Газоочистка — это процесс удаления загрязняющих и токсичных веществ из газообразных выбросов промышленных предприятий и других производств прежде чем они попадут в атмосферу.
Газоочистное оборудование представляет собой многоступенчатый комплекс, каждое звено которого осуществляет определенный вид очистки. Тип установки и количество этапов обработки воздушных масс влияют на коэффициент полезного действия. Оптимальный КПД достигается путем выбора, настройки устройства и технологических процессов.
Система газоочистки может состоять из следующих конструктивных элементов:
- входного устройства;
- промышленных фильтров для удаления крупных, мелкодисперсных, химически опасных частиц, веществ, газов и испарений;
- отстойника;
- трубопроводов;
- вентиляторов;
- насосов;
- системы управления и контроля;
- выходного устройства.
Необходимость использования газоочистного оборудования закреплена на законодательном уровне. Правовые основы прописаны в федеральном законе "Об охране атмосферного воздуха" N 96-ФЗ. Контроль соблюдения возложен на Росприроднадзор. Система газоочистки выполняет следующие функции:
- соблюдение экологических требований и нормативов путем сокращения уровня вредных выбросов в окружающую среду;
- обеспечение безопасности работников за счет предотвращения попадания вредных для здоровья веществ в атмосферу;
- уменьшение риска аварийных ситуаций и несчастных случаев на производстве, повышение взрыво- и пожаробезопасности;
- снижение износа оборудования за счет удаления абразивных частиц и коррозионных продуктов из газовых потоков.
Кроме того, газоочистные установки (ГОУ) сокращают затраты на утилизацию отходов производства, т.к. некоторые твердые, жидкие и газообразные компоненты подлежат повторному применению. Предприятие получает еще одну возможность сэкономить ресурсы, в частности электричество, за счет вторичного использования тепла и энергии, выделяемых в процессе очистки выбросов.
Способы очистки газа
Ни одно производство не может работать без отходов, этим объясняется востребованность ГОУ. Принцип работы газоочистного оборудования основан на технологии, за счет которой установка выполняет свои функции, а именно:
- система адсорбирующей газоочистки загрязнений на поверхности твердых поглотителей путем окисления или восстановления катализаторами;
- способ абсорбции отходов жидкими поглотителями в виде растворителей;
- газоочистка методом механической фильтрации, центрифугирования или электрофильтрации.
Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. Выбор варианта зависит от типа загрязнений, концентрации, требований к качеству очистки и других факторов.
Виды и типы установок для очистки газа
Газоочистное оборудование может быть как общей системой, которая обслуживает все предприятие, так и специализированным устройством для конкретных загрязнителей на определенном участке производственного процесса.
Существуют стационарные и передвижные установки. Первая интегрируется с вентиляцией на предприятии и может обезвреживать несколько источников выбросов одновременно. На стационарные системы газоочистки устанавливаются мощные фильтры с высокой эффективностью и продолжительным рабочим ресурсом.
Передвижные или мобильные версии уступают предыдущим по размерам и используются в местах, где необходима временная очистка выбросов.
По способу осаждения загрязнений оборудование классифицируется на следующие типы:
- сухие установки, в которых выбросы удаляются путем механической фильтрации, например, электростатические, рукавные и картриджные пылеуловители;
- мокрые системы, где отходы устраняются жидкими поглотителями, например, скруббер, осаждающая камера, пенные и насадочные абсорберы;
- комбинированные, в которых используются как сухие, так и мокрые методы.
Мокрые установки предпочтительны в отраслях, где необходимо удаление таких загрязнений, как сернистый газ, аммиак и кислотные смеси.
Газоочистное оборудование сухого типа — вариант выбора на производствах, где требуется осаждать твердые частицы пыли, дыма и другие аэрозоли.
Комбинированные версии используются там, где необходимо удаление смешанных выбросов.
Оборудование мокрого типа
Принцип работы этой группы устройств заключается в контакте загрязненных газовых потоков с жидкими поглотителями, в роли которых выступают вода, кислоты, щелочи и другие химические реагенты. При контакте выбросов с абсорбентами отходы перемещаются в жидкость, а воздушные массы очищаются.
К преимуществам методики относится эффективность удаления загрязнений и токсичных веществ. Кроме того, системы газоочистки мокрого типа легко интегрируются в производственный процесс, обеспечивают низкий уровень шума и вибрации.
Орошаемая циклонная газоочистная установка
Устройство, которое для пылегазоочистки использует центробежную силу. Воздушная масса закручивается в корпусе оборудования, а подаваемая вода осаждает выбросы. Последние стекают в специальный отсек. Особенность циклонных установок в возможности работы с высокими температурами и объемами газовых потоков. Следует отметить экономичность системы, не требующей высоких затрат на обслуживание.
