Очистка воздуха от вредных веществ.

Основными параметрами аппаратов и систем воздухоочистки являются эффективность и аэродинамическое (гидравлическое) сопротивление. Эффективность обусловливает концентрацию вредных веществ на выходе из системы, а аэродинамическое сопротивление связано с затратами энергии на прохождение обрабатываемого воздуха через аппарат с помощью вентилятора.

Эффективность очистки оценивается по формуле:

η= (С_вх -С_вых) /С_вх, (2.10)

где С_вх и С_вых- массовая концентрация примесей до и после очистки, мг/м³.

Если одноступенчатой очистки недостаточно, применяется последовательная многоступенчатая очистка, суммарная эффективность которой определяют по формуле:

(4.82)

где η₁, η₂…η_n - эффективность каждой ступени очистки в системе.

Если очищенный воздух направляется непосредственно в рабочую зону, то необходимая эффективность определяется по выражению:

η_треб =(С_вх-0,3×ПДК_рз)/С_вх× (4.83)

Загрязнение воздушной среды в районах размещения промышленных предприятий различными вредными веществами обусловливает применение соответствующих систем очистки приточного воздуха. В первую очередь необходимо осуществить защиту рабочей зоны от пыли.

В зависимости от начального и конечного содержания пыли в воздухе, её дисперсности, физико-химических свойств и целесообразности возврата в производство различают три уровня (степени) очистки воздуха: грубую, среднюю и тонкую.

При грубой очистке (используемой только как первая ступень) улавливается лишь крупная пыль (размером более 100мкм).

При средней очистке задерживаются не только крупные частицы более 100мкм, но и значительная часть мелких пылевых частиц. Остаточная концентрация пыли при этом составляет 30 -50 мг/м³.

При тонкой очистке улавливается мелкодисперсная пыль с размером частиц менее 10 мкм при остаточной концентрации 1-3 мг/м³.

Классификация пылеуловителей по их эффективности в зависимости от физико-химических свойств пыли представлена в табл.4.29. Здесь эффективность оценивает остаточное содержание только тех пылевых частиц, размер которых соответствует размерам эффективно улавливаемых частиц.

Таблица 4.29

Классификация пылеуловителей по эффективности

Классификация устройств для пылеочистки по принципу действия производится по следующим группам.

1. Гравитационные пылеуловители, в которых пыль осаждается под действием силы тяжести её частиц. Предназначены для отделения из воздуха пыли с дисперсностью I и II групп. Относятся к пылеуловителям V класса. В силу конструктивных особенностей их эффективность достигает лишь 0,55-0,6. Поэтому после них необходима дополнительная ступень очистки.

2. Инерционные пылеотделители, в которых при поступательном или вращательном организованном движении запылённого воздуха для выделения пыли используется возникающая сила инерции. Предназначены для отделения из воздуха пыли всех групп дисперсности и включают номенклатуру пылеуловителей от I до V классов. К указанным сухим пылеотделителям относятся циклоны, струйные ротационные пылеуловители типа ротоциклон и др.

3. Мокрые пылеуловители, базирующиеся конструктивно на устройствах второй группы, а также скрубберы Вентури, пенные и насадочные пылеуловители. Относятся ко II классу пылеуловителей и предназначены для очистки воздуха с помощью воды от пыли Ш и IV групп дисперсности.

4. Пористые и волокнистые пылеуловители, в которых очистка воздуха от пыли происходит вследствие задержания её частиц в порах и разветвлениях материала при прохождении через него запылённого воздуха (материал может быть дополнительно смочен маслом или водой). Относятся к I, II и Ш классам пылеуловителей и предназначены для очистки воздуха от пыли всех групп дисперсности.

5. Электрофильтры, где осаждение пылевых частиц происходит под действием электростатического поля. Относятся к I и II классам пылеуловителей и предназначены для очистки воздуха от пыли IV и V групп дисперсности.

Поскольку помимо пыли в атмосферном воздухе могут содержаться туманы кислот, щелочей, масел и других жидкостей, для очистки его от таких примесей применяются устройства - туманоуловители с волокнистыми фильтрами, принцип действия которых основан на осаждении капель на поверхности пор материала набивки с последующим отеканием уловленной жидкости под действием сил тяжести в соответствующий сборник. Эффективность очистки воздуха в таких фильтрах достигает как правило 0,999 от частиц размером менее 3 мкм.

Что же касается газо- и парообразных вредных примесей, то различают следующие методы очистки от них воздуха в зависимости от протекания физико-химических процессов:

- промывка воздуха растворителями примесей (абсорбция);

- промывка воздуха растворами реагентов, связывающих примеси химически (хемосорбция);

- поглощение газообразных примесей твёрдыми активными веществами (адсорбция);

- термическая нейтрализация и поглощение примесей путём применения каталитического превращения.

