Сокращение выбросов загрязняющих веществ в гальваническом производстве
Методы и средства сокращения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при нанесении покрытий в гальваническом производстве
Содержание
Общие сведения о гальваническом производстве, как источнике загрязнения атмосферного воздуха
Технологические мероприятия по сокращению выбросов в гальваническом производстве
Технологические мероприятия по сокращению выбросов в гальваническом производстве
- Применение поплавков
- Применение пенообразователей
- Укрытие ванн
- Местная вентиляция
- Общеобменная вентиляция помещений гальванических цехов
Общие сведения о гальваническом производстве, как источнике загрязнения атмосферного воздуха
Процессы обработки поверхности металлов осуществляются в гальванических ваннах, которые заполняются различными растворами минеральных кислот, щелочей, солей, а также их смесями. При этом, выделение загрязняющих веществ в воздух происходит различным образом:
- при электролизе выделение водорода, кислорода, хлора и других газов;
- при химических реакциях выделение оксидов азота, паров плавиковой, азотной и соляной кислот;
- выделение аэрозолей электролитов со всеми содержащимися в них химикатами, образующихся при выделении пузырьков водорода, кислорода и других газов;
- испарение воды.
- установить необходимость очистки удаляемого воздуха;
- определить, какая должна быть эффективность очисти воздуха;
- централизовать или децентрализовать выбросы, например, разделить выбросы по их кислотности;
- выбрать оптимальные места расположения и высоту вытяжных труб;
- выбрать расположение и уровни приемных устройств наружного воздуха для приточных систем вентиляции и т.п.
- основные размеры зданий (высота, ширина, длина) и межкорпусных пространств при взаимно перпендикулярных направлениях ветра (вдоль и поперек продольной оси здания);
- генплан промышленной площадки и расстояния от ее границ до нормируемых территорий;
- места расположения, типы и виды источников выбросов вредных веществ и их характеристики (наименование и количество вредных веществ, интенсивность их выделения, начальная концентрация, температура, плотность, скорость выхода в атмосферу и количество выбрасываемого загрязненного воздуха и др.).
Технологические мероприятия по сокращению выбросов в гальваническом производстве
В цехах обработки поверхностей технологическими мероприятиями, благоприятно влияющими на состояние воздушной среды, являются:
замена более токсичных компонентов растворов и электролитов менее вредными;
замена более токсичных компонентов растворов и электролитов менее вредными;
- капсюлизация оборудования и его герметизация;
- применение укрытий, крышек, козырьков;
- укрытие поверхности жидкости в ваннах поплавками или пеной;
- применение оборудования со встроенными местными отсосами;
- применение по возможности меньших значений плотности тока и температуры раствора без снижения производительности процесса и качества покрытия;
- приготовление и корректирование растворов (в особенности высокотоксичных) централизованным способом в обособленных помещениях с перекачкой готовых растворов к ваннам насосами по трубопроводам;
- сигнализация при неисправности системы отсосов, автоматическое блокирование оборудования и сантехустройств;
- автоматическое регулирование режимов (температуры, плотности тока, кислотности растворов, постоянства уровня раствора, времени электролиза и т. п.).
Применение поплавков
Укрытие поверхности раствора пластмассовыми поплавками (шариками, двояковыпуклыми линзами, квадратными пластинами с выступами по центру с обеих сторон) значительно снижает унос растворов и выделение вредных веществ. Также снижаются энергозатраты (уменьшается расход пара, воды или электроэнергии) у ванн с нагретым раствором.
Термоизоляционные поплавки (шарики для гальванических ванн)
При использовании поплавков, расход отсасываемого воздуха можно уменьшить на 25% для обычных бортовых и на 10% для опрокинутых отсосов, расход химикатов – на 10–15 %. Поплавки делают диаметром 25–30 мм или стороной квадрата 20–30 мм с учетом того, чтобы они не попадали в полости обрабатываемых деталей.
Поплавки не применяют в случае, когда в гальванической ванне обрабатываются мелкие детали в корзинах, так как при этом вместе с деталями уносятся и поплавки.
