Очистка воздуха от паров кислот и щелочей, кислотных и кислых компонентов, методы и фильтры нейтрализации химических примесей

Очистка воздуха от кислот и щелочей, методы и фильтры для нейтрализации паров и туманов химических аэрозолей

Производитель газоочистного оборудования НПО «Центр «ШВ» предлагает к подробному рассмотрению методы и фильтры для очистки воздуха от паров кислот и щелочей. К производству на нашем заводе доступны сухие и мокрые агрегаты промышленной очистки газовоздушных выбросов от кислотных, кислых и оснОвных паров, туманов, аэрозолей, дымов и иных загрязнителей.

Мы более 25 лет разрабатываем и внедряем на индустриальных участках России, СНГ и Евразии эффективные, надежные и доступные фильтровентиляционные агрегаты и установки для очистки воздуха от химических примесей, которые сегодня с достоинством служат на 150+ предприятиях, показывая средний КПД обезвреживания выбросов ≈ 96-99%.

Необходимость очистки, фильтрации аэрозолей кислот и кислых компонентов, щелочей и иных реакционных соединений

Современная промышленность утилизирует тысячи технологий и высокореакционных компонентов, часто играющих ключевую роль в том или ином технологическом процессе. Кислоты и щелочи активно используются в химической отрасли, в нефтехимии, гальванике, фармацевтике, в пищевой промышленности, на полиграфических и иных предприятиях. Что же до кислых компонентов, (не являющимися кислотами, но проявляющими кислотные свойства), то они – неотъемлемый спутник всех без исключения дымовых выбросов, чей годовой валовый выброс в атмосферу исчисляется десятками миллионов тонн.

Основная причина, по которой очистка воздуха от кислот и щелочей является одной из приоритетных в разрезе промышленной газоочистки, – это исключительная высокая реакционность и токсичность кислых и оснОвных выбросов.

О негативном влиянии кислот и алкалинов на человека рассказывать не требуется – всем известно жжение после попадания на слизистую оболочку, (например, глаза), даже слабенькой лимонной кислоты или содового раствора. К серьезным повреждениям организма приводят более сильные кислоты и основания – H₂SO₄, HBr, HCl, HNO₃, KOH, BF₃, Ca(OH)₂ и другие.

Что же до индустриальной инфраструктуры, то активные газы, пары и туманы выступают первостепенными деструкторами стальных, чугунных и иных металлических конструкций, труб, газотранспортных магистралей, двигателей и моторов, а также механических узлов и агрегатов, (особенно изготовленных из материалов, не обладающих какими бы то ни было реакционноупорными свойствами). Активна «позиция» кислых и оснОвных компонентов и в отношении многих неметаллов.

Фильтрация паров кислот и щелочей, а также кислых дымовых газов – приоритетные процедуры, обеспечивающие долговечность промышленного оборудования, безопасность здоровья персонала и чистоту окружающей среды.

Некоторые распространенные кислые и щелочные загрязнители, ПДК и области применения

Рассмотрим в таблице наиболее часто встречающиеся активные компоненты, использующиеся во многих отраслях промышленности. Укажем предельно допустимые концентрации кислот и щелочей в воздухе. Упомянем сферы применения реагентов.

Среди других активных соединений, нашедших широчайшее применение в промышленности, стоит отметить кислоты – сернистую, фтороводородную (плавиковую), кремниевую, винную, яблочную, щавелевую, борную, молочную, сульфаминовую, пировиноградную, сероводородную, хлористую, муравьиную; соединения с pH > 7 – гидроксид аммония, аммиак, оксиды, гидроксиды, карбонаты кальция, калия, натрия, цезия, брома, лития, стронция, силикаты щелочных металлов и др.

Методы и оборудование очистки воздуха от кислых и щелочных аэрозолей

Основными методами нейтрализации кислот и щелочей являются адсорбция, (в том числе каталитическая), химическая нейтрализация (кислотно-основная) и ионный обмен:

