Газдарды термиялық зарасыздандыру

Егер ластағыш зат оңай тотығатын болса, мысалы, бояудағы немесе шегінді газдағы ерітінділер цехындағы көмірсутектердің буы, онда оларды жою газдарды жағу жолы арқылы жүзеге асады, көмірсутектерді жағу кезінде көміртегі диоксиді мен су, органикалық сульфидтерді жағу кезінде күкірт диоксиді мен су пайда болады.

Әдістің артықшылығы:

- шлам шаруашылығының жоқтығы;

- жоғары тиімділік;

- қызмет етудің оңайлығы;

- толық автоматтандырудың мүмкіндігі;

- тазалаудың салыстырмалы төменгі құны.

Кемшіліктері:

- жану кезінде бастапқы газ шығарындыларынан (бұл галогенге, фосфор және күкіртке қатысты) уыттылығы көп есе артатын реакция өнімдері пайда болуы мүмкін;

- жанғыш заттар қоспасы оттекпен жарылғаш қоспалар (қоспадағы жанғыш заттар концентрациясы жарылғыштықтың төменгі шекарасының 25% -нан көп болмауы керек) түзетінін ескеру керектігі;

-шығарындылардағытасымалдау қозғалыс бағытында кенет өзгеріс жерлерінде жиналуы мүмкін шайыр мен жанғыш шаңдардың болуын, оладың авариялық жағдайда жалындауға алып келуін ескеру керектігі.

Қалдықтарды термиялық зарарсыздандыратын қондырғыға келесі талаптар қойылады:

- басқа аралық және соңғы зиянды өнімдердің пайда болуын болдырмайтын жанудың толықтығы;

- жанудың түтінсіздігі;

- лақтырылып тасталатын газдардың құрамының және шығының өзгеруі кезінде жану технологиялық процесінің тұрақтылығы;

- жарылу қауіпсіздігі;

- шу мен жарықтық санитарлық норма шегінде болуы керек.

Термиялық зарасыздандырудың жану шарты мен процестің технологиялық рәсімделуіне байланысты екі әдісін қолданады: шырақты құрылғыларда және әртүрлі құрылымдағы пештерде (оттық).

Пештерде жағу (тұйық кеңістікте) газдардағы жағылатын қоспаның құрамы жетіспегенде (газ ағындарының аз жылу шығару қабілеті) қолданылады. Сонымен қатар жану температурасына дейін газ ағынын алдын ала қыздырып отыру керек немесе жанармай қосып отыру керек.

Оттықтағы термиялық зарарсыздандыру құрылғысы келесі топтарға бөлінеді: камералы пештер; газдарды араластырудың циклондық қағидатын қолданатын пештер; газдарды сорғалатып араластыратын пештер; технологиялық оттықтарда шығарындыларды зарарсыздандыру жүйесі; шығарындыларды термиялық зарарсыздандырудың регенеративті қондырғылары; шығарындыларды зарарсыздандырудың біріктірілген қондырғылары.

Әдетте камералық пештер (6.15-сурет) екі камераға бөлінген: жану камерасы және түтіндікке өтетін араласу камерасы. Газдардың пеште оның үлкен көлемдерімен шартталған біраз уақыт (3,5 c дейін) болуына және едәуір жоғарғы температурасына (850°С көбірек) қарамастан, пеште зарарсыздандырудың керекті деңгейі жүзеге аспайды.

 

Сурет 6.15 - Құрамында фенол бар заттарды зарарсыздандыратын пеш:

1-жанарғысы; 2-оттық; 3 - жарылғышқақпақ; 4-бұрылғыш қақпақ; 5- балауызды арақабырғалар; 6-түтінді құбыр; 7-газдық; 8-араластыру камерасы;

9-терезе; 10-арақабырға.

Құрамында оттек бар шығарындыларды, шығарындыны тотықтырғыш түрінде беру жолы арқылы қазандықты оттықта және басқа технологиялық агрегатта термиялық зарарсыздандыру процесі мақсатты түрде жүргізіледі. Сонымен қатар шығарындыларды тікелей қазандық жанарғысына немесе жану аймағына берілуі мүмкін. Жанармайдың толық жануға керекті ауаның жетіспейтін саны үшін берілуінің алдында шығарындыға технологиялық агрегат қосады. Сонымен қатар шапшаң коррозия және қазандық ПӘК-і біраз азаюы болуы мүмкін. Бірақта ПӘК мәні СО жануы кезіндегі қосымша жылумен теңесуі мүмкін. Бұны қолдануға болатын технологиялық агрегаттарға ТЭЦ қазандықтары жатады.

Газдарды термиялық зарарсыздандыру үшін регенеративті жылу алмастырғыштарды пайдаланатын пештер келешегі бар және экономикалық тиімді болып табылады. Мұндай пештер жану камерасынан және екі немесе бірнеше регенеративті саптама қабатынан 4 тұрады. Зарасыздандырылған газдың қондырғыдан (қақпақ 1, келте құбыр 2 және 3) реверсивті қозғалуы нәтижесінен саптама қабаттары жану өнімдерімен қыза отырып, шоғырланған жылуды зарарсыздандырылған газға беретін (6.16-сурет) саптама көмегіменжылуды пайдалануды қамтамасыз етеді.

