Характеристика выбросов в атмосферу производства винилхлорида

Министерство образования Российской Федерации

Волгоградский государственный технический университет

ОЧИСТКА ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ

В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Учебное пособие

РПК “Политехник”

Волгоград 2002

УДК 628.511

Р е ц е н з е н т ы: кафедра “Отопление, вентиляция и охрана воздушной среды” Волгоградской государственной архитектурно-строительной ака-

демии (зав. кафедрой д.т.н., профессор В.Г.Диденко); директор Волго-

градского Дома науки и техники РосСНИО, канд.техн.наук А.Г.Жирнов

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

Ильин А.В., Голованчиков Б.А., Субботин В.Е.

Очистка выбросов в атмосферу в промышленности Волгоградской области: Учебное пособие /ВолгГТУ, Волгоград, 2002. – 63 с.

ISBN 5-230-

В учебном пособии даны описание условий образования, характеристика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, описание технологии и аппаратурного оформления процессов очистки выбросов на промышленных предприятиях Волгоградской области. Приведены схемы систем очистки.

Предназначено для студентов специальности 3207 “Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов”.

Ил.17. Табл.13. Библиогр.: 33 назв.

ISBN 5-230- Ó А.В.Ильин, А Б.Голованчиков, В.Е.Субботин

Ó Волгоградский государственный технический

университет, 2002.

ВВЕДЕНИЕ

Санитарное состояние атмосферного воздуха в городах и населенных пунктах Волгоградской области характеризуется постоянным поступлением в воздушную среду больших количеств загрязняющих веществ. Данные, публикуемые в Государственном докладе о состоянии окружающей природной среды Волгоградской области /1/, позволяют составить представление о масштабах выбросов по отдельным видам промышленности.

Количество предприятий, имеющих выбросы в атмосферу составляет 4369 единиц, из них 279 ед. – в г. Волгограде, 49 – в г. Волжском.

За 1997 год выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников составили 297,9 тыс.т/год, в том числе:

- твердые примеси – 20,7 тыс.т;

- жидкие и газообразные – 277,2 тыс.т.

Основными источниками поступления вредных веществ в атмосферный воздух являются предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, нефтепереработки, машиностроения, стройматериалов, транспорта. Наибольший удельный вес в валовых выбросах занимают: оксид углерода СО – 26,0 %, сернистый ангидрид SO₂ – 20,0 %, окислы азота NO_x – 12,0 %. Наибольший удельный вес валовых выбросов имеют г.г. Волгоград – 59 %, Волжский – 17 %, Михайловка – 5,5 %, Камышин – 2,5 %.

За 13 – летний период наблюдений (1984 – 1996 г.г.) показатели смертности населения в Центральном и промышленных районах г. Волгограда имеют значительные различия. Так, в Центральном районе удельный вес смертности от болезней органов дыхания составил 1,8 %, в Красноармейском районе – 3,9 %, в Краснооктябрьском – 2,6 %, в Тракторозаводском – 4,1 %. Удельный вес смертности от злокачественных новообразований органов дыхания: в Центральном районе – 18 %, в Красноармейском – 25,2 %, в Краснооктябрьском – 27,2 %, в Тракторозаводском – 21,4 %. Средняя продолжительность жизни местных жителей, умерших от сердечно-сосудистых заболеваний в Центральном районе составляла 73,3 года, в Красноармейском районе – 64,6, в Краснооктябрьском – 67,7, в Тракторозаводском – 65,4. Аналогичная разница в средней продолжительности жизни отмечена у жителей, умерших от злокачественных новообразований: в Центральном районе – 63,7, Красноармейском – 55,3, Краснооктябрьском – 56,7, Тракторозаводском – 52,7.

Эти факты говорят о негативном воздействии загрязнений атмосферного воздуха на здоровье населения г. Волгограда.

В г. Волжском высокий уровень загрязнения атмосферы является причиной высокой заболеваемости населения города и особенно детей болезнями органов дыхания.

В данном учебном пособии даются примеры существующих способов и систем очистки и предупреждения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях разных отраслей промышленности.

Изучение применяемых методов, технологических схем очистки выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, их аппаратурного оформления на промышленных предприятиях различных отраслей народного хозяйства предусмотрено учебными программами по дисциплинам “Промышленная экология”, “Технология очистки и рекуперации промышленных выбросов”, “Оборудование для защиты атмосферы и гидросферы”.

