При производстве сжатого воздуха неизбежно образуется значительное количество конденсата, но при этом не следует полагать, что речь идет только о конденсации водяного пара. Любой компрессор работает как гигантский пылесос. Всасывая загрязненный окружающий воздух, он концентрирует все содержащиеся в нем примеси, которые впо- следствии передаются в конденсат, выпадающий из неподготовленного сжатого воздуха.
1. Почему из сжатого воздуха удаляется конденсат?
Потребители сжатого воздуха, просто отводящие конденсат в канализацию, рискуют заплатить внушительные штрафы. Причина: конденсат, обра- зующийся при производстве сжатого воздуха, представляет собой смесь разнообразных вредных веществ. Вследствие загрязнения окружающей среды он помимо частиц пыли содержит углеводороды, диоксид серы, медь, свинец, железо и многие другие вещества. Именно поэтому необходимо разработать методы обработки сжатого воздуха, отвечающие требованиям законодательства.
В Германии утилизация конденсата, образующегося в пневмоустановках, регулируется Законом о водном балансе. Данный закон предписывает обязательную обработку воды, содержащую вредные вещества, в соответствии с «общепризнанными техническими правилами» (§ 7a Закона о водном балансе). Это распространяется на любой тип конденсата сжатого воздуха, также на сжатый воздух из компрессоров безмасляного сжатия.
Для всех вредных веществ и показателя pH законом установлены предельные величины. В различных отраслях и федеральных землях они определяются по-разному. Так, например, максимально допустимое содержание углеводородов составляет 20 мг/л; для отводимого конденсата показатель pH составляет 6-9.
2. Состав конденсата
a) Дисперсия
Выпадающий из сжатого воздуха конденсат может иметь различный состав. Дисперсия, как правило, происходит при жидкостном охлаждении винтовых компрессоров, которые работают с такими синтетическими хладагентами, как «Sigma Fluid S460». У такого конденсата, как правило, значение pH составляет 6-9. Таким образом, он может рассматриваться как pH-нейтральный. В таком конденсате загрязнения, образованные из атмосферного воздуха, осаждаются в легко отделяемой масляной пленке на поверхности воды.
б) Эмульсия
Эмульсия представляет собой жидкость молочного цвета, которая и через несколько дней не разделяется на составляющие. Такой вид конденсата нередко встречается в поршневых компрессорах, винтовых и многосекторных компрессорах, работающих на обычных маслах. Здесь вредные вещества входят в состав масла.
Из-за сильного и стойкого смешивания масла и воды, а также содержащихся в них примесей, например, пыли и тяжелых металлов, они не разделяются под действием силы тяжести. Если в маслах присутствуют сложные эфиры, конденсат может быть агрессивным, и его необходимо нейтрализовать. Очистка такого конденсата возможна только с применением деэмульсационных установок.
3. Специализированный отвод конденсата
Разумеется, существует возможность сбора и утилизации конденсата на специализированном предприятии. Однако, в данном случае стоимость утилизации, в зависимости от состояния конденсата, может колебаться от 40 до 150 €/м³. Поэтому с учетом образующегося количества конденсата обработка в производственных условиях должна быть рентабельной. Ее преимущество состоит в том, что от первоначального количества остается примерно 0,25% конденсата, подлежащего утилизации в соответствии с природоохранными требованиями.
Доступ к машинам Kaeser для удаления конденсата.
4. Процесс удаления конденсата
a) Для дисперсий
Для очистки такого вида конденсата в большинстве случаев достаточно трехкамерной установки, состоящей из двух камер предварительной очистки и камеры с угольным фильтром (рис. 2). Сам процесс сепарации происходит под действием силы тяжести. Масляная пленка, всплывающая на поверхности жидкости в сепарационной камере установки, отводится в сборный резервуар и утилизируется как отработанное масло. После этого остатки воды фильтруются в два этапа и могут отводиться в канализационную систему.
По сравнению с комплексной утилизацией на специализированном предприятии сепарация под действием силы тяжести позволяет сэкономить до 95% затрат. В настоящее время предлагаются установки мощностью, рассчитанной на производительность компрессора – 105 м³/мин. Разумеется, что при большей мощности можно подключить несколько аппаратов параллельно.
b) Eliminarea condensului pentru emulsii
На сегодняшний день для очистки стабильных эмульсий в основном используют два типа установок: Мембранные системы работают по принципу ультрафильтрации с помощью так называемой технологии Cross-Flow. При этом через мембраны проходит предварительно очищенный конденсат. Часть жидкости проникает через мембрану и выходит из установки в виде очищенной воды, которую можно сливать в канализацию.
Установки второго типа используют порошковое расщепляющее средство. Оно связывает частицы масла, образуя хорошо фильтрующиеся хлопья. Фильтры с определенным размером пор надежно удерживают такие хлопья. Очищенную таким образом воду можно сливать в канализацию.