CC BY
64
О
ХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Очистка и дезодорация
газовых выбросов пищевых предприятий
П.В. Ежов, А.В. Дмитриев
Нижнекамский химико-технологический институт Н.А. Николаев
Казанский государственный технологический университет
Ряд выбросов пищевых предприятий обладают вредными запахами, что имеет особое значение, если они находятся в структуре жилых комплексов. Поэтому представляется существенным организация очистки дурнопахнущих
На сепарацию
Абсорбент I Абсорбент
Рис. 1. Конструкция вихревого орошаемого аппарата: 1 ~ корпус; 2 ~ тангенциальный лопаточный завихритель
600
400
200
L, м3/ч
Рис. 2. Зависимость удерживающей способности вихревого аппарата от нагрузки по фазам [4] G, м3/с: 1 - 0,088; 2 - 0,102; 3 - 0,135; 4 - 0,161; 5 - 0,197; 6 - 0,228
0,2
0
0
0,2
0,4
L/G, кг/кг
Рис. 3. Зависимость гидравлического сопротивления вихревого аппарата от удельной нагрузки по фазам [4] G, м3/с: 1 - 0,088; 2 - 0,114; 3 - 0,135; 4 - 0,161
выбросов пищевых предприятий [1]. В большей степени это относится к мясоперерабатывающим предприятиям, технология производства которых включает процессы продолжительной тепловой обработкой сырья путем нагрева, выпаривания и высушивания при высоких температурных режимах. В этих условиях существенно изменяется химический состав исходного сырья, а сам процесс сопровождается выделением больших объемов соковых паров и вредных, дурнопахнущих газов, объем которых может превышать 500 м3/ч. В соковых парах могут содержаться следующие компоненты (мг/м3): метилмеркаптан - 0,5-100; азотсодержащие вещества - до 290; карбоновые кислоты - до 100; альдегиды - 2,6-20; кетоны - 5-20; феноль-ная группа веществ - 0,5-21,5 [2]. Большая часть этих органических компонентов токсична и обладает специфическим, неприятным запахом.
Постоянный рост требований к санитарной чистоте воздуха в производственных помещениях и на территории прилегающих к ним населенных пунктов обусловливает необходимость разработки эффективных методов очистки газовых вентиляционных выбросов.
Важная задача современных методов очистки газовых выбросов мясоперерабатывающих предприятий - обеспечение низких эксплуатационных затрат наряду с высокой производительностью и эффективностью оборудования.
К перспективным методам дезодорации и очистки воздуха относится аб-сорбционно-окислительный, заключающийся в промывке загрязненного воздуха водным раствором химического окислителя. Метод, испытанный на Дзержинском мясокомбинате, основан на абсорбции и окислении гипохлори-том натрия (ЫаОС!) примесей, уловленных в абсорбере, с одновременной электрохимической регенерацией отработанного хемосорбента на электролизной установке. По результатам экспериментов степень очистки газовых
выбросов составляет 95-100 %, в очищенном воздухе свободный хлор не обнаруживается [3].
В качестве массообменного аппарата использовали полый распыливающий абсорбер. Известно, что скорость газа в таком аппарате должна быть достаточно низкой для предотвращения уноса капель распыленного абсорбента и, следовательно, абсорбер обладает большими габаритными размерами, низкой пропускной способностью. С учетом коррозионной активности абсорбента и большой металлоемкости абсорбера метод очистки будет достаточно дорогостоящим, что неизбежно приведет к высоким капитальным затратам.
Для увеличения пропускной способности предлагается использовать вихревую камеру в качестве абсорбера, так как она обладает большой пропускной способностью, малыми габаритными размерами и низкой металлоемкостью, что важно для аппарата, изготовляемого из дорогостоящих материалов.
Принцип работы вихревого орошаемого аппарата (рис. 1), заключается в том, что подлежащий очистке газ, проходя через лопаточный тангенциальный завихритель 2, приобретает вращательное (вихревое) движение. Вращаясь, газовый поток перемещается к центру аппарата и удаляется через центральный патрубок. Параллельно с вводом газа подается жидкость, которая поступает в вихревой аппарат через патрубки, расположенные в днище или верхней крышке корпуса 1, дробится газовым потоком на капли, вовлекаемые газом в совместное вращательное движение. Отвод жидкости из вихревого аппарата осуществляется совместно с газом через центральный патрубок, а ее окончательное отделение от газа происходит в узле сепарации.
Результаты исследований (рис. 2) показали, что в аппарате наблюдается два режима, отличающихся между собой как удерживающей способностью, так и гидравлическим сопротивлением. Для второго режима характерно резкое увеличение удерживающей способности по жидкости. С увеличением расхода газа удерживающая способность падает [4].
Гидравлическое сопротивление существенно зависит от расхода жидкой дисперсной фазы (рис. 3). При небольшом расходе жидкой фазы гидравлическое сопротивление орошаемого аппарата становится ниже гидравлического сопротивления неорошаемого аппарата.
