Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающуюсреду.
Целлюлозно-бумажная промышленность относится кведущим отраслям народного хозяйства, так как Россия располагает огромными лесосырьевымиресурсами. Кроме того велика потребность в продукции этой отрасли, как вРоссии, так и за рубежом, и это определяет большой объём выпускаемой продукции.Продукцией целлюлозно-бумажной промышленности являются различные видыволокнистых полуфабрикатов (в т.ч. сульфитная и сульфатная целлюлоза), бумага,картон и изделия из них. Побочные продукты отрасли: кормовые дрожжи, канифоль,скипидар, жирные кислоты и др.
С другой стороны, чем большеотрасль, тем сильнее её воздействие на окружающую среду. И действительно, повоздействию на окружающую среду эта отрасль остаётся одной из проблемных повеличине токсичных выбросов в атмосферу и сбросов в воду (таблицы 1 и 2), иэкологической опасности для природной среды (таблица 3).
Группировкаотраслей промышленности по коэффициенту токсичности выбросов в атмосферу.
Таблица 1.
Отрасли промышленности.
Коэффициент токсичности выбросов в атмосферу.
Оценка токсичности выбросов.
Цветная металлургия;
Химическая.
КТ1 › 10.1
Особенно токсичные выбросы
Нефтехимическая;
Микробиологическая.
КТ1 =5.1 – 10.0
Очень токсичные выбросы
Чёрная металлургия;
Лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная.
КТ1 =1.6 – 5.0
Токсичные выбросы
Теплоэнергетическая;
Топливная;
Машиностроение и металлообработка;
Лёгкая промышленность;
Пищевая промышленность.
КТ1 =1.0 – 1.5
Менее токсичные выбросы
Группировкаотраслей промышленности по коэффициенту токсичностисбросов в воду.
Таблица 2.
Отрасли промышленности.
Коэффициент токсичности выбросов в атмосферу.
Оценка токсичности выбросов.
Микробиологическая;
Химическая;
Нефтехимическая;
Целлюлозно-бумажная.
КТ2 › 5.1
Особенно токсичные выбросы
Цветная металлургия;
Чёрная металлургия.
КТ2 =2.1 – 5.0
Очень токсичные выбросы
Пищевая;
Топливная;
Теплоэнергетическая.
КТ2 =1.1 – 2.0
Токсичные выбросы
Машиностроение и металлообработка;
Лёгкая;
Стройматериалов.
КТ2 =0.5 – 1.0
Менее токсичные выбросы
Классификацияотраслей промышленности по экологической опасности для природной среды.
Таблица 3.Отрасли промышленности
Индекс экологической опасности, рассчитанный по отношению к валовой продукции
Оценка опасности отрасли
Цветная металлургия;
Микробиологическая.
ИЭ › 10.1
Особенно опасные
Химическая;
Нефтехимическая;
Чёрная металлургия;
Теплоэнергетика
ИЭ =5.1 – 10.0
Очень опасные
Лесная, деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная;
Топливная.
ИЭ =1.1 – 5.0
Опасные
Промышленность стройматериалов;
Пищевая промышленность;
Машиностроение и металлообработка;
Лёгкая промышленность.
ИЭ =0.05 – 1.0
Менее опасные
Кроме того отличительнойособенностью Российских промышленныхпредприятий являются устаревшие оборудование и технологический процесс. В связис этим отрасль отличается большой отходностью, скудностью средств очистки инейтрализации токсичных выбросов и сбросов, применением на производстве опасныххимических веществ, наличием цехов, оказывающих вредное воздействие как наперсонал, так и на окружающую среду. Кроме того, опасность представляюткомплексные воздействия нескольких предприятий, размещенных на однойтерритории. Так крупныецеллюлозно-бумажные комбинаты (ЦБК) размещены недалеко от лесоразработок идеревообрабатывающих предприятий. Но если это можно объяснить удобством ипоследовательностью операций по переработке ценного сырья – леса и схожими загрязнителями среды то, какобъяснить соседство ЦБК с крупными предприятиями цветной и чёрной металлургии,опасность смешивания отходов которых с отходами ЦБК окажет ещё болеегубительное воздействие на экологию региона, где они размещены.
