Защита окружающей среды в производстве лакокрасочных материалов

Одной из основных проблем адсорбционной очистки воздуха является необходимость восстановления адсорбента и придания ему исходных свойств – десорбция. Существуют различные, в существенной степени дорогостоящие методы десорбции. Для десорбции примесей используют нагревание адсорбента, вакуумирование, продувку инертным газом, вытеснение примесей более легко адсорбирующимся веществом, например, водяным паром. В последнее время особое внимание уделяют десорбции примесей путем вакуумирования.

В нашей установке очистки воздуха "АРС-аэро" десорбция адсорбента осуществляется за счет окисления озоном малой концентрации органических веществ, поглощенных сорбентом. Наличие в системе очистки термодеструктора позволяет разложить озон и привести его концентрацию на выходе из установки до безопасной для человека концентрации (ниже ПДК в рабочей зоне).

Система адсорбционной регенерационной очистки "АРС-аэро" предназначена для очистки выбросов от органических веществ (карбоновые кислоты, кетоны, альдегиды, алифатические и ароматические углеводороды).

Адсорбционный очиститель воздуха комплектуется блоком автоматического управления процессом.[6] 

          Заключение

 

Защита воздушного бассейна от выбросов промышленных предприятий является одной из важнейших проблем современного производства. Помимо охраны окружающей среды, очистка промышленных газов от содержащихся в них твердых и жидких взвешенных частиц необходима в целом в ряде технологических процессов: для извлечения из газов ценных продуктов; примесей, затрудняющих проведение технологического процесса, уменьшения износа оборудования; улучшения условий труда.

Именно это послужило основанием для создания оборудования и соответствующего оснащения для устранения пылевых и обезвреживания вредных газообразных веществ, удовлетворяющих нормативным параметрам ПДВ и возможностям, связанными с материальными затратами.

В выполненном работе разработана система очистки газовых выбросов от окрасочного участка.

Были рассчитаны параметры пылегазового потока и требуемая степень очистки, а также было разработано оборудование по обезвреживанию газообразных веществ при окраске.

Предложена технологическая схема для комплексного очищения воздуха, загрязненного толуолом, образующегося при работе окрасочного оборудования.

В ходе экономического анализа природоохранного мероприятия было выяснено: насколько внедренное оборудование прогрессивно в технико-экономическом отношении; насколько велик социальный эффект; была рассчитана величина экономического эффекта от его внедрения, которая составила 1405 рублей в год. Следует заметить, что предприятие после установления разработанной системы очистки стало более рентабельным. 1.Отходы, за складирование и утилизацию которых раньше предприятие платило немалые деньги, теперь после очистки можно выгодно реализовать в качестве удобрений. 2.Заболеваемость рабочего персонала и людей, проживающих в близлежащих районах сократилась. Соответственно затраты рабочих на лечение проф. Заболеваний уменьшились. 3.Значительно сократились платежи за выбросы толуола в атмосферу.

Необходимо подчеркнуть, что средства, потраченные на приобретение оборудования, вспомогательных средств, а также на электроэнергию, в течение нескольких месяцев полностью себя окупят. А средства, полученные в основном за счет реализации отходов в качестве удобрений, станут приносить предприятию ощутимый доход.

 

Список литературы

 

1. Вредные вещества в промышленности. Т.2. Под ред. Лазорева Н.В. – Л.: Химия, 1971 – 624с.

2. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Под ред. Калверта С., Инглунда Г.М. – М.: Металлургия, 1988 – 712с.

3. Очистка газов в химической промышленности. Процессы и аппараты. Под ред. Балабекова О.С., Балтабаева Л.Ш. – М.: Химия, 1991 – 256с.

4. Дроздова Г.Г. Методика определения эффективности затрат на охрану природы. – К.: КГТУ, 2004 – 12с.

5. Шабельский В.А и др. Защита окружающей среды при производстве лакокрасочных покрытий. – Л.: Химия, 1985. – 120 с.

6. Иванникова Т.Ф., Фиалковская Т.А. Безопасность труда при нанесении лакокрасочных покрытий в машиностроении. – М.: Машиностроение, 2011. – 112 с.

