RU2077936C1 - Способ обезвреживания отходящих газов от полициклических ароматических углеводородов - Google Patents
Способ обезвреживания отходящих газов от полициклических ароматических углеводородов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2077936C1 RU2077936C1 RU92001851A RU92001851A RU2077936C1 RU 2077936 C1 RU2077936 C1 RU 2077936C1 RU 92001851 A RU92001851 A RU 92001851A RU 92001851 A RU92001851 A RU 92001851A RU 2077936 C1 RU2077936 C1 RU 2077936C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- exhaust gas
- detoxification
- polycyclic aromatic
- acid
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: коксохимическая, нефтехимическая, теплоэнергетическая и химическая промышленность. Сущность изобретения: отходящие производственные газы с примесями полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), в частности бенз(а)пирена облучают потоком ускоренных электронов в присутствии паров минеральной кислоты, например серной или азотной. Массовое соотношение кислоты и ПАУ равно (1-1,2):1. 1 табл.
Description
Изобретение относится к процессам радиационно-химической очистки отходящих газов. Оно предназначено для использования в коксохимической, нефтехимической, теплоэнергетической, химической, электродной и в других отраслях промышленности.
Отходящие газы вышеназванных производств содержат полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), в частности такие канцерогенные смолистые вещества, как пирен, бензапирен (БП), антрацен, хризен, флусантрен и другие ПАУ. Самым канцерогенным и трудноразлагаемым ПАУ является бензапирен, на содержание которого предъявляются очень жесткие требования. Так, в частности в СССР ПДК на бензапирен составляли 0,00015 мг/м3, а в США его присутствие вообще не допускается.
Известен способ очистки газа от органических углеродных соединений заключающийся в том, что газ, предварительно обогащенный водяным паром, облучают в реакторе в течение 2 мин ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 185 и 250 нм, выделяемыми УФ-лампой мощностью 40 100 Вт. За это время весь органический углерод превращается в диоксид углерода, который затем поглощают из газовой смеси твердым сорбентом [1]
Известный способ ввиду малой мощности применяемых УФ-ламп не позволяет организовать обезвреживания больших потоков отходящего газа (десятки и сотни м3/ч) на предприятиях коксохимической, нефтехимической, теплоэнергетической, химической промышленности и электродного производства.
Известный способ ввиду малой мощности применяемых УФ-ламп не позволяет организовать обезвреживания больших потоков отходящего газа (десятки и сотни м3/ч) на предприятиях коксохимической, нефтехимической, теплоэнергетической, химической промышленности и электродного производства.
Известен способ избирательного или одновременного отделения токсичных веществ от дымовых газов путем их обработки электронным лучем в несколько стадий, причем на каждой стадии используется слой ускоритель с перемешиванием дымовых газов между стадиями и в сумме набирают необходимую дозу облучения [2]
В этом способе используется технологический прием облучения газа ускоренными электронами, однако он не предназначен для обезвреживания газов от ПАУ. Кроме этого степень очистки газов от токсичных веществ зависит от количества последовательных стадий облучения. Это требует использования нескольких ускорителей электронов и повышает затраты на осуществление процесса, так как стоимость установки и эксплуатации одного ускорителя меньше, чем нескольких ускорителей на ту же суммарную мощность. Это же относится и к занимаемой площади.
В этом способе используется технологический прием облучения газа ускоренными электронами, однако он не предназначен для обезвреживания газов от ПАУ. Кроме этого степень очистки газов от токсичных веществ зависит от количества последовательных стадий облучения. Это требует использования нескольких ускорителей электронов и повышает затраты на осуществление процесса, так как стоимость установки и эксплуатации одного ускорителя меньше, чем нескольких ускорителей на ту же суммарную мощность. Это же относится и к занимаемой площади.
Известны термические способы обезвреживания отходящих газов обжиговый печей электродного производства, содержащих ПАУ, в том числе и 3,4-бензапирен, путем повышения температуры отходящих газов до 1150-1250 oC [3]
Такие процессы требуют большого расхода теплового энергии. Снизить расход тепловой энергии позволяют термокаталитические способы обезвреживания газа от ПАУ.