Также негативную роль играет тот факт, что многиепредприятия отрасли являются предприятиями-гигантами. Это означает большиеобъёмы выбросов и сбросов, а также огромные концентрации токсичных веществ ватмосфере и речных системах в районе работы предприятия. А крупные предприятия,обычно имеют в своей инфраструктуре, находящиеся в непосредственной близости,жилые поселения, где живёт многочисленный персонал предприятия.
Рассмотрим, какие токсичныевещества присутствуют в процессе производства продукции целлюлозно-бумажнойотрасли.
Все токсичные вещества отрасли можно разделить навещества загрязняющие атмосферу и вещества загрязняющие гидросферу и педосферу.
Кроме того, токсичные вещества подразделяются навещества используемые при производстве и вещества возникающие в процессепроизводства.
То, какие вещества будут использоваться, либопоявятся в процессе производства, зависит от технологического процесса иполучаемого конечного продукта. Поэтому подробно остановимся насульфат-целлюлозном производстве, как наиболее опасного с точки зренияэкологии.
Выбросы в атмосферу в сульфат-целлюлозном производстве.
Основнымиисточниками загрязнения атмосферы с сульфат-целлюлозном производстве являются:содорегенерационный, варочно-промывной, известерегенерационный и отбельныйцеха, окислительная установка, цех приготовления отбельных растворов.
В зависимости от принятой схемы производства могутвозникнуть дополнительные источники загрязнения из отделений цеха переработкипобочных продуктов (очистки и дезодорации скипидара, получение одоранта сульфана; ректификации скипидара; разложениясульфатного мыла; ректификации таллового масла и др.).
Варочно-промывнойцех. Вэтом цехе имеется несколько источников выбросов. При периодическом методе варкис терпентинной сдувкой, вместе с паром удаляются; остаточный воздух из щепы,скипидар, сероводород, метилмеркаптан (ММ), диметилсульфид (ДМС),диметилдисульфид (ДМДС). Парогазовая смесь терпентинной сдувки, от которой вщёлокоуловителях отделяются захваченные капельки щёлока, конденсируется втеплообменниках. Отсюда непрерывно удаляются несконденсировавшиеся газы,количество и состав которых зависит от вида вырабатываемой целлюлозы исвязанного с этим расхода щёлочи на варку, а также от температуры воды,подаваемой на теплообменник.
При непрерывной варке целлюлозы, выдувочные парынаправляются в систему пропаривания щепы, откуда избыток паров поступает вхолодильник, аналогичный терпентинному конденсатору. Кроме этих источниковзагрязнения, есть ещё вентиляционные выбросы из-под колпаков вакуум-фильтров,вытяжки из выдувного резервуара (при холодной выдувке), бака слабых щёлоков,бака-пеносборника.
Выпарнойцех.Главным источником выбросов в этом цехе являетсяпарогазовая смесь, которая удаляется вакуум-насосом из межтрубного пространствакорпусов. Основной компонент, загрязняющий воздух, – сероводород. Кроме того, ввыбросах содержится также метилмеркаптан и, в незначительных дозах,диметилсульфид, диметилдисульфид и метанол. Появление сероводорода иметилмеркаптана обусловлено изменением pHпри упаривании ивоздействием температуры и разрежения. Это приводит к разложению сульфида имеркаптида натрия и выделению этих кислых газов в паровое пространство.
Окислительнаяустановка.Общее количество выбрасываемой ею газовоздушной смеси зависит от расходавоздуха на окисление, количества газов, подаваемых на установку, и типаокислительной установки.