При интенсивном нагреве, перемешивании раствора, часто повторяющихся погружениях и извлечениях деталей поплавки скапливаются у стенок ванны и оставляют открытой ее середину. В этих случаях следует применять двухслойную засыпку поплавков.
Для растворов с температурой до 75 °C рекомендуются поплавки из пенополистирола, для растворов с температурой 75–100 °C – полиэтиленовые или полипропиленовые поплавки.
Применение пенообразователей
Для уменьшения выделения вредных веществ с поверхности ванн в состав растворов вводят различные добавки: ингибиторы кислотной коррозии (уротропин, КПИ и др.), присадки, поверхностно-активные вещества, хромин, хромоксан и др.
Пенозащитный слой рекомендуется применять при кислотном травлении черных и цветных металлов, электрохимическом полировании, щелочном травлении алюминия и его сплавов, сернокислом анодировании алюминия и его сплавов, анодном снятии олова в щелочном растворе, хромировании.
При защитно-декоративном хромировании в состав электролита вводят хромин в количестве 0,5–2,0 г/л, при нанесении толстых хромовых покрытий толщиной до 100 мкм (кроме проточного хромирования и покрытия титановых сплавов) в состав электролита можно вводить 1,0–2,0 г/л хромоксана – эти добавки в десятки раз снижают выделение хромового ангидрида.
При выборе пенообразователей необходимо учесть их влияние на канализационные стоки. Например, наличие даже малого количества пенообразователей ОП-10, ОП-7, ОС-20, ДТ-7 в сточных водах неприемлемо вследствие губительного их воздействия на живые организмы как в установках биологической очистки, так и в природных водоемах.
Применение пенообразователей требует соблюдения мер предосторожности. Например, при использовании слоя пены в ваннах хромирования и электрохимического обезжиривания нельзя снимать подвески со штанги, находящейся под током, так как в слое и под слоем пены накапливается водород, а при размыкании электрической цепи образуются искры, вызывающие сильные хлопки взрывного характера, выплескивающие из ванны раствор. Поэтому сначала необходимо отключить ток, а затем снимать подвески со штанг.
Покрытие поверхности раствора пеной позволяет уменьшить количество отсасываемого воздуха на 50%, а расход химикатов на 10–15%.
Укрытие ванн
Укрытие ванн локализует распространение загрязняющих веществ и позволяет улавливать их бортовыми отсосами с большей эффективностью. Устройство укрытия ванн организуют, как правило, при обработке крупных деталей - на длинных бортах ванны устанавливают шарнирно закрепленные створки с противовесами, а для погружения детали в ванну предусматривают открывание створок с помощью системы рычагов. При больших габаритных размерах открывание и закрывание ванн должно быть механизировано.
Гальваническая ванна с укрытием
Выделяющиеся загрязняющие вещества удаляют через двубортные (двусторонние) отсосы. Створки могут быть как жесткими, так и гибкими. Жесткие створки и крышки изготавливают из винипластового листа, закрепленного на листе из коррозионностойкой стали. Гибкие створки изготавливают из химически стойких материалов (например, полихлорвиниловой ткани), в редких случаях – из ионообменного тканевого полотна. Полотно перемещается по направляющим, установленным своими концами на бортовых отсосах вентиляции. Когда полное укрытие мешает технологическому процессу, применяют неполное укрытие с помощью откидывающихся козырьков. Откидывающимися козырьками оборудуются ванны с цианистыми растворами, ванны хромирования, ванны с длительным технологическим процессом, а также с высокой температурой растворов.
Местная вентиляция
В цехах обработки поверхностей применяют четыре типа отсасывающих устройств:
- вытяжной шкаф,
- вытяжной колпак (зонт),
- вытяжные панели
- бортовые отсосы.