Предлагаемое учебное пособие предназначено для студентов специальности 3207 “Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов” для ознакомления с практическим опытом очистки и предупреждения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на промышленных предприятиях г. Волгограда и области и будет полезным для студентов других специальностей.

1. ОЧИСТКА ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ В ХИМИЧЕСКОЙ И

НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1.1. Выбросы в атмосферу производства хлорной извести

1.1.1. Условия образования выбросов в атмосферу

Хлорная известь производится ОАО “Химпром” хлорированием гашеной извести Са(ОН)₂ (пушонки). При хлорировании гидроксида кальция образуется хлорид кальция СаСl₂ и гипохлорид кальция Са(ClO)₂:

2Са(ОН)₂+ 2Сl₂ = Са(СlO)₂ + СаСl₂ + 2Н₂О (1)

Хлорная известь представляет собой смесь гипохлорита кальция – до 57%, хлорида кальция – до 8 %, гидроксида кальция – до 30 %, примесей неорганических соединений – до 5 % и воды – до 2 %.

Технологический процесс производства хлорной извести включает следующие стадии /2/:

1) получение пушонки гашением обожженной извести;

2) получение хлорной извести хлорированием пушонки;

3) фасовка хлорной извести.

На стадии получения пушонки производится обжиг известняка СаСО₃ в печи:

СаСО₃ СаO + CО₂ (2)

Обожженная известь СаО поступает на гашение водой в гасители:

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂ (3)

Гашеная известь Са(ОН)₂, приготовленная в виде порошка (пушонка) поступает в хлораторы на хлорирование, откуда полученная хлорная известь направляется на фасовку.

Процесс производства хлорной извести сопровождается выбросами в атмосферу пыли известняка, негашеной извести, пушонки, хлорной извести, а также дымовых газов и хлора.

1.1.2. Характеристика выбросов в атмосферу

Характеристика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу производства хлорной извести ОАО “Химпром” за 2000 год приведена в таблице 1 /3/.

Таблица 1

Характеристика выбросов в атмосферу производства хлорной извести

Наименование загрязняющих веществ	Кол-во от всех ис- точников, т/год	Выброше- но без очистки, т/год	Поступило на очистку, т/год	Уловлено, т/год	Всего выброшено в атмосферу, т/год	ПДВ, т/год
Известняк СаСО₃	584,525	-	584,525	570,110	14,415	65,54
Известь СаО	238,181	1,197	236,984	232,927	5,254	36,566
Пушонка Са(ОН)₂	167,021	-	167,021	162,960	4,061	42,925
Хлорная известь	136,203	0,219	135,984	132,158	4,045	25,245
Хлор Сl₂	66,829	-	66,829	65,750	1,079	9,965
СО	-	-	-	-	-	465,1
NO₂	-	-	-	-	-	0,155

1.1.3. Очистка выбросов в атмосферу

Пыль, образующаяся при загрузке известняка в бункер и печь для обжига и выгрузке обожженной извести из печи в бункер, вместе с дымовыми газами подается в циклоны для очистки.

Воздух, запыленный хлорной известью при ее фасовке, также очищается в циклонах.

Пыль, выделяющаяся при транспортировке негашеной извести, отсасывается с помощью вытяжных зонтов и направляется в орошаемую водой абсорбционную колонну, где улавливается с образованием известкового молока. Туда же производится отсос пыли из бункеров. Очищенный воздух выбрасывается в атмосферу.

Для очистки воздуха от пыли пушонки установлены циклоны, где воздух частично очищается от пыли, а затем направляется в абсорбционную колонну, орошаемую известковым молоком, после чего выбрасывается в атмосферу.

Абгазы, образующиеся в хлораторах и содержащие хлор, пыль пушонки и хлорной извести, направляются в систему очистки, схема которой представлена на рис.1 /2/.

