1Исходные данные. 1. Исходные данные
 Скачать 75.71 Kb.
|
|
1.Исходные данные
Целью работы является выбор оптимальной системы очистки воздуха. 2.Особенности загрязнителей: вредное воздействие на человека и окружающую среду Этилцеллозольв. Это этиловый эфир этиленгликоля. В литературе это вещество может также называться 2-этоксиэтанолом, 2-бутоксиэтанолом, этилгликолем, целлозольвом. Формула записывается как C4H10O2 или в структурном виде: C2H5OCH2CH2OH. Реагент производят из оксида этилена и чистого (без воды) этанола. Прозрачная и легкоподвижная жидкость без цвета, с характерным запахом спирта и гликоля. Водорастворима, в нормальных условиях легко растворяется практически во всех органических растворителях в любых соотношениях. Горит, может самовоспламеняться. Образует взрывоопасные смеси с воздухом. Токсична. Химические свойства аналогичны свойствам этиленгликоля и простых эфиров. Целлозольв химически стабилен и малоактивен. Не вступает в реакции со щелочными металлами. Взаимодействует с кислородом, бурно реагирует с алюминием, сильными кислотами и щелочами. Относится к 3-му классу опасности для человека. Токсичен для окружающей среды. При проглатывании и вдыхании вызывает тяжелые отравления. При регулярном вдыхании паров или аэрозолей появляется раздражение слизистых органов дыхания, головокружение, слабость, тошнота и рвота, расстройства нервной системы, заболевания кожи, почек, печени. Реактив способен негативно влиять на функцию воспроизводства и развитие плода. На предприятиях работа с веществом требует большой осторожности. Первый допуск к работе возможен только после того, как сотрудник прошел инструктаж. В производственном помещении должен осуществляться постоянный мониторинг ПДК этилгликоля в воздухе. Помещение в обязательном порядке оснащают принудительной вентиляцией. Используемое оборудование должно быть герметичным. Работники снабжаются средствами защиты от любого контакта кожи и органов дыхания с реактивом. Возгорание этилгликоля тушат водой, углекислотными и пенными огнетушителями. Хранят и перевозят реагент в закрытых неоцинкованных стальных емкостях (бочки, цистерны) с фторопластовыми прокладками, обеспечивающими герметичность. Тара должна быть промаркирована знаками опасности «Т» (токсично), «Герметичная упаковка», «Беречь от нагрева». Хранят на закрытых, затемненных складах, предназначенных для хранения горючих веществ. Толуол. Толуол (метилбензол) – это прозрачная жидкость с резким характерным запахом. Толуол не смешивается с водой, легко воспламеняется и горит коптящим пламенем, а также не вступает в реакции с кислотами и основаниями. Это продукт переработки нефти. Впервые был получен из толуанского бальзамала, который привезли из города Толу, отсюда и название – толуол. Пары толуола токсичны. Они несут опасность для человека в том случае, если длительно вдыхать вещества, содержащие толуол или если работать с такими веществами без надлежащей защиты. В остальных случаях толуол безопасен и имеет широкую сферу применения. Это вещество производят в больших количествах, так как сфера его применения очень обширна. Изготавливают толуол как самостоятельный продукт, в качестве сырья и добавок для других продуктов. Химическое вещество – толуол не столь токсичен, как бензол. Именно поэтому его сфера применения так обширна. Он используется в органическом синтезе, в парфюмерно – косметологической, военной, топливной, фармацевтической, лакокрасочной промышленности. Толуол есть в свободной продаже и его можно использовать в быту, как разбавитель. 3.Обзор наиболее часто применяемых методов очистки воздуха от загрязнителей воздуха. Одной из актуальных проблем на сегодняшний день является очистка воздуха от различного рода загряз-нителей. Как раз от их физико-химических свойств необходимо исходить при выборе того или иного мето-да очистки. Рассмотрим основные современные способы удаления загрязняющих веществ из воздушной среды. Механическая очистка. Сущность данного метода заключается в механической фильтрации частиц при прохождении воздуха через специальные материалы, поры которых способны пропускать воздушный по-ток, но при этом удерживать загрязнителя. От размера пор, ячеек фильтрующего материала зависит ско-рость и эффективность фильтрации. Чем больше размер, тем быстрее протекает процесс очистки, но эф-фективность его ниже при этом. Следовательно, перед выбором данного метода очистки необходимо изу-чить дисперсность загрязняющих веществ среды, в которой он будет применяться. Это позволит произво-дить очистку в пределах требуемой степени эффективности и за минимальный период времени. Электрический метод очистки. Данный метод применим для мелкодисперсных частиц. В электрических фильтрах создается электрическое поле, при прохождении через которое частица заряжается и осаждается на электроде. Основными преимуществами данного метода является его высокая эффективность, простота конструкции, легкость в эксплуатации – нет необходимости в периодической замене элементов очистки. Адсорбционный метод основан на химической очистке от газообразных загрязнителей. Воздух контакти-рует с поверхностью активированного угля, в процессе чего загрязняющие вещества осаждаются на ней. Данный метод в основном применим при удалении неприятных запахов и вредных веществ. Минусом яв-ляется необходимость систематической замены фильтрующего элемента. Фотокаталитическая очистка является одним из самых перспективных и эффективных методов очистки на сегодняшний день. Главное его преимущество — разложение опасных и вредных веществ на безвредные воду, углекислый газ и кислород. Взаимодействие катализатора и ультрафиолетовой лампы приводит к взаимодействию на молекулярном уровне загрязнителей и поверхности катализатора. Фотокаталитические фильтры абсолютно безвредны и не требуют замены очищающих элементов, что делает их использование безопасным и весьма выгодным. Зачастую, высокой эффективности очистки можно добиться только при комплексном использовании мето-дов, так как в реальных условиях воздух загрязнен как механическими частицами, так и газообразными. 