Размещено

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение А. Способ адсорбции.       Устройство для очистки воздуха от красочной пыли (Патент RU 2070421)

 

 

 

 

 

 

 

 

Описание изобретения

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Способ заключается в том, что газовый поток на очистку подают в нижнюю часть аппарата через распределительную сетку. Затем через внешний и внутренний перфорированные цилиндры, между которыми размещают адсорбент, очищенный газовый поток выводят из адсорбера через штуцер. Адсорбент загружают через загрузочный люк, расположенный в крышке, а отработанный адсорбент удаляют через разгрузочный люк. Адсорбент выполняют тороидальной формы, имеющей в сечении круг, в котором выполнены несквозные выемки с одной и с другой стороны диаметра. Выемки имеют в сечении вытянутую форму по направлению, параллельному оси тора. Выемка с одной стороны расположена между двумя соседними выемками, выполненными с другой стороны. Десорбцию осуществляют путем подачи через штуцер водяного пара к барботеру, имеющему перфорированную тороидальную поверхность. Процесс осуществляют при следующих оптимальных соотношениях элементов аппарата: коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера: К=0,5÷0,9; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D: H/D=2,0÷2,5; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки: H/S=580÷875. Технический результат - повышение степени очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом. 2 ил.

Недостатком известного способа адсорбции является то, что он не обеспечивает высокой степени очистки газового потока от целевого компонента.

Адсорбер для реализации предлагаемого способа (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой и днищем эллиптической формы (на чертеже не показано), в которых смонтированы загрузочный и смотровой люки, штуцер для подачи исходной смеси, сушильного и охлаждающего воздуха. В нижней части корпуса закреплены опоры для базы под внешний 2 и внутренний 3 перфорированные цилиндры. Выгрузка отработанного адсорбента 4 осуществляется через разгрузочный люк, установленный в нижней части корпуса 1. Штуцер для отвода паров и конденсата при десорбции и для подачи воды (на чертеже не показано) расположен в днище, в котором закреплен штуцер 6 для отвода очищенного газа и отработанного воздуха и для подачи водяного пара. Штуцер 6 закреплен через коллектор, имеющий два канала, причем в одном из которых расположена заслонка для соединения с барботером, выполненным тороидальной формы по всей высоте перфорированных цилиндров 2 и 3. Штуцер для предохранительного клапана для безаварийного протекания процесса установлен в верхней части корпуса 1.

Способ адсорбции осуществляют следующим образом.

Газовый (паровой) поток на очистку подают в нижнюю часть аппарата через штуцер 5 для подачи исходной смеси через распределительную сетку (на чертеже не показано), который пропускают затем через внешний 2 и внутренний 3 перфорированные цилиндры, между которыми размещают адсорбент 4. Очищенный газовый поток выводят из адсорбера через штуцер 6. Адсорбент 4 загружается через загрузочный люк, расположенный в крышке, а отработанный адсорбент удаляется через разгрузочный люк (на чертеже не показано). Десорбцию осуществляют путем подачи через штуцер 6 водяного пара к барботеру, имеющему перфорированную тороидальную поверхность для более равномерного протекания процесса десорбции по всей высоте перфорированных цилиндров 2 и 3. В качестве адсорбента применяют активные угли марок БАУ, АР-А, СКТ-3 и др.

Адсорбент 4 выполняют по форме в виде шариков, а также сплошных или полых цилиндров, зерен произвольной поверхности, получающейся в процессе его изготовления, а также в виде коротких отрезков тонкостенных трубок или колец равного размера по высоте и диаметру: 8, 12, 25 мм. Чтобы повысить степень очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом, адсорбент выполняют тороидальной формы (фиг.2), имеющей в сечении круг 7, в котором выполнены несквозные выемки с одной стороны 9, 11, 13, 15 и с другой стороны 10, 12, 14, 16 диаметра (ось 8), причем выемки имеют в сечении вытянутую форму по направлению, параллельному оси тора 17, а выемка с одной стороны расположена между двумя соседними выемками, выполненными с другой стороны.

Предлагаемый способ адсорбции позволяет существенно повысить степень очистки газового потока от целевого компонента и может применяться также в рекуперационных установках производительностью более 30000 м3/ч.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ адсорбции, заключающийся в том, что газовый поток на очистку подают в нижнюю часть аппарата через распределительную сетку, который пропускают затем через внешний и внутренний перфорированные цилиндры, между которыми размещают адсорбент, очищенный газовый поток выводят из адсорбера через штуцер, а адсорбент загружают через загрузочный люк, расположенный в крышке, а отработанный адсорбент удаляют через разгрузочный люк, при этом десорбцию осуществляют путем подачи через штуцер водяного пара к барботеру, имеющему перфорированную тороидальную поверхность для более равномерного протекания процесса десорбции по всей высоте перфорированных цилиндров, причем процесс адсорбции и десорбции осуществляют при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: К=0,5÷0,9; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D=2,0÷2,5; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S=580÷875, отличающийся тем, что адсорбент выполняют тороидальной формы, имеющей в сечении круг, в котором выполнены несквозные выемки с одной и с другой стороны диаметра, причем выемки имеют в сечении вытянутую форму по направлению, параллельному оси тора, а выемка с одной стороны расположена между двумя соседними выемками, выполненными с другой стороны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение В. Способ термического сжигания (Патент RU 2145906)

