Способ удаления паров растворителей из промышленных газов

 

Использование: в технологии очистки промышленных газов от паров растворителей охлаждением. Сущность изобретения: промышленные газы перед подачей на охлаждение с помощью диафрагмы делят на два потока, один из которых направляют в вытяжной шкаф, а другой после охлаждения возвращают в вытяжной шкаф. 1 ил.

Изобретение относится к очистке промышленных газов и воздуха производственных помещений от паров растворителей и может быть использовано в металлургической, химической и машиностроительной отраслях промышленности.

Известен способ удаления паров растворителей из воздуха, включающий адсорбцию паров с помощью активированного угля [1] Недостатком данного способа является то, что не исключен вынос некоторого количества растворителя в окружающую среду, кроме того, уголь, насытившийся адсорбированными растворителями приходится регенерировать, что также создает проблему связывания вновь выделяющихся паров растворителей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ удаления паров растворителей из выбрасываемых промышленных газов, который сводится к ступенчатому, т. е. в несколько приемов, охлаждению выбрасываемых газов, которое приводит к получению воды и примесей в жидком состоянии [2] Несмотря на очевидные преимущества (выделение растворителей в жидком виде) данный способ не обеспечивает предотвращения выброса части несконденсировавшихся паров, так как очищенный воздух выбрасывается непосредственно в атмосферу.

Задача изобретения создание нового способа удаления паров растворителей из промышленных газов, способствующего улучшению санитарно-гигиенических условий труда и экологической обстановки в районе предприятия.

Техническим результатом, который достигается при использовании изобретения, является снижение выброса паров растворителей.

Технический результат обеспечивается способом удаления паров растворителей из промышленных газов, включающим охлаждение газов, выходящих из вытяжного шкафа, с получением воды и растворителей в жидком состоянии, отличающийся тем, что перед подачей на охлаждение газы разделяют на два потока с помощью диафрагмы, один из которых направляют в вытяжной шкаф, а другой поток после охлаждения возвращают в вытяжной шкаф.

Замыкание потока газов, содержащий пары растворителей, выходящих из технологической цепочки, а именно из вытяжного шкафа, исключает их выброс в атмосферу, а отвод в систему охлаждения лишь части газов (с последующим возвратом их в основной замкнутый поток) обуславливает большее время конденсации и более полное удаление паров. При многократном прохождении газов через систему охлаждения достигается более полная их очистка, что улучшает санитарно-гигиенические условия и экологию в районе предприятия.

Отличие предлагаемого способа от прототипа заключается в том, что перед подачей на охлаждение газы разделяют на два потока с помощью диафрагмы, один из которых направляют в вытяжной шкаф, а другой поток после охлаждения возвращают в вытяжной шкаф (в данном конкретном случае сушильный шкаф).

На чертеже показана схема осуществления способа.

На чертеже обозначено: 1 сушильный шкаф, в который помещают окрашенные изделия 2. В верхней части шкафа 1 вытяжной зонт 3 и вентилятор 4, которые с системой газопроводов 5 образуют замкнутую систему газооборота. В газопроводе 5, на выходе его из сушильного шкафа 1, вставлена диафрагма 6 с отверстием для выделения потока газа по отводным трубам 7 и 7' к холодильнику 8. Сконденсированный растворитель направляется в сборник 9, из которого периодически удаляется. Газ, очищенный от растворителей, возвращается в замкнутую систему (в сушильный шкаф 1). Вода к охладителю подается по трубопроводу 10.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

При сушке окрашенных изделий 2 в сушильном шкафу 1 выделяются пары растворителей (ацетона и уайт-спирита) суммарной концентрацией 26,2 г/м³. Эти газы вентилятором 4 отсасываются из сушильного шкафа 1. На выходе из сушильного шкафа 1 в газопроводе 5 установлена диафрагма 6, с помощью которой поток газов делится на два потока: один из которых идет по газопроводу 5 через вентилятор 4 и по газопроводу попадает в сушильный шкаф 1, т.е. совершает циркуляцию по замкнутому циклу, другой поток газов отделяемый диафрагмой 6 по отводной трубе 7 направляется в холодильник 8, в котором пары растворителей конденсируются при охлаждении. Диафрагма 6 является местным сопротивлением потоку газа, следовательно, в отводной трубе 7 давление газа возрастает (из-за воздействия диафрагмы 6) и увеличивается концентрация паров растворителей на единицу объема газа. При отводе части газа в холодильник, имеющий сечение значительно меньшее, чем сечение трубы, по которой циркулирует поток, охватывающий сушильный шкаф, происходит увеличение концентрации паров растворителя согласно зависимости C₂/C₁ S₁/S₂ где C₁ и C₂ соответственно концентрация паров растворителя в замкнутом потоке и в газах, поступающих в холодильник; S₁ и S₂ сечение труб, соответственно замыкающих поток газов и направляющих их в холодильник.

Доля газов, направляемых в холодильник V₂/V₁ (из условия достижения концентрации насыщения в холодильнике) определяется из условия.

V₂/V₁ K C_н/C₁, где V₁ и V₂ объемы газов, пропускаемые по замкнутому контуру и сквозь холодильник, замеренные при нормальном давлении, м³; С_н концентрация насыщения паров растворителя, при которой происходит выпадание росы, г/м³; К коэффициент, зависящий от температуры и вида растворителя.

Газы, очищенные от паров растворителей и воды, из холодильника 8 возвращают в замкнутый цикл по отводной трубе 7' в газопровод 5 после диафрагмы. Конденсат растворителей выводится в сборник 9, из которого они вновь направляются в технологический процесс.

Данный способ очистки газов исключает выброс растворителя в атмосферу. Количество газа, направляемого на очистку в охладитель 8, может регулироваться подбором размера отверстия в диафрагме 6 и краном на отводной трубе 7.

Результаты экспериментов по предлагаемому способу и известному способу (прототипу) помещены в таблице.

Обозначения, показанные в таблице, следующие: С₁ и С₂ соответственно суммарная концентрация растворителей (г/м³) в сушильной камере и на выходе из холодильника (в случае предлагаемого способа после завершения процесса конденсации в холодильнике 25-30 мин); Е₁ и Е₂ извлечение растворителей (суммарное) в конденсат и в выбрасываемый воздух, (%), при этом извлечение растворителей определялось путем взвешивания сконденсировавшихся растворителей.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить выброс паров растворителей в атмосферу, что значительно улучшает санитарно-гигиеническую обстановку на рабочих местах.

Формула изобретения

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПАРОВ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗОВ, включающий охлаждение газов, выходящих из вытяжного шкафа, с получением воды и растворителей в жидком состоянии, отличающийся тем, что перед подачей на охлаждение газы разделяют на два потока с помощью диафрагмы, один из которых направляют в вытяжной шкаф, а другой поток после охлаждения возвращают в вытяжной шкаф.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2