4.Выбор наиболее оптимальной системы очистки воздуха. Наиболее подходящим устройством для очистки воздуха от толлуола и этилцеллозольва является газоконвектор. Газоконвертор — класс оборудования, использующего плазменную каталитическую технологию.  Газоконвертор – это промышленное оборудование, предназначенное для очистки воздуха от газообразных веществ и их запахов путем конверсии этих веществ в безвредные или менее вредные на молекулярном уровне. Конверсия газов — это переработка газов с целью изменения состава исходной газовой смеси. Основной функцией газоконвертора является конверсия вредных органических и неорганических газообразных веществ в безвредные СО2, Н2О и другие менее вредные вещества. В газоконверторе используется ряд технологий очистки воздуха и запатентованные технические решения, такие как плазменная ячейка, газоразрядный модуль установки очистки газов, электростатический фильтр и другие. Источник питания газоконвертора – устройство, питающее с помощью армированных высоковольтных проводов плазменные ячейки газоконвертора. Напряжение питания плазменных ячеек может достигать значения 20 кВ. В результате данное оборудование входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ). Принцип действия. Принцип действия плазменных блоков Газоконверторов основан на комбинированном воздействии объёмного барьерно-стриммерного разряда мультирезонансной частоты, озона, атмосферного кислорода и катализатора на молекулы газообразных загрязнений. Под воздействием этого и других физико-химических факторов происходит разрушение молекул запахов и их окисление до безвредных СО2 и Н2О (т.е. до углекислого газа и воды). Молекулы газов, проходя через объемный коронный разряд в плазменных ячейках, подвергаются бомбардировке электронами, разогнанными в магнитном электрическом поле и имеющими кинетическую энергию порядка 19 эВ, за счет чего происходит распад молекул на атомарные составляющие: углерод, водород, кислород. Так же при прохождении загрязненного воздуха через плазменные ячейки бомбардировке подвергаются молекулы кислорода, в процессе чего происходит образование озона. При дальнейшем распаде молекул, озон, который происходит под воздействием ультрафиолетового излучения плазменных ячеек, происходит образование радикалов кислорода О3→О2+О-, этот радикал кислорода и взаимодействует с образовавшимися углеродом и водородом образуя углекислый газ и воду. Для увеличения скорости распада молекул озона и соответственно окисления углерода и водорода применяется катализатор разложения озона на основе оксида марганца, оксида титана и оксида алюминия. Для финальной очистки легко разлагаемых органических веществ, вместо катализатора используется сорбент, эффективно поглощающий остаточные концентрации. Для удобства монтажа и эксплуатации, газоконверторы изготавливают в виде канальных модулей. Модуль-газоконвертор называют газоразрядным модулем, или рядом плазменных ячеек, которые в зависимости от концентрации нежелательных газов устанавливаются последовательно друг за другом. Количество плазменных ячеек в одном ряду устанавливается исходя из объема очищаемого воздуха Плазменная ячейка является основным рабочим элементом газоконвертора, ее конструкция постоянно совершенствуется и на сегодняшний день газоконверторы комплектуются плазменными ячейками третьего поколения. Газоконвертор максимально эффективен в очистке воздуха от газов тогда, когда для этого созданы условия, для чего установка комплектуется модулем подготовки воздуха (предфильтром) и модулем сорбционной, либо каталитической очистки. Модули подготовки воздуха устанавливаются до газоразрядных модулей и при необходимости выполняют следующие функции: Осушение влажного воздуха и пара Подогрев охлажденного воздуха Конденсация и отвод излишков влаги Улавливание пыли Улавливание клейких веществ Улавливание маслянистых веществ Улавливание аэрозольных веществ Охлаждение перегретого воздуха Гашение искр Сорбционный или каталитический модуль устанавливается после газоразрядного модуля (газоконвертора) и представляет собой типовой канальный блок с разборными кассетами, в которых находятся гранулы катализатора. Химический состав, объем, структура и размер гранул катализатора меняется в зависимости от очищаемых газов, а расположение кассет обеспечивает максимально большое пятно контакта катализатора с проходящим через него воздухом и создает минимальное аэродинамическое сопротивление. Таким образом, установка газоразрядного типа или газоконвертор в стандартном исполнении состоит из модуля подготовки воздуха, модуля плазменной очистки воздуха – газоконвертора, каталитического модуля, модуля высоковольтного питания и пульта управления. Питание газоконвертора осуществляется при помощи малогабаритного модуля высоковольтного питания, защищенного от некачественного заземления и коротких замыканий. Управление газоконвертором осуществляется при помощи компактного пульта дистанционного управления, соответствующего всем требованиям ПУЭ. Совместно с проектировщиками мы реализуем любые схемы автоматики. На пульт управления выведены функции пуска и остановки установки, основные сигнальные лампы отсутствия потока воздуха и загрязнения установки. Пульт управления является дистанционным, напряжение 24 Вт. Вывод Плюсы эксплуатации газоразрядного оборудования: создает минимальное аэродинамическое сопротивление; легкий демонтаж; полная информационная поддержка на всех этапах сотрудничества. |