Азот сам по себе является ни только не опасным химическим элементом, но и необходим для человеческого организма. Азот является элементом-органогеном, поскольку входит в состав аминокислот, которые образуют белки. Кроме этого входит в состав строительного материала ДНК, гормонов, гемоглобина, большинства витаминов и других необходимых веществ для жизнеобеспечения.
Азот является основным элементом в атмосфере — около 78-80%. Азот - это негорючий, невзрывоопасный, неядовитый инертный газ.
Азот находится на 4-м месте среди химических элементов по распространенности. В твердых и жидких средах его содержание составляет около 2-3% от общего количество органических веществ. Однако при соединении с кислородом (оксиды азота), его объем и токсичность возрастает.
Опасность оксидов азота и сферы с его повышенным содержанием
Для начала стоит сказать о том, что азот образует несколько оксидов.
Очистка газа от оксида азота (I) (оксид диазота) не является важной и необходимой задачей. В промышленности в больших количествах вырабатывается редко. Скорее наоборот — промышленность намеренно вырабатывает этот тип оксида азота для медицинской, пищевой, авиационной, автомобильной сфер.
Очистка газо-воздушной смеси от оксида азота (II) (монооксид азота) также не является необходимой задачей, т.к. в принципе этот оксид не может существовать в воздухе, моментально окисляясь до NO2 — оксид азота (IV).
N2O3 — оксид азота (III) является тёмно-синей жидкостью. При взаимодействии с водой образует азотистую кислоту.
Сначала скажем о высшей степени окисления азота — N2O5 — оксид азота (V) — летучее, газообразное, ядовитое соединение. Стабилен исключительно при температуре не выше +10°C. Является взрывоопасным при соединение с органическими веществами. Работа с данным оксидом обычно ведется в лабораториях. При разложении дает NO2 — оксид азота (IV).
Теперь уделим особое внимание NO2. Оксид азота (IV) — ядовитый газ бурого цвета с неприятным запахом.
Выбросы оксида азота в воздух называют безобидным названием «лисий хвост». Но этот «хвост» несёт в себе большую опасность. Выбросы являются высоко токсичными, вызывают раздражение слизистых оболочек. Огромный урон наносят лёгким и дыхательным путям, изменяют состав крови, уменьшают уровень гемоглобина. Могут вызывать кислотные дожди.
Основными источниками образования оксида азота (IV) являются продукты, которые образуются в процессе сжигания топлива в печах, а также при работе двигателей внутреннего сгорания.
Методы очистки газов от оксидов азота
1. Адсорбция (хемосорбционные процессы)
Хорошо подходит только для небольшого объема газа. Главным реагентом, как и в большинстве случаев, выступает активированный уголь. Также можно использовать силикагель, торфощелочные реагенты. Важным условием правильной очистки газа является соблюдение температурного режима (80-130 °C). Степень очистки при такой очистки достигает 90%.
2. Каталитическая очистка газов (каталитическое восстановление)
Такой метод очистки основан на реакции, в результате которой образуется молекулярный азот. В качестве восстановительных средств выступает водород, природный газ, окись углерода.
В зависимости от температур, разложение оксида азота (IV) делят на высокотемпературное, селективное, гетерогенное. Эффективность будет зависеть от используемого катализатора (металлы платиновой группы, сплавы на основе родия/палладия). Данные катализаторы являются дорогостоящими и, соответственно, сам процесс фильтрации становится непосильным для многих предприятий.
3. Регулирование процесса горения
Метод подходит только в том случае, если температурный режим составляет от 850 до 1100 °C. Степень очистки не очень высокая — 70%.
Процесс включает в себя 2 этапа: технологические меры и эксплуатация установок, встроенных в печи. На втором этапе необходимо уменьшить избыток воздуха, снизить температуру подогрева кислорода, поддержать циркуляцию дымовых газов, обеспечить сжигание горючего в 2 стадии, использовать не пар, а воду.
4. Карбидный метод
Метод позволяет очистить газ от диоксида азота на 95%. Преимуществом метода является отсутствие зависимости реакции от концентрации оксида и отсутствие необходимости предварительной подготовки газа.
5. Абсорбция
Этот метод является универсальным. Позволяет добиться высокой степени очистки — 99-99,99%. В основе метода очистки лежит взаимодействие газа с водой и нейтрализаторами. Огромным преимуществом является то, что по итогу образуются вещества, пригодные для дальнейшего использования в сельском хозяйстве, разных отраслях тяжелой/легкой промышленности.
Скрубберы или газопромыватели являются лучшими фильтрами в данном случае. Принцип их работы такой:
1. Загрязненный газ входит во входной фланец и проходит в колонный аппарат к насадкам.
2. Насадки постоянно под давлением орошаются несколькими форсунками сверху, благодаря чему очищается входящий газ. В колонном аппарате находится 1–1,5 кубических метра насадок сложной формы, благодаря чему создается оптимальная площадь соприкосновения воды с газом и, соответственно, большая площадь фильтрации.
3. Насадки орошаются водой или специальной жидкостью, в зависимости от потребностей производства.
4. Дальше очищенный газ с водой поступает в сетчатый каплеуловитель.
5. Выводится наружу с помощью вентилятора.
Мы изготавливаем аспирационные установки с 2003 года. Оставьте заявку на бесплатный расчет оборудования газоочистки на сайте или по телефону 8 (800) 101-34-26.
Первоисточник https://fakel-f.ru/blog/26-03-20