Научная статья на тему 'О выхлопных газах процесса оксидации растительных масел и рациональных методах их очистки'

О выхлопных газах процесса оксидации растительных масел и рациональных методах их очистки Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
23
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О выхлопных газах процесса оксидации растительных масел и рациональных методах их очистки»

Раствор хлорного железа должен применяться в качестве демер-куризатора после удаления главных количеств ртути с помощью пылесоса, пасты Перегуд или других средств. Если позволяют условия работы, раствор должен оставаться на обрабатываемой поверхности до полною высыхания. Эмульгированная ртуть легко может быть смыта струей воды. Следует избегать трения во избежание разрушения защитных оболочек на частицах ртути, еще не полностью перешедших в соединения.

Выводы

1. Установлено, что путем эмульгирования ртути можно ускорить и углубить процесс демеркуризации. Для этой цели пригодным является водный раствор хлорного железа.

2. Защитное действие оболочки, образуемой раствором хлорного железа на каплях ртути, надежнее действия оболочек из хлорной и сернистой ртути.

3. При применении раствора хлорного железа в качестве демерку-ризатора в производственных условиях необходимо учитывать его коррозийные свойства.

Г. М. ГИНОДМАН

О выхлопных газах процесса оксидации растительных масел и рациональных методах их очистки

В процессе варки олиф выделяются в значительных количествах газы, вредные для здоровья и опасные в пожарном отношении.

Весьма эффективные методы санитарной очистки выхлопных газов были разработаны Институтом профзаболеваний им. Обуха и проф. Осно-сом (ВНИИЖ, Москва). Первый метод основан на обработке газов активным хлором, второй — на поглощении вредных веществ сначала раствором бисульфата натрия, а затем раствором каустической соды. Оба метода не могли быть реализованы в промышленных условиях, вследствие высокой стоимости и дефицитности химического сырья, необходимого для их осуществления. Сжигание выхлопных газов в топках котельных установок было бы наиболее простым решением вопроса. Такие опыты проводились неоднократно, но не дали положительных результатов из-за взрывчатости газо-воздушных смесей.

Проведенные нами продолжительные опыты, однако, показали, что при условии предварительной обработки выхлопных газов сжигание их в специальной топке при высокой температуре или на катализаторе при низкой температуре становится безопасным, эффективным и наиболее целесообразным в экономическом отношении, так как одновременно из газов извлекается часть продуктов, представляющих товарную ценность.

Получающиеся в производстве выхлопные газы как по своему составу, так и по количеству зависят от рода вырабатываемой олифы. Наименьшее количество газов получается при варке чисто полимеризо-ванных олиф, наибольшее — при варке оксидированных олиф с продувкой воздуха. Для опытов мы пользовались газами второй группы.

Г. С. Петров и др. нашли, что при оксидации льняного масла продуванием воздуха при 150° в присутствии катализатора происходит потеря глицерина за счет превращения его в акролеин. Эта потеря значительна при окислении и полимеризации плохо рафинированных масел,

так как присутствующие в маслах соли при высокой температуре действуют как катализаторы образования акролеина.

Кроме акролеина, в газах содержатся и другие органические вещества, в том числе некоторые кислоты, эфир и масла разнообразного и сложного состава.

При использовании для оксидации смеси льняного (80%) и подсолнечного (20%) масла при температуре процесса 150° в присутствии катализаторов производственные газы имеют следующую характеристику.

1. При охлаждении газов до 25—40° из них выделяется жидкость, состоящая из масляного и водного слоя. Оба слоя насыщены акролеином.

При продувке конденсата воздухом в условиях комнатной температуры масло теряет запах акролеина, а водный слой также частично теряет этот запах. Водный слой содержит органические кислоты неизвестного состава.

Количество газа колебалость от 1,9 до 2,4 м3 в минуту на 1 т масла при продолжительности процесса 7—9 часов. Температура выхлопных газов в производственном газоходе достигала 118—125°.

2. После выделения из газов веществ, конденсирующихся при температуре 25—40°, в них остается еще значительное количество органических веществ в газообразном состоянии. Содержание в них акролеина определялось бисульфитным способом (из расчета 2 моля NaHS03 на 1 моль акролеина). Содержание органических кислот и углекислоты определялось отдельно в приборе ОРС путем поглощения их крепким раствором щелочи, а кислород — поглощением щелочным раствором пирогаллола. Органические вещества + углекислота, содержащиеся в газах, кроме акролеина, определялись отдельно методом сжигания. Результаты таких анализов выражены через углекислоту и составляли 32—100%, в среднем 77% от концентрации акролеина.