1. Адсорбция – это поглощение вещества в поверхностном слое твердого наполнителя (адсорбента), например, активированного угля, железняка, доломита, алюмосиликата, синтетического или иного микропористого материала. Фильтрация совмещает как физическое задержание примесей, (см. молекулярные сита), так и химический принцип, катализ, т.е. каскад реакций, приводящий к трансформации исходного продукта.
2. Кислотно-основные реакции – это взаимодействие кислых компонентов с основаниями, приводящее к преобразованию поллютантов в безвредные или менее вредные составляющие (соли, воду и, нередко, углекислый или иной газ). Кислоты нейтрализуются щелочами и наоборот. Типичный пример реакции – гашение пищевой соды уксусной кислотой, (Na₂CO₃ + 2CH₃-COOH → 2 CH₃-COONa + H₂O + CO₂). Реакции сопровождаются передачей протона, но обмен ионом (ионами) в таких реакциях может и не происходить.
3. Ионный обмен – подтип химического взаимодействия, подразумевающий обмен реагирующих соединений ионами, (электрически заряженными атомами или группами атомов).

Интересный факт: углекислый газ, (в том числе содержащийся в небольших количествах в воздухе), вступает в реакцию с водой, образуя слабую, метастабильную угольную кислоту H₂CO₃. Значительно больше такой кислоты в газированной воде, а также в подземных водоносных слоях (артезианские воды).

Для реализации вышеописанных методов очистки воздуха от паров щелочей, кислот и кислых соединений разработано (и продолжает непрерывно совершенствоваться) советующее оборудование: адсорбционные фильтры, скрубберы и абсорберы, рамные ионитные фильтры (РИФ). Рассмотрим фильтроагрегаты подробнее.

Промышленные адсорберы (угольные фильтры)

Адсорбционные фильтры и их подтип – угольные фильтры – показывают высочайшую эффективность в нейтрализации обеспыленных выбросов, содержащих пары и туманы кислот, щелочей, галогены и их производные, спирты, эфиры, кетоны, альдегиды, тиолы, фураны, диоксины и многие другие реакционные загрязнители.

Принцип работы заключается в пропускании обрабатываемого потока через рабочую камеру, заполненную микропористым гранулированным наполнителем, на поверхности которого результативно задерживаются активные поллютанты. Высокая емкость (йодный индекс) адсорбентов, помимо прочего, позволяет проводить осушение или доосушение среды, (например, если речь идет о нейтрализации водных растворов кислот или оснований).

Адсорбционные фильтры производства НПО «Центр «ШВ»

НПО «Центр «ШВ» предлагает к производству и внедрению адсорбционные и угольные фильтры широкого диапазона мощностей. Исключительная результативность в очистке выбросов от активных и токсичных выбросов. Длительный межзагрузочный период. Обращайтесь за консультацией.

Мокрые газоочистные фильтры: скрубберы и абсорберы

Жидкостные аппараты газоочистки демонстрируют высочайший КПД в фильтрации сложных многокомпонентных пылегазовых, газодымовых потоков, содержащих, в том числе и кислые компоненты, щелочные соединения.

Задержание нежелательных примесей протекает в мокрой преграде, которая может представлять собой распыляемый абсорбент, (для нейтрализации активных соединений применяются, как правило, реакционные растворы), турбулентный туман, пену, развитую жидкостную пленку или кипящий слой.

Видео: подробный обзор назначений и характеристик мокрых газоочистных фильтров

Наибольшую рациональность в обеззараживании выбросов, содержащих биотоксичные и высокоактивные загрязнители, показывают пенные тарельчатые абсорберы, абсорберы с неподвижной насадкой (стационарным слоем) и скрубберы с кипящим слоем, с особенностями, назначениями и принципами работы которых Вы можете ознакомиться по соответствующим ссылкам.

В абсорберах и скрубберах очистка выбросов от кислотных и основных соединений основывается на базисе взаимной нейтрализации. Рассмотрим некоторые типичные примеры реакций.

Некоторые реакции кисло-основной нейтрализации, протекающие в скрубберах и абсорбционных колоннах

• NO₂ + KOH → KNO₃ + KNO₂ + H₂O (нейтрализация диоксида азота гидроксидом калия с образованием водных растворов нитрита и нитрида калия, типичная реакция в процедурах очистки дымовых газов);
• SO₂ + NaOH → H₂O + Na₂SO₃ (обезвреживание диоксида серы едким натром с образованием водного раствора сульфита натрия, дымоочистка);
• HF + Ca(OH)₂ → CaF₂ + H₂O (трансформация фтороводородной кислоты в фторид кальция раствором гашеной извести);
• H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O (превращение серной кислоты в гидросульфат натрия через обработку выбросов раствором каустической соды);
• HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O (нейтрализация азотной кислоты гидроксидом натрия с образованием раствора нитрата натрия).

