ციანიდის გამონაბოლქვი აირის ელექტროლიტური დამუშავების მეთოდები

შესავალი

ელექტრომობილიზაციის ინდუსტრიაში ციანიდები ფართოდ გამოიყენება , როგორც მნიშვნელოვანი დანამატები ელექტრომობილიზაციისთვის. მათ შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ ელექტრომობილიზაციის ფენების ხარისხი და ეფექტურობა. თუმცა, ელექტრომობილიზაციის პროცესის დროს წარმოიქმნება ციანიდის შემცველი გამონაბოლქვი აირი, რომელიც შეიცავს მაღალტოქსიკურ ნივთიერებებს, როგორიცაა წყალბადის ციანიდი (HCN). ეს სერიოზულ საფრთხეს უქმნის გარემოს და ადამიანის ჯანმრთელობას. ამიტომ, ელექტრომობილიზაციის ციანიდის გამონაბოლქვი აირის ეფექტურ დამუშავებას დიდი მნიშვნელობა აქვს.

ციანიდის ელექტროპლატონიზაციის გამონაბოლქვი აირის წყაროები

1. ელექტროლიტური მოპირკეთების ავზები : ელექტროლიტური მოპირკეთების დროს, ელექტროლიტისა და ელექტროლიტური რეაქციით წარმოქმნილი აირის აორთქლების გამო, გამოიყოფა ციანიდის შემცველი გამონაბოლქვი აირი. მაგალითად, ოქროსა და ვერცხლის ციანიდური მოპირკეთების დროს, მოპირკეთების ხსნარში არსებული ციანიდის ნაერთები სითბოსა და ელექტრული დენის ზემოქმედებით აორთქლდება.

2. გაწმენდის პროცესები : ელექტროპლაკონირების შემდეგ, როდესაც სამუშაო ნაწილები ციანიდების შემცველი საწმენდი ხსნარებით იწმინდება , ციანიდების მცირე რაოდენობა აქროლად იქცევა. მაშინაც კი, თუ საწმენდ ხსნარში ციანიდების კონცენტრაცია დაბალია, ხანგრძლივმა დაგროვებამ და აქროლადობამ მაინც შეიძლება გამოიწვიოს დაბინძურების პრობლემები.

3. ჩამდინარე წყლების დამუშავება : თუ ელექტროლიტური ჩამდინარე წყლების დამუშავება არასწორად ხორციელდება, შესაძლოა ციანიდის აირი გამოვიდეს. ციანიდის შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავების პროცესში, თუ რეაქციის პირობები კარგად არ არის კონტროლირებადი, ციანიდების დაშლამ შეიძლება წარმოქმნას HCN აირი და მოხვდეს ატმოსფეროში.

4. დამხმარე აღჭურვილობა : ისეთმა აღჭურვილობამ, როგორიცაა ვენტილაციის სისტემები და გათბობის მოწყობილობები, ასევე შეიძლება ექსპლუატაციის დროს გამონაბოლქვი აირის კვალი წარმოქმნას. მიუხედავად იმისა, რომ რაოდენობა მცირეა, ციანიდების მაღალი ტოქსიკურობის გათვალისწინებით, მისი იგნორირება არ შეიძლება.

ციანიდის გამონაბოლქვი აირის ელექტროლიტური დამუშავების მახასიათებლები

1. მაღალი ტოქსიკურობა : ციანიდის ნაერთები, განსაკუთრებით HCN, უკიდურესად ტოქსიკურია. ძალიან დაბალი კონცენტრაციითაც კი, მათ შეუძლიათ ადამიანის ორგანიზმისთვის ზიანის მიყენება. ციანიდის შემცველი გამონაბოლქვი აირის შესუნთქვამ შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი სიმპტომები, როგორიცაა თავის ტკივილი, თავბრუსხვევა, ქოშინი და მძიმე შემთხვევებში, სიცოცხლისთვის საშიშიც კი.

2. დაბალი კონცენტრაცია, მაგრამ კუმულაციური ეფექტი : როგორც წესი, ელექტროპლაკონირების ციანიდის გამონაბოლქვი აირის კონცენტრაცია შედარებით დაბალია, მაგრამ ელექტროპლაკონირების პროცესის დროს უწყვეტი წარმოქმნის გამო, თუ ეფექტურად არ დამუშავდება, კუმულაციური ეფექტი გამოიწვევს გარემოს ხანგრძლივ დაბინძურებას.

ციანიდის გამონაბოლქვი აირის ელექტროპლატონიზაციის დამუშავების პროცესი

1. გამონაბოლქვი აირის შეგროვება

• გამონაბოლქვი აირების წარმოქმნის წერტილებში დაამონტაჟეთ გაზის შემგროვებელი გამწოვები ან სხვა შემგროვებელი მოწყობილობები. ეს შემგროვებელი მოწყობილობები უნდა იყოს დაპროექტებული კონკრეტული წარმოების პროცესისა და განლაგების შესაბამისად, რათა უზრუნველყოფილი იყოს გამონაბოლქვი აირების ეფექტური შეგროვება. მაგალითად, დიდ ელექტრომობილურ სახელოსნოში, ციანიდის შემცველი გამონაბოლქვი აირების ყოვლისმომცველი შესაგროვებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ადგილობრივი შემგროვებელი გამწოვებისა და საერთო ვენტილაციის სისტემების კომბინაცია.

2. წინაპირობა

• მტვრის მოცილება : გამონაბოლქვ აირში არსებული ნაწილაკების მოსაშორებლად გამოიყენეთ მტვრის მოცილების მოწყობილობები, როგორიცაა ტომარა-ფილტრები ან ელექტროსტატიკური დამლექავი მოწყობილობები. ნაწილაკებს შეიძლება ჰქონდეთ ციანიდის ნაერთები ზედაპირზე და მათი წინასწარი მოცილება გააუმჯობესებს შემდგომი დამუშავების ეფექტურობას და თავიდან აიცილებს დამუშავების აღჭურვილობის დაზიანებას.

• ცვილის მოცილება და ტენიანობის მოცილება : რადგან გამონაბოლქვი აირი შეიძლება შეიცავდეს წყლის ორთქლს და ზეთის ნისლს, ამ ნივთიერებების მოსაშორებლად გამოიყენეთ ნისლის საწინააღმდეგო მოწყობილობები და ჰაერის გამშრობები. წყლის ორთქლმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს შემდგომი დამუშავების პროცესების რეაქციის ეფექტურობაზე, ხოლო ზეთის ნისლმა ასევე შეიძლება გავლენა მოახდინოს კატალიზატორებისა და შთამნთქმელების მუშაობაზე.

3. ძირითადი მკურნალობის პროცესი

• ქიმიური შთანთქმის მეთოდი

• პრინციპი : შთამნთქმელებად გამოიყენეთ ტუტე ხსნარები, როგორიცაა ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (NaOH) ან კალციუმის ჰიდროქსიდი (Ca(OH)₂). გამონაბოლქვ აირში არსებული ციანიდი რეაგირებს ტუტე ხსნართან და წარმოქმნის ციანიდის მარილებს. მაგალითად, HCN რეაგირებს NaOH-თან და წარმოქმნის ნატრიუმის ციანიდს (NaCN), რომელსაც შეუძლია ეფექტურად მოაშოროს ციანიდი გამონაბოლქვი აირიდან.

• პროცესი : გამონაბოლქვი აირი შედის ქიმიური შთანთქმის კოშკში, სადაც ის საპირისპირო მიმართულებით უკავშირდება შესხურებულ ტუტე ხსნარს. შთანთქმის კოშკი, როგორც წესი, ივსება შემფუთავი მასალებით, რათა გაიზარდოს გაზსა და სითხეს შორის კონტაქტის ფართობი და გაუმჯობესდეს შთანთქმის ეფექტურობა.

• კატალიზური დაჟანგვის მეთოდი

• პრინციპი : კატალიზატორის მოქმედებით, გამონაბოლქვ აირში არსებული ციანიდი იჟანგება არატოქსიკურ ნახშირორჟანგად (CO₂), წყალად (H₂O) და აზოტად (N₂). გავრცელებული კატალიზატორებია ძვირფასი ლითონების კატალიზატორები (მაგალითად, პლატინა, პალადიუმი) და ლითონის ოქსიდის კატალიზატორები (მაგალითად, ტიტანის დიოქსიდი, ვანადიუმის პენტოქსიდი).

• პროცესი : ქიმიური შთანთქმის კოშკის გავლის შემდეგ, გამონაბოლქვი აირი შედის კატალიზური დაჟანგვის მოწყობილობაში. მოწყობილობა აღჭურვილია კატალიზატორის ფენით და გამონაბოლქვი აირი გადის კატალიზატორის ფენაში გარკვეული ტემპერატურითა და სივრცული სიჩქარით. კატალიზატორი ხელს უწყობს ციანიდის დაჟანგვის რეაქციას, რაც ამცირებს მის ტოქსიკურობას.

• სველი შთანთქმის მეთოდი

• პრინციპი : გამონაბოლქვ აირში ციანიდის შესაწოვად გამოიყენეთ სველი შთამნთქმელი კოშკი. შთამნთქმელი შეიძლება იყოს სპეციალური ქიმიური ხსნარი, რომელიც შემუშავებულია ციანიდის მახასიათებლების მიხედვით.

• პროცესი : გამონაბოლქვი აირი სველ შთანთქმის კოშკში ქვემოდან შედის და შთამნთქმელი ზემოდან იფრქვევა. ისინი კოშკში ერთმანეთს ეხებიან და გამონაბოლქვ აირში არსებული ციანიდი შთამნთქმელით შეიწოვება. შემდეგ შთამნთქმელი სითხე ცალკე მუშავდება ციანიდის მოსაშორებლად.

