СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Российский патент 1997 года по МПК B01D53/38 

Изобретение относится к охране окружающей среды и безотходных технологий и может быть применено во всех отраслях хозяйственной деятельности.

В настоящее время отходящие газы выбрасываются в атмосферу посредством высоких вертикальных дымовых труб, достигающих на крупных производствах высоты 100 м и более. Отходящие газы рассеиваются на большие площади, отравляя воздушную среду, водную среду и почву. При существующих способах очистки, отвода и выбросов отходящих газов выброшенные вещества рассеиваются воздушными потоками и осаждаются на поверхности в концентрациях, недопустимых для их сбора утилизации и использования.

Цель изобретения наиболее полная очистка отходящих газов и сточных вод, получение отдельных элементов, соединений, фракций для дальнейшего использования их в промышленно-хозяйственных нуждах, а также использование выбрасываемого в атмосферу тепла.

Цель изобретения достигается тем, что газообразные отходы (дымы, газы, аэрозоли, пары), сточные воды и шламы промышленных предприятий направляются не в дымовые трубы и водосборники, отстойники и системы очистки сточных вод, а в специальные подземные коммуникации, оснащенные оборудованием для смешивания газов и сточных вод, оборудованием для протекания химических реакций в жидкой, парообразной и газовой фазе, оборудованием для разделения фракций и сбора, утилизации твердых и жидких составляющих, выпуска очищенного воздуха в атмосферу.

Известно устройство для очистки газов от вредных веществ. Авторское свидетельство N 1810087АI кл. B О1 D 53/34 с использованием подземной выработки ограниченных размеров и использованием нейтрализующей жидкости для очистки газа, в котором выработка имеет ограниченные размеры и строго определенную конструкцию, жидкость применяется только для нейтрализации, а тепло используется для получения холода. Предполагаемый способ очистки отходящих газов и сточных вод отличается тем, что отходящие газы и сточные воды или шламы утилизируются совместно в подземных коммуникациях и сооружениях неограниченной длины и любых конструкций.

В зависимости от химических свойств сточных вод или шламов, а также от состава отходящих газов в подземных сооружениях могут протекать реакции нейтрализации, окисления, выщелачивания, а также чисто физические процессы, например абсорбции газа жидкостью. Например кислотные отходы гальванического производства смешиваются с газами, содержащими щелочную составляющую, нейтрализуют друг друга с получением воды и солей. Соли ценных металлов утилизируются. При соединении сточных вод, содержащих слабый раствор кислот с газами получают кислоты с большей концентрацией, пригодной для употребления, т. е. кислотные свойства раствора увеличиваются при соединении с газом, получая товарную кондицию.

В коммуникациях и сооружениях могут меняться как состав газа, так и состав сточных вод и шламов до того как их соединяют, а именно, выделяя из газов какие-то составляющие или смешивая с другим газом, достигают изменения его химических и физических свойств, необходимых для протекания процесса получения товарной продукции, а именно кислот, щелочей, солей, металлов, соединений и т.п.

Подземные коммуникации соединяются с промышленными объектами (заводами, фабриками, химическими комбинатами, обогатительными фабриками и т.п.), которые, пропуская через свои производственные мощности смеси газов и сточных вод, выделяют из них ценные компоненты для получения на предприятии полезных вторичных материалов, веществ, соединений. Например, барботируя газы, содержащие ценные металлы, через шламы сточных вод и применяя известные методы обогащения из раствором (флотация, центрифугирование, гравитация, коагуляция и т. п. ), выделяют товарный концентрат ценных металлов, например хрома, магния, цинка, никеля, вольфрама и других металлов. В качестве оборудования могут применяться как уже известные скрубберы, циклоны, центрифуги, отстойники, фильтры, обогатительное оборудование горно-рудной, химической, строительной промышленности, так и оборудование специально разработанное для условий работы в подземных коммуникациях.

В заявленном способе в качестве коммуникаций для отвода отходящих газов и сточных вод используются как существующие подземные сооружения и коммуникации, позволяющие осуществлять процессы очистки, нейтрализации и утилизации вторичных материалов, а именно шахты с разветвленной сетью штреков, каналов отводов, объемных пустот и устройствами выходов на поверхность, коллекторы, трубопроводы и т.п. так и специальные созданные коммуникации сложной формы. Специально созданные коммуникации содержат вентиляторы, датчики температуры, влажности, давления, состава газа, скорости прохождения газа, заслонки, регулирующие количество подаваемого газа и сточных вод, емкости смешивания газов и жидкостей, оборудование для подачи смесей на предприятия с целью извлечения полезных компонентов, отстойники, фильтры и устройства вывода газов в атмосферу. Вывод в атмосферу осуществляется различными способами. Например фильтрацию через слой песка, известняка или через слой насыпного грунта необходимого состава, сток жидкости осуществляется как за счет естественного наклона, так и с помощью насосов. В специальных подземных сооружениях для отстаивания жидкости предусмотрены объемные пустоты с использованием грунта в качестве фильтров. В предложенном способе для очистки газов используется не нейтрализующая жидкость как в прототипе, а сточные воды которые могут и нейтрализовать газы и изменить химический состав всей смеси, усиливая ранее имевшиеся свойства, например, усиливая кислотные или щелочные свойства. Предложенный способ очистки позволяет направлять газы, сточные воды, смеси на предприятия, для которых они будут служить сырьем при получении готовой продукции, например кислоты, концентрата ценных металлов и т.п.

Использование: очистка отходящих газов и сточных вод промышленных предприятий. Сущность изобретения: отходящие газы и сточные воды подают на смешение для проведения химических и физических процессов в подземные сооружения. В качестве последних используют тоннели, коллекторы, шахты, трубопроводы, подземные коммуникации. Образовавшиеся полезные продукты отделяют, собирают и утилизируют. 1 с. и 1 з.п.ф-лы.

1. Способ очистки отходящих газов промышленных предприятий, включающий отвод отходящих газов, подачу их в подземные сооружения на смешение с подаваемой туда же очищающей жидкостью для протекания химических и физических процессов и отвод очищенных газов, отличающийся тем, что в качестве подземных сооружений используют тоннели, коллекторы, шахты, трубопроводы, подземные коммуникации, в качестве очищающей жидкости сточные воды промышленных предприятий, а образовавшиеся полезные продукты отделяют, собирают и утилизируют. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют специально созданные подземные сооружения.