Спосіб знешкодження токсичних газових викидів

Изобретение относится к технологии уничтожения и обезвреживания токсичных и вредных отходов химических, металлургических и перерабатывающих производств и может быть использовано для уничтожения газообразных отходов в различных отраслях хозяйства. Известен способ плазменного обезвреживания вредных газовых выбросов при их взаимодействии с автономно вводимой в загрязненный газовый поток струей низкотемпературной неизотермической плазмы, например от плазмотрона или электродугового подогревателя газов [Бернадинер М. Н., Шурыгин А. П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. М„ Химия, 1990, с. 23]. Недостатком известного способа является его низкая производительность, обусловленная малой площадью реакционной зоны, в которой происходит обезвреживание. Известен способ плазменного обезвреживания токсичных газовых выбросов путем их взаимодействия с низкотемпературной неизотермической плазмой, при котором весь поток загрязненного газа поступает в плазмотрон, где происходит.его разложение и деструкция на молекулярные и атомарные составляющие [Ballin Lionel J., Hertzler Barry L, Oberaker Donald A. // Environ Scl. and Technol., 1878, v. 12. №6. p. 673-679]. Недостатком известного способа является его низкая производительность по величине объемного расхода загрязненного газового потока, а также низкий КПД процесса, обусловленный большими затратами электрической энергии на повышении энтальпии загрязненного газового потока. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа плазменного обезвреживания путем использования химической и тепловой энергии обработанного газового потока, что приведет к увеличению КПД процесса. Для решения поставленной задачи в способе обезвреживания токсичных газовых выбросов путем взаимодействия их с низкотемпературной неизотермической плазмой предусмотрены отличия, заключающиеся в том, что часть загрязненного потока отбирают, обрабатывают в плазме и направляют в необработанную часть потока. На чертеже приведена схема реализации способа с отбором центральной части потока. Транспортируемый по трубопроводу 1 загрязненный поток воздуха отбирается в его центральной части в воздухозаборник 2. Отобранный поток воздуха по трубопроводу 3 транспортируют к плазмотрону 4, где вредные примеси подвергают деструкции, разложению, а весь поток в целом активируют и по выходному трубопроводу 5 транспортируют к патрубку 6. Отработанный в плазмотроне 4 поток воздуха смешивают с основным необработанным потоком, что приводит к деструкции и разложению его вредных компонентов. Физической основой заявляемого технического решения служит явление образование химически активных частиц - ионов, радикалов и других промежуточных компонентов в плазменной струе плазмотрона с временем осуществления от долей секунды до нескольких минут, что позволяет транспортировать их по трубопроводу с приемлемыми потерями до смешения с основным загрязненным потоком. Пример. Воздух, загрязненный парами толуола с концентрацией 2-3 г/м3 транспортировался по трубопроводу диаметром 0,3 м с расходом 1630 м3/час. По центру трубопровода был установлен воздухозаборник диаметром 50 х 10-3м, отбирающий 1/40 часть потока. Отобранная часть потока направлялась в генератор низкотемпературной плазмы, в качестве которого использовался двухступенчатый плазмотрон линейной схемы, в котором на первой ступени поджигалась электрическая дуга в атмосфере аргона. Во второй ступени плазмотрона электрическая дуга поджигалась в атмосфере, создаваемой отобранной частью потока. Отобранный плазмой загрязненный воздух выбрасывался в магистральный трубопровод по патрубку диаметром 50 х 10-3 м. Анализ газов, отобранных из газопровода на расстоянии 3 м ниже по потоку от места ввода обработанной части воздуха показал снижение концентрации паров толуола в воздухе на 60% при электрической мощности на плазмотроне равной 1,25 кВт. Дальнейшее увеличение степени очистки может быть достигнуто последовательной по потоку обработкой загрязненного воздуха аналогичным способом.