Тип устройства | Достоинства | Недостатки | Области применения |
Вытяжной шкаф | Хорошо изолирует помещения от вредных выделений из оборудования, стоящего внутри шкафа | Затрудненность доступа к оборудованию. При работе над оборудованием человек находится в зоне вредных выделений | При травлении цветных металлов |
Вытяжной зонт | Простота изготовления | Так как хонт располагается над оборудованием, человек находится в струе вредных веществ. Расход воздуха очень велик, так как трудно избежать непроизводительного подсасывания воздуха с боков | При работе наливных колоколов с электролитами с большим газовыделением или при травлении наростов в колоколах |
Вытяжная панель | Мало мешает работе, особенно если оборудование стоит у стены и панель не мешает проходу. Хорошо улавливает выделения легких газов: водяного пара, Н2 и т. д. | Требует значительного расхода воздуха: если панель примыкает к стене или высокой перегородке – 3200 м3 /м2 площади панели, если панель удалена от стены – 5000– 7000 м3 /м2 площади панели. Неудобен монтаж при свободно стоящем оборудовании | На промывочных ваннах с горячей водой при их одностороннем обслуживании. В гальванических цехах применяется редко |
Бортовой отсос | Хорошо удаляет брызги и тяжелые газы, а также, в большинстве случаев, легкие газы. Человек, наклоняющийся над оборудованием, находится вне зоны вредных выделений | Увеличивает ширину оборудования, несколько затрудняя доступ к противоположному (от человека) краю ванны | На всех видах гальванического оборудования, включая даже некоторые типы вращающихся колоколов и барабанов |
Принцип работы наиболее универсального для гальванического оборудования местного вентиляционного отсоса – бортового состоит в том, что всасываемый с большой скоростью через узкую заборную щель отсоса воздух образует над зеркалом раствора сильную горизонтальную струю («факел»), которая сбивает с вертикального пути выбрасываемые из раствора газы и капли и этим заставляет основную массу капель упасть обратно в ванну, а газы и остальные капли увлекаются в отсос и далее в вытяжную систему вентиляции.
«Факел» бортового отсоса быстро ослабевает с удалением от заборной щели, поэтому односторонний отсос делают только при ширине ванны не более 600 мм. На более широких ваннах делают отсосы с двух противоположных сторон ванны. Не следует в погоне за улучшением вентиляции делать отсосы с трех или четырех сторон ванны: это только ухудшает вентиляцию, так как в углах, где встречаются «факелы», идущие под углом один к другому, образуются завихрения, из-за которых значительная часть зеркала раствора вообще не вентилируется. В зависимости от типа ванн применяют местные отсосы с щелью всасывания в горизонтальной плоскости (опрокинутые) и в вертикальной плоскости (простые или обычные). Кроме того, используется передувка.
Бортовые отсосы располагают по длинным сторонам ванн. Щель бортового отсоса обязательно должна быть расположена вплотную к краю ванны и ниже катодных и анодных штанг, чтобы штанги не забрызгивало раствором. Анодные пластины должны висеть ниже щели бортового отсоса, чтобы не мешать проходу «факела» (на пути «факела» могут находиться только подвесные крюки анодов и подвесочных приспособлений). Опрокинутые бортовые отсосы уменьшают энергетические затраты на вентиляцию за счет образования над зеркалом раствора более благоприятной зоны всасывания. Однако такие отсосы занимают внутри ванны по 100 мм ширины зеркала ванны с каждой стороны, что заставляет непроизводительно увеличить ширину и емкость ванны. Опрокинутые отсосы в настоящее время выходят из употребления.
Если две ванны с местным отсосом примыкают друг к другу, то между ними устанавливают двусторонний бортовой отсос.
Двусторонний бортовой отсос
Двусторонний бортовой отсос имеет две противоположно направленные всасывающие щели и представляет собой два совмещенных в одном корпусе односторонних бортовых отсоса, разделенных перегородкой. Сверху бортовой отсос накрыт двускатной крышкой для стекания растворов в ванны. В каждом из всасывающих вертикальных каналов устанавливаются шиберы, которые управляются независимо друг от друга. Материалом для изготовления бортовых отсосов служат:
- для ванн с неагрессивными растворами (щелочными, цианистыми и т. п.) – конструкционная углеродистая сталь толщиной 1-2 мм,
- для ванн с агрессивными растворами кислот – винипласт толщиной 3–5 мм или полипропилен.
