Опасность бурого газа

Вредные вещества, попадающие в воздух, оказывают отрицательное влияние на окружающую среду в целом, а их высокие концентрации на рабочих местах приводят к развитию тяжелых заболеваний. В ходе многих технологических процессов происходит выброс загрязняющих веществ в атмосферу. К организованным стационарным источникам химического загрязнения относят дымовые трубы, вентиляционные системы, газоходы, воздуховоды и другие устройства, выступающие важной частью многих промышленных производств.

Один из наиболее распространенных выбросов — оксид азота (NO2). Это ядовитый газ красно-бурого цвета с резким неприятным запахом. Его часто называют хвостовым (остаточным), потому что он образуется на конечной стадии технологического процесса. В народе газ прозвали «лисьим хвостом» за яркий оранжевый оттенок. При его улетучивании в атмосферу он становится опасным для окружающей среды, поскольку способен вызывать кислотные дожди. NO2 воздействует на дыхательные пути и легкие, изменяет состав крови, понижая гемоглобин.

Выбросы газа «лисий хвост» в значительных количествах попадают в атмосферу при сжигании различных видов топлива. Основными источниками выброса диоксида азота выступают:

• автотранспорт, в выхлопных газах которого содержится это соединение, накапливающееся в городском воздухе в больших объемах;
• электростанции;
• заводы по производству азотной кислоты;
• предприятия, выпускающие удобрения;
• заводы по утилизации твердых отходов и мусора;
• предприятия нефтяной, химической и металлургической промышленности.

«Лисий хвост» особенно заметен в летний период. Его можно увидеть как дымящиеся красно-бурые клубы, исходящие из заводских труб. В высоких концентрациях это вещество скапливается в промышленных районах и в городах с интенсивным транспортным движением.

Чем вреден бурый газ?

Диоксид азота — крайне токсичное вещество, способное вызывать серьезные необратимые изменения в организме человека. Проникая через дыхательные пути, оно оказывает мощное токсическое воздействие, раздражая слизистые оболочки.

В организме диоксид азота агрессивно поражает слизистые оболочки, что приводит к таким заболеваниям, как:

• бронхит;
• эмфизема легких;
• ухудшение зрения и изменение чувствительности глаз;
• утрата обоняния;
• снижение уровня гемоглобина в крови.

Особую опасность диоксид азота представляет тем, что его токсическое действие проходит незаметно. Лишь при вдыхании значительных объемов газа человек начинает ощущать симптомы, такие как головная боль, мышечная слабость, кашель и спазмы. В случае тяжелой интоксикации могут проявляться высокая температура, тошнота, кашель с мокротой и сбои в работе дыхательной системы.

Описание и характеристики

Бурый газ «лисий хвост» (NO2) относится ко второму классу опасности, что означает его высокую токсичность и ядовитость как неорганического соединения. Наибольшему воздействию диоксида азота подвергаются жители промышленных центров. Согласно установленным нормам, предельно допустимая концентрация (ПДК) этого газа в разовом эквиваленте составляет 0,085 мг/м³, среднесуточная норма — 0,4 мг/м³, а на рабочих местах — до 2 мг/м³. Этот бурый газ, являясь кислотным оксидом, при взаимодействии с водой превращается в азотную кислоту, которая представляет собой сильное коррозионное вещество, разрушающее металлические поверхности.

Скрубберы для фильтрации

Аспирационные системы демонстрируют высокую эффективность в удалении диоксида азота из газов. Одни из таких устройств — скрубберы. С помощью этого оборудования хвостовые газы очищаются путем их обработки водой и специальными нейтрализующими реагентами.

Промышленные скрубберы — это установки для мокрой очистки газовых выбросов. Процесс фильтрации загрязненного воздуха происходит внутри корпуса устройства, куда газ поступает через воздуховод и затем закручивается под воздействием аэродинамических сил. Вода распыляется через форсунки, смачивая газ и улавливая содержащийся в нем оксид азота. После этого загрязненная вода стекает в приемный резервуар и направляется в оборудование для дальнейшей очистки, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу.

Удаление «лисьего хвоста» посредством промышленных скрубберов достигает эффективности до 98%. В зависимости от таких параметров, как состав и объем выбросов, температура газового потока, а также используемый раствор для орошения, очистка может осуществляться с применением традиционных стальных или пластиковых установок.

Наша компания производит различные виды влажных скрубберных установок. При изготовлении оборудования учитываем конкретные условия эксплуатации и технологические процессы, чтобы оно эффективно справлялось с очисткой воздуха от диоксида азота.

