Каталитический метод газоочистки

Каталитический способ очистки воздуха представляет собой глубокое окисление продуктов конверсии, образовавшихся в результате прохождения воздуха через плазмохимический реактор. В данном способе применяется низкотемпературный катализатор, который, благодаря плазмохимической ступени, начинает эффективно работать в диапазоне температур от 20 до 50º C.

Плазмокаталитическая технология очистки воздуха от вредных газообразных веществ уникальна, потому что позволяет производить глубокую очистку всего комплекса токсичных соединений до CO₂ и H₂O уже при низких температурах. Эта технология очистки воздуха интересна также тем, что одновременно с газоочисткой происходит подавление болезнетворной микрофлоры воздуха. Достигается значительно большая степень дезинфекции воздуха, чем при использовании воздушных фильтров на основе ионизаторов.

Плазмокаталитическая технология решает проблему очистки воздуха (газоочистки) при:

· минимуме катализатора (без драгметаллов);

· минимуме температуры (от 20º С);

· минимуме потребляемой электроэнергии.

 

Объемы очищаемого воздуха могут быть: от 5 до 100 000 м³/час и более.

Одним из направлений применения технологии, где она имеет неоспоримые преимущества перед традиционной газоочисткой, являются отрасли производства, где применяется малогабаритное и среднегабаритное технологическое оборудование: нагревательные, термические, плавильные печи малых объемов, покрасочные камеры, коптильни, плиты для термообработки пищевых продуктов и т.п. Эти преимущества, связаны с малыми капитальными и эксплуатационными затратами на плазмокаталитические очистители воздуха и высокой эффективностью газоочистки.

Не менее интересной областью применения плазмокаталитической технологии очистки воздуха является использование базирующихся на ней очистителей воздуха в приточных системах вентиляции. В особенности это касается крупных промышленных городов и центров. Традиционная воздухоочистка, в основном, ограничивается применением масляных и волокнистых воздушных фильтров, которые достаточно эффективно (не ниже 99%) очищают воздух от пыли и аэрозолей. В то же время вопрос об очистке от вредных газов остается открытым.

По сравнению с традиционными методами газоочистки от загрязняющих веществ: электростатическим, химическим, биологическим, сорбционным, каталитическим, плазмокаталитическая технология имеет ряд преимуществ:

· Химические, сорбционные, биологические методы газоочистки всегда должны предусматривать стадию утилизации продуктов реакции и возмещение затраченных реагентов. Для осуществления плазмокаталитической технологии разложения вредных веществ требуется лишь подача электроэнергии;

· Электростатические методы применяются в основном для очистки газовых выбросов от взвешенных частиц (пыль, аэрозоли). Применение этих методов для очистки выбросов от газообразных загрязнителей требует дорогостоящих высокочастотных агрегатов питания и подачи в зону реакции дополнительных газов-реагентов, при этом эффективность очистки составляет не более 80%. Установки газоочистки " ПЛАЗКАТ" работают, в основном, на промышленной частоте питающего напряжения и степень очистки в них достигает 99, 9%;

· Каталитичекие методы газоочистки требуют дорогостоящих катализаторов, высоких температур в зоне катализа, малых объемов газов, проходящих через зону реакции. Очистители воздуха " ПЛАЗКАТ" работают на дешевых катализаторах, в широком диапазоне температур и с любыми объемами очищаемых газов.

Плазмокаталитическая технология газоочистки и разработанные на ее основе очистители воздуха защищены патентами.

 

Описание плазмокаталитической установки очистки воздуха " ПЛАЗКАТ-аэро"

1. Диффузор (подводящий газоход)

2. Плазмохимический реактор (ПХР)

3. Газоразрядные ячейки (ГРЯ)

4. Каталитический реактор (КР)

5. Катализатор

6. Конфузор (отводящий газоход)

7. Электропитание

 

Блок-схема установки газоочистки «ПЛАЗКАТ - аэро» приведена на рисунке. (Двухступенчатая установка очистки воздуха от вредных газов) ТУ 3646-003-56321325-2004

Установка газоочистки «ПЛАЗКАТ-аэро» представляет собой промышленный очиститель воздуха и предназначена для очистки загрязненного воздуха при работе технологического оборудования, воздуха общеобменных вентиляций цехов, воздуха рабочей зоны, конторских и бытовых помещений, мест общего пользования. Принцип действия очистителя воздуха основан на плазмокаталитической технологии очистки воздуха.

Очистка воздуха в установке происходит следующим образом:

Загрязненный воздух, пройдя предварительную очистку от пыли до концентраций менее 5 мг/м³, поступает через диффузор (поз.1 схемы) в систему газоочистки, в плазмохимический реактор (ПХР) (поз.2 схемы).

