Очистка воздуха

Концепция (потребность и преимущества)

В промышленности производятся газовые потоки потенциально загрязняющего характера, иногда с взвешенными частицами, которые в соответствии с действующими нормативами должны быть уничтожены, прежде чем эти потоки будут выброшены в атмосферу. Эти нормативы устанавливают предельные значения выбросов для источников выбросов в отраслях промышленности, которые могут выделять загрязняющие вещества, а также частоту измерений для контроля соблюдения требований этих нормативов.

Выброс потенциальных загрязнителей в атмосферу может осуществляться, например, через дымовую трубу или диффузно.

Сфокусированный выброс представляет собой сброс загрязняющих веществ в атмосферу в непрерывном, прерывистом или случайном порядке от одного или нескольких устройств, процессов и/или видов деятельности, которые могут быть объединены для совместного выброса в атмосферу.

Диффузная эмиссия представляет собой выброс в атмосферу из любого источника, способного производить загрязнение, которое не является прямым или косвенным источником сфокусированных, непрерывных или периодических выбросов частиц или газов. Это относится к не улавливаемым выбросам, которые попадают во внешнюю среду через окна, двери, вентиляционные отверстия и аналогичные отверстия или непосредственно производятся снаружи.

Выбор оптимальных методов очистки для уменьшения, минимизации или устранения количества загрязняющих веществ в газовом потоке зависит от природы загрязнителей и режима выбросов, например, сфокусированных или диффузных.

Технологии и предложение компании Condorchem Envitech

Condorchem Envitech имеет большой опыт проектирования и создания готовых решений для очистки промышленных выбросов. Межотраслевая команда Condorchem Envitech выбирает технологии из широкого спектра доступных для обеспечения оптимальных результатов в каждом конкретном случае:

  • Газоочистители (Скрубберы)

    Скруббер работает по принципу обработки газового потока жидкостью. После контакта загрязнители, которые находятся в газе, преобразуются путем растворения в жидкости. Это преобразование компонентов газовой фазы в жидкую называется абсорбцией (поглощением) и представляет собой уравновешивающий процесс. Растворимость загрязняющих веществ в жидкости определяет, в какой степени загрязняющие вещества переходят в жидкую фазу из газовой фазы. В некоторых случаях жидкая фаза состоит из воды, но иногда можно использовать другую жидкость (часто кислый или щелочной раствор), которая химически реагирует с загрязнителями, в результате чего получается преобразование, близкое к 100%.

    Газоочистители могут устранять плохо пахнущие соединения (например, сероводород и аммиак), летучие органические соединения, а также, кроме прочего, многочисленные неорганические соединения.

  • Биофильтрация

    Биофильтрация представляет собой биологический процесс, используемый для обработки летучих органических соединений, а также некоторых неорганических соединений. Для её функционирования требуется использование микроорганизмов, которые подвергают содержащиеся в воздухе загрязнители биологической деградации. Во время процесса биофильтрационной очистки воздуха загрязненный воздух проходит через фильтрующий материал, который служит опорой для роста биомассы. Когда загрязняющие вещества вступают в контакт с биомассой, они разлагаются и используются в качестве источника углерода и энергии (органические соединения) или в качестве источника энергии (неорганические соединения). Таким образом, процесс биофильтрации приводит к полному разложению загрязняющих веществ, создавая неопасные продукты.

    Биофильтрация удаляет загрязняющие вещества, не потребляя химических реагентов и не образуя жидких отходов, что является очень конкурентоспособным преимуществом.

    Кроме прочих загрязнителей, биофильтрация особенно эффективна для удаления летучих органических соединений и сероводорода.

  • Адсорбция

    Адсорбция представляет собой равновесную операцию, при которой взвешенные в газовой фазе загрязняющие вещества прилипают к поверхности твердых частиц, формирующих опору для этих веществ. Обычно это активированный уголь, глинозем или цеолиты, которые очищают газообразный поток от загрязняющих веществ. Как только наступает предел адсорбции, и молекулы загрязняющих веществ больше не адсорбируются, изменение условий окружающей среды может привести к десорбции загрязняющего вещества и, таким образом, к регенерации активированного угля для повторного использования. Адсорбция представляет собой неразрушающую технологию устранения летучих органических соединений и запахов, присутствующих в промышленных газах.