Такие процессы требуют большого расхода теплового энергии. Снизить расход тепловой энергии позволяют термокаталитические способы обезвреживания газа от ПАУ.
Известен способ очистки отходящих газов от углеводородов, включая ПАУ, окислением их до безвредных веществ, в котором окисление проводят на катализаторе. При этом катализатор, нанесенный на Al2O3, содержит Pt [4]
Однако каталитическому способу объективно присущи следующие недостатки: использование дорогостоящих и дефицитных катализаторов, необходимость затрат, связанных с их частой заменой и сложность конструкции термокаталитического реактора.
Однако каталитическому способу объективно присущи следующие недостатки: использование дорогостоящих и дефицитных катализаторов, необходимость затрат, связанных с их частой заменой и сложность конструкции термокаталитического реактора.
Изобретение направлено на решение задачи повышения степени обезвреживания газов от ПАУ более простым и дешевым способом.
Сущность изобретения заключается в способе обезвреживания отходящих газов от ПАУ путем окисления, в котором отходящий газ облучают потоком ускоренных электронов в присутствии паров минеральной кислоты, взятой в массовом соотношении к ПАУ, равном (1 1,2):1.
Благодаря одновременному совместному воздействию на вредные примеси, содержащиеся в очищаемом газе, двух технологических параметров воздействию потока электронов и паров кислот обеспечивается более глубокое разрушение ПАУ. Такой технологический результат достигается на более простых реакторных установках, не требующих дорогостоящих катализаторов и больших расходов тепловой энергии.
Для осуществления способа обезвреживаемый газ смешивают с одной из минеральных кислот серной, азотной или иной в соотношении кислоты и бензапирена равном (1 1,2) 1. Поскольку содержание ПАУ в массе газа очень мало, то кислота, введенная практически в таком количестве, будет присутствовать в газе в виде паров. Затем смесь (отходящий газ в присутствии паров минеральной кислоты) подают в реакторную камеру, где ее облучают потоком электронов с помощью ускорителя электронов. Вредные примеси под воздействием потока электронов и паров кислоты разрушаются и образуют безвредные соединения. Степень очистки газа от бензапирена при использовании одного ускорителя достигает 100% В результате в камере ПАУ подвергаются: - физическому воздействию на примеси потока электронов, благодаря чему вредные углеводороды переходят в ионное состояние и в присутствии кислорода в газовой смеси окисляются до простейших и безвредных соединений углекислоты и паров воды; химическому воздействию паров кислот на вредные примеси, благодаря чему из вредных углеводородов образуются относительно безвредные аэрозольные соединения. Например, в присутствии паров азотной и серной кислот фенол C6H5OH и бензапирен C2OH12 образуют следующие твердые соединения:
C6H5OH + HONO2 H2O + C6H5ONO2 (орто-нитрофенол)
C6H5OH + HOSO3H H2O + C6H5OSO3H (пара-сульфофенол)
C2OH12 + HONO2 H2O + C2OH11NO2 (три-нитробензпирен)
C2OH12 + HOSO3H H2O + C2OH11SO3H (три-сульфобензпирен)
Для эксперимента, газовую смесь, содержащую аэрозоли ПАУ, получали из каменноугольной смолы. Ее загружали в реакционный сосуд и нагревали до 300oC в нагревательной печи. При этой температуре смола отгоняется на 95 - 98%
В отходящих газах содержание смолистых веществ составляло 1-10 г/м3, содержание ПАУ 0,020 0,445 мг/м3. Полученный газ поступал в камеру смешения, куда дозировалась в количестве 0,024 0,445 мг/м3 одна из минеральных кислот серная, азотная, соляная. В камере смешения начинается химическое связывание содержащихся в газе вредных ПАУ. Смесь (газ с парами кислоты) со скоростью 5 7,6 м/с и температурой 30 - 60oC по газоходу поступает в камеру облучения, футерованную изнутри свинцовым листом толщиной 3 мм, где подвергается облучению потоком электронов. В качестве эмиттера электронов выступала газоразрядная электронная пушка, работающая на напряжении 110 120 кВ и силе тока 5 7 мА. Вредные примеси под воздействием потока электронов и паров кислот разрушаются и образуют безвредные и относительно безвредные соединения. На участках газохода на входе и выходе из реактора отбирают пробы газа и протягивают через фильтр АФА-ВП-20 со скоростью равной скорости газа в газоходе (для соблюдения условия изокинетичности). Осевшие на фильтре аэрозоли подвергали анализу на содержание 3,4-бензапирена. Результаты представлены в таблице. Из таблицы 1видно, что предлагаемый способ позволяет полностью очистить отходящие газы от самого канцерогенного вещества бензапирена.