Содорегенерационныйцех.Дурнопахнущие компоненты в дымовых газах появляются в тех местах, где чёрныйщёлок соприкасается с газами: в топке и в газоконтактном испарителе. Перегрузкисодорегенерационных котлоагрегатов (СРК), также способствую повышениюколичества выбросов дурнопахнущих компонентов с дымовыми газами. В дымовыхгазах СРК содержатся не только газообразные соединения, но и твёрдые частицы, составляющиепылевой унос. Содержание пылевого уноса в дымовых газах СРК перед газоочистнымаппаратом изменяется в зависимости от количества сульфата натрия, добавляемогок щёлоку перед сжиганием, от схемы СРК и аэродинамического режима его работы, атакже от соотношения органической и минеральной частей сухого вещества чёрногощёлока и выхода целлюлозы из древесины.
Газоконтактныйиспаритель.Он предназначен для уплотнения чёрного щёлока 50 – 65 % сухих веществ.Щёлок, находясь в газоконтактном испарителе, поглощает из дымовых газовуглекислый газ, сернистый и серный ангидриды, обуславливающие выделение сероводорода и метилмеркаптана вследствие понижения pH;выделению сероводорода при газоконтактной выпарке способствует также повышениеконцентрации остаточного сульфида натрия в чёрном щёлоке. Чем выше сульфидностьбелого щёлока, тем большее количество остаточного сульфида натрия и сероорганическихсоединений оказывается в чёрном щёлоке и тем загрязнённее дымовые газы.
Растворительплава (РП).Плав, образующийся при сжигании чёрных щёлоков в СРК и состоящий изкарбоната и сульфида натрия с небольшой примесью невосстановленного сульфатанатрия, поступает в растворитель. Здесь плав растворяется в щёлоке. При контактещёлока с плавом выделяется значительное количество парогазовой смеси, котораяудаляется из растворителя плава через вытяжные трубы и выбрасывается ватмосферу. Пылевой унос из растворителя плава на 90 % состоит из соды. Взелёном щёлоке содержится значительное количество сульфида и меркаптида натрия,что предопределяет содержание сероводорода в газовой фазе.
Известерегенерационныепечи (ИРП).В печах при обжиге каустизационного шлама и природного известнякаобразуются дымовые газы. Основными компонентами дымовых газов являются пылькальциевых солей (12 г/нм3),образующаяся в результате механического уноса газовым потоком, и сернистыйангидрид (0.86 г/нм3 сухого газа), образующегося при сжиганиивысокосернистого мазута, а также сероводород и другие серосодержащие газы.
Отбельныйцех.Впроцессе отбеливания целлюлозы традиционно используют либо сам хлор, либо егопроизводные (оксид хлора, хлораты и гипохлориты).
Одним из наиболее опасных с точки зрения охраныокружающей среды объектов сульфат-целлюлозного производства являетсясодорегенерационный котлоагрегат и его технологический узел – бак-растворительплава (РП СРК).
Из результатов обследования количества и составапарогазовых выбросов РП СРК ведущих предприятий сульфат-целлюлозногопроизводства следует, что расходы выбросов зависят от мощности котлоагрегата,высоты и диаметра вытяжной трубы, по которой они выводятся из бака растворителяв атмосферу, угла раскрытия шиберных устройств на этих трубах, состава слабогобелого щёлока и уровня его в баке-растворителе, времени года и регионарасположения производства.
Вредныевещества, попадающие в атмосферу на сульфат-целлюлозном производстве.
Таблица 4.
Ингредиент
Источник выбросов
ПДК, мг/м3
Пыль нетоксичная
Зола (сульфат и карбонат натрия) СРК, соли натрия из РП, пыль (соли кальция) ИРП.
0.5
Диоксид серы
СРК, ИРП
0.5
Сероводород
Дымовые газы СРК, ИРП, парогазы РП.
0.008
Метилмеркаптан
Сульфат-целлюлозное производство.
0.9*10-9
Диметилсульфид
0.08
Диметилдисульфид
0.7
Метанол
1.0
Скипидар
Сульфат-целлюлозное производство, производство побочных продуктов.
2.0
Оксид углерода
Утилизационные котлы, СРК, ИРП.
5.0
Хлор
Цех отбелки сульфат-целлюлозного производства.