- неравномерность отсасывания воздуха бортовыми отсосами по длине ванны не должна превышать 10 %;
- объем удаляемого воздуха от круглых ванн кольцевыми отсосами определяется, как для квадратных ванн со стороной, равной диаметру круглой, умноженному на 0,8;
- вытяжные системы, обслуживающие ванны с цианистыми растворами, не должны быть совмещены с вентиляцией от кислых растворов и обычно выполняются в виде отдельных систем;
- вытяжные системы, обслуживающие процессы обезжиривания органическими растворителями, должны быть самостоятельными и иметь взрывобезопасное исполнение; все металлические воздуховоды и оборудование следует заземлять;
- соединения элементов бортовых отсосов должны быть разъемными, чтобы облегчить возможность их периодической чистки от осаждающихся солей, а при необходимости и их замены;
- магистральные воздуховоды (кроме воздуховодов от местных отсосов ванн с органическими растворителями) допускается прокладывать в нижележащем техническом этаже (подвале), а при его отсутствии – под обслуживающими ваннами (линиями) или в каналах-воздуховодах, прокладываемых под полом;
- каналы-воздуховоды, прокладываемые под полом, следует выполнять из бетона или кирпича, внутренняя поверхность каналов должна иметь противокоррозионную защиту, на всех поворотах, ответвлениях и через 30 м на прямых участках необходимо предусматривать смотровые люки диаметром 700 мм;
- для обеспечения наименьшего сопротивления протеканию воздуха длина воздуховодов должна быть минимальной; они не должны иметь неоправданные изгибы и колена; отводы необходимо делать с наиболее возможным радиусом; в коленах желательно устанавливать направляющие лопатки;
- каналы-воздуховоды прокладываются с уклоном 0,005–0,01 в сторону дренажных устройств;
- для вентилятора со стороны нагнетания необходимо предусмотреть хорошо развитый диффузор с углом раскрытия, близким к 17°;
- перед вентиляторами вытяжных установок в каналах-воздуховодах следует предусматривать приямки с люками для сбора конденсата;
- вентиляторы должны применяться в антикоррозионном исполнении (из алюминиевых сплавов, коррозионностойкой стали, титановых сплавов и полимерных материалов);
- местная вытяжная вентиляция в смотровых и загрузочных отверстиях емкостей в помещении очистки сточных вод должна обеспечивать скорость движения воздуха, м/с, при выделении: аэрозолей кислот – 1; аммиака – 0,8; хлора – 1,2; паров воды – 0,3; при барботировании воды – 0,6; цианистых стоков – 3.
Общеобменная вентиляция помещений гальванических цехов
Вследствие отсутствия местных отсосов у некоторых ванн, а также недостаточной работы имеющихся отсосов в атмосферу помещений гальванических цехов постоянно выделяются загрязняющие вещества, водяной пар и избыточное тепло. Кроме того, поднятые после обработки детали находятся вне зоны действия местных отсосов и с них вредные вещества выделяются в воздух помещений. Для исключения накапливания загрязняющих веществ в концентрациях выше ПДКрз и поддержания влажности и температуры окружающего воздуха в необходимых пределах устраивают общеобменную вентиляцию.
Особенно важна роль общеобменной вентиляции в нерабочее время при отсутствии укрытия технологических ванн – в этом случае общеобменная вентиляция удаляет воздух из верхней зоны помещения. Естественная вытяжка из верхней зоны помещений должна обеспечивать разбавление скапливающегося там водорода до 5% от нижнего предела взрываемости. Для компенсации удаляемого местными отсосами воздуха предусматривают механический приток, при этом должен обеспечиваться не менее чем трехкратный воздухообмен в час.
Приточный воздух следует подавать в верхнюю зону помещения не ниже 2,5–3 м от пола равномерно через воздухораспределители, обеспечивающие скорость движения воздуха в рабочей зоне не более 0,3 м/с. Оптимальной является рассеянная подача приточного воздуха под перекрытие. Для рассеянной подачи приточного воздуха применяют перфорированные воздуховоды круглого или прямоугольного сечения, перфорированные потолочные панели, решетки, щелевые потолки и т. п. Скорость истечения приточного воздуха на входе в рабочую зону во избежание нарушения нормальной работы бортовых отсосов не должна превышать 0,3 м/с.
