Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов

 

Основным методом очистки от углеводородов и оксида углерода в промышленности являются сжигание в пламени, а также термическое и каталитическое окисление. Наиболее известным примером сжигания является широко применяемое в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности сжигание в факеле, т.е. в открытой горелке, направленной вверх. К недостаткам процесса, помимо потерь углеводородов при горении следует отнести образование оксидов азота, а следовательно, вторичное загрязнение атмосферы.

В условиях термического и каталитического окисления обезвреживание углеводородов и оксида углерода протекает при более низких температурах и образования значительных количеств оксидов азота не происходит.

К общим недостаткам процессов обезвреживания газовых выбросов путём сжигания относится необходимость организации дополнительной очистки газов при наличии в сжигаемых органических соединениях, кроме углерода и водорода, окисляемых до диоксида углерода и воды, фтора, хлора, серы и т.д. В этом случае в продуктах сгорания могут оказаться соединения, куда более токсичные, чем первоначальные, например фосген, бифинилы и дифураны (при сжигании полициклических углеводородов) и др.

Хорошие результаты получены при очистке отходящих газов содержащих различные органические примеси, в том числе предельные и непредельные, ароматические и полиароматические соединения в термокаталитическом реакторе (рис.4.12 и 4.13), разработанном в РХТУ им. Д.И. Менделеева [20]. В качестве катализатора здесь используется катализатор нанесённого типа на основе муллиткремнезёмистого волокна.

Термокаталитический способ очистки является одним из самых перспективных, т.к. обладает рядом преимуществ, а именно: может осуществляться непрерывно, имеет высокую и стабильную степень очистки, обладает относительно низкой энергоёмкостью, позволяет обезвреживать органические примеси практически любого состава, осуществляется при невысоких температурах (250–500⁰С). Неоспоримые преимущества имеет и катализатор нанесённого типа: более эффективное использование активного компонента за счёт большой удельной поверхности носителя, устойчивость к спеканию, простота приготовления, меньшая себестоимость за счёт экономии дорогостоящей активной фазы, более высокая механическая прочность.

Катализатор прекрасно зарекомендовал себя при обезвреживании отходящих газов камерных печей обжига графита. Степень очистки от ПАУ составила не менее 99,9% [21]. Успешно эксплуатируется на Щёлковском заводе вторичных драгоценных металлов, АО «Пролетарец» и в других местах.

 

 

 

Рис. 4.12. Схема термокаталитического реактора ТКР-КС-1:

 

1 – входной патрубок, 2 – корпус, 3 – рекуператор тепла, 4 – кассета фильтра, 5 – теплоэлектронагреватели, 6 – съемные кассеты,

7,8 – боковая и верхняя крышки, 9 – защитный кожух,

10 – бункер, 11 – опора.

 

 

 

Рис. 4.13. Общий вид промышленного термокаталитического реактора.