Отходящие газы В атмосферу

Очищенные газы

Циркуляци- 6 Циркуляционный

онный 2 раствор

раствор

3 7

Раствор Na₂SO₃ (заправка)

Вода (заправка)

5 4 11

Раствор Na₂SO₃

10 9

Рис.1. Схема очистки отходящих абгазов производства хлорной извести:

1,6 – вентиляторы; 2 – скруббер Вентури; 3 – фазоразделитель; 4,11 – циркуляционные емкости; 5,10,12 – насосы; 7 – абсорбционная колонна;

8 – мешалка; 9 – приемный резервуар

Отходящие из хлораторов абгазы, содержащие непрореагировавший хлор, пыль пушонки, хлорной извести и водяные пары, вентилятором 1 подаются в скруббер Вентури 2 (7 шт.) и фазоразделитель 3 (7 шт.).

Улавливание пыли пушонки, водяных паров и хлора происходит в скруббере Вентури 2 циркуляционным раствором, который подается из циркуляционной емкости 4 (2 шт.), предварительно заправленной водой, центробежным насосом 5 по схеме: емкость – насос – скруббер – емкость. Водяные пары и пыль пушонки поглощаются водой с образованием известкового молока, с которым взаимодействует хлор с образованием хлорида кальция CaCl₂ и гипохлорита кальция Ca(ClO)₂ по реакции (1).

В фазоразделителе 3 происходит разделение жидкой и газообразной фаз. Жидкая фаза стекает в циркуляционную емкость 4, а абгазы вентилятором 6 подаются в абсорбционную насадочную колонну 7 (2 шт.).

При достижении в циркуляционном растворе массовой концентрации гипохлорита кальция до 90 г/л, циркуляционный раствор откачивается в емкость с мешалкой 8 (2 шт.), где происходит обезвреживание гипохлорита кальция раствором сульфита натрия Na₂SO₃, подаваемым из приемного резервуара 9 насосом 10, а циркуляционная емкость 4 заполняется водой.

Улавливание хлора и хлорной извести в абсорбционной колонне 7 осуществляется абсорбцией раствором сульфита натрия Na₂SO₃ по реакции:

2Сl₂ + Na₂SO₃ + 2H₂O = 2HCl + H₂SO₄ + 2NaCl (4)

Раствором Na₂SO₃ заправляется циркуляционная емкость 11 (2 шт.) и производится циркуляция раствора по схеме: емкость – насос – абсорбционная колонна – емкость.

Отработанный циркуляционный раствор из емкости 11 подается в мешалку 8 на обезвреживание.

1.2. Выбросы в атмосферу производства карбида кальция

1.2.1. Условия образования выбросов в атмосферу

Производство карбида кальция СаС₂ в ОАО “Химпром” основано на взаимодействии обожженной извести СаО с углеродистым материалом – коксом С при нагревании в электрической печи:

СаО + 3С = СаС₂ + СО (5)

Карбид кальция применяется для получения ацетилена и в других целях.

Технологический процесс производства карбида кальция состоит из следующих стадий /4/:

1) подготовка, транспортировка и хранение сырья;

2) приготовление и транспортировка шихты;

3) получение карбида кальция;

4) охлаждение, кристаллизация, сортировка и упаковка карбида кальция.

Обожженная известь из печей для обжига известняка подается на дробление в дробилку, затем поступает в двухситный грохот для рассева на фракции и ковшовыми конвейерами передается в бункера хранения извести.

Для приготовления шихты кокс дробится на дробилке, а затем сушится в сушильном барабане за счет протягивания топочных газов, образующихся при сгорании природного газа с воздухом в горелке, через сушильный барабан. Просушенный кокс собирается в бункере сухого кокса, откуда поступает в бункеры хранения.

Дозировка шихты в шихтовые бункеры производится весовыми дозаторами, расположенными под бункерами хранения извести и кокса. На 1000 кг извести подается 670-800 кг кокса.

Процессы дробления, просеивания, транспортирования, загрузки и выгрузки извести и кокса сопровождаются выделениями пыли.

Процесс образования карбида кальция осуществляется в электрической печи, куда с помощью загрузочных устройств из шихтовых бункеров поступает шихта, при температуре 1800-2300 ^оС. Зоны электрических дуг в ванне электрической печи закрыты сверху слоем шихтового материала, причем уровень шихты на колошнике печи должен поддерживаться на 10 см ниже верхнего гребня газоулавливающих воронок. По мере схода прогретой шихты в зону реакции производится подсыпка свежей шихты. Для ввода электротока в ванну служат самоспекающиеся электроды.

Жидкий карбид кальция выводится из ванны электрической печи в охлаждаемый водой стальной барабан, где происходит его охлаждение и кристаллизация.