C6H5OH + HONO2 H2O + C6H5ONO2 (орто-нитрофенол)
C6H5OH + HOSO3H H2O + C6H5OSO3H (пара-сульфофенол)
C2OH12 + HONO2 H2O + C2OH11NO2 (три-нитробензпирен)
C2OH12 + HOSO3H H2O + C2OH11SO3H (три-сульфобензпирен)
Для эксперимента, газовую смесь, содержащую аэрозоли ПАУ, получали из каменноугольной смолы. Ее загружали в реакционный сосуд и нагревали до 300oC в нагревательной печи. При этой температуре смола отгоняется на 95 - 98%
В отходящих газах содержание смолистых веществ составляло 1-10 г/м3, содержание ПАУ 0,020 0,445 мг/м3. Полученный газ поступал в камеру смешения, куда дозировалась в количестве 0,024 0,445 мг/м3 одна из минеральных кислот серная, азотная, соляная. В камере смешения начинается химическое связывание содержащихся в газе вредных ПАУ. Смесь (газ с парами кислоты) со скоростью 5 7,6 м/с и температурой 30 - 60oC по газоходу поступает в камеру облучения, футерованную изнутри свинцовым листом толщиной 3 мм, где подвергается облучению потоком электронов. В качестве эмиттера электронов выступала газоразрядная электронная пушка, работающая на напряжении 110 120 кВ и силе тока 5 7 мА. Вредные примеси под воздействием потока электронов и паров кислот разрушаются и образуют безвредные и относительно безвредные соединения. На участках газохода на входе и выходе из реактора отбирают пробы газа и протягивают через фильтр АФА-ВП-20 со скоростью равной скорости газа в газоходе (для соблюдения условия изокинетичности). Осевшие на фильтре аэрозоли подвергали анализу на содержание 3,4-бензапирена. Результаты представлены в таблице. Из таблицы 1видно, что предлагаемый способ позволяет полностью очистить отходящие газы от самого канцерогенного вещества бензапирена.
При соотношении кислоты к бензапирену равным 0,9:1 не удается достичь 100% -ной очистки: на выходе из реактора газ содержит бензапирен в количестве, превышающем ПДК в атмосфере (0,00015 мг/м3). Увеличение количества кислоты в облучаемой смеси до соотношения 1,3:1 нецелесообразно ввиду вторичного загрязнения отходящих газов кислотами. Предпочтительными кислотами являются кислородосодержащие серная и азотная.
Экспериментальные результаты обезвреживания газа 3,4-бензапирена предложенным способом приведены в таблице.
