ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ МЕТОДОМ ОЗОНУВАННЯ

Автор: Н.О. Мінаєва, Ю.М. Ганнова
Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів - 2014 / Матерiали ХХIV Всеукраїнської наукової конференцiї аспiрантiв і студентів. — Донецьк, ДонНТУ — 2014, Том 1, с. 11-13.

В доповіді була описана можливість застосування озонування для очищення промислових газів. Також приведені отримані експериментальні дані. Виходячи з цих даних зроблено висновок про подальшу роботу за цим питанням.

Ключові слова: ОЗОНУВАННЯ, ПРОМИСЛОВИЙ ВИКИД, ОЗОН, ГЕНЕРАТОР ОЗОНУ, ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ, ФЕНОЛ.

The possibility of the gas cleaning process by ozonation has been described in the report. Also, the experimental data was given here. Based on this data, what is required to do in future.

Keywords: OZONATION, INDUSTRIAL EMISSIONS, OZONE, OZONE GENERATOR, GAS CLEANING, PHENOL

Забруднення атмосфери промисловими викидами є однією з найважливіших проблем у сучасному світі. Воно має шкідливу дію на людей, тварин, рослини, ґрунт, будівлі і споруди, знижує прозорість атмосфери, підвищує вологість повітря, збільшує число днів з туманами, зменшує видимість, викликає корозію металевих виробів. З цього випливає, що необхідно приймати термінові заходи щодо запобігання викидів забруднюючих речовин в атмосферу [1].

Озонування відхідних газів є екологічно чистим методом очищення. Воно засноване на сильних окисних властивостях озону. Даним методом можливо очищати гази від органічних речовин таких, як фенол, формальдегід, толуол, ксилол, розчинники, а також продуктів неповного згоряння таких, як сірчистого ангідриду, окису азоту, окису вуглецю і деяких інших сполук.

Озонатор (генератор озону) — прилад, що виробляє озон з кисню, що міститься в атмосферному повітрі. Очищення може проводитись при атмосферному тиску [2].

Принципова схема озонування газоповітряного потоку наведена на рис. 1.

Ефективність очищення хімічних забруднень може становити до 99,9 %, залежно від концентрації забруднюючих речовин та потужності озонатору.

Розглянуті вище передумови озонування газоповітряної суміші газів викликають необхідність проведення експериментальних досліджень в області застосування методу озонування при очищенні промислових газів.

Тому була поставлена задача експериментально дослідити процес очищення промислових викидів методом озонування.

Був виготовлений озонатор за схемою, приведеною на рисунку 2.

Виготовлений озонатор представлений на рисунку 3.

Експериментально озонатор випробувався в умовах виробництва на підприємстві Донецьке учбово-виробниче об’єднання Електроапарат Українського товариства сліпих. Апарат був установлений в аспіраційну систему від джерела викиду Преса гідравлічні.

На пресовій ділянці з таблеток фенопласту виготовлюються патрони для ламп, розетки, вилки і інші електровироби: в кубла підігрітої пресформи укладаються таблетки, включається прес і під дією тиску з визначеною для кожного виробу витримкою часу відбувається пресування деталей. За допомогою пристосувань деталі з пресформи витягуються.

У газах, що відходять з даного джерела викиду, спостерігаються викиди фенолу. Були проведені відбори проб у двох місцях: до озонатору та після нього. П’ять проб до очищення та п’ять проб після були проаналізовані для визначення концентрації фенолу. Вимірювання проводилось за методикою Методика виконання вимірювань масової концентрації фенолу в організованих викидах промислових стаціонарних джерел забруднення атмосферного повітря, що затверджена Державною екологічною інспекцією України.

Методика призначена для визначення масової концентрації фенолу в організованих викидах промислових стаціонарних джерел забруднення атмосферного повітря в діапазоні від 0,5 до 200 мг/м³ при температурі газопилового потоку до 250 °С.

Вимірювання вмісту фенолу виконувалось фотометричним методом.

Метод базується на взаємодії фенолу з діазотованим п-нітроаніліном в розчині натрію вуглекислого. При цьому утворюється сполука, яка забарвлює розчин в червоний колір. Результати проведення вимірювання приведені у таблиці 1 [3].

Таблиця 1 — Результати вимірювань

Газ на вході		Газ на виході		Забруднююча речовина		Середня концентрація речовини на вході в ГОУ, мг/м3	Середня концентрація речовини на виході з ГОУ, мг/м3	Ефективність очищення, %
Об’ємна витрата, м3/с	Температура, °С	Об’ємна витрата, м3/с	Температура, °С	Код	Найменування
2,05	18	2,09	14	1071	Фенол	2,6	2,1	20,8

На основі отриманих даних була обчислена ефективність роботи озонатору, що становить 20,8 %.

Ефективність є невисокою, що можна пояснити недостатньою потужністю самого апарату. Тобто надалі потрібне удосконалення конструкції озонатору для підвищення потужності, а в наслідок цього, і ефективності.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Данилов-Данильян, В.И. «Экология, охрана природы и экологическая безопасность» / В.И. Данилов-Данильян. – М.: МНЭПУ, 1997 – 268 с.
2. Минаева Н.А. Обезвреживание газових выбросов методом озонирования / Н.А. Минаева, Ю.Н. Ганнова // Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів / Збірка доповідей XXIII Всеукраінської наукової конференції аспірантів та студентів. Т. 1 – Донецьк: ДонНТУ, 2013 – с. 18-19.
3. Методика виконання вимірювань масової концентрації фенолу в організованих викидах промислових стаціонарних джерел забруднення атмосферного повітря. МВХ 08. 315-2001. – Х.: НДПІ «Енергосталь», 2001. – 12 с.