Скрубберы Вентури
Простое в эксплуатации газоочистное многофункциональное оборудование, работа которого основана на использовании конических Вентури диффузоров. Сужающаяся трубка, расположенная внутри агрегата, заставляет разогнавшийся воздушный поток удариться о водный занавес. В результате мелкодисперсная влажная взвесь поглощает загрязнения. Скрубберы Вентури эффективны при удалении твердых и жидких частиц, кислотных газов, токсичных металлов и других веществ.
Пенные абсорберы
Это газоочистные установки, принцип работы которых состоит в прохождении воздуха через слой пены, поглощающий отходы. Химическую формулу пены регулируют в соответствии с типом загрязнений. На степень поглощения влияет плотность, вязкость и размер пузырьков. Пенные абсорберы эффективны при удалении химически активных газов и твердых частиц пыли, сажи, копоти и других аэрозолей. В некоторых случаях пена подвергается регенерации для повторного использования, что снижает затраты.
Насадочные абсорберы
Устройства для химгазочистки, т.е. устранения из воздушного потока выбросов определенного типа с помощью химических реакций. Насадочные абсорберы (хемосорберы) состоят из корпуса, внутри которого находятся кольца специальной геометрической формы, покрытые реагентами. Газовый поток проходит через насадки, где происходят химические процессы между реактивами и отходами.
Подобные системы для газоочистки используются для фильтрации следующих загрязнений:
- кислотные пары и газы, такие как сернистый и азотистый оксиды;
- органические растворители, щелочи, нефтепродукты и другие химические соединения;
- ртуть, свинец, кадмий и другие токсичные металлы;
- аммиак, хлор, фтор и диоксины.
Т.о. оборудование эффективно фильтрует вещества, которые не могут быть удалены скрубберами Вентури или пенными абсорберами.
Скрубберы с псевдоожиженным слоем
Механизм состоит из вертикальной колонны с заполнителем в виде шариков и колец, которые для максимального контакта между газами и жидкостью покрыты псевдоожиженной пленкой. В процессе работы загрязненный поток проходит через установку, где благодаря массообмену между воздухом и кипящей жидкостью происходит осаждение отходов на поверхность заполнителя. Поглощенные выбросы собираются внизу и удаляются для последующей обработки. Агрегат фильтрует кислотные газы, щелочи, органические соединения, масляные пары, токсичные металлы, аэрозоли и твердые частицы дыма, пыли, сажи.
Сухие газоочистные установки
Системы газоочистки этого типа используются для удаления твердых частиц, вредных веществ из аэрозолей и воздушных масс. Принцип действия заключается в прохождении газовых потоков через фильтрующие элементы, включая механические, электростатические, тканевые, керамические и другие фильтры.
По сравнению с мокрыми, сухие газоочистные установки имеют меньше движущихся элементов, что повышает надежность, стабильность, снижает эксплуатационные расходы на содержание механизмов. Оборудование демонстрирует максимальную эффективность в удалении мелкодисперсных твердых частиц. При этом, устройства этого типа не могут быть применены в случаях, когда в газовых потоках содержится большое количество влаги.
Циклон сухого типа
Приспособление, не оснащенное фильтрами, для очистки воздушных масс использует инерционный принцип действия. При прохождении потока через камеру цилиндрической формы твердые частицы выделяются под действием центробежной силы и собираются в нижней части бункера. Газоочистные установки циклон доказали свою эффективность на мебельных и металлообрабатывающих производствах, в сельском хозяйстве (на элеваторах и т.д.), при обезвреживании отходов пластика, каменной и резиновой крошки.
Рукавные фильтры
Принцип работы устройств основан на прохождении газов через мешки из ткани и нетканых материалов, в том числе устойчивых к температурному воздействию. Газоочистное оборудование этого типа широко используется в таких сферах, как:
- производство цемента;
- для удаления твердых частиц, возникающих в процессе переплавки и обработки металлов;
- в химической и энергетической промышленности для очистки взрывоопасных газов и отходов сжигания топлива;
- для удаления токсичных и вредных веществ, образующихся при изготовлении фармацевтических продуктов и т.д.
Рукавные фильтры цилиндрической, конической или прямоугольной формы могут быть установлены как вертикально, так и горизонтально, что повышает удобство обслуживания установки.
Электростатические фильтры
Для удаления твердых загрязнений из воздушной массы агрегатами, которые работают по этому принципу, используются электростатические силы. Между парой электродов создается электрическое или электромагнитное поле, при прохождении через которое заряженные частицы задерживаются на поверхности коллектора. Газоочистка с электростатическими фильтрами востребована в металлургической, химической и энергетической промышленностях.
Газоочистные установки с сухими адсорберами
Слой адсорбента, в роли которого чаще всего используется активированный уголь и кремнезем, осаждает выбросы. Насыщенный загрязнениями адсорбент заменяют новым или регенерируют для повторного использования. Популярность получили сменные картриджные фильтры. Оборудование широко используется в отраслях, где требуется очистка воздушных масс от химических веществ: в производстве лакокрасочных материалов, фармацевтической и химической промышленностях. Адсорбенты, обогащенные металлооксидами, устраняют отходы из сероводорода.