На участке химической очистки поверхности, где доминирующим вредным веществом является влага, рекомендуется 65-70% приточного воздуха подавать в нижнюю зону, 35–30 % – в верхнюю зону под перекрытие. Воздух, подаваемый в верхнюю зону, подогревают до 50 °C и выпускают со скоростью 15–18 м/с, обеспечивая интенсивное перемещение для подсушивания строительных конструкций. В теплое время года допускается естественный приток через проемы в наружных ограждениях на высоте не менее 4 м от пола. В холодное время года подаваемый воздух необходимо подогревать до температуры не ниже 18 °C.
При смежном расположении гальванических и травильных отделений с помещениями других производств, не имеющими вредных выделений и пыли, приточный воздух следует подавать в количестве 90–95 % от расчетного объема отсасываемого воздуха. Остальной воздух должен поступать из смежных помещений через дверные проемы, для чего в этих помещениях предусматривают приток воздуха в количестве, достаточном для компенсации перетока воздуха в гальваническое отделение.
Общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию следует проектировать и для помещений, где расположены источники постоянного тока, для ассимиляции избытков теплоты от электрооборудования в течение круглого года и от солнечной радиации в теплый период года.
В блоке помещений для работы с цианистыми солями должны быть предусмотрены две отдельные общеобменные вытяжки: одна для комнаты хранения и растворения или расфасовки цианистых солей, другая для комнаты спецодежды, душевой кабины и коридора.
В помещениях для оборудования очистки сточных вод следует выполнять вытяжную вентиляцию с местными отсосами, а также общеобменную с забором воздуха из верхней и нижней зон со следующей кратностью воздухообмена:
- в помещении приготовления раствора извести – 4 объема в час,
- при выделении сернистого газа – 8 объемов в час,
- в насосной станции загрязненных вод и в помещении для обезвреживания цианистых стоков – 10 объемов в час
Очистка воздуха гальванических цехов от загрязняющих веществ
Очистку отсасываемого воздуха осуществляют различными способами. Очистку воздуха от пыли осуществляют в пылеуловителях различных конструкций. Для очистки воздуха от аэрозолей, паров и газов вредных веществ применяют разного рода аппараты:
- волокнистые фильтры, ионитовые фильтры,
- абсорберы,
- адсорберы,
- конденсаторы и др.
Бесперебойность очистки выбросов достигается установкой в вытяжной системе не менее двух очистных аппаратов, причем при временном отключении одного из них остальные должны обеспечивать необходимую пропускную способность и эффективность. В таблице ниже представлены рекомендации по выбору метода и аппарата для очистки вентиляционных выбросов.