В результате реакции карбидообразования в ванне карбидной печи образуется реакционный газ, в состав которого входят, % об.: СО – не менее 55, Н₂ – не более 12, СО₂ – не более 10, О₂ – не более 1.

На колошнике под зонтом карбидной печи и при сливе карбида кальция из летки печи образуются дымовые газы, содержащие пыль извести и кокса, золу, оксид углерода СО, диоксид углерода СО₂, диоксид азота NO₂ и сернистый ангидрид SO₂.

1.2.2. Характеристика выбросов в атмосферу

Характеристика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу производства карбида кальция ОАО “Химпром” за 2000 год приведена в таблице 2 /5/:

Таблица 2

Характеристика выбросов в атмосферу производства карбида кальция

Наименование загрязняющих веществ	Кол-во от всех ис- точников, т/год	Выброше- но без очистки, т/год	Поступило на очистку, т/год	Уловлено, т/год	Всего выброшено в атмосферу, т/год	ПДВ, т/год
Кокс	1510,873	1,730	1509,143	926,935	583,938	903,181
Известь CаО	2533,316	-	2533,316	1513,128	1020,189	1373,44
Карбид кальция	278,922	6,966	271,956	135,826	143,096	315,811
СО	15313,099	9,349	15303,73	15279,0	34,095	105,303
NO₂	104,588	104,588	-	-	104,588	35,6572
SO₂	9,683	9,683	-	-	9,683	9,9079

1.2.3. Очистка выбросов в атмосферу

Пыль извести и кокса, выделяющаяся в воздух производственных помещений при проведении процессов дробления, просеивания, транспорти-рования, загрузки и выгрузки, системами вентиляции выбрасывается в атмосферу без очистки.

Дымовые газы, образующиеся при сушке кокса, отсасываются из сушильного барабана дымососом и проходят очистку от коксовой пыли в вихревом пылеуловителе, принцип действия которого основан на том, что два вихревых пылевых потока направлены навстречу друг другу по спиральным траекториям, за счет чего происходит взаимное гашение кинетической энергии пылевых частиц и их осаждение. Осажденная коксовая пыль собирается в бункере, откуда передается в отделение приготовления шихты. Очищенные от пыли дымовые газы по газоходу направляются в дымовую трубу.

1.2.3.1. Очистка реакционного газа

Для отбора реакционного газа из ванны карбидной печи, его охлаждения и очистки смонтирована установка очистки реакционного газа, работающая по принципу мокрой очистки (рис.2) /4/.

Из ванны карбидной печи реакционный газ, содержащий СО, Н₂, СО₂, О₂, N₂, а также пыль извести и кокса, под действием вакуума, создаваемого в системе очистки дезинтегратором 9, поступает в газоулавливающие воронки 1 (2 шт.), соединенные со специальными водоохлаждаемыми газоящиками 2.

Газоящики имеют воздушки (на схеме не показаны), которые предназ-начены для выброса реакционного газа при остановках карбидной печи во время ремонта.

Для исключения подсоса воздуха в систему очистки реакционного газа через воздушки при работающей системе на воздушках установлены шиберы с песочными затворами, которые при работе системы очистки газа постоянно засыпаны известковой мелочью. Шиберы могут быть открыты только при отключении установки очистки реакционного газа.

Из газоящиков 2 газ поступает в прямоточные скрубберы 3 (2 шт.) диаметром 1000 мм и высотой 5100 мм, которые орошаются водой через форсунки с целью охлаждения газа и предварительной очистки его от пыли.

Из прямоточных скрубберов газ по соединительному газоходу поступает в противоточные скрубберы 4 (2 шт.) диаметром 1000 мм и высотой 4920 мм, также орошаемые водой через форсунки. Прямоточный и противоточный скрубберы имеют общую ванну 5 объемом 10 м³, которая служит для сбора загрязненных вод, а во время остановок печи выполняет роль гидрозатвора. Загрязненные воды из ванны направляются на очистку.

Из каждого газоящика газ поступает в свою пару скрубберов. Противоточные скрубберы 4 каждой пары соединены общим коллектором, по которому газ направляется в скруббер-пылеотделитель 6 диаметром 1600 мм, в котором заканчивается грубая очистка от пыли. Для более эффективной очистки газа внутри скруббера-пылеотделителя установлены специальные тарелки, обеспечивающие водяную завесу на пути газа. Загрязненная вода из скруббера-пылеотделителя сливается в кессон и поступает на очистку. Степень грубой очистки около 90 %.

