Термическая нейтрализация вредных примесей
Методы термической нейтрализации вредных примесей имеют достаточно много преимуществ по сравнению с методами сорбции (рис.13.2).
Рис.13.2. Основные преимущества методов термической нейтрализации по сравнению с методами абсорбции и адсорбции
Различают:
- прямое сжигание при температуре 600…1200оС и более;
- термическое окисление (также при высоких температурах).
Отличие метода состоит в том, что первый процесс протекает самопроизвольно, а второй с добавлением воздуха (кислорода). Назначение методов состоит в том, чтобы превратить токсичные соединения в относительно менее вредные (или безвредные) продукты их сгорания (например, в СО2 и водяной пар Н2О), что отражается реакцией:
CnHn+O2→CO2+H2O
К сожалению, после сжигания порой требуется проводить вторую стадию очистки от СО2 и других компонентов. Следовательно, не всякие газовые примеси можно сжигать: 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. Кроме того, при температурах сжигания 1300оС и выше происходит образование вредных оксидов азота.
Прямое сжигание целесообразно применять в тех случаях, когда отходящие газы являются носителями теплоты, превышающей 50% общей теплоты сгорания.
Существует ряд конструктивных решений, позволяющих осуществлять сжигание, например:
- в факеле открытой топки (для сжигания отходов, с трудом поддающихся другим видам обработки);
- в замкнутой камере (камерном дожигателе);
- др.
Системы огневого обезвреживания обеспечивают эффективность очистки 0,9…0,99 в тех случаях, когда время пребывания вредностей в высокотемпературных зонах составляет не менее 0,5 с, а температура обезвреживания газов:
- содержащих углеводы не менее 500…600 оС;
- содержащих оксиды углерода – 600…750 оС.
Термическое окисление применяется при высокой температуре отходящих газов и недостаточном количестве кислорода и при концентрации горючих примесей, не обеспечивающей необходимую теплоту для поддержания пламени.
При проектировании устройств термического окисления необходимо учитывать такие факторы как: температурный режим, время окисления (0,3-0,8 с) и турбулентность.