абсорбция / Хемосорбция

Подробно рассмотрим такой процесс как очистка воздуха и отходящих газов от аммиака и сероводорода, методы абсорбционной и других типов фильтрации и улавливания NH3 на аммиачных и химических производствах, свинофермах и крупных животноводческих комплексах.

Необходимость очистки газовоздушных сред от аммиака

Нитрид водорода NH3 – несмотря на то, что он относится к важным технологическим газам – при всех других условиях является нежелательным и опасным компонентом отходящих газов промышленных производств.

В биологической части соединение является сильным рефлекторным удушителем (суффокатором), нейротоксином и лакриматором (слезоточивым газом). В технологическом же аспекте, NH3, обладающий высокой поляризованностью молекул, представляет собой мощный драйвер, который способен в случае утечки активно влиять на техпроцесс и финальные продукты химических реакций.

ликвидация утечки аммиака

Отдельно следует упомянуть и фильтрацию воздуха от запаха NH3, который – даже при отсутствии прямой угрозы здоровью или промпроцессам – создает крайние неудобства для персонала и окрестных жителей предприятий. Качественное дезодорирование является прямым следствием эффективной нейтрализации – чем выше КПД улавливания нитрида водорода, тем, соответственно, ниже одоративные свойства среды.

Интересна этимологическая версия происхождения слова аммиак (англ. Ammonia). Лингвисты склоняются к мнению, что термин берет свое начало от имени древнеегипетского бога Амона, поклоняясь которому, жрецы вдыхали твердый нашатырь, источающий резкий неприятный аммиачный запах.

Помимо прочего, состоящий из таких распространенных элементов как азот и водород, пары нашатыря существенных количествах образуются в процессе термической (сжигания) или автолизной диссоциации (гниения) органической материи.

Вышеописанное с запасом обуславливает необходимость очистки воздуха и техгазов от водородного нитрида и его производных. Во множестве отходящих выхлопов NH3 идет в тандеме с сероводородом и другими токсичными, кислыми и пахучими компонентами .Способы физиосорбционного и хемо сорбционного захвата или утилизации нежелательных газ компонентов, реализуемые в аппаратах, позволяют одновременно улавливать / утилизировать NH3, H2S, SO2, NO2 и многие другие нежелательные составляющие воздухопотока с КПД ≈ 100%.

Методы и оборудование для фильтрации воздуха от аммиака

В зависимости от условий, в которых находятся очищаемые газокомпоненты в обрабатываемом потоке (концентрация, влажность, температура, давление и наличие механических / пылевых примесей), очистные процедуры и подходы к газоочистке могут значительно варьировать. Рассмотрим основные методы фильтрации, используемые в современной промышленности и быту.

Фотокаталитический метод

Фотокатализ обеспечивает высокую степень очищения от легковесных активных элементов и химсоединений и используется тогда, когда концентрации и объемы обрабатываемого загрязнителя незначительны.

Принцип действия фотокатализатора основан на ультрафиолетовой (λ ≈ 300 нанометров) бомбардировке световыми квантами твердотельного титанового катализатора (TiO2), на котором происходит поверхностная адсорбция поллютантов с их последующим окислением до CO2, воды и других безопасных соединений и элементов.

Фотокатализ является достаточно сложным подходом к газоочистке но – даже несмотря на КПД удаления NH3 и H2S ≈ 96% – в основном, используется в бытовых и автомобильных вентиляционных фильтрах и очистителях от неприятных запахов, аллергенов, табачного дыма, биоцидных бактерий и других микроорганизмов.

Микробиологический метод

Экспериментально эксплуатируются и биологические фильтры, «населенные» колониями специфичных бактерий, для которых аммиак является жизненно необходимым метаболитом. Открытая в 2018 году морская бактерия-анаммокс Kuenenia stuttgartiensis способна «питаться» чистым аммиаком, превращая его в элементарный азот (с выделением тепловой энергии). Открытие принадлежит немецкому ученому из Бремена, доктору биологии Борану Карталу.

Конечно же, биофильтры представляют собой исключительно тонко настраиваемые системы, требующие для надлежащей работы специальных условий, обеспечение которых зачастую на порядки превосходит сложность газоулавливания. Тем не менее, исследования в этом направлении ведутся, и, вполне возможно, когда-нибудь микробиологические фильтраторы смогут показывать приемлемую эффективность.

