Методы термической нейтрализации отходящих газов

Технологические процессы термической нейтрализации:

• прямое сжигание в пламени (>800°С);

• термическое окисление (600...800°С);

• каталитическое сжигание (250...450°C).

Выбор требуемой схемы проводят:

• с учетом химического состава газовых выбросов,

• объемного расхода,

• предельно допустимых норм выбросов загрязняющих веществ.

Область применения методов термической нейтрализации вредных примесей ограничивается характером продуктов, образующихся в процессе окислительных реакций. Например, при сжигании газов, содержащих фосфор, галогены, серу, образуются вещества, по токсичности во много раз превышающие исходный газовый выброс. Следовательно, рассматриваемый тип методов применим для термического обезвреживания выбросов, включая токсичные компоненты органического происхождения, если эти газы не содержат серу, галогены и фосфор.

Прямое сжигание

целесообразно применять в тех случаях, когда отходящие газы являются носителями теплоты, превышающей 50% общей теплоты сгорания.

Сжигание газов в промышленных масштабах осуществляется при концентрациях горючих компонентов не более 25% нижнего предела взрываемости.

При прямом сжигании:

t= 1300°С  NO, NO₂, N₂O₃  процесс прямого сжигания может стать причиной загрязнения окружающей среды веществами другого типа.

Объекты прямого сжигания:

• углеводороды, содержащие, токсичные газы (цианистый водород),

• органические отходы от лакокрасочных цехов, отходящих газов стержневых печей.

(В целях экономии ценного сырья плата за сжигание нефтяного попутного газа может быть увеличена в 164 раза)

Оборудование

Факел открытой горелки (применяют главным образом для сжигания горючих отходов, с трудом поддающихся другим видам обработки).

Замкнутые камеры.

Основные требования к конструкциям таких камер:

• обеспечение высокой степени турбулентности газового потока;

• время пребывания его в камере в пределах 0,2...0,7 с. Эффективность очистки 0,90...0,99 если

• время пребывания нейтрализуемых газов в высокотемпературных зонах составляет не менее 0,5 с,

• температура обезвреживания газов:

• содержащих углеводороды, не менее 500...600°С;

• содержащих оксиды углерода — 660...750°С.

Установка для сжигания газа усг-2500 http://www.Generation.Ru/ ооо «росэкофакел

	Назначение установки сжигания газа УСГ Установка сжигания газа УСГ-2500 предназначена для качественного сжигания излишнего попутного нефтяного газа, полученного при добыче и подготовке нефти. Организация горения в установке позволяет вести процесс утилизации с минимальным количеством вредных веществ в дымовых газах: за счет полноты сгорания исключается выброс сажи, а из-за низкой температуры в жаровой трубе (не выше 1200 °С при максимальном режиме работы) практически не образуются окислы азота. Мощность установки от 2,0 до 10 тыс. м куб. в сутки.
		Конструкция установки сжигания газа УСГ Состав установки: камера сгорания (1), блок инжекционных горелочных устройств (2), блок автоматики (3), запорно-регулирующая арматура (4), обвязочные трубопроводы (5), дымовая труба (6) Установка (основной блок) представляет собой собранную на опорах вертикальную цилиндрическую теплоизолированную камеру сгорания (без змеевиков), внутри облицованную жаропрочной сталью, с дымовой трубой. Сбоку к опорам примыкает площадка с установленными на ней горелочными устройствами. Арматурный блок соединяется с основным блоком трубопроводами. Установка комплектуется средствами автоматизации, позволяющими производить розжиг и безопасную эксплуатацию изделия.
Технические характеристики Параметр			значение
Расход сжигаемого топлива, номинальный, м3/ч(м3/сут)			104,2(2500)
Давление сжигаемого газа, МПа (кгс/см2)			0,004-0,07(0,04- 0,7)
Теплота сгорания сжигаемого газа,МДж/нм3			35-60
Температура продуктов сгорания на выходе в дымовую трубу,К ( °С )			723(450)
Питание приборов системы контроля, сигнализации и арматуры с электроприводом от сети переменного тока: -напряжением,В -частотой,Гц			220 50
Габаритные размеры установки (основного блока),мм, не более			3700Х2500Х6400
Масса установки,кг, не более			2000

Термическое окисление

Применяется:

• при высокой температуре отходящих газов и недостаточном количестве кислорода;

• при концентрации горючих примесей, не обеспечивающей необходимую теплоту для поддержания пламени.

При проектировании устройств термического окисления учитывают:

• турбулентность (характеризует степень механического перемешивания с целью достижения эффективного контактирования кислорода и горючих примесей);

• время окисления (0,3...0,8 с, достаточное для полного сгорания горючих компонентов);

• температурный режим.

Температура окисления зависит от характеристик горючих примесей:

окисление

• углеводородов (500...700°С);

• оксида углерода CO (680...800°С);

• устранение запахов (480...680°С).

Если отходящие газы имеют высокую температуру, то процесс дожигания происходит в камере с добавлением свежего воздуха (дожигание оксида углерода в газах, удаляемых системой вентиляции от электродуговых плавильных печей, дожигание продуктов неполного сгорания (СО и С_nН_m) в автомобильных двигателях непосредственно на выходе из цилиндров).

Если температура отходящих газов недостаточна для протекания процесса окисления, поток отходящих газов нагревают в теплообменнике, а затем пропускают через рабочую зону, в которой сжигают природный или какой-либо другой высококалорийный газ. При этом горючие компоненты отходящих газов доводятся до температур, превышающих точки их самовоспламенения, и, сгорают под действием кислорода, присутствующего в потоке загрязненного газа.

При недостатке кислорода его вводят в поток отходящих газов при помощи воздуходувки или эжектирования.

Рисунок – Установка для огневого обезвреживания технологических и вентиляционных выбросов

Загрязненный отходящий газ через входной патрубок 1 и полость теплообменника-подогревателя 2 поступает в V-образную полость коллектора горелки 3. При этом горючие компоненты отходящих газов доводят до необходимой температуры и сжигают в кислороде, присутствующем в потоке загрязненного газа. Процесс догорания происходит в камере смешения 4, где хвостовая часть факела контактирует с обезвреживаемыми выбросами при их турбулизации перегородками камеры. Выходящие из патрубка 5 газы или выбрасываются непосредственно в атмосферу, или пропускаются через дополнительный теплообменник с целью рекуперации теплоты.

Преимущества термического окисления:

• относительно низкая температура процесса, позволяющая сократить расходы на изготовление камеры сжигания и

• избежать образования значительного количества оксидов азота.