Технологический процесс | Применяемые методы очистки | Аппараты очистки |
Электрохимическая обработка металлов в растворах, содержащих хромовую кислоту в концентрации 150–350 г/л, при силе тока более 1000 А (хромирование, анодное активирование, снятие меди и др.) | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Электрохимическая обработка металлов в растворах, содержащих хромовую кислоту в концентрации 30–60 г/л (электрополирование алюминия, электрополирование стали и др.) | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Электрохимическая обработка металлов в растворах, содержащих хромовую кислоту в концентрации 30–100 г/л, при силе тока менее 500 А (анодирование алюминия и магниевых сплавов и др.), а также химическое оксидирование алюминия и магния | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Химическая обработка стали в растворах хромовой кислоты и ее солей при температуре раствора ≥50 °C (пассивирование, травление, снятие оксидной пленки, наполнение в хромпике и др.) | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Электрохимическая обработка в растворах щелочи (анодное снятие шлама, обезжиривание, оловянирование, цинкование в щелочных электролитах, снятие олова, оксидирование меди, снятие хрома и др.) | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-С (корпус из стали) - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Химическая обработка металлов в растворах щелочи (оксидирование стали, полирование алюминия, рыхление окалины на титане, травление алюминия, магния и их сплавов и др.) | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-С (корпус из стали) - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Кадмирование, серебрение, золочение и электрохимическая активация (декапирование) в цианистых растворах | абсорбционный | фильтры-туманоуловители ФВГ-С-Ц |
Цинкование, меднение, латунирование, химическая активация (декапирование), амальгамирование в цианистых растворах | абсорбционный | фильтры-туманоуловители ФВГ-С-Ц |
Химическая обработка металлов в растворах, содержащих фтористоводородную кислоту и ее соли | абсорбционный | фильтры-туманоуловители ФВГ-Т с орошаемой приставкой |
Химическая обработка металлов в концентрированных холодных и разбавленных нагретых растворах, содержащих соляную кислоту (травление, снятие шлама и др.) | абсорбционный | фильтры-туманоуловители ФВГ-Т с орошаемой приставкой |
Химическая обработка металлов, кроме снятия цинкового и кадмиевого покрытий, в холодных растворах, содержащих соляную кислоту в концентрации до 200 г/л (травление, активация и др.) | абсорбционный | фильтры-туманоуловители ФВГ-Т с орошаемой приставкой |
Электрохимическая обработка металлов в растворах, содержащих серную кислоту в концентрации 150–350 г/л, а также химическая обработка в концентрированных холодных и разбавленных нагретых растворах (анодирование, электрополирование, травление, снятие никеля, серебра, гидридная обработка титана и др.) | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Химическая обработка металлов в концентрированных холодных и разбавленных нагретых растворах, содержащих ортофосфорную кислоту (фосфатирование и др.) | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Химическая обработка металлов в концентрированных нагретых растворах и электрохимическая обработка в концентрированных холодных растворах, содержащих ортофосфорную кислоту (химполирование алюминия, электрополирование стали, меди и др.) | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Химическая обработка металлов в разбавленных растворах, содержащих азотную кислоту (осветление алюминия, химическое снятие никеля, травление, активация меди, пассивация и др.), при концентрации раствора более 100 г/л | абсорбционный | насадочный типа ВЦНИИОТ |
Никелирование в хлоридных растворах при плотности тока свыше 1 А/дм2 | абсорбционный | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Никелирование в сульфатных растворах при плотности тока свыше 1 А/дм2 | фильтрация | - фильтры-туманоуловители ФВГ-Т (корпус из титана); - сепараторы, встраиваемые в бортовой отсос |
Для улавливания пыли из воздуха, отсасываемого из песко-, металлоструйных и дробеструйных камер, применяют двухступенчатую установку, например, из циклона ЦН-11 и циклона с водяной пленкой ЦВН.
Пыль, содержащаяся в воздухе, отсасываемом от шлифовальных и полировальных станков, пожароопасна, поэтому предпочтителен мокрый способ очистки от нее воздуха. Запыленный воздух поступает в цилиндрический резервуар, где он, проходя по спирали вдоль вала, омывается водой. В результате промывки воздуха водой, а также осаждения пыли на поверхности воды и смоченных стенках резервуара происходит очистка воздуха от пыли. Пыль оседает в нижней части аппарата, откуда удаляется ручным, механическим или гидравлическим способом. Желательно, чтобы очистные устройства располагались как можно ближе к шлифовальным и полировальным станкам.
Для очистки отсасываемого воздуха от аэрозолей используют фильтры различной конструкции. Фильтрующие перегородки, через которые происходит фильтрация воздуха, весьма разнообразны по своей структуре, но в основном они состоят из волокнистых или зернистых элементов – тканевых материалов из природных, синтетических или минеральных волокон, нетканых волокнистых материалов (войлоки, клееные и иглопробивные материалы, бумага, картон, волокнистые маты); ячеистых листов (губчатая резина, пенополиуретан, мембранные фильтры).
Для очистки отсасываемого воздуха, содержащего туман, аэрозоль и брызги электролита, используют волокнистые фильтры типа ФВГ.
