Система очистки производственных помещений от фенола
Фенол, содержащийся в воздухе производственных помещений, оказывает вредное воздействие на человеческий организм, вызывая тяжелые отравления. Удельный ущерб предприятию из-за заболеваний, вызванных выбросами фенола, изменяется от 465 до 23250 p/год при варьировании концентрации в пределах 0,3—1,05 мг;/м3 [11.
В отраслевой научно-исследовательской лаборатории «Охрана атмосферного воздуха» Министерства путей сообщения СССР разработан модуль системы рециркуляции и очистки воздуха производственных помещений, содержащих выбросы фенола. Модуль устанавливается на выходе технологической линии отвода фенолформальдегидных смесей от источника их образования. Система может монтироваться как вне производственного помещения, так и непосредственно в нем.
Модуль системы рециркуляции и очистки воздуха содержит вентилятор и собственно очиститель, состоящий из устройств электростатической обработки и нейтрализации газа и источника питания.
Устройство электростатической обработки представляет собой сочетание коронирующих пилообразных и осадительных электродов, выполненных в виде стержней малого диаметра. Потребляемая устройством мощность — 1 кВт на 1000 м3 очищаемого воздуха. Возникающий в межэлектродном пространстве разряд способствует ионизации молекул кислорода, молекул воды и фенола с их диссоциацией на ионы кислорода, гидроксильную группу и двуокись углерода. Одновременно образуется некоторое количество сильного окислителя — озона, что все вместе обусловливает полную деструкцию и конверсию молекулы фенола на 6С02+ЗН20. За каждым единичным короноразрядным каскадом располагается устройство нейтрализации продуктов разложения фенола и увлажнения воздуха, которое представляет собой развитую осадительную поверхность, выполненную из гидрофильного материала, постоянно смачиваемую водой с добавлением окислителя. Подача воды регулируется дросселированием.
Число каскадов, состоящих из короноразрядного узла и нейтрализатора, в системе очистки может быть разным и опреде-
ляется исходным содержанием фенола в воздухе производственного помещения. Каскады очистки, токоведущие части и устройство подачи воды располагаются внутри корпуса, выполненного из диэлектрического материала (текстолита).
Все основные технические решения защищены авторскими свидетельствами СССР [2, 3].
При испытании системы НИИ гигиены и санитарии г. Новосибирска провел санитарно-химические исследования по нейтрализации фенола в воздушной среде производственных помещений двумя способами: спектрофотометрически по цветной реакции на СФ-46 [41 и хромотографией в тонком слое.
Результаты исследований показали, что при включении системы в технологическую линию удаления фенола от источника его образования содержание фенола в воздухе производственных помещений снижается в 3—4 раза. При исходных концентрациях 1—1,4 мг/м3 содержание фенола на выходе соответствовало ПДК=0,5 мг/м3 (ГОСТ 12.1.005—76), при исходных концентрациях около 0,5 мг/л на выходе были обнаружены лишь следы фенола. При содержании фенола на входе в пределах 0,3—0,4 мг/м3 его миграции в воздухе не обнаруживалось.[2]—
Во время работы систем с 1—3 каскадами очистки определялся уровень шума. При работе системы шум характеризуется как высокочастотный. Допустимый уровень его в помещениях составляет 75—85 дБ. Уровень шума, создаваемого системой, в два раза ниже предельно допустимого. Увеличение количества каскадов приводит лишь к небольшому возрастанию шума, а так как наиболее эффективным напряжением является 10—11 кВ, то даже при пропорциональном возрастании шума имеется еще возможность увеличить их число в два с половиной раза.
Система испытана на образование побочных ингредиентов. На выходе системы выявлены следы озона и окислов азота:
койцейтрацию озона по применяющейся методике, рассчитанной на его определение в присутствии окислов азота, установить не удалось. Известно, что запах озона начинает ощущаться при концентрации, в 50 раз меньшей предельно допустимой (0,1 мс/м3). Окислы азота при работе всех трех каскадов на оптимальном рабочем напряжении 10—И кВ не обнаружены. Лишь при работе трех каскадов при напряжении на электродах 18—20 кВ в наиболее интенсивном режиме (напряженность электрического поля при относительной влажности выше 70% — 5—5,6 кВ/см) обнаружена концентрация окислов азота 2— 2,4 мг/м3, что в два раза ниже уровня ПДК (5 мг/м3).
Необходимо указать на высокую стабильность работы системы. Даже при наиболее интенсивных режимах работы искровых пробоев не наблюдалось, следов коррозии на электродах не было. Это свидетельствует о возможности длительной бесперебойной эксплуатации системы даже при повышенной относительной влажности.
Разработанный экспериментальный опытно-промышленный модуль системы нейтрализации фенолформальдегидных ГазойЫХ включений в производственных помещениях позволяет снизить концентрацию фенола на выходе системы после трех каскадов до уровня ПДК и ниже.
Модуль системы нейтрализации практически бесшумен в работе и надежен в эксплуатации. Система озонирует воздух в пределах ниже санитарной нормы. Окислов азота на выходе системы при использовании рабочих напряжений (10—И кВ) не обнаружено.
Разработаны системы, состоящие из модулей, производительностью 5, 20, 50 и 100 тыс. м3/ч.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Жуков Ю. И. Экономические проблемы охраны окружающей среды. — М.: Знание, 1981.
2. А. с. 1127635 СССР, МКИЗ В 03 С 3/00. Электрофильтр / Г. Е. М е — лиди, В. Ф. Федоров// Открытия. Изобретения. 1984. №45.
3. А. с. 1278031 СССР, МКИЗ В 03 С 3/00. Электрофильтр / Г. Е. Me — лид и, Н. В. Евдокимов // Открытия. Изобретения. 1986. № 47.
4. Санитарно-химический контроль воздуха промышленных предприятий. — М.: Медицина, 1982.