3. Практический интерес представляло определение взрывоопасности и калорийности выхлопных газов после выделения из них конденсирующихся веществ.

Взрываемость газов определялась в взрывной трубке динамическим путем на протяжении всего производственного процесса. Испытания производились с газами, предварительно разбавленными воздухом и без разбавления. Степень разбавления воздуха учитывалась. В результате многократных испытаний было установлено, что выбросные газы не взрывоопасны, так как концентрация остающихся в них органических веществ меньше нижнего предела взрываемости.

Калорийность газов определялась путем глубокого окисления органических веществ до С02 и Н20 в контактном аппарате.

Теплотворная (высшая) способность газов находилась в пределах 90—204 ккал/м3 нормального газа, преобладала 135 ккал/м3 нормального газа.

Газы, охлажденные в поверхностном конденсаторе до 25—40°, становятся безопасными в пожарном отношении. Их можно сжигать в любой печи при температуре 800—900° и выше. Безопасность этого метода была доказана длительными опытами на модельной установке.

После сжигания в открытой печи при температуре 800—900° газы полностью очищались и лишались неприятного запаха.

В производственных условиях очистку газа путем сжигания при высокой температуре целесообразно производить не в топках котельных технологического пара, а в специальных топках, сконструированных только в целях очистки газов. Это объясняется тем, что концентрация кислорода и органических веществ в газах, поступающих на сжигание, непостоянна и колеблется в широких пределах. Количество кислорода после сжигания иногда снижается до 0,4% (объемных). Так же непо-

стоянна калорийность этих газов, причем за счет собственной тепло творной способности газы могут быть предельно нагреты только до 200—500°, тогда как температура топочных газов котельных достигает 1 000° и выше.

Таким образом, сжигание газов в топках котельных, производящих технологический пар, связано со значительным разбавлением топочных газов инертными газами, частыми нарушениями режима производства технологического пара и другими эксплоатационными неудобствами.

Окисление газа при температуре 200—300° с применением катализатора представляет практический интерес, так как при этом отпала бы необходимость в дополнительных затратах на топливо. Такая температура может быть обеспечена калорийностью самого газа.

Из органических веществ, содержащихся в газах, акролеин является основным носителем вредного физиологического действия. Акролеин также весьма реакционоопособев как химическое соединение, содержащее альдегидную и непредельную группу. Он частично окисляется при обыкновенной температуре кислородом воздуха.

Контактный аппарат помещали в термостат, имеющий электрообогрев с добавочным сопротивлением. Опыты производились с производственными газами, которые протягивались через холодильник, где охлаждались до 25—40°. Отделенные от конденсата газы проходили газовый счетчик. Так же замерялся воздух, добавляемый к газу. Газовоздушная смесь предварительно проходила через смеситель, подогреватель и при 100° поступала в контактный аппарат.

Газы, прошедшие контактный аппарат, опять охлаждались до комнатной температуры и подвергались химическому анализу и органолеп-тическому определению — по запаху. По химическому анализу в них определялось содержание паров воды, С02 и 02. Отдельно определялось присутствие альдегидов — калориметрическим методом с уксуснокислым бензидином.

Опыты проводились с производственными газами, поступающими на модельную установку на протяжении всего процесса оксидации. Из опытов стало очевидным, что при определенных условиях процесса органические вещества, содержащиеся в выхлопных газах, глубоко окисляются на катализаторе до С02 и Н20. Процесс окисления протекает весьма быстро и глубоко, давая требуемую степень очистки газов— по запаху.

Управление каталитическими процессами очистки газов несложно, так как оно сводится к регулированию температуры процесса окисления и количества подаваемого воздуха для разбавления газов. Тесная зависимость этих двух факторов позволяет автоматизировать каталитический процесс очистки на промышленном агрегате с максимальным использованием тепла отходящих газов для предварительного подогрева газовой воздушной смеси, поступающей в контактный аппарат, так как температурная разница между этими газами довольно большая и равна 270°—100° = 170°.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.