Альтернативные системы очистки воздуха
Газоочистное масляное оборудование
Установки с масляными фильтрами бывают двух типов: ленточно-цепные и с абсорбентом.
Первая группа устройств оснащена погруженной в масло лентой. Загрязнения из газового потока осаждаются на поверхности масла, очищенный газ выходит из агрегата.
Масляные газоочистные установки с абсорбентом работают по принципу поглощения выбросов. Отходы, содержащиеся в воздушных массах, растворяются в масле, которое впоследствии отделяется от очищенного газа. Добавленный абсорбент улучшает поглощающие свойства.
Масляная газоочистка эффективна для борьбы с токсичными и коррозионно-активными веществами, такими как сероводород, хлориды, аммиак и другие химические соединения. К недостаткам относится стоимость и сложность переработки использованного масла.
Микробиологические методы
Установки с бактериальной обработкой и озонированием газового потока используются для удаления запахов и загрязнений, связанных с биологическими процессами. Технологии разлагают выбросы на безопасные компоненты.
Система газоочистки с ультрафиолетовым излучением применяется для борьбы с бактериями, вирусами и другими микроорганизмами, которые содержатся в воздухе.
Установки с ионизацией используются для ликвидации твердых частиц и других загрязнений. Заряженные отходы задерживаются на специальных коллекторах.
Газоочистка с помощью центробежно-барботажного аппарата (ЦБА)
Газоочистное универсальное оборудование этого типа применяется для удаления твердых и жидких загрязнителей воздушных масс. ЦБА совмещает в себе функции скруббера, абсорбера и десорбера, контактного теплообменника, аэратора и деаэратора, а также химического реактора.
Принцип работы ЦБА
Работа устройства основана на использовании центробежной силы. Газовый поток и жидкость, вошедшие в аппарат через специальные патрубки, посредством технологических отверстий попадают в завихритель. Центробежная сила газа, вращающаяся жидкость со скоростью до 10 000 оборотов в минуту, прижимает ее к стенкам емкости. В центре завихрителя образуется пенное кольцо. При прохождении воздушных масс через пузырьки пены загрязнения отделяются от газового потока и вместе с жидкостью стекают в специальный резервуар. Очищенный газ выходит из аппарата.
Область применения
ЦБА может использоваться в следующих отраслях:
- добывающей, обрабатывающей, металлургической и химической промышленностях;
- энергетике;
- машиностроении;
- нефтедобыче и нефтепереработке;
- в сельском хозяйстве;
- при производстве стройматериалов и т.д.
Установка востребована при очистке газов, содержащих крупные, средние и мелкодисперсные твердые частицы. Оборудование абсорбирует кислоты, оксиды, аммиак, ртуть, сероводород и т.д. Подходит для осаждения примесей, содержащихся в воде. Рекомендована для работы с высокотемпературными газами (до +1600°C), охлаждения потока с параллельной утилизацией тепла. Устройство в состоянии осушать аэрозоли.
Преимущества ЦБА перед другими системами очистки
Газоочистное оборудование этого типа обладает следующими достоинствами:
- эффективность и универсальность: за счет высокой скорости ЦБА удаляет до 99% твердых и жидких частиц из газовых потоков;
- низкие эксплуатационные расходы на обслуживание и ремонт;
- надежность и долговечность: конструкция без вращающихся элементов и движущихся частей, включая форсунки, делает агрегат выгодным капиталовложением;
- удобство эксплуатации: в процессе работы установка не производит брызг;
- компактность в сравнении с аналогичным оборудованием;
- нерегламентированное давление входящих воздушных и газовых масс.
Центробежно-барботажный аппарат может быть укомплектован несколькими барботажными ступенями. Комплектация не зависит от размера установки.
Количество барботажных ступеней в ЦБА зависит от требуемой эффективности очистки и объема поступающего газового потока. Последовательно расположенные ступени повышают продуктивность устройства.
ООО «Промышленно-Инновационная Компания» изготавливает центробежно-барботажные аппараты, соответствующие требованиям и задачам, которые стоят перед клиентом.
Проектировщики предприятия разработали 21 типоразмер установок с разной производительностью и модификациями камер для входа газа. По желанию заказчика газоочистное оборудование комплектуется дополнительными барботражными ступенями. Услуга доступна не только для новых, но и уже эксплуатируемых устройств.
В качестве материала для производства ЦБА выступают углеродистая и нержавеющая сталь, титан и полимеры. Чтобы не допустить повреждения и преждевременной амортизации оборудования, внутренние поверхности могут быть обработаны износостойким, не подверженным воздействию абразивов полиуретаном.
Команда высококвалифицированных специалистов найдет оптимальное решение, соответствующее индивидуальным запросам клиента. Мы гарантируем качество и своевременность исполнения заказа. Предложение включает шеф-монтаж ЦБА.