Газообразные загрязнители (органические и неорганические), проходя зону низкотемпературной плазмы, создаваемой газоразрядными ячейками (поз.3 схемы), разрушаются и переходят в безвредные соединения, вплоть до СO₂ и Н₂O. Глубина конверсии (очистки) зависит от величины удельной энергии, выделяющейся в зоне реакции, а также аэродинамических и физических параметров проходящего очистку воздуха (газа). После плазмохимического реактора воздух подвергается глубокой газоочистке в каталитическом реакторе (поз.4 схемы). Основу реактора составляет низкотемпературный катализатор (поз.5 схемы). После каталитического реактора очищенный воздух через конфузор (поз.6 схемы) поступает в помещение цеха (оборотная система воздухообмена) или выбрасывается в атмосферу. Газоочистка при такой двухступенчатой системе достигает эффективности 98-99%.

Очиститель воздуха «ПЛАЗКАТ-аэро» может эксплуатироваться под разрежением или под давлением. Объемы очищаемого воздуха могут быть: от 5 до 100 000 м³/час и более.

Агрегат питания установки газоочистки (на схеме не показан) изготавливается и монтируется отдельно от нее. Электропитание плазмохимического реактора обозначено на схеме (поз.7).

Система автоматики агрегата питания служит для контроля и регулировки электрических параметров плазмохимического реактора установки газоочистки, а также блокировок, гарантирующих безопасную работу очистителя воздуха. Система автоматики осуществляет:

· одновременное включение плазмохимического реактора с вентилятором;

· аварийное отключение установки газоочистки при коротком замыкании газоразрядных ячеек, обрыве высоковольтного провода реактора, выходе из строя трансформаторов агрегата питания.

 

УСТАНОВКА ГАЗОРАЗРЯДНО – КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА «ЯТАГАН»

 

Установки «Газоконвертор «Ятаган» применяется для очистки вентиляционных и технологических выбросов, образующихся при работе соответствующего оборудования в следующих отраслях промышленности:

 

Область применения (отрасль)	Очищаемые загрязнения
Производство полимерных материалов и пластмасс	Пары уксусной кислоты, формальдегид, окись углерода, ацетальдегид, кетоны
Лакокрасочная промышленность	Ацетон, этанол, бутанол, акролеин, фенол, формальдегид, др.
Парфюмерная промышленность	Ацетон, этанол, бутанол, акролеин, карбоновые кислоты, ароматические углеводороды, др.
Пищевая промышленность (Пивные заводы, обжарка, копчение и т.п.)	Дурнопахнущие вещества, масляная кислота, угарный газ, дым, стерилизация
Производство, фанеры, ДСП, минваты	Фенол, формальдегид, ацетон, растворители
Общественное питание (рестораны, бары и т.п.)	Дурнопахнущие вещества, акролеины, угарный газ, др.
Производство искусственных материалов, пропитка	Стирол, ацетон, дибутилфтолат, формальдегид, др.
Автостоянки, гаражи, паркинги	СО, продукты неполного сгорания нефтепродуктов
Покрасочные камеры	Ацетон, этанол, бутанол, акролеин, формальдегид, толуол, стирол, этилбензол,
Табачная промышленность	Летучие и дурнопахнущие вещества

 

 

Установка газоразрядно-каталитической очистки воздуха «Газоконвертор Ятаган» очищает вентиляционные выбросы от газообразных загрязнений органической природы путем полного их каталитического окисления кислородом воздуха до образования СО₂ (углекислый газ) и Н₂О (вода).

Процесс очистки в газоконверторе «Ятаган» разделен на три этапа:

- предварительная очистка от пыли, волокон, капель и т.п.

- газоразрядная обработка очищаемого потока барьерным разрядом

- каталитическая обработка очищаемого воздуха

Предварительная очистка воздуха необходима для защиты газоразрядного блока и каталитического блока установки. Очистка от твердых загрязнений производится с помощью кассеты с фильтрующей тканью четвертого класса очистки. Очистка от масложировых загрязнений производится с помощью специальных маслоулавливающих кассет.

В газоразрядном блоке с помощью высокого напряжения (до 10 000 Вольт, частота 50-500 Герц) образуется барьерный разряд через стеклянную пластину.

Рисунок. обычный разряд барьерный разряд

Виды разрядов.

 

 

Очищаемый воздух пропускается через зону разряда и, в зоне образовавшегося барьерного разряда протекают следующие процессы:

- разрушение молекул веществ – загрязнений

- образование озона из кислорода атмосферного воздуха

- реакция глубокого окисления ионизированных частей молекул веществ–загрязнителей озоном до СО₂ и Н₂О.

