Михаил Бармин - Как обезвредить воздух?

Целью настоящей работы является использование для очистки вентвыбросов от стирола, ацетона, изопропанола особой формы электрического разряда при давлениях близких к атмосферному. Данный метод является достаточно эффективным, простым в эксплуатации, надежным. При этом снижаются энергозатраты, например, по сравнению с факельным сжиганием почти в 10 раз. Создание каскадов, состоящих из нескольких блоков, позволит регулировать степень очистки вентиляционных выбросов от стирола при различных его концентрациях.

Стирол является одним из вредных органических соединений. Предельно допустимая концентрация (ПДК) стирола в атмосферном воздухе населенных мест (в мг/м 3) – 0.003, ПДК в рабочей зоне– 5 мг/м 3, класс опасности– 3.

В настоящее время эффективных способов очистки газовых выбросов от стирола нет.

Норма 3 класса опасности: средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг – 100-500; средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/ м 3– 500-5000; коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО)– 30-300; зона острого действия– 6-18 м; зона хронического действия– 5.0-10.5 м.[16,17]

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДЕЛЫ

Разработан модуль озонатора, состоящий из кассеты, в которой закреплены озонаторные электроды, предназначенные для генерации озона. Установка может состоять из нескольких модулей, и предназначена для очистки вентиляционных выбросов, воздуха рабочей зоны, промышленных стоков путем окисления их озоном. Избыток озона превращается в кислород.

Производительность по озону при напряжении 10000V:

Одного электрода 0,25 – 0,3 мг/сек.

Кассеты 3-4 мг/сек.

Особенностью модульного озонатора является то, что, он выполнен из дешевых и широко распространенных элементов промышленного исполнения. Простая конструкция позволяет облегчить профилактические и ремонтные работы, исключить досушку и фильтрацию воздуха перед подачей в озонатор и водяное охлаждение установки. Отсутствуют сложные электронные системы. На устройство озонаторного элемента получен патент СССР. [1] Модульный озонатор может быть использован на предприятиях легкой, текстильной, мебельной, парфюмерной, химической и др. промышленность.

1.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Достичь увеличения нейтрализации вредных вентиляционных выбросов, обезвреживания, освежения воздуха помещений, снижение концентраций нефтепродуктов, фенолов, метанола, формальдегида, стирола и др. органических соединений на 70-85%. Улучшение экологического состояния воздушного, водного бассейна за счет модернизации конструкции озонатора.

ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ

Получены предварительные результаты по нейтрализации ряда вредных органических соединений с помощью озона, вырабатываемого на электрических озонаторах, что позволяет применить этот метод в промышленных условиях. Предполагаемый подход предусматривает

Рис. 1 Общий модуля и кассеты газащелевого озонатора:

Модуль в сборе,

Кассета,

Корпус кассеты,

Изолятор,

Разъем высоковольтный,

Трубка,

Заглушка.

применение озонатора оригинальной конструкции, который может быть выполнен из дешевых и широко распространенных элементов промышленного изготовления, позволяет отказаться от громоздких и дорогих промышленных озонаторов, в которых необходима сложная предварительная подготовка воздуха. Применение установок данной конструкции позволит снизить в вентиляционных выбросах содержание фенола, формальдегида, метанола на 80-95%, а также спиртов, ацетона, нефтепродуктов. Предварительные исследования, проведённые на озонаторах предлагаемой конструкции (рис. 1), показали, что при соблюдении заданных технологических режимов обеспечивается оговоренная выше степень очистки, что подтверждается 95%-ной воспроизводимостью полученных результатов.

КРАТКИЙ ОБЗОР КОНСТРУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОРАЗРЯДНЫХ РЕАКТОРОВ-ОЗОНАТОРОВ

Нейтрализация паров стирола осуществляется окислением с помощью озона. В настоящее время известно несколько способов получения озона:

1)

Электрический, использующий хлорную кислоту с добавлением фторида [1], является очень сложным и дорогостоящим.

2)

Метод, использующий электроды-катализаторы – не позволяет получить высокую концентрацию озона [2-4].

3)

Наиболее эффективный– с помощью тихого электрического разряда, так называемые реакторы– озонаторы, различающиеся конструкционно: игольчатые, пластинчатые и трубчатые [5-12].