  • Регенеративное термическое окисление

    Регенеративное термическое окисление (РTO) представляет собой окисление загрязняющих веществ при определенной температуре и определенном времени воздействия. Чтобы сжигание было полным, его необходимо проводить при высокой температуре, около 800°C. Чтобы сократить затраты энергии, используются системы рекуперации тепла; именно поэтому их называют регенеративными системами. Горячий воздух проходит через керамический опорный слой с очень высокой площадью поверхности. Керамическая опора накапливает тепло, которое высвобождается позже, после прохождения холодного воздуха через слой. Таким образом, как горячий, так и холодный воздух проходят последовательно во времени в противотоке через один и тот же слой. Для летучих органических соединений эффективность устранения этих загрязняющих веществ составляет порядка 98% от концентрации летучих органических соединений на входе в РТО. Тепловой КПД регенеративных теплообменных систем с керамическими блоками составляет порядка 95%, так что расход топлива на поддержание температуры камеры окисления является разумным, даже если содержание летучих органических соединений очень низкое.

    Хотя это наиболее широко используемый способ очистки для устранения летучих органических соединений в промышленных выбросах, это также эффективная технология для широкого спектра загрязняющих веществ.

  • Рекуперативное термическое окисление

    Рекуперативное термическое окисление – это технология, позволяющая удалять загрязняющие вещества из газа путем воздействия на него достаточно высокой температурой. Для того чтобы процесс был эффективным и чтобы загрязняющие вещества могли полностью окислиться, необходимо поддерживать высокую температуру (между 700ºC и 1200ºC). Система состоит из камеры сгорания с горелкой и теплообменника, в котором входной воздух предварительно нагревается выхлопным воздухом. Поскольку рабочие температуры высоки, а эффективность рекуперации тепла достигает 65%, расход топлива заметен. Рекуперативное термическое окисление представляет собой технологию удаления летучих органических соединений, которая требует более низких инвестиционных затрат, чем регенеративная технология, но которая в то же время имеет более высокую стоимость управления из-за более высокого расхода топлива.

  • Каталитическое окисление

    Каталитическое окисление представляет собой деструктивную технологию удаления летучих органических соединений, которая обеспечивает сжигание при более низких температурах, чем термическая альтернатива, за счет катализатора в камере сгорания и теплообменника для предварительного нагрева поступающего воздуха с очищенным выхлопным воздухом.

    Каталитическое окисление является очень эффективным методом очистки выбросов, содержащих летучие органические соединения. Эта технология, по-видимому, является лучшим способом устранения летучих органических соединений из-за ее высокой эффективности при очень низких концентрациях загрязняющих веществ и очень низком потреблению энергии.

  • Роторное повышение концентрации

    Сам по себе это не процесс очистки, но это шаг перед сжиганием, который необходим, если есть высокие воздушные потоки с очень низкой концентрацией загрязняющих веществ. В этих условиях расход топлива на сжигание будет очень высоким, и эта технология применяется для того, чтобы его снизить.

    Роторное повышение концентрации с цеолитом представляет собой технологию, позволяющую увеличить концентрацию загрязняющего вещества в потоке газа. Загрязнитель, обычно летучее органическое соединение, удерживается посредством процесса адсорбции на диске из циолита, в результате чего получается газ, не содержащий загрязнителей. Фракция очищенного газа, около 5%, затем нагревается и противотоком подается в роторный концентратор. Таким образом, загрязнитель, который ранее удерживался на цеолитовом диске, реабсорбируется, и высвобождается новый поток газа, причем цеолитовый диск теперь снова не содержит загрязняющих веществ. Новый поток газа имеет концентрацию загрязняющего вещества в 15-20 раз больше, чем исходная концентрация, и подается в установку сгорания для окисления загрязняющего вещества.

  • Фото-окисление

    Фотоокисление представляет собой очистку, имитирующую химические реакции, которые самопроизвольно происходят в атмосфере и являются основой ее естественной способности к самоочищению. Загрязняющие вещества окисляются при использовании озона в сочетании с высокоинтенсивным ультрафиолетовым излучением, которое превращает молекулы озона в гидроксильные радикалы. Они обладают высокой окислительной способностью и способны разрушать большинство загрязняющих веществ, превращая их в аэрозольные частицы, которые можно фильтровать с помощью электрофильтра. Заключительная стадия процесса удаляет избыток озона с помощью катализатора.

    Природа гидроксильных радикалов приводит к широкому захвату и нейтрализации различных типов загрязняющих веществ и многих вредных химических веществ, образующихся в результате окраски, переработки пластмасс и летучих органических соединений, выделяемых при очистке отработанных масел.