Каталитическая обработка очищаемого воздуха производится в каталитическом блоке установки. Используется комбинированный катализатор КРА (окисление органических веществ + разложения озона). Данный катализатор разлагает избыточный озон до молекулярного кислорода и, одновременно, способствует более глубокому окислению веществ-загрязнителей.

 

Газоконверторы «Ятаган» выпускаются четырех основных типов:

- «стандарт», предназначена для очистки технологических и вентиляционных воздушных выбросов с содержанием вредных газообразных веществ до 1000 мг/м³

- «усиленная», предназначена для очистки технологических и вентиляционных воздушных выбросов с содержанием вредных газообразных веществ до 2000 мг/м³

- «приточная», предназначена для очистки приточного и рециркуляционного воздуха с содержанием вредных газообразных веществ до 200 мг/м³

- «шашлычная», предназначена специально для очистки дымов и запахов от шашлычных, коптилен и т.п. Содержит в себе дополнительно блок дымоудаления и систему автоматической промывки газоразрядных и дымоулавливающих панелей.

Все типы газоконверторов выпускаются в модификациях, предназначенных для разного количества очищаемого воздуха.

Минимальная установка - газоконвертор «Ятаган 1, 5 - 1000» предназначена для очистки от 700 до 1500 м³/ч воздуха.

Максимальная установка – теоретически не ограничено, сейчас есть расчеты на установки до 250 000 м³/ч.

Стандартные установки имеют следующие технические характеристики:

 

 

ПАРАМЕТРЫ	ВЕЛИЧИНА
Количество очищаемого воздуха	От 700 м3/ч до …….
Содержание газопаровых загрязнений	1000 мг/м3
Твердой фазы на входе не более	20 мг/м3
Температура очищаемого воздуха,	от +10˚ С до +50˚ С
Влажность очищаемого воздуха не более	95%
Температура окружающего воздуха,	от +5˚ С до +40˚ С
Влажность окружающего воздуха не более	95%
Расположение установки	Горизонтальное
Очистка от газообразных веществ	92-99%
Объем установки	≈ 0, 14 м3 на 1000 м3/ч
Масса установки	≈ 70 кг на 1000 м3/ч
Аэродинамическое сопротивление	500 Па
Потребляемая мощность	≈ 0, 12 Вт/м3
Режим работы	непрерывный

 

 

Стандартные газоконверторы «Ятаган»:

Наименование	Очищаемого воздуха, min-max, м3/ч	Загрязнений не более, мг/м3	Потребл. мощность кВт	Размеры дл*выс*гл, мм
Ятаган 0, 75-1000	до 750		0, 15	1000*400*200
Ятаган 1, 5-1000	700-1500		0, 20	1300*500*400
Ятаган 3, 0-1000	1400-3000		0, 40	1400*500*800
Ятаган 4, 5-1000	2100-4500		0, 55	1700*800*1200
Ятаган 6, 0-1000	2800-6000		0, 80	2000*900*1200
Ятаган 7, 5-1000	3500-7500		1, 00	3000*1200*1200
Ятаган 9, 0-1000	4200-9000		1, 10	3500*1200*1800
Ятаган 12, 0-1000	5600-12000		1, 60	4000*1200*1900
Ятаган 15, 0-1000	7000-15000		2, 00	4300*1400*1700
Ятаган 30, 0-1000	14000-30000		3, 80	5300*1700*2800
Ятаган 60, 0-1000	28000-60000		7, 50	6000*2800*3300

 

По заданию Заказчика возможно проектирование и изготовление установки «Газоконвертор «Ятаган» с требуемыми параметрами по степени очистки, производительности, форме и габаритам.

«Газоконвертор «Ятаган» в стандартной комплектации не может применяться при следующих условиях:

- очищаемый воздух содержит загрязнения с атомами хлора и фосфора

- воздух содержит клеящиеся, полимеризующиеся, агрессивные и радиоактивные примеси

- влажность окружающего воздуха выше 95%

- температура окружающего воздуха ниже +5º С или выше +40º С

- невозможность произвести правильное заземление

С течением времени, (не менее трёх лет, при условии соблюдения требований и правил монтажа и эксплуатации) возможно снижение эффективности очистки на 10-20% от начальной из-за снижения активности катализатора. При этом возможно восстановление (регенерация) катализатора, либо его замена.

Газоконверторы «Ятаган» не имеют собственного вентилятора, встраиваются в существующие системы вентиляции и могут работать как под давлением так и при разрежении.

Установки могут изготавливаются либо в виде цельного устройства, либо в виде трех раздельных основных блоков, которые могут устанавливаться в систему как непосредственно друг за другом так, и " рассредоточено" на любом расстоянии друг от друга. Это позволяет подобрать наиболее удобное расположение газоконвертора в каждом конкретном случае.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: