Инновационные методы каталитической очистки газов в электронной промышленности

Предприятия по изготовлению электронной техники по сравнению с другими отраслями промышленности дают относительно небольшое количество выбросов в окружающую среду. Однако, с учетом локации таких предприятий   на территории  населенных пунктов,  в зонах жилых массивов,  в  водных бассейнах,  экологические  мероприятия по очистке вредных выбросов являются актуальными.
    Электронная промышленность является источником разнообразных выбросов,  неблагоприятно влияющих на окружающую среду: почву. атмосферный воздух, реки, флору и фауну. Деятельность таких предприятий в экологическом аспекте строго регламентируется и контролируется государством.
    В производстве продуктов электронной промышленности применяется обширный список разных веществ, достигающий нескольких сотен. Это бром- и хлор- содержащие соединения, галогеносодержащие полимеры, тяжелые металлы ( ртуть, кадмий, свинец), пары кислот, токсичные газы, лаки, красители  и т.д. Одним из наиболее опасных веществ является Наибольший вред оказывает пентабромдифениловый эфир. Это соединение имеет способность быстро  распространяться на большие расстояния и оказывать отравляющее воздействие на живые организмы. Критичное воздействие на природу способны оказать и такие выбросы электронной промышленности, как перфторуглероды, трехфтористый азот и гексафторид серы.
    Специфический состав   газовых выбросов электронного производства  компонентов (отсутствие в них пыли) позволяет использовать для нейтрализации  отходящих газов современные технологии каталитического окисления.
    Такие технологии основаны на   беспламенном распаде  и окислении вредных  органических соединений  до диоксида углерода, воды и азота на термокаталитических блоках.
    Одна из наиболее сложных проблем газоочистки в электронной промышленности - нейтрализация диоксида азота, образующегося при растворении марганца в азотной кислоте. Так, при взаимодействии 1 кг этого металла в азотной  кислоте выделяется 557,2 г диоксида азота. С целью его обезвреживания  был предложен метод способ селективной термокаталитической очистки. В качестве вещества, вступающего в реакцию с  диоксидом азота,  используется аммиак. Разработанная и внедренная в производство пилотная установка доказала    высокую эффективность способа.
Следует отметить, что   методы термоокислительной газоочистки успешно применяются и для нейтрализации других вредных примесей. Так, эффект очистки по оксиду азота составляет 90%,  по ацетофенону - 99,9%, по толуолу - 75%,  по уксусной кислоте - 99,9%,  по гамма- бутирлактону - 99,9 %,  по N-метилпирролидону - 99,9%,  по диметилформамиду-  95%.
    Кроме термокаталитического метода очистки отходящих газов, применяется и плазмокаталитический метод.  Хорошо зарекомендовал себя  композитный катализатор мультифункционального назначения на основе вспенивающихся материалов  и наноструктурированных каталитических покрытий.
    Принцип действия термокаталитической очистки газовых выбросов основан на беспламенном разложении и окислении загрязняющих органических веществ до углекислого газа, воды и азота на нагреваемых каталитических блоках.
    В связи с тем, что в процессе каталитической очистки катализатор необходимо заменять и регенерировать,  наиболее подходящим оборудованием для этих целей стали аппараты  с быстрой загрузкой - выгрузкой катализатора без разборки аппарата.
     Некоторое применение нашли блочные конструкции аппаратов газоочистки, но они оказались недостаточно технологичными.
    Этого недостатка лишены пластинчатые катализаторные конструкции. Катализаторная насадка представляет собой набор пластин с катализаторным покрытием, устанавливаемых в разных сочетаниях. Металлоемкость реактора с подобным катализатором снижается в сравнении с аппаратами традиционных конструкций на 40%, а гидравлическое сопротивление уменьшается в 4,5 раза.