 

Описание изобретения

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано в производстве синтетических каучуков, в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. В способе термической очистки отработанного воздуха производства синтетических каучуков от ароматических углеводородов путем сжигания совместно с природным газом в топке парогенераторного котла процесс осуществляют при температуре 1000-1200°С в присутствии линейных или циклических непредельных олигомеров бутадиена с числом олигомеризации 2-4 при массовом соотношении в смешанном потоке отработанного воздуха указанных олигомеров и ароматических углеводородов 1:50-100. Заявляемый способ позволяет сократить необходимое время пребывания отработанного воздуха в зоне горения в 15-30 раз, повысить степень очистки воздуха до 98-99%, снизить остаточное содержание ароматических углеводородов в очищенном воздухе в 2-2,5 раза. 1 табл.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при очистке отработанного воздуха в производстве синтетических каучуков, в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

В настоящее время для обезвреживания воздушных выбросов в производстве синтетических каучуков, составляющих до 300000 м3 в час с одной технологической линии, используют термокаталитический метод, позволяющий на 90 - 95% удалять из воздуха органические загрязнения, в том числе ароматического типа. Для этих целей используют дорогостоящие платинусодержащие катализаторы или катализаторы, включающие дефицитные окислы марганца или других металлов (В. П. Шаталов, Б. С. Хромых, В.Б. Григорьев, В.И. Еремеев. Каталитическое окисление некоторых органических веществ в воздушных выбросах производства СК. М. , ЦНИИТЭнефтехим, Промышленность СК, 1971, N 8, с. 7-9; а.с. СССР N 915931, B 01 J 8/02, пр. 21.08.80, Б.И. N 12, 1982).

Однако серьезным недостатком известных методов является необходимость предварительной очистки отработанного воздуха от посторонних примесей, таких как пыль, серусодержащих и других веществ, способных необратимо "отравлять" катализаторы, значительно сокращая срок их эксплуатации. Кроме того, известные способы очистки сопровождаются значительными энергетическими затратами, связанными с необходимостью предварительного подогрева очищаемого воздуха до 400 - 500oC. При этом выделенное тепло как от сжигания природного газа, так и органических загрязнителей практически не утилизируется и выбрасывается с очищенным воздухом в атмосферу. Энергозатраты, связанные с предварительным нагревом очищаемого воздуха, составляют более 2/3 от эксплуатационных расходов, необходимых для осуществления процесса очистки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ очистки газовых выбросов, содержащих углеводородные примеси, совместно с природным газом в топке парогенераторных котлов или других устройств (А.И. Родионов, В. Н. Клушин, Н.С. Торошечников. Техника защиты окружающей среды. М. : Химия, 1989, с. 180 - 182). Конструкция нейтрализатора при термическом дожиге должна обеспечивать необходимое время пребывания обрабатываемых газов в зоне сжигания и возможность максимальной утилизации выделяемого тепла на выработку пара, горячей воды или другие цели.

Известный способ применяют для обезвреживания газов от легкоокисляемых токсичных, а также дурно пахнущих примесей. При этом степень очистки воздуха от примесей может достигать более высоких значений, чем в термокаталитическом способе, и обеспечивать уровень очистки по отдельным легкоокисляемым компонентам ниже уровня предельно допустимых концентраций (ПДК).

Однако ароматические углеводороды относятся к классу трудно окисляемых и весьма токсичных органических соединений, в связи с чем термический способ очистки воздуха от них до уровня ПДК требует значительного увеличения времени пребывания обрабатываемого воздуха в зоне горения, что снижает производительность установки термического дожига как по объему очищаемого воздуха, так и по выработке пара или горячей воды при утилизации выделяемого тепла. Указанные недостатки известного способа делают его малоэффективным при использовании для очистки отработанного воздуха производства синтетических каучуков, выделяемого, как указывалось выше, в количестве до 300000 м3 в час с одной технологической линии и содержащего до 1500 мг/м3 ароматических углеводородов.