очистка атмосферных выбросов при гидрохимической

ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
К.К. ЧУЛЬДУМ, Б.К. КАРА-САЛ
(ТУВИКОПР СО РАН, КЫЗЫЛ)
ОЧИСТКА АТМОСФЕРНЫХ ВЫБРОСОВ
ПРИ ГИДРОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ СЫРЬЯ
В технологических линиях гидрохимической переработки минерального и техногенного
сырья, основанной на кислотном выщелачивании при высоких температурах с последующим осаждением продуктов выщелачивания щелочами, фильтрацией и перекачкой продуктов переработки, вследствие испарения реагентов при различных химических процессах образуются вредные пары, пылевидные и волокнистые выделения, загрязняющие атмосферу, поэтому такие линии должны быть оборудованы системой
вентиляции и аспирации, а выбрасываемый в атмосферу воздух неоходимо дополнительно очищать от вредных примесей.
Проблемы очистки атмосферных выбросов исследовались нами на научнопроизводственной базе ТувИКОПР СО РАН на опытно-промышленной гидрохимической установке при перерабтке, в частности, отходов асбестового производства (Каминский и др., 2010).
Выпускаемые промышленностью ионообменные и ионитные фильтры ориентированы на очистку узких классов загрязнений, требуют периодической замены фильтрующего элемента, что приводит к высоким эксплуатационным затратам, имеют относительно высокое аэродинамическое сопротивление (как следствие — высокое энергопотребление) и изначально высокую стоимость.
Фото 1. Установка ПГУ–1500
Рисунок 1. Принципиальная схема установки ПГУ
137
CHEMICAL AND TECHNOLOGICAL ASPECTS OF NATURAL RESOURCES USE
В состав системы аспирации опытно-промышленной установки гидрохимической переработки минерального сырья ПГУ–1500 (фото 1) входит установка пылегазоулавливания,
разработанная сотрудниками ТувИКОПР СО РАН и ИХТТМ СО РАН (Новосибирск).
Цель разработки — повышение эффективности очистки выбросов и увеличение гибкости переориентации установки на очистку различных загрязнений в условиях опытных испытаний технологий гидрохимической переработки сырья. Установка (рис. 1)
предназначена для очистки выбрасываемого в атмосферу воздуха от частиц пыли,
нейтрализации кислотных паров, выделяющихся при кислотном выщелачивании и
растворения других вредных примесей в нейтрализующем, орошающем или ионообменном растворе.
Установка ПГУ изготовлена из стали 12Х18Н10Т и состоит из корпуса (см. рис. 1,
поз. 1), эжектора (поз. 3) и циклона (поз. 2). Удаляемый из технологических зон воздушный поток поступает во всасывающую камеру эжектора, куда прямоточно откачиваемому воздуху через форсунку (поз. 4) под высоким давлением и скоростью подаётся нейтрализующий раствор посредством химического центробежного насоса (поз. 5).
Исходя из сопла, жидкость интенсивно распыляется в конфузоре и исходит из диффузора эжектора за счёт высокой турбулентности потока капель жидкости, образования
большой поверхности обмена между удаляемым воздушным потоком и нейтрализующим раствором. При этом происходит эффективная абсорбция содержащихся в газовой фазе пыли, кислотных паров и вредных примесей. Этот эффект усиливается соударением и углублением воздушно-капельного скоростного потока в поверхность
нейтрализующего раствора. Циклон предназначен для отделения жидкой фазы от выбрасываемого в атмосферу очищенного воздуха. Завихритель циклона выполнен в
виде профилированных тангенциальных направляющих, установленных в кольцевой
плоскости, а нижний конус циклона утоплен в нейтрализующий раствор. Нейтрализующий раствор периодически заменяется, для чего установка оборудована патрубками
слива и ввода раствора. Состав раствора зависит от вида очищаемых примесей в
воздухе и может состоять как из обычной технологической воды (для пылеудаления),
так и щелочного или кислого раствора.
Технические характеристики установки ПГУ–1500: производительность по очищаемому воздуху — 1500 м3/ч; производительность насоса — 10–12 м3/ч; материал изделия — сталь 12Х18Н10Т; масса — 160 кг.
Благодаря использованию коррозионностойких материалов, а также возможности
применения нейтрализующих и орошающих растворов различного состава, установка
ПГУ универсальна и может быть рекомендована для очистки воздушных выбросов при
проведении опытно-промышленных работ с различными материалами и реагентами.
ЛИТЕРАТУРА
Каминский Ю.Д., Полугрудов А.В., Манзырыкчы Х.Б. Технология переработки техногенного сырья — отходов асбестового производства // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья:
Материалы Междунар. науч.-техн. конф. (13–17.04.2010 г.), проводимой в рамках Уральской горнопром.
декады (12–21.04.2010 г., Екатеринбург). – Екатеринбург: Изд-во «Форт Диалог-Исеть», 2010. – С. 325.
138