0.1
Диоксид хлора
Кроме того, режим работы, состав и количествовыбросов из РП СРК зависят от:
- мгновенного выделения значительного количества парогазовой смеси,особенно при больших стоках плава;
- непрерывности и неравномерности подачи плава и белого щёлока в РП иотведения зелёного щёлока, что приводит к изменению свободного объёма надрастворяющей жидкостью и влияет на количество подсосов воздуха.
Парогазовые выбросы из РП СРКсогласно удельным отраслевым нормам состоят из:
- /нм3 сухого газа (с.г.));
-
- /нм3 с.г., 4500 г/т целлюлозы);
- /нм3 с.г., 56.5 г/тцеллюлозы);
- /нм3 с.г., 40.3 г/т целлюлозы;
Пылевые частицы состоят вобъёмных процентах из:
-
-
-
-
Температура парогазовыхвыбросов может меняться от 85 до 125 0С. В среднем, количествопарогазовых выбросов из РП на 1т вырабатываемой целлюлозы составляет 226 нм3с.г.
Сбросы в гидросферу и педосферу всульфат-целлюлозном производстве.
Основными источникамизагрязнения гидросферы и педосферы в сульфат- целлюлозном производстве являютсяотбельный, варочный и кислотный цеха.
Варочный и кислотный цеха. В сток попадают органические соединения,образующиеся при варке, и остаточные химикаты. Так при выпуске 3 млн. т. в годцеллюлозы образуется 3.5 млн. т. в год отработанных щёлоков в пересчёте насухое вещество или около 7 млн. т. в год в пересчёте на 50 % концентрат. Из нихоколо 2 млн. т. в год можно утилизировать в виде спирта, кормовых дрожжей итехнических лигносульфонатов. Остальные 70 – 75 % сухих веществ отработанныхщёлоков сбрасывается в очистные сооружения или непосредственно в водоёмы.
Отбельныйцех.Впроцессе отбеливания целлюлозы традиционно используют либо сам хлор, либо егопроизводные (оксид хлора, хлораты и гипохлориты), а при делигнификациидревесины содержащей фенольные фрагменты лигнин (содержание которого вдревесине лиственных пород 20 – 30 %, вхвойных породах – до 50 %) взаимодействует с хлорными реагентами, образуядиоксины и фураны (или их предшественников), которые являются высокотоксичнымиэкотоксикантами.
Сбросы в реки и почву с ЦБК увеличивают содержаниевзвешенных веществ, сульфатов, хлоридов, нефтепродуктов, органическихсоединений, ряда металлов, веществ метоксильных, карбоксильных и фенольныхгрупп. По этим параметрам ПДК превышены в несколько раз.
Самыми опасными и заслуживающими дальнейшегорассмотрения токсинами, безусловно, являются диоксины и фураны.
Диоксины – группа высокотоксичных экотоксикантов –полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД, I) и дибензофуранов (ПХДФ, II).
O
Cln Cln
O
ПХДД (I)
Cln Cln
O
ПХДФ (II)
Здесь n = 2…4. Причём фуранами мыназываем дибензофураны, хотя это не совсем корректно. Диоксины и фураны могутиметь в своём составе чётное (обычно 4, 6 и 8) или нечётное (как правило, 5 или 7) число атомов хлора. Дляобозначения положения атомов хлора в бензольных кольцах диоксинов и фурановиспользуют цифры в соответствии с правилами «Женевской номенклатурыорганических соединений». Нас интересуют следующие изомеры хлорзамещённыхсоединений:
ТХДД (III) – тетрахлор дибензодиоксин,ПХДФ (IV) – пентахлор дибензофуран, ГкХДД (V) – гексахлордибензодиоксин, ГпХДФ (VI) – гептахлор дибензофуран иОХДФ (VII) – октахлор дибензофуран.