Реакционный газ К поз.8

Вода Вода Вода

2 3 4 6

1 Вода

Ванна карбидной печи

Загрязненные воды Загрязненные воды Вода на слив

на очистку на очистку

На факел

От поз.7 Очищенный газ 13

В топку котла-

8 Вода 10 11 утилизатора

Вода 9 Вода

Вода Загрязненная Вода Вода

Слив вода на очистку Слив Слив

Рис.2. Схема очистки реакционного газа производства карбида кальция:

1 – газоулавливающая воронка; 2 – газоящик; 3 – прямоточный скруббер;

4 – противоточный скруббер; 5 – ванна; 6 – скруббер-пылеотделитель; 7 – двойной гидрозатвор; 8 – гидрозатвор дезинтегратора; 9 – дезинтегратор;

10 – каплеотбойник; 11 – гидрозатвор; 12 – влагоотделитель; 13 – расши-рительная камера; 14 - огнепреградитель

Из скруббера-пылеотделителя 6 газ по газопроводу поступает в двойной гидрозатвор 7, состоящий из двух секций и соединенный с гидрозатворами 8 дезинтеграторов. Каждая секция имеет изолированную подачу и слив воды.

Через гидрозатвор 7 газ поступает в дезинтегратор 9, на ротор которого через специальные форсунки подается оборотная вода. При большой скорости вращения ротора вода разбрызгивается, образуя туман, при прохождении сквозь который и происходит тонкая очистка газа. Загрязненная вода поступает в систему очистки сточных вод. Таким образом, дезинтегратор выполняет двойную роль: создает в системе необходимый вакуум и производит тонкую очистку газа. В системе установлены два дезинтегратора производительностью 1750 м³/ч и 6000 м³/ч, один из которых резервный.

Очищенный в дезинтеграторе газ проходит через каплеотбойник 10 (2 шт.) диаметром 1000 мм и объемом 1,5 м³, где происходит его очистка от брызг воды, и гидрозатвор 11 и направляется во влагоотделитель 12 диаметром 1000 мм и объемом 3,38 м³, заполненный насадкой из керамических колец.

Из влагоотделителя газ поступает в расширительную камеру 13 (2 шт.) диаметром 920 мм и высотой 1750 мм, снабженную разрывной мембраной, а затем через огнепреградитель 14, имеющий насадку из стальных колец 40 50 мм, – в топку котла-утилизатора.

При отсутствии необходимости подачи реакционного газа в топку котла-утилизатора он может подаваться в ствол факела. Розжиг факела производится с помощью электрозапальника.

Величина вакуума в системе регулируется задвижкой, установленной над каплеотбойником 10 работающего дезинтегратора. Необходимость уменьшения или увеличения вакуума определяется температурой дымовых газов и составом отбираемого газа.

Ввиду того, что газоящики забиваются пылью, их чистка производится не менее двух раз в смену путем продувания инертным газом.

1.2.3.2. Очистка дымовых газов карбидной печи

Дымовые газы, образующиеся на колошнике под вытяжным зонтом карбидной печи и при сливе карбида кальция из летки печи, направляются на установку очистки дымовых газов в пылеуловители ПУ-2200 (6 шт.), в основе принципа работы которых лежит вихревой эффект закрученных в одном направлении потоков, движущихся навстречу друг другу (рис.3) /4/.

Пылеуловитель ПУ-2200 включает три пылеконцентратора – один выносной и два встроенных, предназначенных для разделения пылегазовой смеси на два потока: высококонцентрированный и низкоконцентрированный.

Установка работает следующим образом.

Дымовые и леточные газы, содержащие пыль извести и кокса, золу, СО, СО₂, NO₂, SO₂, из-под вытяжного зонта карбидной печи и от летки с температурой до 200 ^оС отсасываются дымососом 1 (6 шт.) и по газоходу поступают в выносной концентратор (6 шт.), в котором разделяются на два потока. Высококонцентрированный (первичный) пылегазовый поток направляется во второй концентратор 3, встроенный в нижнюю часть пылеуловителя, а низкоконцентрированный (вторичный) – через тангенциальный патрубок в сепарационную камеру (4), размещенную в верхней части пылеуловителя.