0
PROTECTION OF THE ENVIRONMENT
Возможность вихревой камеры значительное время удерживать жидкость в зоне контакта, низкое гидравлическое сопротивление, а также большая пропускная способность при высокой эффективности - существенные достоинства вихревой камеры. Все эти качества позволяют рекомендовать аппарат для очистки вентиляционных и парогазовых выбросов окислительным методом. Исследования показали, что при очистке газовых выбросов от газообразных компонентов достигается несколько теоретических ступеней контакта, что позволяет иметь высокую эффективность [4].
Технологическая схема установки для очистки вентиляционных и парогазовых выбросов окислительным методом с регенерацией окислителя с использованием вихревой камеры представлена на рис. 4. Пары от котлов и вентиляционные выбросы откачиваются вентилятором 1 из рабочих цехов и подаются на очистку в вихревую камеру 2, куда самотеком из электролизной установки 5 поступает сорбент. При интенсивном взаимодействии газовых выбросов и хемосорбента происходит эффективная очистка. Очищенный от
вредных газовых примесеи, отделенный от жидкости в узле сепарации 3 газ уходит в атмосферу. Отработанный сорбент из узла сепарации 5 насосом 4 подается для восстановления на электролизную установку, откуда возвращается в качестве свежего сорбента в вихревой аппарат 2.
Применение вихревой камеры в данном методе позволит уменьшить количество циркулирующего раствора гипохлорита натрия благодаря тому, что жидкость в камере удерживается достаточно длительное время. Уменьшение количества циркулирующего раствора приведет также к более низкому энергопотреблению установки для дезодорации воздуха, что существенно при постоянном росте цен на энергоресурсы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шиманович С.Л., Шиманович О.В., Красницкий В.М., Людчик А.М. Экологически безопасные озонные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности//Вести национальной академии наук Белоруссии. 2006. №3. С. 117-123.
Рис. 4. Технологическая схема установки для очистки: 1- вентилятор; 2 - вихревая камера; 3 - узел сепарации; 4 - насос; 5 - электролизная установка
2. Файвишевский М.Л. Переработка непищевых отходов мясоперерабатывающих предприятий. - СПб.: ГИОРД, 2000.
3. Савельев Н.И., Новиков В.И., Сни-царь А.И. и др. Дезодорация воздуха абсорбционно-окислительным мето-дом//Мясная индустрия СССР. 1979. № 4. С. 16-17.
4. Лаптев С.А., Овчинников А.А., Николаев Н.А. Динамика газожидкостного потока в вихревых камерах//Химическая промышленность. 1994. № 9. С. 52-55.
Применение электростатических фильтров
на предприятиях пищевой промышленности
И.М. Кирпичникова, Ю.М. Плеханова
Челябинский государственный агроинженерный университет
На предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности существует ряд помещений и участков технологического процесса, где необходимо поддерживать особые параметры чистоты воздуха для производства пищевых продуктов высокого качества. Это прежде всего цеха переработки молока, мяса, рыбы, яиц, а также хлебопекарни, лаборатории анализа продукции и др.
Качество воздуха, его воздействие на пищевые продукты во многом обусловлены содержанием в нем взвешенных частиц, главным образом пылевых. Пыль - совокупность частиц твердого вещества, находящегося во взвешенном состоянии, имеющих самую разнообразную форму. Кроме того, частицы пыли могут быть носителями микроорганизмов. Присут-
ствующие в воздушной среде микроорганизмы находятся в составе бактериального аэрозоля, который представляет собой мельчайшую капельку жидкости или частицу твердого вещества, взвешенную в воздухе, с обитающими в ней бактериями или вирусами. Согласно статистике, на 1000 взвешенных частиц приходится ориентировочно один микроорганизм. В пыльных помещениях количество микробов повышается до десятков тысяч в 1 м3 воздуха [1, 2].
Воздух - один из путей проникновения микроорганизмов в продукты питания при их производстве. С соблюдением строгой чистоты должны проводиться все операции по приготовлению кефирной и творожных заквасок при производстве молочнокислых продуктов. Самая сложная проблема про-
изводства ферментированных молочнокислых продуктов - инфекция закваски бактериофагами, вирусами, являющимися внутриклеточными паразитами молочнокислых бактерий. Они вызывают растворение бактерий, в результате чего увеличивается срок выработки продукции, ухудшается его качество [3].
При производстве рыбных пресервов воздушная среда помещений также служит одним из критических факторов, определяющим возможность успешной реализации процесса. В 1 м3 воздуха предприятий рыбной промышленности может содержаться от 5 до 300 тыс. бактерий, приблизительно в 20 % случаев на 100 см2 обнаруживают в воздушной среде в количестве сотен и тысяч клеток Вас. сегеыБ. Также в воздухе могут содержаться споры плесне-