Необходимо заметить, что предельно допустимаяконцентрация (ПДК) диоксинов и фуранов для взрослого человека составляет 320триллионных частей грамма в день и что такая ежедневная доза приводит к рискувозникновения рака и других онкологических заболеваний. Если сопоставить двавида смертельных доз диоксинов и фуранов: минимальную летальную дозу MLD(характеризующую общую токсичность) и половину полной летальной дозы LD50 (при которой погибнет 50 % исследуемых живых организмов). Оказалось, чтопо общей токсичности (MLD, моль/кг)диоксины и фураны (3.1*10-9) превосходят самые сильные химическиеяды: кураре (7.2*10-7), стрихнин (1.5*10-6), цианистыйнатрий (3.1*10-4) и боевое отравляющее веществодиизопропилфторфосфат (1.6*10-5). Что касается значений LD50 (мг/кг), то они для диоксинов и фуранов изменяютсяследующим образом: 0.5 (куры), 0.3 (собаки), 0.1 (кошки и мыши), 0.05 (крысы) и0.001 (морские свинки).
Допустимая суточная дозадиоксинов и фуранов.
В США этадоза равна 0.006 пкг на килограмм веса человека, тогда как в России она существенновыше – 10 пкг/кг. Норма загрязнения питьевой воды в нашей стране –20 пкг/л, а ПДК для атмосферы – 0.5 пкг/м3. Поэтомучеловек весом в 60 кг при условии, что он потребляет три литра воды в день,может получить с водой лишь 10 % диоксинов и фуранов от суточной нормы. В тожевремя расчёты показывают, что при потреблении даже нежирной рыбы (с количествомжира до 5 %), в которой количество диоксинов и фуранов может быть около 50 пкг/г жира,500 граммов рыбы даст уже 1250 пкг токсикантов, что в 2 раза превышаетдопустимую суточную дозу, а если речь идёт о рыбе с количеством жира 50 %,которая легко биоаккумулирует хлорорганические экотоксиканты, в этом случаеимеют место существенно более высокие уровни накопления диоксинов и фуранов, а,следовательно, более серьёзные экотоксилогические эффекты.
Кроме химического загрязнения водоёмов происходиттепловое загрязнение воды. Это происходит вследствие использования большихобъёмов воды в течение технологического процесса, а также использования воды втеплообменниках и конденсаторах для охлаждения, после чего нагретая вода попадаетсо стоком предприятия в гидросферу.
Сбросы вводоёмы и почву в сульфат-целлюлозном производстве.
Таблица 5.
Ингредиент
Источник сбросов
Взвешенные вещества.
Сульфат-целлюлозное производство (нерастворимые частицы).
Сульфаты (К2SO4, KHSO4,диорганилсульфаты и органилсульфаты).
Сульфат-целлюлозное производство.
Хлориды(KCl, NaCl)и хлораты (KClO3, NaClO3).
Отбельный цех.
Нефтепродукты.
ИРП (мазут).
Фенолы.
Лигнин (Сульфат-целлюлозное производство).
Органические соединения(жирные кислоты, сульфатное мыло, ароматические соединения, клейкие вещества и др.).
Производство побочных продуктов, варочно-промывной цех, РП.
Диоксины и фураны.
(фенолы + хлорные реагенты). Сульфат-целлюлозное производство, отбельный цех.
Металлы (Mg, Zn).
Сульфат-целлюлозное производство.
Тёплая вода.
Газоконтактный испаритель, варочно-промывной цех, выпарной цех, РП СРК, ИРП.
Природосберегающие технологии.
Мы разобрались с тем, какие вредные и опасныевещества попадают в атмосферу, гидросферу и педосферу в процессе работыцеллюлозно-бумажного комбината. Теперь необходимо разобраться, что необходимосделать, чтобы уменьшить влияние на окружающую среду вредного производства. Дляэтого существуют два пути. Первый – совершенствование очистительных установокпо очистке выбросов и сбросов от токсикантов. Второй – совершенствованиетехнологического процесса производства, разработка экологически чистых методовпроизводства, методов по уменьшению отходности предприятия и безопасныхпромышленных установок.
Кроме этого, необходимо затронуть вопросыпереработки макулатуры, отходов бумажных фабрик (их уменьшения и переработки) идеревообрабатывающих предприятий, а также токсичности выпускаемой продукции.
Очистка выбросов в атмосферу на ЦБК.
Очистка газовот паров летучих органических соединений (ЛОС).
Общая методология.
