ОЧИСТКА ВЫБРОСОВ ОТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ С ПОМОЩЬЮ ОЗОНАТОРА

Автор: Минаева Н.А., Ганнова Ю.Н.
Источник:Сучасні проблеми екології та геотехнологій - 2013 / Матерiали ХХ Всеукраїнської наукової конференцiї студентів, магістрів та аспiрантiв — Житомир, ЖДТУ — 2013, с. 87.

Выбросы от промышленных предприятий увеличиваются с каждым годом на несколько процентов. Воздух большого города по химическому составу значительно отличается от чистого лесного воздуха. Это вызвано выбросами автотранспорта, котельных и промышленных предприятий, которые содержат такой набор газов: сернистый газ, оксиды азота, угарный газ, формальдегид и другие вредные вещества.

Озонирование считается экологически чистой технологией очистки, основанная на использовании мощного окислителя — озона. Озон вырабатывается из кислорода, содержащегося в атмосферном воздухе и после взаимодействия с загрязняющими химическими и микробиологическими веществами превращается в обычный кислород. Все продукты озонирования являются более безвредными для человека.

Озонированием можно обезвреживать выбросы, которые содержат следующие загрязняющие вещества: ароматические углеводороды, сернистый ангидрид, сероводород, оксид углерода, окислы азота, формальдегид.

Генератор озона (озонатор) — устройство для получения озона (O₃). Озон является аллотропной модификацией кислорода, содержащей в молекуле три атома кислорода. В большинстве случаев исходным веществом для синтеза озона выступает молекулярный кислород (O₂), а сам процесс описывается уравнением 3O₂ — 2O₃. Эта реакция является эндотермичной и легко обратимой. Поэтому, на практике применяется комплекс мер, способствующих максимальному смещению её равновесия в сторону целевого продукта.

В настоящее время в промышленных условиях озон получают 2-мя способами:

Получая озон при помощи УФ-облучения происходит следующее: воздух, содержащий кислород или очищенный кислород пропускают через специальную камеру, где под воздействием коротковолнового УФ-облучения молекула кислорода диссоциирует на 2 атома и затем образуется озон путем слияния атома и целой молекулы кислорода (в кабинетах физиотерапии запах озона сопровождает известную многим процедуру кварцевания).

Метод применяется весьма ограниченно, потому что концентрации получаемого озона не превышают 0,1 % по массе, что недостаточно для эффективной очистки и обеззараживания воды в промышленных условиях.

Способ получения озона электросинтезом в коронном разряде является самым надежным и эффективным из всех известных и поэтому получил наибольшее распространение в промышленных условиях. Отличается оптимальным соотношением энергетических затрат к концентрации вырабатываемого озона.

Коронный разряд (корона — слабое голубовато-фиолетовое свечение) возникает в газе в сильно неоднородном электрическом поле между двумя электродами — высоковольтным и заземленным, разделенными зазором (разрядный промежуток) и диэлектриком.

Озон образуется в результате диссоциации молекулы кислорода в результате воздействия энергии электронов, движущихся между электродами через разрядный промежуток. Концентрация озона зависит от величины напряжения, его частоты, толщины диэлектрика, величины диэлектрической постоянной, а также от концентрации кислорода в рабочем газе, определяемой типом рабочего газа — осушенный или неосушенный воздух, кислород, а также давлением рабочего газа в разрядном промежутке.

Эффективность очистки выбросов от вредных газообразных соединений и болезнетворных микроорганизмов с помощью промышленного озонатора воздуха составляет более 80 %.

Обезвреживание промышленных выбросов озонированием является перспективным методом очистки. Установки нашли применение в европейских странах и в России, однако в Украине практически не применяются генераторы озона. Нами ведутся работы по практическому использованию озонаторов на предприятиях Донецка и Донецкой области и экспериментальному подтверждению их эффективности.