    Опыт компании Condorchem Envitech в использовании этой технологии привел к регистрации собственного высокоэффективного процесса фотоокисления CLIMATIC®.

    Принцип действия системы основан на естественных химических реакциях, которые происходят самопроизвольно в газовой фазе. Это позволяет системе CLIMATIC® не потреблять энергию для форсирования потока воздуха через статические фильтры, которые имеют ограниченную очистную способность. Результатом является небольшой перепад давлений и более низкое энергопотребление, а также очень гибкая система очистки в зависимости от уровня нагрузки.

    Это применимо во всех тех отраслях промышленности, которые сталкиваются с проблемами загрязнения и летучих органических соединений (ЛОС), таких, например, как растворители, пахучие соединения, частицы пыли или аэрозоли, органические углеводороды, хлор и его производные.

  • Избирательная каталитическая нейтрализация

    Избирательная каталитическая нейтрализация представляет собой технологию химического снижения некоторых загрязняющих элементов посредством использования аммиака. Она особенно эффективна для удаления NOX и, когда аммиак добавляется в условиях избыточного кислорода и при наличии соответствующего катализатора, он превращается в безвредное вещество, такое как вода и молекулярный азот. Это базовая операция, жидкий гидроксид аммония испаряется, разбавляется воздухом и впрыскивается непосредственно в поток очищаемых газов через распределитель. При контролируемых рабочих условиях эта технология удаляет NOX эффективно, избирательно и экономично.

  • Криоконденсация

    Криоконденсация заключается в охлаждении газообразного потока жидким азотом до тех пор, пока загрязняющие вещества в паровой фазе не достигнут точки росы и не начнут конденсироваться. Сжиженные загрязняющие вещества легко отделяются от газообразного потока, который может быть выброшен в атмосферу в соответствии с нормативами. Обратите внимание, что азот используется только в качестве охлаждающего агента и не расходуется, поэтому его можно использовать в других процессах (например, для создания инертной атмосферы).

    Посредством криоконденсации очищается и восстанавливается большой диапазон растворителей, таких как толуол, ацетон, метанол, хлорированные производные и углеводороды. Это технология, которая может очищать различные потоки при различных скоростях и давлениях даже со специальными системами, проектируемыми для каждого случая.

  • Процесс денитрификации

    Процесс денитрификации DeNOx®, запатентованный компанией Condorchem Envitech, был предложен для очистки выбросов от гелиотермальных электростанций путем преобразования загрязнителей (NOX) в продукты, повторно используемые в процессе работы гелиотермальной электростанции. Процесс основан на ускорении природных механизмов атмосферы для ее собственной очистки.

В последние годы было отмечено, что традиционные решения по очистке промышленных выбросов, основанные исключительно на очистке в конце процесса, оказались эффективными не во всех случаях. Технологии очистки, предлагаемые компанией Condorchem Envitech, достаточны для решения большинства проблем; однако приоритетом является не только наличие эффективной специфической системы очистки в конце процесса, но и решение проблемы на глобальном уровне с конкретными решениями для каждого случая.

Для этого процессы, производящие выбросы, должны оцениваться в источнике с минимизацией потоков, подлежащих очистке (это оказывает особое влияние на затраты энергии), с их надлежащим улавливанием, направлением и возможными альтернативами очистки. Данная процедура обеспечивает выбор оптимального решения с наименьшими затратами на внедрение и эксплуатацию.

Каждый случай представляет собой отдельный проект, который компания Condorchem Envitech будет успешно осуществлять путем глобального подхода к ситуации; наряду с ее огромным опытом внедрения технологий по очистке выбросов, а также углубленным изучением специфики объектов заказчика (например, наличие места, воды, надежность систем, простота эксплуатации и обслуживания). Только так можно гарантировать успех.

Наше оборудование

Типы загрязняющих выбросов

Существует большое разнообразие загрязняющих выбросов, хотя наиболее распространенными в промышленности являются те, которые содержат одно или несколько из следующих соединений:

  • Летучие органические соединения (ЛОС): например, алифатические, ароматические соединения, спирты, кетоны, сложные эфиры и хлорорганические соединения.
  • Соединения, являющиеся производными окисей азота (NOX)
  • Пыль и аэрозоли
  • Пахучие соединения: например, сероводород, меркаптаны, аммиак и амины.
  • Неорганические соединения: например, цианиды, хлориды, фториды, бромиды и оксиды серы.

Образование загрязняющих выбросов происходит во всех отраслях промышленности, особенно в следующих секторах: