Основы газоочистки

При организации любого производства, и в особенности мало- или безотходного, необходимой стадией является про­мышленная и санитарная очистка газовоздушных выбросов.

Промышленная очистка — это очистка газа с целью последующей утилизации или возврата в производство отделенного от газа или превращенного в безвредное состояние продукта (ГОСТ 17.2.1.04-77). Этот вид очистки является необходимой стадией технологического про­цесса, при этом технологическое оборудование связано друг с другом ма­териальными потоками с соответствующей обвязкой аппаратов. В качест­ве пыле-, газоулавливающего оборудования могут использоваться разгру­зочные циклоны, пылеосадительные камеры, фильтры, адсорберы, скрубберы и т. д.

Санитарная очистка — это очистка газа от остаточного содержа­ния в газе загрязняющего вещества, при которой обеспечивается со­блюдение установленных для последнего ПДК в воздухе населенных мест или производственных помещений (ГОСТ 17.2.1.04 - 77). Сани­тарная очистка газовоздушных выбросов производится перед поступлени­ем отходящих газов в атмосферный воздух, и именно на этой стадии не­обходимо предусматривать возможность отбора проб газов с целью кон­троля их на содержание вредных примесей.

Выбор метода очистки отходящих газов зависит от конкретных усло­вий производства и определяется рядом основных факторов:

• объемом и температурой отходящих газов;

• агрегатным состоянием и физико-химическими свойствами примесей;

• концентрацией и составом примесей;

• необходимостью рекуперации или возвращения их в технологический процесс, капитальными и эксплуатационными затратами;

• экологической обстановкой в регионе.

Однако прежде чем выбрать оборудование для очистки промышлен­ных выбросов, необходимо осуществить все возможные организационно-технические мероприятия для снижения валовых выбросов вредных ве­ществ в атмосферу. К числу их можно отнести следующие: совершенст­вование технологических процессов и оборудования; комплексное ис­пользование перерабатываемого сырья и продуктов; многократное ис­пользование энергии в процессах производства; организацию непрерыв­ных технологических процессов и т. д. К снижению выбросов вредных веществ в окружающую среду, как правило, приводят повышение коэф­фициента полезного использования топлива и тепла, более полное ис­пользование вторичных энергоресурсов, облагораживание топлива (на­пример, снижение содержания в нем серы, азота и механических приме­сей, добавление присадок, улучшающих условия горения и экономию расхода топлива), использование экологически чистого топлива, органи­зация процесса сжигания топлива в соответствии с научной теорией горе­ния вещества и с минимальным образованием продуктов, загрязняющих атмосферу.

Большой эффект по снижению расхода топлива и сокращению загряз­нения природной среды может быть достигнут за счет внедрения энерго­технических схем, сочетающих процесс производства с выработкой энергии.

Как уже было сказано, массовыми источниками загрязнения атмосферы углеводородами являются заводские резервуары для хранения сырья и продуктов, технологические установки и объекты общезаводской системы водоотведения и очистки сточных вод. Для снижения загрязнения резер­вуары оборудуются плавающими понтонами, ограничителями уровня, дисками-отражателями, непромерзающими клапанами.

Большое значение имеет переход технологических установок на пря­мое питание, т. е. промежуточные продукты передаются с одной техноло­гической установки на другую, минуя промежуточный резервуарный парк.

Для снижения загрязнения атмосферы технологическими установками необходимо следить за герметичностью оборудования, его правильной эксплуатацией, строго соблюдать технологический режим работы. Боль­шое значение имеет замена сальниковых уплотнений торцевыми (насосы, компрессоры), замена обычных насосов на бессальниковые.

Для предотвращения загрязнения атмосферы выбросами от очистных сооружений необходимо своевременно удалять нефтепродукты с зеркала прудов-накопителей и нефтеловушек, вовремя очищать нефтеловушки, а также перерабатывать или утилизировать нефтяные остатки, ликвидиро­вать аварийные сбросы от аппаратов.

Радикальным методом снижения выбросов факельных систем является прекращение сжигания газов на факелах. Для этого необходимо тщатель­но регулировать работу технологического оборудования и создавать ре­зервные емкости для сбора факельного газа с последующей его перера­боткой или сжиганием в котлах ТЭЦ и технологических печах.