Основные виды скрубберов

1. Насадочные. Установки представляют собой вертикальные колонны, внутри которых размещены специальные насадки различных форм. Загрязненный воздух обычно поступает в скруббер снизу, проходя через слой насадок. В качестве наполнителя используются либо крупногабаритные элементы с определенной геометрией, либо массы, состоящие из мелких частей, таких как шарики, стружка, кольца и другие формы. Эти насадки располагаются на решетке, обеспечивая эффективное взаимодействие воздуха с орошающей жидкостью, что способствует более эффективной очистке газового потока. Важно отметить, что выбор типа насадок и их размещение зависит от характера загрязнений и требуемой степени очистки. Современные насадочные скрубберы обеспечивают высокую степень очистки воздуха, что делает их незаменимыми в промышленных процессах, где требуется удаление газообразных загрязнителей.
2. Полые скрубберы, Вентури. Состоят из вертикально расположенных труб, через которые под давлением пропускается газовоздушная смесь. Внутри системы форсунки распыляют воду, которая улавливает и смывает загрязнения с газового потока. Загрязненная вода собирается в приемнике для последующей очистки или утилизации, а очищенный воздух вместе с остаточными каплями воды направляется в каплеуловитель. На заключительном этапе очищенный воздух выводится из скруббера наружу. Один из типичных примеров таких устройств — классический полый скруббер. Установка имеет полый корпус, внутри которого установлены несколько рядов форсунок, обеспечивающих равномерное орошение газоводяной смеси со всех сторон. В зависимости от модели количество слоев орошения может варьироваться от одного до трех. В верхней части скруббера расположен каплеуловитель, который эффективно отделяет воду от воздуха перед его выпуском наружу. Такой дизайн обеспечивает высокую степень очистки газов, что делает установки такого типа востребованными в различных промышленных процессах.
3. Барботажно-тарельчатые аппараты. Оснащены круглыми тарелями, которые вращаются внутри аппарата и орошаются водой. Загрязненный газовоздушный поток проходит через мелкие отверстия в этих тарелках, активно взаимодействуя с жидкостью. В процессе этого взаимодействия, называемого барботажем, образуются мелкие пузырьки газа, которые способствуют эффективному улавливанию загрязняющих веществ. Если в орошающую жидкость добавляются поверхностно-активные вещества (ПАВ), внутри аппарата образуется пена, что увеличивает площадь контакта между газом и жидкостью, значительно улучшая процесс очистки. Это особенно полезно в тех случаях, когда требуется повышенная степень фильтрации или удаление мелкодисперсных частиц.
4. Пластиковые скрубберы. Идеально подходят для фильтрации газов, содержащих химические соединения, кислоты, щелочи и другие виды загрязняющих веществ. Благодаря высокой устойчивости пластика к коррозии и агрессивным средам, они широко применяются в химической промышленности для очистки воздуха. Также находят применение в машиностроении, металлообработке, пищевой промышленности, фармацевтике и лабораториях. Они эффективно очищают газовые выбросы от оксидов азота и других вредных соединений, обеспечивая безопасную и эффективную работу производственных процессов. Пластиковые материалы в таких установках также обладают легкостью и долговечностью, что упрощает их установку и обслуживание в различных промышленных условиях.

Каталитическая очистка

Очистка газов в процессе производства азотной кислоты играет ключевую роль, поскольку, согласно санитарным нормам, выбросы должны проходить дополнительную фильтрацию перед их выпуском в атмосферу. На начальных этапах очистки в скрубберах газовоздушная смесь обрабатывается водой, в результате чего часть оксидов азота осаждается в приемнике. Однако некоторая доля этих вредных веществ может покидать установку, что требует более радикального подхода — каталитической очистки выбросов.

Каталитическая очистка основывается на химической реакции, протекающей при высоких температурах (200-500 °C) с применением гетерогенных катализаторов, таких как металлы платиновой группы, родий-палладиевые сплавы и другие. В ходе реакции оксиды азота преобразуются в молекулярный азот (N2) — инертное соединение, составляющее около 78% земной атмосферы.

Катализаторы изготавливаются путем пропитывания пористых носителей растворами таких элементов, как кобальт, медь, марганец и алюминий. При взаимодействии бурого газа «лисий хвост» с этими веществами происходит его превращение в безопасную молекулу азота. В некоторых процессах для активации реакции применяют метан, водород или угарный газ.

Преимущество каталитического метода заключается в том, что он не генерирует дополнительные отходы, а исходные катализаторы сохраняют свою эффективность даже после обработки значительных объемов загрязнений. Однако главным недостатком этой технологии является высокая стоимость каталитических материалов, что делает ее менее доступной для многих предприятий.

Наша компания занимается производством и подбором промышленных аспирационных установок, разрабатывая системы фильтрации, которые учитывают объемы выбросов, состав газа и другие ключевые параметры. Мы предлагаем эффективные решения по очистке воздуха, адаптированные к специфике вашего производства.