Claims (1)
- Способ обезвреживания отходящих газов от полициклических ароматических углеводородов путем окисления, отличающийся тем, что отходящий газ облучают потоком ускоренных электронов в присутствии паров минеральной кислоты, взятой в массовом соотношении к полициклическим ароматическим углеводородам, равном (1 1,2) 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92001851A RU2077936C1 (ru) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Способ обезвреживания отходящих газов от полициклических ароматических углеводородов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92001851A RU2077936C1 (ru) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Способ обезвреживания отходящих газов от полициклических ароматических углеводородов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92001851A RU92001851A (ru) | 1996-03-20 |
RU2077936C1 true RU2077936C1 (ru) | 1997-04-27 |
Family
ID=20130857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92001851A RU2077936C1 (ru) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | Способ обезвреживания отходящих газов от полициклических ароматических углеводородов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2077936C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468849C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-12-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" | Способ извлечения бензапирена из фильтра |
RU2520455C2 (ru) * | 2012-09-26 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ОАО "ВУХИН") | Способ получения изотропного пекового полукокса |
RU2541320C1 (ru) * | 2013-12-18 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена |
CN104383654A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 上海大学 | 用电子束辐照去除模拟路尘中苯并芘的方法 |
RU2567284C1 (ru) * | 2014-04-17 | 2015-11-10 | Максим Сергеевич Иваницкий | Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена |
-
1992
- 1992-10-22 RU RU92001851A patent/RU2077936C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Заявка ФРГ N 3541652, кл. B 01 D 53/00, 1987. 2. Заявка РСТ N WO 87/02597, кл. B 01 D 53/34, 1987. 3. Ковальчук Б.Ф. Очистка промышленных выбросов от смолистых веществ. - Химическое и нефтяное машиностроение, 1980, N 12, с.25 - 26. 4. Торопкина Г.Н. и др. Каталитические методы очистки воздуха от органических веществ. - М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1977, с.10. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468849C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-12-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" | Способ извлечения бензапирена из фильтра |
RU2520455C2 (ru) * | 2012-09-26 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ОАО "ВУХИН") | Способ получения изотропного пекового полукокса |
RU2541320C1 (ru) * | 2013-12-18 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена |
RU2567284C1 (ru) * | 2014-04-17 | 2015-11-10 | Максим Сергеевич Иваницкий | Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена |
CN104383654A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 上海大学 | 用电子束辐照去除模拟路尘中苯并芘的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3578215B2 (ja) | 有毒物無毒化装置及び方法 | |
US4650555A (en) | Method for corona discharge enhanced flue gas clean-up | |
CN109268851B (zh) | 一种微波驱动无极紫外联合催化燃烧处理VOCs气体的方法和设备 | |
US7198698B1 (en) | Method of photochemically removing ammonia from gas streams | |
US6139694A (en) | Method and apparatus utilizing ethanol in non-thermal plasma treatment of effluent gas | |
CN101069811A (zh) | 低温等离子体偶合光催化净化毒性物质的方法和装置 | |
US20060153749A1 (en) | Device for purifying used air containing harmful substances | |
CN108452646B (zh) | 等离子体协同电热筒网催化处理VOCs的装置和方法 | |
RU2077936C1 (ru) | Способ обезвреживания отходящих газов от полициклических ароматических углеводородов | |
US6770174B1 (en) | Photochemical system and method for removal for formaldehyde from industrial process emissions | |
US6118040A (en) | Method and apparatus for purifying a gaseous mixture including molecules and/or cells of toxic or polluting substances | |
KR101817907B1 (ko) | 유해 및 악취가스 제거장치 | |
CN110292854A (zh) | 一种脉冲等离子耦合双流化床催化降解VOCs的装置与方法 | |
US9393519B2 (en) | Waste disposal | |
KR102443712B1 (ko) | 간접형 플라즈마 반응기를 이용한 유해가스 및 악취제거장치 | |
RU2541320C1 (ru) | Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена | |
KR100454427B1 (ko) | 마이크로웨이브를 이용한 고효율 유해가스 정화장치 및 그 정화방법 | |
RU2286201C2 (ru) | Способ очистки газовых выбросов и устройство для его осуществления | |
RU2257256C1 (ru) | Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена | |
RU2567284C1 (ru) | Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена | |
WO2000069477A1 (en) | Process for preventing air pollution by using ultraviolet ray | |
CN218610946U (zh) | 一种印花热转移油墨烟气处理装置 | |
RU2636717C2 (ru) | Способ очистки газовых выбросов от полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена | |
KR100578356B1 (ko) | 저온 플라스마를 이용한 과플루오르화 화합물 함유 배가스처리 방법 및 그 장치 | |
CN214345475U (zh) | 一种低温等离子体和湿式洗涤联合去除VOCs的实验装置 |