Обезвреживание газовоздушных выбросов. Каталитический и термический методы обезвреживания газов.

Для превращения загрязнителей в безвредные вещества необходимо сочетать химические и физические процессы. С этой целью чаще всего используются процессы термического окисления и термической деструкции. При способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных и технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ используется термическая нейтрализация. Она проводится по трем схемам – каталитическое дожигание, термическое окисление, прямое сжигание.

Каталитическое дожигание (термокатализ) используется для превращения токсичных компонентов, содержащих в отходящих газах, в нетоксичные или менее токсичные путем их контакта с катализатором. Каталитический метод основан на взаимодействии загрязняющих веществ с окислителем (кислородом) или восстановителем в присутствии катализатора.

Достоинства метода: возможность достижения высокой степени очистки – 96%; компактность; небольшая металлоемкость; высокая производительность; легкость автоматического управления.

Недостатки метода: необходимость очистки выбросов от аэрозольных частиц; обычно установки для каталитической очистки сложны, громоздки; потребность в специальном катализаторе; в качестве эффективных катализаторов приходится применять дорогостоящие вещества — платину, палладий, рутений; используют и более дешевые — никель, хром, медь, но степень обезвреживания, а также скорость процесса оказываются меньшими; образование новых веществ; высокая стоимость катализатора.

Особенность каталитической очистки газов состоит в том, что очищаются большие объемы отходящих газов с малым содержанием примеси. Кроме того, в газах могут содержаться не один, а несколько вредных компонентов.

Термический метод обезвреживания заключается в том, что все органические вещества полностью окисляются кислородом воздуха при высокой температуре до нетоксичных соединений. В результате выделяются минеральные продукты, вода, диоксид углерода, а также теплота, которые требуют дальнейшей их утилизации.

Если загрязняющие вещества легко окисляются, как, например, пары углеводородов в отходящих газах цехов растворителей или окрасок, то их удаление может быть осуществлено путем сжигания газов, причем образуются диоксид углерода и вода при сжигании углеводородов или диоксид серы и вода – в случаев органических сульфидов.

Преимущества термического метода: − отсутствие шламового хозяйства;− высокая эффективность;− небольшие габариты установок;− простота обслуживания;− возможность полной автоматизации;− относительная низкая стоимость очистки.

Недостатки метода:

− при сжигании могут образовываться продукты реакции, во много раз превышающие по токсичности исходный газовый выброс (это касается галогенов, фосфатов и серы);

− необходимость учитывать, что смесь горючих веществ с кислородом образуют взрывоопасные смеси (концентрация горючих веществ в смеси должна составлять не более 25% от нижнего предела взрываемости);

− необходимость учитывать наличие в выбросах смолы и горючих пылей, которые при транспортировке могут откладываться в местах резкого изменения направления движения, что приводит к их воспламенению при аварийной ситуации.

К оборудованию термического обезвреживания выбросов предъявляют следующие требования:

− полнота сгорания, предотвращающая образование других вредных промежуточных и конечных продуктов;

− бездымность сгорания;

− стабильность технологического процесса горения при изменении расхода и состава сбрасываемых газов;

− взрывобезопасность;

− шумность и яркость должна быть в пределах санитарных норм.