• 5

5.6. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ГАЗОВ

Методы прямого сжигания применяют для обезвреживания газов от легко окисляемых токсичных, а также дурно пахнущих примесей. Их преимуществами являются относительная простота аппаратурного оформления и универсальность использования, так как на работу термических нейтрализаторов мало влияет состав обрабатываемых газов.

Газовые выбросы, содержащие горючие компоненты, сильно­различаются для различных промышленных источников как по номенклатуре подлежащих устранению компонентов, так и по, числу последних, а также по теплоте сгорания и объемам, составляющим от десятков до сотен тысяч м3/ч. Способы газо­очистки, основанные на высокотемпературном сжигании горю­чих примесей, широко используют в лакокрасочных производст­вах, процессах получения ряда видов химической, электротехни­ческой и электронной продукции, в пищевой индустрии, типографском деле, при обезжиривании и окраске деталей и изделий и во многих других процессах,

Суть этих способов заключается в окислении обезврежива­емых компонентов кислородом. Они применимы для обезврежи­вания практически любых паров и газов, продукты сжигания которых менее токсичны, чем исходные вещества. Прямое сжи­гание используют в тех случаях, когда концентрация горючих веществ в отходящих газах не выходит за пределы воспламене­ния. Процесс проводят в обычных или усовершенствованных топочных устройствах, в промышленных печах и топках котель­ных агрегатов, а также в открытых факелах. Принципиальные

Газ на. обезвреживание

В атмосферу

 

 

 

Рис. 1-55. Схемы термических нейтрализаторов промышленных газовых отхо­дов без теплообменника (а) и с теплообменником (б)

схемы термических нейтрализаторов для обезвоживания отхо­дящих газов промышленности представлены на рис. 1-55.

Конструкция нейтрализатора должна обеспечивать необходи­мое время пребывания обрабатываемых газов в аппарате при температуре, гарантирующей возможность достижения заданной степени их обезвреживания (нейтрализации). Время пребывания обычно составляет 0,1—0,5 с (иногда до 1 с), рабочая темпера­тура в большинстве случаев ориентирована на нижний предел самовоспламенения обезвреживаемых газовых смесей и превос­ходит температуру воспламенения (табл. 1,7) на 100—150 °С.

Таблица 1,7. Температуры самовоспламенения U наиболее распространенных горючих загрязнителей отходящих газов промышленности

Вещество

<„. "С

Вещество

Вещество

 

Аммиак          649

Ацетон           538

Бензол           579

Бутадиен       449 Бутиловый спирт 367

Винилацетат 426 Водород циаии- 538 •стый

Глицерин       393

Дибутилфталат        404

Дихлорметан            640

Дихлорэтилен           413

1'сросии         254

Крезол           559

Ксилол            496

Метан 537

Метиловый спирт    470

Метиловый эфир     350

Метилэтилкетон       516

Нитробензол 496

Олеиновая кисло-    363 та

Пропан           468

Пропилен       504

Сероводород           260

Скипидар       253

Стирол           491

Толуол            652

Углерода оксид        652

Фенол 715

Фталевый аигяд- 584

рид

Фурфурол      393

Фурфуроловый        490 спирт

Хлорбензол  674

Циклогексан 268

Циклогексанон*        495

Эпихлоргидрии*       410

Этан   510

Этилацетат   486

Этилбеизол   466

Этилена оксид          430

Этилеигликоль         413 Этиловый спирт 426

Этиловый эфир       186

* Указана стандартная температура самовоспламенения.

В некоторых случаях отходящие газы со значительным содер­жанием горючих компонентов могут быть использованы как: топливо. В качестве самостоятельного топлива могут сжигать­ся отходящие газы с теплотворной способностью 3,35— 3,77 МДж/м3 и ниже, если они обладают повышенной температу­рой. Прямое сжигание газообразных отходов с использованием дополнительного топлива считают, целесообразным в случаях,, когда обезвреживаемые компоненты газовых выбросов могут- обеспечить не менее 50% общего тепловыделения. Однако обыч­но содержание горючих примесей в отходящих газах значитель­но меньше нижнего предела воспламенения, что вызывает необходимость существенных затрат дополнительного топлива и утилизации тепла процесса сжигания прежде всего с целью сок­ращения этих затрат. Расход дополнительного топлива при сжигании таких газообразных отходов, нагретых до 50 °С, со­ставляет 25—40 кг условного топлива на 1000 м3 обрабатывае­мых газов.

Для определения расхода дополнительного топлива (в кг/с) можно- использовать уравнение

£t-s4(1 - *) Сз — *|)сР - С'Я„]/(ЯТ- tsc„),   (1.325)

где ga — расход воздуха (обезвреживаемого газа), кг/с; Ят, Я„— теплота: сгорания соответственно топлива и нейтрализуемой смеси, кДж/кг;. С'—1 концентрация горючих примесей, кг/кг; ср — теплоемкость воздуха (прирав­ниваемая к теплоемкости газов), кДж/(кг-К); — температура воздуха (обезвреживаемого газа) иа входе в регенератор, °С; Ц — температура нейт­рализации, °С; к—степень регенерации, определяемая выражением

х= (h~ti)/(h-#,),           (1.326)

где t2 — температура подогретого в регенераторе воздуха (обезвреживаемого- газа).

Степень нейтрализации обезвреженных газовых выбросов может быть, оценена с использованием формулы

Стне6т1>= (Фпх — Фух) /ф„х= 1 — Фух/Ф«,         (1.327)

где Фвх и Фух — суммарная токсичность соответственно подлежащих нейтра­лизации и нейтрализованных газовых выбросов, определяемая по выражению-

Ф- У^Л/ПДК/, (1.328),

1

где Ci —концентрация токсичного компонента; /С* — коэффициент, характе­ризующий комбинированное действие данного вещества с остальными ток­сичными компонентами (при аддитивности или суммировании 0</(<1; при независимом действии А'=0;, при синергизме или потенциировании Л">1; при антагонизме /(СО), подходы к оценке величины которого могут быть найдены в специальной литературе.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я