Уменьшение неорганизованных выбросов достигается герметизацией технологического оборудования и коммуникаций, тщательным обслужи­ванием предохранительных клапанов, запорной арматуры, использовани­ем закрытых нефтеловушек, аппаратов воздушного охлаждения и т. д. К снижению выбросов приводят такие приемы, как гранулирование и увлажнение материалов, замена клеев в производстве РТИ пастами или латексами.

Наиболее гарантированным методом снижения выбросов в атмосферу является полное замыкание газовоздушных потоков в циклы, что позво­лит не только решить экологические проблемы, но и снизить расход теп­ловой и электрической энергии, утилизировать ценные компоненты, со­кратить потери товарной продукции. Такие схемы реализованы в произ­водстве минеральных удобрений.

Если окажется, что совершенствование технологических процессов и оборудования не может обеспечить необходимое качество отходящих га­зов, то в этом случае следует использовать установки очистки газов.

Установки очистки газа по ГОСТ 17.2.1.04 - 77 - это комплекс со­оружений, оборудования и аппаратуры, предназначенный для отде­ления от поступающего из промышленного источника газа или пре­вращения в безвредное состояние веществ, загрязняющих атмосферу.

В зависимости от агрегатного состояния улавливаемого или обезвре­живаемого вещества установки подразделяются на газоочистные и пыле­улавливающие.

Аппарат очистки газа - элемент установки, в котором непосредствен­но осуществляется избирательный процесс улавливания или обезврежи­вания веществ, загрязняющих атмосферу.

В зависимости от метода очистки газоочистные аппараты подразделя­ются на семь групп:

• первая группа (С) - сухие механические пылеуловители (гравитационные, сухие инерционные и ротационные);

• вторая группа (М) - мокрые пылеуловители (инерционные, конден­сационные), скрубберы (механические, ударно-инерционные, по­лые, насадочные, центробежные), скрубберы Вентури и т. п.;

• третья группа (Ф) - промышленные фильтры (рукавные, волокнистые, карманные, зернистые), с регенерацией (импульсной обрат­ной продувкой, ультразвуком, с механическим и вибровстряхиванием и т. п.);

• четвертая группа (Э) - электрические пылеуловители (сухие, мокрые электрофильтры и др.);

• пятая группа (X) - аппараты сорбционной (химической) очистки газа от газообразных примесей (адсорберы, абсорберы и т. п.);

• шестая группа (Т) - аппараты термической и термокаталитической очистки газов от газообразных примесей (печи сжигания, катали­тические реакторы);

• седьмая группа (Д) - аппараты других методов очистки.

Кроме того, газоочистное оборудование характеризуется величиной аэродинамического сопротивления, технологическими условиями очистки (температура, влажность газового потока, дисперсность и плотность пы­ли, способность ее к коагуляции и гидратации, заряд частиц пыли, физи­ко-химические свойства примесей, пожаро- и взрывоопасность, объемный расход очищаемого газа и т. д.), металло- и энергоемкостью, расходом орошающей жидкости, себестоимостью очистки 100 м³ газа и др.

Основные требования к эксплуатации газоочистного оборудования за­ключаются в следующем:

• надежная, бесперебойная работа с показателями, соответствующи­ми проектным;

• все установки очистки газа должны быть зарегистрированы в органах Минприроды, должны иметь паспорт, журнал учета работы и неисправностей, установки должны подвергаться проверке на эффективность пе­риодически (не реже одного раза в год) с оформлением соответст­вующего акта, а также при работе технологического оборудования на измененном режиме более трех месяцев, при переходе его на новый постоянный режим работы и после строительства, капитально­го ремонта или реконструкции установки. Установки, предназначенные для очистки выбросов с токсичными примесями, проверяют на эффективность не реже 2 раз в год;

• эксплуатация технологического оборудования при отключенных
установках очистки газа запрещается;

• увеличение производительности технологического оборудования без соответствующего наращивания мощности существующих установок очистки газа не разрешается;

• при эксплуатации установок очистки газа, предназначенных для, очистки газов с высоким содержанием горючих, взрывоопасных, агрессивных, абразивных веществ, следует строго соблюдать пра­вила эксплуатации и следить за герметичностью оборудования и исправностью всех его систем и устройств.