Технологии очистки воздуха

Очистка воздуха от формальдегида, фенола и паров формалина CH2O и C6H5OH на производстве

Очистка воздуха от формальдегида

Очистка воздуха от формальдегида. Формальдегид, также, как и большая часть летучих органических соединений, представляет собой бесцветный газ с отчетливым неприятным запахом. Водный раствор этого вещества называется формалином и имеет широкое применение в производстве клея, текстиля, резинотехнических изделий, пластика, одежды и целлюлозно-бумажной промышленности, и т.д.

Формальдегид является крайне токсичным и имеет 2 класс опасности. При воздействии на организм человека может вызывать сбой работы дыхательных путей, ярко выраженное раздражение кожи, осложнения в работе нервной системы.

Максимальный допустимый предел концентрации вещества в воздухе составляет 0,5 мг/м3. Смертельная доза 40% раствора формалина составляет 50 г.

Также Формальдегид является взрывоопасным при концентрациях 7% — 73% в воздухе.

Очистка воздуха от формальдегида на предприятиях

Высокие концентрации паров формальдегида образуются на следующих производственных предприятиях:

  • Предприятия деревообработки;
  • Фирмы, производящие металлические изделия;
  • Компании, работающие с пластиком;
  • Предприятия пищевой промышленности;
  • Фирмы, изготавливающие линолеум;
  • Компании, производящие мебель;
  • Производства кабельной продукции;
  • Заводы микроэлектроники;
  • Лаборатории химической и нефтехимической направленности, и т.д.

Опасность и необходимость фильтрации воздуха от фенола, формальдегида и паров формалина

Для большей наглядности представим в таблице базовые свойства соединений и укажем на очевидные негативные импакты, оказываемые ими на Человека и иные живые системы.

Химсоединение Опасные проявления
Формальдегид Газ. Едкий неприятный запах, (похожий на сильный запах линолеума, столярного клея), слизисто-раздражающее действие, химические ожоги, высокая биологическая активность с внедрением в клеточный метаболизм, онкостимулятор, общее токсическое действие. Летальный исход – от вдыхания 1 грамма чистого вещества. Огнеопасность
Класс опасности II
Фенол (карболовая кислота) Жидкость / Аэрозоль / Пар. Нервно-паралитический яд, химические ожоги слизистых оболочек, легочного сурфактанта и кожи, судороги, кома. Быстро всасывается в организм даже через неповрежденный кожный покров. Смертельная доза карболки – от 1 грамма. Огнеопасен
Класс опасности II
Фенолформальдегид Смола / Аэрозоль / Пар. Являясь химическим конденсатом фенола и формальдегида, ФФ-смолы сочетают в себе все негативные эффекты родительских соединений. Ключевой фактор отравления – поражение мозга и ЦНС. Незастывшие смолы содержат до 10% чистого C6H5OH. При хроническом соприкосновении с кожей – экземы, дерматиты
Класс опасности II
Формалин (метаналь) ≈ 40% раствор формальдегида (с небольшими включениями метилового спирта) в воде. Вдыхание паров вызывает химическую астму, некроз легких, нарушение нервных и когнитивных функций
Класс опасности III

Уфимская фенольная трагедия 1989 года

В 1989 году в результате аварии на крупном промышленном предприятии «УфаХимПром» произошел выброс критического объема фенола – несколько десятков тонн. Химикалии через ливневую канализацию были сброшены в речку Чернушку, оттуда – в Шугуровку, а вскоре попали в более полноводную Уфимку, из которой проводился (и в настоящее время проводится) забор воды хозяйственно-питьевого назначения.

уфимская фенольная трагедия

Скан газеты 1990 года: уфимцы стоят за питьевой водой

Прореагировав с хлором на очистных сооружениях, фенол образовал хлорфенолы и диоксины, (опасность которых превышает таковую у C6H5OH до 250 раз), и попал в городской водопровод.

Техногенная катастрофа 1989-1990 годов поставила удар более 670 000 тысяч уфимцев, которые вынуждены были пить привозную воду в течение долгих месяцев.

Промышленные применения формальдегида, метаналя, карболовой кислоты и PF-смол

Несмотря на множественные угрозы здоровью, использование этих соединений является критически важным во множестве современных технологических процессов. Будучи близкими по свойствам, формальдегид, формалин и фенол широко применяются в нижеследующих отраслях, (разумеется, при установке надлежащих систем промышленной очистки воздуха – внутреннего и отходящего).

  • Формальдегид: деревообработка, мебельное производство (ДВП, ДСП), клеи, смолы, катализация процессов при получении вспененных полимеров, пластмасс, гальваника, кожевенная индустрия.
  • Фенол: нефтепереработка (селективная очистка / улавливание масел, тяжелых углеводородов, сероочистка газов), производство капрона, нейлона, вискозы, минеральной ваты, поликарбонатов, эпоксидки, пищевых антиоксидантов, медикаментов.
  • Формалин: медицинская консервация (антисептик, дезинфектор), кожевенная, бумажная промышленность, аграрная промышленность (протравливание семян, инсектицидная обработка почв).
  • Фенолформальдегид: корпуса и элементы электротоваров и изделий бытового назначения, текстолит, фанера, ДВП, ДСП, OSB, ручки, выключатели, салазки, фурнитура, клеи, лаки.

Очистка воздуха от формальдегида и фенола – принципы, методы и оборудование. Нейтрализации и утилизации CH2O, C6H5OH и их производных.

В зависимости от состояния, в котором находится обрабатываемая среда, высокую эффективность в очистке воздуха от паров фенола, формалина, фенолформальдегида и газообразного формальдегида могут демонстрировать как сухие адсорбционные установки, так и мокрые газопромыватели – скрубберы и абсорберы. Коснемся подробнее этих технологических подходов.

Сухая каталитическая адсорбция муравьиного альдегида

Адсорбционные модули показывают ≈100% КПД в улавливании множества газообразных соединений и паров, имеющих низкую влажность и не загрязненных механическим партикулятом.В отношении формальдегида высокую результативность показывают искусственные фильтры-сорбенты, активированные магнитным полем, а также – более недорогие и доступные к приобретению – натуральные минеральные алюминийсодержащие наполнители группы природных цеолитов.

Принцип работы адсорбционного блока заключается в пропускании загрязненного воздуха через плотный слой микропористого адсорбирующего вещества в форме пеллетов, гранул или таблеток, которыми заполнена рабочая камера адсорбера.

Очистка воздуха от формальдегида

Алюминизированный цеолит в гранулах

Важным преимуществом сухой каталитической очистки является ее регенеративность, что подразумевает возможность последующей экстракции (десорбции) захваченных компонентов из адсорбционного субстрата. Пожалуйста, познакомьтесь ближе с промышленными газовыми адсорберами, их принципами и особенностями работы.

Очистка воздуха от формальдегида. Метод мокрой физической сорбции.

Муравьиный альдегид, пары и туманы фенола и формалиновые смеси, в силу хорошей растворимости в воде, можно эффективно улавливать в водяных газопромывателях пенного, стационарно-насадочного и псевдокипящего действия. Аппараты этих типов, демонстрируют такие показатели контакта сред, при которых продуктивная физиосорбция поллютантов достигается даже при использовании обычной технической воды.

Взаимодействие формальдегида с водой (гидратация) приводит к образованию метастабильного метандиола:

CH2O + H2O → CH4O2

Что касается водяных скрубберов, то их установка особенно рациональна в том случае, когда формальдегид, фенол и другие загрязнители идут в комплексной фазе с другими газами и пылевыми (механическими) взвесями.

кристаллы фенола

Кристаллизованный фенол

Это могут быть дымовые газы (с микродисперсным партикулятом, золой, пеплом и копотью) или иные сложносоставные выбросы предприятий, в особенности, – высокотемпературные.Принцип водной нейтрализации также лежит в основе ликвидации аварийных выбросов жидкой фазы муравьиного альдегида (распыление через мотопомпы или гидранты 3-х объемов воды на каждый объем формальдегида).

Щелочная хемосорбция с примерами реакций

Достаточная химическая активность рассматриваемых органосоединений позволяет с высокой эффективностью осуществлять их щелочную нейтрализацию в мокрых хемосорбционных установках химического типа. Химически стойкие агрегаты, изготавливаются из инертного полипропилена, стеклопластика, нержавеющей стали или титана.

Абсолютная результативность формальдегидной (и, соответственно, формалиновой) очистки достигается использованием в качестве абсорбентов водных растворов едкого натра, кальцинированной соды и некоторых других агентов, проявляющих основные свойства. В некоторых случаях, перед вводом потока в абсорбер, среда может проходить дополнительное озонирование.

Очистка воздуха от формальдегида. Реакции взаимодействия, протекающие в хемосорбционных очистителях, идут по следующим путям:

Na2CO3 + CH2O → 2CO2 + H2 + Na2 (результанты – углекислый газ, водород и динатрий ETDA);

2NaOH + 3CH2O → CH3OH + 2HCOOH + 2Na (продукты – метанол, муравьиная кислота, элементарный натрий).

Не менее продуктивно проведение щелочных реакций Бутлерова – синтез углеводов из водного раствора формальдегида.

Например, если позволяют технологические аспекты промучастка, муравьиный альдегид можно трансформировать в чистую глюкозу через реакцию с гидроксидом кальция (известковым молоком):

6CH2O + водный раствор Ca(OH)2 → C6H12O(глюкоза / декстроза)

 

Преимущества индустриальных фенольных и формальдегидных фильтров

  • КПД обеззараживания воздуха от формальдегида, фенола и их производных ≈ 100%. Комплексное поглощение любых других поллютантов – кислот, щелочей, эфиров, кетонов, спиртов, галогенов, альдегидов (в любых соотношениях и концентрациях).
  • Возможность нейтрализации (и одновременного охлаждения) механически загрязненных дымовых выбросов с температурой до 900 градусов Цельсия.
  • Любые размеры и пространственные ориентации, производительность по потоку от десятков до десятков тысяч м3 / час.
  • Низкое пневмогидравлическое сопротивление, простота имплементации аппаратов в любой техцикл.
  • Полная комплектация каждой установки всей сопутствующей оснасткой. Современные системы контроля и автоматизации.
  • Экономическая доступность одинарных агрегатов и многоступенчатых систем, абсолютная безотказность и долговечность.

 

Все оборудование для очистки воздуха входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ (22 раздел) Очистка вредных выбросов).

ПОДОБРАТЬ ОБОРУДОВАНИЕ

whatsapp Очистка воздуха