Внешний вид фильтра ФВГ
Внутри корпуса фильтра размещена кассета с фильтрующим материалом, наложенным на каркас и прижатым прижимной решеткой из пруткового материала. Кассеты изготовлены в виде вертикально расположенных складок. Фильтр работает в режиме накопления уловленного продукта на поверхности фильтрующего материала с частичным стоком жидкости. По достижении максимального гидравлического сопротивления фильтр подвергается периодической промывке (обычно 1-2 раза в месяц, в зависимости от производительности гальванического оборудования) с помощью переносной форсунки, вводимой через монтажный люк. В качестве фильтрующего материала обычно используют иглопробивной войлок, состоящий из волокон диаметром 70 мкм. Степень очистки воздуха от аэрозоля электролита хромирования – не ниже 96–99 %.
Фильтрующие элементы фильтра ФВГ
При использовании в качестве фильтрующего материала нетканого иглопробивного волокнистого лавсана для очистки воздуха, отсасываемого от травильных сернокислых ванн, достигается степень очистки 90–99 %. Волокнистые фильтры типа ФВГ устанавливают, как правило, на значительном расстоянии от ванн и чаще всего после вентилятора. Однако на пути от борта ванны до вентилятора часть вредных веществ, выделяющихся в виде аэрозолей, тумана и брызг, оседает на дно и стенки воздуховода. Со временем воздуховод засоряется, а металлические стенки воздуховода (даже из коррозионностойкой стали) и элементы вентиляторов подвергаются коррозии.
Для защиты вентиляционных систем используют фильтрующие элементы, встраиваемые непосредственно в местные отсосы. Фильтрующий элемент из слоя иглопробивного войлока или полипропиленовых волокон, зажатый между винипластовыми сетками, имеет вид прямоугольной кассеты, которая вставляется через люк в корпус под углом относительно вертикальной оси и закрепляется в пазах, уплотняемых войлоком. Уловленные капли раствора стекают в карман, находящийся в нижней части кассеты, откуда выводятся наружу. Эффективность улавливания сернокислого тумана войлоком составляет величину порядка 100%, а винипластовыми сетками с полипропиленовыми волокнами – 79–99,7 %; эффективность очистки воздуха от растворов хромирования составляет 98 %. Загрязненные кассеты вынимают из корпуса бортового отсоса и регенерируют путем промывки в промывной ванне.
Для очистки отсасываемого воздуха от газообразных и парообразных веществ используют методы абсорбции (физической и хемосорбции), адсорбции, каталитические, термические и конденсации. Для физической абсорбции применяют воду, органические растворители, не вступающие в реакцию с извлекаемым газом, и водные растворы этих веществ. При хемосорбции в качестве абсорбента используют водные растворы солей и щелочей, органические вещества и водные суспензии различных веществ.
Для улавливания хромового ангидрида, серной, фосфорной и соляной кислот применяют воду или щелочной раствор.
В практической гальванотехнике при работах с азотной кислотой с отходящими газами выбрасываются, как правило, NO и NO2 при их одновременном присутствии. Основная сложность абсорбционных процессов связана с низкой химической активностью и растворимостью оксида азота NO. Поэтому применяют абсорбционное поглощение с одновременным окислением NO в химически активные соединения. Эффективное улавливание оксидов азота достигается щелочным раствором перманганата калия, содержащего 4% NaOH (KOH) и 1–1,6 % KМnО4 (чем больше содержание KМnО4, тем эффективнее очистка).
Газообразные цианистые соединения улавливают 5%-ным раствором железного купороса.
Для очистки отсасываемого воздуха от паров фтористоводородной кислоты (HF) применяют раствор соды по реакции:
2HF + Na2CO3 → 2NaF + CO3↑ + Н2О
После насыщения поглотительного раствора фторид-ионы осаждают в виде фторида кальция по реакции:2NaF + Са(ОН)2 → СaF2↓ + 2NaОН.
Отфильтрованный фторид кальция, являющийся ценным продуктом, может быть использован в промышленности, например, стекольной.Для очистки отсасываемого воздуха методом абсорбции жидкой фазой используют пенные аппараты и абсорберы с подвижной насадкой.