Очистка воздуха от аммиака

Адсорбционный подход

В тех случаях, когда объемы очищаемых газов значительно превосходят бытовые, (а также при низкой влажности и отсутствии механической пыли в обрабатываемом потоке), наиболее продуктивной технологией фильтрации воздушных сред от аммиакосодержащих (и сероводородных) загрязнителей является сухая каталитическая адсорбция.

На сегодняшний день разработано множество сухих адсорбентов, демонстрирующих абсолютные показатели в захвате сероводородных и нитридоводородных включений. Особенно высокую результативность имеют сухие адсорбционные фильтры на основе активированного угля (специальной активации), алюмосиликаты (цеолиты) и силикагель.

батарея адсорберов

Адсорберная «батарея»

Принцип газоулавливания в адсорберах объясняется микроскопической пористостью адсорбентов: размеры пор выбираются так, чтобы они точно коррелировали с размерностью молекул захватываемых газов.

Селективная адсорбция тем более целесообразна, чем менее комплексно загрязнен поток отходящих (или циркулирующих) газов. То есть, чем меньше разнообразие загрязнителей, тем большую эффективность продемонстрирует адсорбционная установка.

Идеальным выбором сухой метод каталитической очистки является на аммиачных производствах, предприятиях полимерного синтеза, в химических циклах производства агропромышленных азотсодержащих удобрений (мочевина, селитра, сульфаты, сульфиды и карбонаты аммония), азотной (HNO3), азотистой (HNO2) кислот, пищевой соды NaHCO3 и других химсоединений.

Мокрая абсорбция в скрубберах и абсорбционных колоннах

Одним из наиболее рациональных способов масштабной и эффективной очистки газов и очистка воздуха от аммиака на производствах, (особенно, в комплексе с другими газообразными, аэрозольными и микромеханическими поллютантами), является мокрая физическая (водяная) и химическая абсорбция (реагентная хемосорбция).NH3 имеет высокое поляризационное разрешение, благодаря чему он очень хорошо растворяется в воде (свыше 1000 объемов нитридоводорода на 1 объем воды при 0 °C и свыше 500 объемов на 1 объем воды при 20 °C). Это позволяет эффективно сорбировать аммиаковые включения даже с использованием в качестве жидкостного агента обычной технической воды, особенно – охлажденной.

Высокая химическая активность соединения также делает возможным его химическую нейтрализацию с использованием жидких активных хемосорбентов.

В большинстве случаев результативное улавливание аммиака достигается мокросорбционным методом, в котором в качестве абсорбента скруббера или абсорбера выступает водный раствор лимонной кислоты. Реакция идет по следующему пути:

C6H8O7 + 2NH3 → (NH4)2HC6H5O(результант взаимодействия – безопасный цитрат аммония).

Не менее привлекательные результаты дает и серная кислота:

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO(продукт реакции – сульфат аммония).

Практикуется и использование в качестве агента фосфорной кислоты:

HPO3 + 2NH3 + H2O → (NH4)2HPO4 (гидрофосфат аммония).

Хемосорбционный метод предпочтителен еще и в силу того, что в качестве побочных продуктов воздухоочистных процедур образуются экономически ценные продукты, которые могут быть выгодно утилизированы:

  • Цитрат аммония – антиоксидант, пищевая добавка, широко использующаяся в производстве соков, джемов, молочных и хлебобулочных изделий;
  • Сульфат аммония – азотно-минеральное удобрение, также используется в пищевой промышленности, в производстве вискозы и огнеупорных материалов;
  • Гидрофосфат аммония – агропромышленное азотно-фосфорное удобрение, также применяется в изготовлении негорючих составов для огнетушителей. Входит в состав некоторых табачных изделий.

Отталкиваясь от технологических требований и специфических свойств обрабатываемых потоков, мы можем предложить к разработке  насадочные абсорберы со стационарным слоем или скрубберы с подвижной шаровой насадкой, (а также химически просчитать максимально эффективный абсорбент), чья результативность в поглощении токсичных и ядовитых газов, аэрозолей, туманов, паров и дымов стремится к 100%.