• ბიოლოგიური მკურნალობის მეთოდი

• პრინციპი : ზოგიერთ მიკროორგანიზმს აქვს ციანიდის დაშლის უნარი. გამოიყენეთ ეს მიკროორგანიზმები გამონაბოლქვ აირში ციანიდის დასაშლელად შესაფერის გარემოში.

• პროცესი : გამონაბოლქვი აირი ჯერ ტენიანდება და შემდეგ შედის ბიოლოგიურ დამუშავების მოწყობილობაში. მოწყობილობა შეიცავს ბიოფირის მატარებელს, რომელზეც მიკროორგანიზმებია მიმაგრებული. გამონაბოლქვ აირში არსებული ციანიდი ადსორბირდება ბიოფირის მიერ და მიკროორგანიზმების მიერ იშლება არატოქსიკურ ნივთიერებებად. თუმცა, ეს მეთოდი მოითხოვს გარემო პირობების, როგორიცაა ტემპერატურა, pH და საკვები ნივთიერებების მიწოდება, მკაცრ კონტროლს, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მიკროორგანიზმების ნორმალური ზრდა და აქტივობა.

4. მონიტორინგი და განტვირთვა

• გამონაბოლქვ აირში ციანიდის და სხვა დამაბინძურებლების კონცენტრაციის უწყვეტი მონიტორინგისთვის, გამონაბოლქვი აირის გამშვები პორტში დაამონტაჟეთ ონლაინ მონიტორინგის მოწყობილობა. მხოლოდ მაშინ, როდესაც გამონაბოლქვი აირი აკმაყოფილებს ეროვნულ და ადგილობრივ ემისიის სტანდარტებს, შესაძლებელია მისი ატმოსფეროში გაშვება. გარემოსდაცვითი შესაბამისობის უზრუნველსაყოფად, მონიტორინგის მონაცემები უნდა ჩაიწეროს და რეგულარულად იქნას მოხსენებული.

კვლევა

გარკვეულ ელექტრომობილიზაციის საწარმოს წარმოების პროცესში ციანიდის შემცველი გამონაბოლქვი აირების დაბინძურების სერიოზული პრობლემები შეექმნა. ამ პრობლემის გადასაჭრელად, საწარმომ მიიღო შემდეგი დამუშავების ზომები:

1. გამონაბოლქვი აირების შეგროვება : ელექტროლიტური გაზის ავზის ზემოთ დამონტაჟდა მაღალეფექტური გაზის შემგროვებელი გამწოვი, რათა უზრუნველყოფილიყო გამონაბოლქვი აირების 95%-ზე მეტის შეგროვება.

2. წინასწარი დამუშავება : გამონაბოლქვ აირში არსებული ნაწილაკების და წყლის ორთქლის ეფექტურად მოსაშორებლად დააყენეთ მტვრის მოცილების და ტენიანობის გაშრობის სისტემა.

3. ძირითადი დამუშავება : გამოყენებულია ქიმიური შთანთქმისა და კატალიზური დაჟანგვის პროცესების კომბინაცია. თავდაპირველად, გამონაბოლქვი აირი შედიოდა NaOH ხსნარით სავსე ქიმიური შთანთქმის კოშკში ციანიდის უმეტესი ნაწილის მოსაშორებლად. შემდეგ, დარჩენილი ციანიდი შემდგომში იჟანგებოდა და იშლებოდა კატალიზური დაჟანგვის მოწყობილობაში.

4. მონიტორინგი : დამონტაჟდა ონლაინ მონიტორინგის სისტემა იმის უზრუნველსაყოფად, რომ დამუშავებული გამონაბოლქვი აირი აკმაყოფილებდეს ეროვნულ ემისიის სტანდარტებს.

ამ ღონისძიებების განხორციელების შემდეგ, საწარმოს გამონაბოლქვ აირში ციანიდის კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად შემცირდა, რამაც ეფექტურად შეამცირა გარემოს დაბინძურება და დაიცვა თანამშრომლების ჯანმრთელობა.

დასკვნა

ელექტრომობილიზაციის ციანიდის გამონაბოლქვი აირის დამუშავება მნიშვნელოვანი ღონისძიებაა გარემოსა და ადამიანის ჯანმრთელობის დასაცავად ელექტრომობილიზაციის ინდუსტრიაში. გამონაბოლქვი აირების შეგროვების, წინასწარი დამუშავების, ძირითადი დამუშავების, მონიტორინგისა და გამონადენის შესაბამისი ზომების მიღებით, გამონაბოლქვ აირში ციანიდის კონცენტრაცია შეიძლება ეფექტურად შემცირდეს გარემოს დაცვის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. მომავალში, გარემოს დაცვის მოთხოვნების უწყვეტი გაუმჯობესების კვალდაკვალ, ელექტრომობილიზაციის საწარმოებმა მდგრადი განვითარების მისაღწევად მუდმივად უნდა ოპტიმიზაცია გაუკეთონ და ინოვაციები გაუკეთონ გამონაბოლქვი აირების დამუშავების პროცესებს.