SOLVIA AirECOX — многоступенчатая электрохимическая система очистки вентиляционного воздуха от дурнопахнущих и вредных примесей. Воздух проходит гуматный предскруббер, католитный и анолитный скрубберы, каплеуловитель и финишную сорбционную ступень, а рабочие растворы поддерживает выносной байпасный электролизер.
Задача очистки воздуха возникает на тех же объектах, где очищают стоки: зоны приёма стоков, аэротенки, сооружения обработки осадка и канализационные насосные станции отдают в вентиляционный воздух сразу несколько групп загрязнителей. Вместе присутствуют сероводород, аммиак, меркаптаны, амины, органосернистые соединения, органические одоранты, пыль, аэрозоли, капельная влага и биогенные выбросы — вещества разной химической природы, для которых нет одной общей рабочей среды.
SOLVIA AirECOX собирает в одну линию гуматный предскруббер, католитный и анолитный скрубберы, каплеуловитель и финишную сорбционную ступень; рабочие свойства растворов поддерживает выносной байпасный электролизер. Назначение — вентиляционный воздух животноводческих объектов, очистных сооружений, канализационных насосных станций, полигонов твёрдых коммунальных отходов и компостных площадок. Каждая жидкостная среда работает со своей группой примесей, и контуры не сообщаются между собой.
Состав воздуха на таких объектах переменный. На канализационных насосных станциях и очистных сооружениях преобладают сероводород, меркаптаны, влажный агрессивный воздух и аэрозоли, на животноводческих объектах — аммиак, амины, органические запахи, пыль и биологические аэрозоли, на полигонах и компостных площадках состав меняется день ото дня. Угольная загрузка насыщается и теряет ресурс при высокой влажности и запылённости, биофильтр чувствителен к температуре, влажности и токсичным пикам, а химический скруббер держится на постоянном подвозе реагентов.
Причина глубже перечня ограничений: сероводород и меркаптаны улавливаются в щелочной среде, аммиак и амины — в кислой, и в одной жидкости эти среды нейтрализуют друг друга. Эффективность падает, расход реагентов растёт, а продукты улавливания сходятся в один сложный раствор. Электрохимические системы с одним контуром добавляют к этому загрязнение электролизера и риск побочных продуктов.
Разработка разводит загрязнения по трём гидравлически обособленным жидкостным контурам: гуматному контуру предскруббера, катодному контуру католитного скруббера и анодному контуру анолитного скруббера. Катодный и анодный контуры не имеют прямого гидравлического сообщения, а камеры электролизера разделены ионопроводящей мембраной или диафрагмой. Серосодержащие и азотсодержащие продукты улавливания поэтому выводятся раздельно, а не смешиваются.
Первая ступень по ходу воздуха — гуматный предскруббер. Раствор гуматов улавливает пыль, волокна, аэрозоли, капельную влагу и часть органических дурнопахнущих веществ до того, как воздух дойдёт до электрохимических ступеней. Гуматный контур отделён от них гидравлически, поэтому гуматы не попадают в электролизер: снимается риск пенообразования, цветности, роста ХПК, органоминеральных осадков и загрязнения электродов и мембраны.
Дальше воздух идёт в католитный скруббер, где циркулирует щелочной католит: сероводород, меркаптаны и кислые сернистые компоненты переходят в растворимые гидросульфидные и сульфидные формы, а узел продувки выводит насыщенный раствор. В анолитном скруббере кислый окислительный анолит поглощает аммиак и амины; на нитратном электролите поглощённый аммиак переходит в аммоний-нитратный раствор, который выводится жидким потоком без высушивания и кристаллизации. Замыкают линию каплеуловитель и финишный сорбционный или сорбционно-каталитический блок.
Через катодную и анодную камеры электролизера проходит не весь циркулирующий раствор, а часть расхода соответствующего контура — от 5 до 50 %, предпочтительно 10–40 % и наиболее предпочтительно 20–30 %. Остальная жидкость продолжает работать в скрубберах. Байпасная схема снижает нагрузку на электролизер и энергопотребление, позволяет точнее держать pH и окислительно-восстановительный потенциал и вывести электролизер на обслуживание, не останавливая скрубберы.
Анодный контур работает на сульфатном или нитратном электролите — сульфате натрия, сульфате калия, нитрате натрия, нитрате калия или их смесях. Бесхлоридный состав снижает риск образования хлора, гипохлоритных форм и хлораминов в очищаемом воздухе, который есть у хлоридных электролитов при наличии аммиака и органики. Образующиеся в камерах водород и кислород уходят через раздельные дегазаторы в безопасную зону, не смешиваясь с воздушным потоком.
Преобладающий загрязнитель на объекте меняется, и порядок мокрых ступеней задаётся газовыми переключающими клапанами и обводными линиями. Где преобладает сероводород, воздух направляется сначала в католитный скруббер, затем в анолитный; где преобладает аммиак — сначала в анолитный, а затем в католитный или прямо на финишную сорбционную ступень. Привязки к одному типу загрязнителя у схемы поэтому нет.
Управление ведётся по фактическим показателям: датчики pH, окислительно-восстановительного потенциала, электропроводности и уровня стоят в катодном и анодном контурах, газовые датчики сероводорода и аммиака — на входе и выходе скрубберов, отдельный датчик водорода — в зоне дегазатора и электролизера. Контроллер сводит их и регулирует ток электролизера, расход байпасных и циркуляционных потоков, подпитку водой, дозирование электролита, продувку контуров и переключение порядка ступеней.
SOLVIA AirECOX — собственная технологическая разработка SOLVIA в области очистки воздуха от дурнопахнущих и вредных примесей; технология имеет патентную защиту в России. Решение объединяет гуматный предскруббер, католитный и анолитный мокрые скрубберы, мембранный или диафрагменный электролизер, три гидравлически обособленных жидкостных контура, бесхлоридную регенерацию рабочих растворов, раздельный вывод продуктов улавливания и автоматическое управление по жидкостным и газовым параметрам. Конструктивные параметры, состав растворов, режимы электролиза, настройки автоматики и схема обращения с продуктами улавливания подбираются под конкретный объект.
Угольная загрузка насыщается, теряет эффективность при высокой влажности, забивается пылью и аэрозолями и требует регулярной замены с последующей утилизацией сорбента. Здесь основная очистка идёт в мокрых скрубберных ступенях, рабочие растворы поддерживаются электрохимически, а сорбционный блок стоит последней ступенью, а не единственным барьером.
Расскажите об объекте — инженер подготовит расчёт схемы, спецификацию и коммерческое предложение в течение рабочего дня.