Описание:
Основной проблемой многих предприятий лесохимического комплекса, нефтяной и газоперерабатывающей промышленности, органического синтеза является разработка эффективных способов очистки вентиляционных выбросов от органических примесей, которые относятся к 1-3 классам токсичности. Выполненный патентный поиск свидетельствует, что основным способом очистки вентиляционных выбросов от органических соединений является мокрый способ с применением скруббера Вентури. При этом встает проблема утилизации и очистки жидких стоков, что повышает материальные энергетические затраты производств. Также известно, что максимальная эффективность очистки от органических примесей составляет всего 60%-65%. Для устранения этих недостатков в настоящее время используют каталитическое окисление органических примесей. При этом в качестве катализаторов используют дорогостоящие металлы, и степень очистки от органических соединений не превышает 85%-87%.

Выполненный патентный поиск свидетельствует, что в качестве глубокого окислителя веществ можно использовать ионизационную плазму, которая образуется под действием коронного разряда. За счет образования в плазме большего количества радикалов и ионов кислорода происходит быстрое окисление разных классов органических соединений до углекислого газа и воды. Поэтому была поставлена цель разработать ионизационный способ очистки газовых выбросов от органических соединений с помощью коронного разряда.

На кафедре биологии и химии ВоГУ сконструирована модельная установка для окисления газовых выбросов с помощью коронного разряда. Выполненный эксперимент доказывает, что при аспирации газовоздушной смеси (ГВС), содержащий примеси органических соединений, включая алканы, альдегиды, спирты, кетоны, происходит их окисление до углекислого газа и воды. Эффективность окисления зависит от технологических параметров: расхода воздуха, скорости ГВС, расстояния между электродами в блоке ионизационной камеры и от скорости вращения электродов. При пропускании газовоздушной смеси (ГВС), содержащей смеси кислородсодержащих соединений, эффективность окисления достигает 92%-95%; при окислении углеводородов эффективность окисления не превышает 85%. Однако полученные значения эффективности превышают эффективность очистки газовых выбросов от органических соединений существующими способами.

Проблема.
При окислении газовоздушной смеси (ГВС) необходимо учитывать ее состав, влажность, содержание воздуха. При аспирации смесей, содержащей углеводороды, эффективность очистки резко снижается за счет большей энергии сигма с-с связи. Поэтому если смесь содержит пары растворителей гексана, толуола, ксилола, пентана и других соединений необходимо подбирать экспериментальным путем объем воздуха и технологические условия процессов окисления. При этом время аспирации увеличивается. Если смесь имеет исходную влажность от 15%-20%, то также требуется увеличение объема воздуха.

Актуальность.
Внедрение данной технологии предусматривает глубокое окисление газовоздушной смеси (ГВС) до углекислого газа и воды, исключает технологию очистки сточных вод, расход реагентов и воды и является экологически безопасным способом, что является его преимуществом.

Предлагаемое решение.
Выполненные предварительные исследования свидетельствуют, что конструирование ионизационного блока в вентиляционную систему, позволяет увеличить эффективность окисления (ГВС) от органических соединений без дополнительных химических реагентов и воды. Для внедрения этой технологии требуется исследование влияния химического состава, количественных соотношений между компонентами ГВС взвеси эффективность окисления.

Потенциальный пользователь: предприятия органического синтеза, производства лакокрасочных изделий, газо- и нефтеперерабатывающей, пищевой промышленности, мебельные, фармацевтические предприятия.

На страницу проекта