Факельді қондырғыларды жану кезінде газ тәрізді немесе сұйық жанармай қолданылады. Сонымен қатар стехиометриялық санынан 10-15%-ға көп оттектің артық мөлшері керек. Әдетте факельді қондырғыларда бірыңғай газдарды, метан, пропан және басқа көмірсутектерді жағады. Бұл жағдайда жандырушы қондырғы газ жүретін темір құбырда орнатылған жанарғысын қосады. Факель жалыны түтіндемеуі (көмір және cутектің төменгі қатынасында көмірсутектерді жағу кезінде) үшін бу түріндегі су қосады. Бұл ретте сутек және СО пайда болатын көмірсутектің су буымен реакциясы жүзеге асады.

 

Сурет 6.16 - Пайдаланылған газдарды вертикальды саптамалармен техникалық жағуға арналған құрылғы.

1-қақпақтар; 2,3-келте құбыр; 4-саптама; 5-камера; 6-жылудан оқшауланған корпус; 7-арақабырғалар; 8-араластырғыш түтік; 9- жанарғы; 10-терезе.

 

Жану сипатына байланысты факельді қондырғылар үш түрге бөлінеді: жанатын газ бен ауа жану аймағынан тыс алдын ала араластырылатын факельдер; жану кезінде жанатын газ бен оттек қосылатын факельдер; алдын ала оттектің бір бөлігі жанып жатқан газбен араластырылады, жетіспейтін оттек қоршаған ортадан түсетін біріктірілген факельдер.

Факельді жанарғының орналасу тәсіліне байланысты қондырғылар биіктікті және жер бетіндегі болады. Биіктіктегі қондырғыларды жанарғы факельді құбырдың жоғарғы жағында орналасқан және жану өнімдері тікелей атмосфераға түседі. Жер бетіндегі қондырғыда жанарғы жерден азғантай қашықтықта орналасқан, ал жану өнімдері атмосфераға түтін құбыры арқылы шығарылады.

Қондырғылар қысымға байланысты төмен (0,2 мПа дейін) қысымды және жоғары (0,2 мПа жоғары) қысымды қондырғылар болып бөлінеді.

Жұмыстың периодтылығына байланысты олар периодты және тұрақты әсерлі болуы мүмкін, ал орналасу жеріне байланысты бөлек тұратын және техникалық қондырғыларда орналастырылған.

Жануға түсетін газдың құрамына байланысты қондырғылар құрғақ және ылғалды болып бөлінеді. Ылғалды газ құрамындағысу буы және ауыр көмірсутектерді жағуға арналған, ал құрғақ 0°C температурада молекулалық массасы 45 кем емес көмірсутектердің құрғақ буын жағу үшін арналған.

6.17-суретте факельді қондырғылардың бір нұсқасы берілген. Лақтырылған газдар сепаратор 1 арқылы жануға факельді құбырға 2 бағытталады. Сепаратордан конденсат өндіріске қайта келеді немесе гидробекітпе 5 арқылы канализацияға ағызады. Факельді құбырды табиғи газ қосылатын кезекші 3 және тұтандырғыш 4 жанарғылармен жабдықтайды. Мұндай схемада факельді құбыр бөлек немесе техникалық қондырғыда құрастырылуы мүмкін. Факельді қондырғының негізгі бөлігі ­ факельді құбыр мен жанарғы. Жанарғының бір нұсқасы (Вентури пысылдауығымен жанарғы) 6.18-суретте көрсетілген. Мұндай қондырғы газды түтінді пайда болғызбай жұтуға негізделген. Бұл жанарғыда жалын желтартқыш тор арқылы тұрақтанады. Факельді жанарғыны ыстыққа төзімді бетонмен футерлеу немесе ыстыққа төзімді темірден жасау керек.

 

 

.17-сурет. Факельді қондырғы құрылғысы 1-cепаратор; 2-факельді құбыр; 3- кезекші жанарғылар; 4- тұтандырғыш жанарғылар; 5-гидробекітпе.

6.18-сурет. Вентури пысылдауығымен факельді жанарғы. 1-электротұтандырғыш; 2-жанармай газының құбыры; 3-кезекші жанарғы; 4-пироланды құбыр; 5-тұтандырғыш балауыз; 6-футеровка;7-ыстыққа төзімді темірден жасалған сақина; 8- жалынды тұрақтандыру үшін желтартқыш тор; 9- отты кедергілеу торы.

Есептеулер көрсеткендей ауаның керекті санын көтеру үшін газ ағының жылдамдығы жарық жылдамдығына жақындауы керек. Сондықтан да әдетте тәжірибеде газды бүрікку үшін бүріккі айналасына буды жоғары жылдамдықпен беретін пысылдауықтар қойылады, бұл жану тәсілінің негізгі кемшіліктерінің бірі болып табылатын факельдің үлкен шуына алып келеді.