Адсорбционныеметоды:это, прежде всего классические рекуперационные методы очистки, основанные наулавливании паров ЛОС активным углем, с последующей десорбцией уловленныхвеществ водяным паром при повышенных температурах (105 – 120 0С).После совместной конденсации паров воды и десорбированных ЛОС, полученныйконденсат органических соединений отделяют в сепараторе от водной фазы. Еслидесорбируемые органические соединения растворимы в воде, то для выделенияорганических соединений конденсат подвергают дистилляции.
Если в очищаемом газе концентрация ЛОС мала (
Десорбированные пары ЛОС не утилизируют, а сжигаюткаталитическим либо термическим методом.
Адсорбционной разновидностью очистки газов являетсяадсорбционно-каталитический процесс. В этом случае в качестве адсорбентаиспользуются оксидные катализаторы, которые в процессе очистки накапливают парыЛОС, а при регенерации, за счёт нагрева катализатора, происходит каталитическоеокисление уловленных ЛОС, на этом же бифункциональном адсорбенте-катализаторе.
Окислительныеметоды: эта группа методов основана на полной окислительной деструкции молекул ЛОСдо СО2 и Н2О.
- Термические методы– методы сжиганияорганических загрязнителей воздуха. Обычно используется, когда источниквыделения загрязнённого воздуха располагается вблизи какого-либо топочногоустройства. В этом случае загрязнённый воздух используется как дутьевой.
- Каталитические методы – методы дожиганияконкретных органических соединений на известных катализаторах, в том числеблочных.
- Гомогенные низкотемпературныеокислительные процессы.
1. Введение озона в очищаемыйгаз. При концентрации озона 10 –20 мг/м3 очищаемогогаза, эффективность очистки 90 –95 % по фенолу и формальдегидам.
2. Очистка с помощьювысокочастотного стримерного разряда. В зоне действия разрядов происходитэффективная очистка от паров органических соединений, таких как бензол, толуол,фенол, стирол. При этом фенол конвертируется в аэрозоль гидрохинона, а стирол ваэрозоль полистирола. Диоксины и фураны переходят в конденсированныесоединения.
- Жидкофазное окисление.
1. Процессы, основанные наабсорбции и последующем окислении паров ЛОС, обычно используют для очисткиотходящих газов с малой концентрацией веществ с резким неприятным запахом.
2. Очистка водным растворомгипохлорита натрия. Так сернистые соединения улавливаются на 99 %, карболовыекислоты на 98 %, альдегиды и кетоны на 90 %, а фенолы и спирты на 85 %.
- Биохимические методы – методы, основанные наспособности некоторых организмов поглощать и окислять ЛОС.
Особенности очистки воздуха на ЦБК.
Из приведённого ранее,очевидна необходимость разработки несложного, доступного и эффективного способаи аппарата для очистки выбросов в атмосферу от пыли и серосодержащихсоединений, ликвидации избыточной влаги парогазового потока и тепловогозагрязнения. Отличительными особенностями выбросов сульфатно-целлюлозного производстваявляются многочисленность источников и многокомпонентность выбрасываемыхгазовых смесей. Кроме того, выбросы от различных источников отличаются пообъёму, качественному составу и концентрациям вредных веществ. Подход к очисткевыбросов в атмосферу различен в зависимости от качественных характеристиквыбросов, подразделяемых на две группы, парогазовые и газопылевые. Такоеразделение основывается на различных методах подхода к обезвреживанию выбросовданных групп. Парогазовым выбросам присуще наличие значительных количествводяного пара, а для ряда выбросов характерно состояние насыщения водянымпаром. Большинство вредных веществ в выбросах представляет собой серосодержащиесоединения, которые являются токсичными веществами, неблагоприятно влияющими нажизнедеятельность растительного и животного мира.
В настоящее время к вопросуочистки дурнопахнущих парогазовых выбросов сульфат-целлюлозного производствасуществует двоякий подход: первое – обезвреживание с получением какого-либоценного побочного продукта; второе – доведение выбросов вредного вещества досанитарных норм, в лучшем случае с рекуперацией уловленного компонента в производство.