Следует иметь в виду, что пропускание потока через мокрую преграду, сформированную, к примеру, водным раствором гидроксидом калия, позволяет проводить эффективную очистку сразу от нескольких загрязнителей, не обязательно кислот. Это объясняется высокой активностью KOH и его склонностью взаимодействовать с множеством различных соединений: с оксидами переходных металлов, растворами солей, соединениями серы, фосфора, с галогенами и др . Это же справедливо и для других реакционных абсорбентов, (особенно шелочных).

Скрубберные и абсорбционные фильтры производства НПО «Центр «ШВ»

НПО «Центр «ШВ» предлагает к поставке все типы фильтров мокрой очистки газов: полые форсуночные скрубберы (мокрые циклоны ЦВП, ротационные СИОТ), коагуляционные скоростные скрубберы Вентури и газопромыватели КМП, пенные каскадные абсорберы тарельчатого типа, а также скрубберы с подвижной и неподвижной насадкой. Полный цикл производства. Исключительная универсальность и производительность

Фильтры РИФ

Рамные ионообменные (ионитные) фильтры РИФ показывают прекрасную эффективность в обезвреживании соединений, проявляющими электролитические свойства. Такие свойства характерны для многих кислотных и щелочных соединений: HI, HCl, HNO₃, HBr, H₂SO₄, HF, оснований d-, p- и f-элементов.

Принцип работы фильтра РИФ заключается в пропускании очищенного от механических частиц загрязненного потока через пористую волоконную, мембранную или иную матрицу, включающую и / или периодически смачиваемую соединениями, содержащими т.н. функциональные ионогенные группы.

Фильтр класса РИФ, производство НПО «Центр «ШВ»

Для нейтрализации щелочных соединений используются материалы, содержащие группы -СООН, -SО₃Н, -РО₄Н₂ и т. п., а для очистки воздуха от кислот ≡N; =NH; -NH₂; -NR³⁺ и т. п.

НПО «Центр «ШВ» предлагает к разработке, изготовлению и поставке современные, высокопроизводительные, компактные и доступные рамные ионитные фильтры РИФ для очистки воздуха от электролитических загрязнителей. Пожалуйста, обращайтесь за консультацией.

Технические характеристики кислотных и щелочных нейтрализаторов от НПО «Центр «ШВ»

Предлагаемое к изготовлению и внедрению оборудование для фильтрации и нейтрализации кислых и щелочных паров, туманов, аэрозолей, токсичных твердых, порошкообразных или пылевых компонентов выгодно выделяется на фоне конкурентной продукции широким перечнем преимуществ:

• Степень очистки воздуха, газов, выбросов от любых активных загрязнителей ≈ 96-99%, (включая сложные, многокомпонентные, пылегазодымовые эмиссии);
• Производительность по потоку, м³ / час – от десятков единиц до сотен тысяч и более;
• Инертные конструкционные материалы – нержавеющие, кислотоупорные стали, (включая жаростойкие, абразивостойкие), титан, фторопласт, стеклопластик, полипропилен, полиэтилен;
• Температурный предел – до +900 Цельсия, футеровка ответственных узлов;
• Малое сопротивление газоочистных установок;
• Богатая комплектность базовой поставки с множеством отраслевых опций – все вспомогательное и обслуживающее оборудование и конструкции;
• Безопасность и экологичность, безотказность, долговечность, компактность, экономичность эксплуатации, эстетичный вид и прямая стоимость от одного из наиболее уважаемых производителей газоочистного и пылеулавливающего оборудования для России и СНГ – НПО «Центр «ШВ».

Изготовление и внедрение оборудования химической газоочистки в России, СНГ и Евразии

По любым вопросам, касающимся индивидуального проектирования и изготовления или приобретения фильтров очистки воздуха от паров кислот и щелочей, (а также любых других производственных загрязнителей), пожалуйста, обращайтесь в НПО «Центр «ШВ» удобным Вам способом или заполняйте Анкету Заказчика.

Быстро поставим газоочистные агрегаты, установки, системы и комплексы в любую точку России, СНГ, Евразии. Профессиональный монтаж, удаленный шефмонтаж. Обучение штата. Полная документация: инструкции, паспорта, сертификаты, логистика, бухгалтерия. Гарантия.

НПО «Центр «ШВ» – в авангарде промышленной пылегазоочистки.