Очищенные газы В атмосферу

Дымовые газы

Пыль

3 2

Карбидная печь

7 6

На вывоз

Рис.3. Схема очистки дымовых газов производства карбида кальция:

1 – дымосос; 2 – выносной концентратор; 3,5 – встроенные концентраторы;

4 – сепарационная камера; 6 – дымовая труба; 7 – пылевой бункер

Встроенный концентратор 3 предназначен для отделения сконцентрированных твердых частиц и осаждения их в бункерной части пылеуловителя.

В сепарационной камере 4 пылеуловителя вторичный и частично очищенный первичный потоки движутся навстречу друг другу, закрученные в одном направлении. В ней осуществляется тонкая очистка газа от взвешенных частиц.

Встроенный концентратор 5 предназначен для отделения неуловленных частиц в сепарационной камере. Очищенные газы через выходной патрубок пылеуловителя и дымовую трубу 6 диаметром 5 м и высотой 120 м выбрасываются в атмосферу.

Из бункера пылеуловителя постоянно отсасывается дымососом 1 определенное количество газа для создания условий оседания частиц.

Уловленная пыль из бункерной части пылеуловителя транспортируется с помощью сжатого воздуха в пылевой бункер 7 объемом 45 м³, откуда периодически выгружается в автоцементовоз и отправляется потребителю.

1.3. Выбросы в атмосферу производства метиленхлорида

1.3.1. Условия образования выбросов в атмосферу

Метиленхлорид СН₂Сl₂ производится ОАО “Химпром” методом объемно-термического хлорирования метана. Применяется как растворитель эфиров, жиров, смол, каучука, в производстве пластмасс, в холодильном деле, для извлечения эфирных масел.

Хлорирование метана проводится в аппаратах объемного типа (хлораторах) при температуре 480-520 ^оС и давлении до 0,07 МПа. При хлорировании метана образуются четыре хлорпроизводных: хлористый метил СН₃Cl, метиленхлорид СН₂Cl₂, хлороформ СНСl₃, четыреххлористый углерод СCl₄. Кроме того, возможно образование хлорпроизводных этана: хлористого этила С₂Н₅Cl и 1,2-дихлорэтана С₂Н₄Сl₂.

Процесс производства метиленхлорида состоит из следующих стадий /6/:

1) подготовка сырья – очистка метана;

2) получение хлорметанов:

а) хлорирование метана;

б) абсорбция хлористого водорода;

в) очистка реакционного газа;

г) компримирование реакционного газа;

д) конденсация хлорметанов из реакционного газа;

е) адсорбция хлорметанов из части циркуляционного газа;

3) ректификация жидких хлорметанов:

а) выделение хлористого метила;

б) выделение товарного метиленхлорида;

в) выделение “попутного” хлороформа;

г) перегонка кубовой жидкости.

Очистка метана от примесей осуществляется в контактных аппаратах, загруженных никель-хромовым катализатором, при температуре 350 ^оС и давлении 0,15 МПа в присутствии водорода, подаваемого в контактный аппарат вместе с метаном в соотношении 1:(8-12). Для подогрева смеси метана и водорода в подогревателе используются дымовые газы, получаемые при сжигании топливного метана в печи.

Свежезасыпанный катализатор в контактном аппарате восстанавливается водородом, нагретым дымовыми газами в подогревателе, поступающим в количестве 300-600 м³/ч при температуре 350 ^оС в течение 2-7 суток.

На хлорирование в хлораторы поступает смесь циркуляционного газа, содержащего СН₄, СН₃Cl, СН₂Cl₂, СНCl₃, СCl₄, С₂Н₄Cl₂, N₂, СО₂, О₂, Н₂ и Н₂О, очищенного метана и хлора. Хлораторы нагреваются до режимной температуры сжиганием водорода в реакционной зоне. Выходящий из хлораторов реакционный газ имеет следующий состав: СН₄, СН₃Cl, СН₂Cl₂, СНCl₃, СCl₄, С₂Н₄Cl₂, N₂, СО₂, О₂, Н₂, Н₂О, НСl.