Очистка газопылевых выбросовпредусматривает несколько иной подход.
Используютпылеулавливающие установки. Современные установки для улавливания серосодержащихгазообразных компонентов, присутствующих в дымовых газах СРК, основаны наабсорбционном методе очистки. Различаются эти установки между собой аппаратурнымоформлением, режимами управления и свойствами абсорбента, причём последниеявляются определяющими при выборе схемы газоочистки. В настоящее время для промывкидымовых газов СРК применяются как щёлочные, так и нейтральные растворы, в рядеслучаев в щёлочную орошающую жидкость добавляются твёрдые вещества, способныесорбировать и окислять серосодержащие газообразные компоненты.
Однако возникает ряд трудностей, сопряжённых страдиционным подходом к проблеме очистки: образование труднообрабатываемыхстоков и шламов при абсорбционном методе очистки, необходимость регенерацииадсорбента, влияния высокого содержания водяных паров на эффективностьпылеулавливания, отсутствие утилизации тепла парогазовых выбросов и, какследствие, тепловое загрязнение атмосферы.
В настоящее время в ЦБП для очистки выбросов из РПСРК применяются:
- Одноступенчатые схемы в целях утилизации тепла и очистки от пылевыхчастиц плава и серосодержащих газов;
- Двухступенчатые схемы, где первая ступень (секционный кожухотрубныйтеплообменник) служит для утилизации тепла, а вторая – для очистки отзагрязняющих веществ.
Двухступенчатые схемы обычносостоят из теплообменных устройств в качестве первой ступени и скруббера илиструйного газопромывателя – в качестве второй, например, принципиальная двухступенчатаясхема: трёхходовой по ходу газов теплообменник является первой ступенью, струйныйгазопромыватель – второй. Анализ работы установок на Братском ЛПК и БайкальскомЦБК показывает, что эффективность улавливания пылевых частиц составляет 70…80%, а абсорбция сероводорода 92…95 %. Реализация двухступенчатой схемы очисткивыбросов из РП СРК связана со значительными капиталовложениями, так как крометеплообменника и струйного газопромывателя он включает в себя каплеуловитель,промежуточные ёмкости, насосы, разветвлённую систему трубопроводов. Установкаэнергоёмка и металлоёмка, требует значительного количества свежей воды для теплообменникаи орошающих растворов. Необходимость применения тягодутьевых устройств в даннойсхеме приводит к большому выносу щёлочной капельной влаги в атмосферу, чтоснижает надёжность работы тягодутьевых устройств, увеличивает потери химикатов,разрушает кровлю цеха и загрязняет атмосферу.
Конденсационныйметод очистки газов и аппарат – поверхностный конденсатор.
Метод основан на конденсацииводяного пара на охлаждённой поверхности конденсатора. При этом пар,охлаждаясь, переходит в жидкую фазу, а образующийся конденсат непрерывноотводится. Аппарат действует при использовании самотяги вытяжной трубы. Симметричноерасположение конденсатора и вытяжной трубы относительно оси движения парогазовойсмеси вверх в межтрубном пространстве позволяет избежать застойных зон. Работаустановки заключается в следующем: конденсатор представляет собой две трубы, однавнутри другой, между которыми располагается вытяжная труба, в которой идётпылепарогазовая смесь. В полости двух труб конденсатора подаётся охлаждающийагент – вода, в результате находящийся внутри вытяжной трубы пылепарогазначинает конденсироваться на охлаждаемых стенках и стекать по ней в отборникконденсата. Процесс газоочистки регулируется по температуре воды на выходе изаппарата. Большое значение имеет осуществление тепло- и массообмена в конденсаторе,где можно достичь взаимодействия между плёнкой конденсата, образующегося наповерхности охлаждаемых труб, и потоком пылепарогазовой смеси с минимальнымиэнергозатратами.
В аппаратах этого типа можно достичь:
-
-
Трудности, возникающие приосуществлении метода:
Основной сложностью являетсяопределение площади теплообмена, которая должна обеспечить конденсациюпаро