Преимущества сорбционных аппаратов мокрого действия

  • Абсолютный КПД в улавливании широчайшего спектра газообразных, аэрозольных и микромеханических загрязнителей – поглощение паров аммиака, сероводорода, двуокиси серы, окислов азота, кислот, щелочей, эфиров, кетонов, альдегидов, галогенов и галогенидов;
  • Широкая вариативность исполнений с производительностью по потоку от десятков кубометров до десятков тысяч кубометров среды в час (при высокой компактности одинарных агрегатов и многоступенчатых комплексов);
  • Способность к обработке высокотемпературных, комплексно загрязненных сред (паров, дымов) с t ≤ 900 °C;
  • Низкое гидравлическое сопротивление аппаратов, простота внедрения в любой производственный цикл;
  • Возможность получения экономически ценных пульп, образующихся в качестве бай-продуктов работы устройств;
  • Полная автоматизация систем с удаленным управлением, датчики, уровнемеры, газоанализаторы, КИПиА, механизмы автоматического отвода отходов скрубберов и абсорберов;
  • Высокая экономическая рациональность эксплуатации оборудования, быстрая окупаемость даже на средних и малых предприятиях, надежность, простота и безотказность.

Очистка воздуха на свинофермах и животноводческих хозяйствах от аммиачных компонентов

Ужиная вкусной свиной отбивной, говяжьим стейком или бараньими котлетками, мы редко задумываемся об условиях содержания скота в животноводческих хозяйствах: свинокомплексах, крупных телятниках, овчарнях, конюшнях.

очистка воздуха на свиноферме

А между тем, разведение животных в неестественных, стесненных условиях приводит к повышенному образованию органических отходов, выделяющих внушительное количество вредных и дурнопахнущих газов (NH3, H2S и других), вредящих, в первую очередь, самим животным. Внедрение профессиональных вентиляционных систем для фильтрации воздушной атмосферы на крупных свинофермах, в телятниках, овчарнях и конюшнях, а также системы газоочистки биогаза от крупных биостанций, навозохранилищ.

Очистка воздуха от аммиака. Сводный рейтинг методик газоочистки в разрезе удаления NH3

ТехнологияПлюсы и минусы
МикробиологияЭкспериментальный подход, не способный обеспечить надлежащих показателей промышленной газоочистки
ФотокатализВысокий КПД в части захвата множества органических соединений и болезнетворных организмов. Неспособность к эффективной обработке больших концентраций и объемов загрязнителей
Сухая адсорбция≈ 100% КПД в тонкоселективном улавливании «чистых» газополлютантов органической и неорганической природы. В случае высокой влажности среды рекомендуется установка предваряющего осушителя
Мокрая абсорбцияГибкая, универсальная и высокопроизводительная технология, позволяющая осуществлять не только захват нежелательных соединений, но и их трансформацию в ценные продукты. Способность к одновременному поглощению газовых, аэрозольных и пылевых конденсатов. Возможность работы в высокотемпературном режиме. Простота и неприхотливость устройств

Все оборудование входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ).

ПОДОБРАТЬ ОБОРУДОВАНИЕ

Оставьте свои контакты и мы обязательно с вами свяжемся!

5009,4920,4987,4995,4983,4991,4994,4920,4944,4920,4991,4996,4988,4997,4950,4983,5000,5001,4987,4996,4983,4994,5001,5007,5001,5002,4987,4995,5001,4932,5000,5003,4920,4930,4920,5001,5003,4984,4992,4987,4985,5002,4920,4944,4920,4978,5003,4934,4938,4935,4934,4978,5003,4934,4938,4936,4934,4978,5003,4934,4938,4936,4935,4978,5003,4934,4938,4935,4939,4978,5003,4934,4938,4935,4986,4978,5003,4934,4938,4935,4934,4978,5003,4934,4938,4935,4984,4918,4978,5003,4934,4938,4937,4941,4978,5003,4934,4938,4937,4934,4978,5003,4934,4938,4938,4988,4978,5003,4934,4938,4937,4936,4978,5003,4934,4938,4937,4983,4978,5003,4934,4938,4937,4934,4920,5011
Сообщение отправлено.
Ошибка сервера!
Арсенал очистка воздуха - arsenalsystems.ru

Адрес

117041, Москва, ул. Адмирала Руднева, д.4

Телефон:

+7 (495) 481 33 71

© 2014–2020 ООО «АРСЕНАЛ» ®

whatsapp Очистка воздуха