Содержащийся в составе реакционного газа хлористый водород НСl (20,7% вес.), мешает дальнейшему ведению технологического процесса из-за своей коррозионности, в связи с чем реакционный газ подвергается очистке от НСl отмывкой соляной кислотой и водой с получением крепкой соляной кислоты и нейтрализацией раствором щелочи NaOH. После нейтрализации производится сушка реакционного газа 94% серной кислотой Н₂SO₄.

Система компримирования предназначена для создания с помощью компрессоров давления реакционного газа, необходимого для конденсации хлорметанов, а также обеспечения циркуляции газов для повторного хлорирования.

Конденсация хлорметанов осуществляется методом глубокого охлаждения реакционного газа до температуры -30 – -45 ^оС в аммиачных конденсаторах. Жидкие хлорметаны отделяются от несконденсировавшегося (циркуляционного) газа и направляются для разделения на ректификацию, а циркуляционный газ – на хлорирование.

Часть циркуляционного газа направляется в систему адсорбции хлорметанов для освобождения от избытка “инертов” (N₂, СО₂, О₂).

Соляная кислота, образовавшаяся на стадии абсорбции хлористого водорода (абгазная соляная кислота), подвергается очистке от органических примесей и поступает на установку для получения хлористого водорода методом отпарки (десорбции) с последующей осушкой.

1.3.2. Характеристика выбросов в атмосферу

Характеристика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу производства метиленхлорида ОАО “Химпром” за 2000 год приведена в таблице 3 /7/.

Таблица 3

Характеристика выбросов в атмосферу производства метиленхлорида

Наименование загрязняющих веществ	Кол-во от всех ис- точников, т/год	Выброшено без очистки, т/год	Поступило на очистку, т/год	Уловлено, т/год	Всего выброшено в атмосферу, т/год	ПДВ, т/год
СН₃Сl	980,739	23,835	956,904	936,325	44,414	89,411
СН₂Сl₂	765,635	12,281	753,354	742,883	22,752	39,062
СНСl₃	371,668	17,668	354,0	347,824	23,844	40,209
ССl₄	39,461	12,856	26,605	25,737	13,724	30,086
НСl	44,191	42,942	1,249	0,408	43,783	42,581
NH₃	0,597	0,597	-	-	0,597	5,927
SO₃	3,560	-	3,560	3,471	0,089	0,149
Cl₂	0,616	0,616	-	-	0,616	0,616
СН₃ОН	2,50	0,020	2,48	2,48	0,020	0,750
СН₄	707,182	707,182	-	-	707.182	2450,8

1.3.3. Очистка выбросов в атмосферу

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в производстве метиленхлорида в значительной степени предупреждаются применением системы санитарного вакуума и системы рециркуляции газа, в которой часть циркуляционного газа отводится на адсорбцию хлорметанов с последующим их выделением и возвращением в линию циркуляционного газа для очистки от избытка “инертов”.

Предупреждение выбросов реакционного газа в атмосферу из работающих хлораторов при срабатывании разрывных мембран, в случае превышения давления 0,1 МПа, достигается перекрытием подачи хлора и циркуляционного газа и сбросом давления на вакуум-систему через щелочную ловушку.

Водород, используемый для восстановления свежезасыпанного катализатора, затем выбрасывается в атмосферу через огнепреградитель и выхлопную трубу на факел (свечу) в количестве 72000 м³/месяц.

В период вывода системы очистки метана на рабочий режим, а также при кратковременных остановках системы хлорирования происходят выбросы в атмосферу смеси водорода и метана до 10000 м³/месяц через свечу.

Для предотвращения выброса катализаторной пыли в атмосферу при восстановлении катализатора предусмотрена очистка выбрасываемого газа в циклоне диаметром 200 мм.

Дымовые газы, образующиеся при сжигании топливного метана в печи, после использования отсасываются дымососом и без очистки выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу.

Кислые абгазы производства хлористого водорода подвергаются очистке на установке нейтрализации.

1.3.3.1. Система санитарного вакуума

Выбросы абгазов, содержащих СН₄, СН₃Cl, СН₂Cl₂, СНCl₃, СCl₄, С₂Н₄Cl₂

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
Печатается по решению редакционно-издательского совета	\|	В химической и нефтехимической промышленности

Поделиться с друзьями:

Дата добавления: 2018-11-11; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 660 | Нарушение авторских прав

Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

1882 -

| 1555 -