Очистка газовых выбросов от мышьяксодержащих соединений

С.А. Сухоцкая, В.А. Семенова, И.И. Сизов, А.В. Куткин, Н.А. Костикова, М.В. Корольков
Государственный научный центр Российской Федерации Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии»,
г. Москва

Очистка газовых выбросов от мышьяксодержащих соединений по прежнему остается весьма актуальной задачей для химических и металлургических производств. Если очистка промышленных вентвыбросов от мышьяка в контактных аппаратах на активированных углях [1,2] или улавливании его в виде арсенатов железа жидким поглотителем [3] является решенной задачей, то очистка дымовых газов от печей термообезвреживания отходов и металлургических комбинатов по прежнему остается важной технологической и экологической проблемой.

Предложенная ФГУП «ГосНИИОХТ» технология очистки дымовых газов от мышьяка заключается в улавливании окислов мышьяка водным раствором гидроксида натрия и его последующая очистка реагентным методом. Принципиальная технологическая схема состоит из следующих основных стадий:

– резкое охлаждение дымовых газов с 1200…1400 °С до 85…90 °С с использованием водного раствора гидроксида натрия;

– «мокрая» система очистки газовых выбросов полностью исключающая попадание в атмосферу мышьяксодержащих соединений. Основными элементами «мокрой» очистки являются квенчер, сепаратор, радиально-поточный скруббер и два насадочных скруббера, орошаемых водным раствором гидроксида натрия и «мокрый» электрофильтр;

– реагентная очистка образующихся сточных вод, заключающаяся в переводе соединений мышьяка в нерастворимую форму, пригодную для длительного захоронения на полигонах установленного типа.

Для исключения выхода неочищенного дымового газа в производственные помещения вся установка по сжиганию должна работать в условиях разрежения, создаваемого дымососом. Очищенные дымовые газы выбрасываются через дымовую трубу.

Отработанные растворы из скрубберов подвергается реагентной очистке, которая состоит из следующих основных стадий:

- окисление отработанного абсорбента перекисью водорода (Н₂О₂) до соединений мышьяка As⁵⁺. Значения рН, поддерживается дозированием в систему известкового молока [Ca(OH)₂] и соляная кислота (HCl 30 %) до установки требуемого значения рН (4,0);

- формирование и выпадение осадка. В системе выпадения осадка в подаваемую сточную воду дозируется осадитель – хлорное железо (FeCl₃). Через контур измерения и регулировки рН дозируется соляная кислота (HCl 30 %) до установления требуемого значения рН = 1,5;

- нейтрализация. В системе нейтрализации при интенсивном перемешивании через контур измерения и регулировки рН дозируется известковое молоко [Ca(OH)₂] и соляная кислота (HCl 30 %) до установления заданного значения рН = 7,0. Для достижения лучшего и более быстрого осадкообразования к нейтрализованной сточной воде добавляется вспомогательное средство для флокуляции (полиакриламид). Доза составляет примерно 1г/м³ сточной воды;

- отстаивание сточной воды с последующим механическим сбором плавающего шлама и донного осадка и его дальнейшим уплотнением со сливом осветленной фазы;

- фильтрование на гравийных фильтрах, наполненных специальным слоем гравия и кварцевым песком. На этом слое гравия из воды отфильтровываются мельчайшие загрязнения веществ коллоидного размера.

Опытная апробация предложенной технологии показывает, что при ее использовании содержание мышьяка в выбрасываемых дымовых газах, а также в образующейся после реагентной очистке сточной воде существенно ниже установленных санитарно-гигиенических норм и полностью обеспечивает экологическую безопасность при проведении процессов термического уничтожения мышьяксодержащих отходов.

Список литературы

1. Макарочкина С.М., Уткин А.Ю., Шелученко В.В., Конкин А.И. Очистка газовых выбросов от мышьякорганических соединений / Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2001. Т. XLV, № 5-6, с. 162-166.

2. Копылов Н.И., Каминский Ю.Д. Мышьяк. / Новосибирск, Сибирское университетское издательство, 2004. – 367 с.

3. Торчешников Н.С., Родионов А.Ю. и др. Техника защиты окружающей среды / М.: Химия, 1989, с. 368. 

Назад к списку