Конструкции различных воздухоочистителей весьма разнообразны, что отражено в специальной литературе. Ниже будут рассмотрены лишь наиболее характерные из них.

Циклоны. Наиболее широкое распространение в практике получили циклоны одиночные, групповые и батарейные. На рис.4.68 представлена конструктивная схема одиночного циклона. Очищаемый воздух, поступая в верхнюю цилиндрическую часть циклона тангенциально и вращаясь, опускается из кольцевого пространства, образуемого корпусов циклона и выхлопной трубой, в конусную часть и, продолжая вращаться, поднимается к выходу через выхлопную трубу. При этом как в нисходящем, так и в восходящем вихревом течении циклона происходит непрерывное изменение направления скорости потока, а поэтому скорость частиц пыли, движущихся в потоке, в каждый определённый момент времени не совпадает со скоростью воздушного потока. Аэродинамические силы, которые возникают под влиянием разности скоростей движения воздуха и частиц пыли, искривляют траектории частиц. Стенок циклона достигают (сепарируются) только те частицы, масса которых достаточно велика.

Эффективность очистки воздуха в циклоне зависит от дисперсного состава пыли, массы отдельных частиц пыли, скорости движения воздуха в подводящем патрубке, от конструкции и размеров циклона (чем меньше диаметр циклона, тем выше его эффективность). При этом эффективность очистки циклона уменьшается с ростом угла входа воздуха в него.

Для циклонов принят следующий ряд внутренних диаметров цилиндрической части, мм: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 и 3000.

Как отмечалось, при больших диаметрах циклона эффективность отделения пыли снижается. Для достижения необходимой производительности устройства целесообразно применять групповые циклоны, в которых несколько циклонов меньшего диаметра (четыре или шесть) сгруппированы в один блок с единым пылевым бункером и выходной камерой. Воздух между ними делится поровну. Если же необходимо очищать большие объёмы воздуха с высокой эффективностью, то следует применять батарейные циклоны, где в общем корпусе располагается большое количество циклонных элементов диаметром 200...300 мм, как это показано на рис.4.69.

Циклоны могут устанавливаться как на всасывающей, так и на нагнетательной магистрали вентилятора системы очистки воздуха.

Рис.4.68. Конструктивная схема одиночного циклона: 1 - входной патрубок; 2 - цилиндрическая часть; 3 - коническая часть; 4 - выхлопная труба; 5 - поток очищенного воздуха; 6 - поток запылённого воздуха

Рис.4.69.Батарейный циклон: 1 - корпус; 2 - циклонный элемент; 3 - розетка циклонного элемента; 4 - выхлопная труба; 5 - камера запылённого воздуха; 6 - камера очищенного воздуха; 7 - смотровой люк; 8 - пылевой затвор

Пылеуловители - фильтры. По типу фильтровального материала делятся на тканевые, волокнистые и зернистые.

У тканевых пылеуловителей фильтровальной перегородкой является ткань (хлопчатобумажная, шерстяная, лавсановая, нейлоновая, стеклянная и т.д.) с регулярной структурой переплетения нитей. Основной механизм фильтрования у таких фильтров - ситовый, причём фильтрует не только фильтровальная ткань, но и в значительной мере пылевой слой, образующийся на её поверхности*

Волокнистые фильтры представляют собой слой тонких или ультратонких волокон с нерегулярной (хаотичной) структурой. Механизм фильтрования - объёмный, поскольку частицы пыли проходят внутрь слоя и задерживаются там. Вследствие этого такие фильтры плохо регенерируются по причине сложности удаления накопившейся внутри пыли. Поэтому в большинстве случаев насадку просто заменяют на новую. Однако такие фильтры обеспечивают весьма высокую степень очистки от ультратонких частиц. Например, таким «абсолютным фильтром» является ткань Петрянова. Для увеличения ресурса этих фильтров ограничивают их пылевую нагрузку и начальную концентрацию пыли в очищаемом воздухе до 5 мг/м³.

Зернистые фильтры представляют собой насадку спеченного зернистого материала или свободной его засыпки. Механизм фильтрации - комбинированный (ситовый и объёмный). Используются относительно редко и, как правило, в технике очистки выбросного воздуха.

Наибольшее распространение в технике очистки воздуха получили тканевые рукавные фильтры. Характерная конструкция фильтра такого типа представлена на рис.4.70. Здесь в корпусе 2 расположено определённое число рукавов 8, при прохождении через ткань которых воздух очищается от пыли. Тканевые рукава закрепляются на специальных каркасах. По мере накопления на ткани слоя пыли фильтровальные рукава регенерируются путём или их встряхивания, или посредством обратной продувки. В данной конструкции фильтра предусмотрен коллектор 5 сжатого воздуха и система клапанов, регулирующая подачу этого воздуха для продувки в рукава.

Рис.4.70. Рукавный фильтр: 1 - вход запылённого воздуха; 2 -корпус; 3 - выход очищенного воздуха; 4 - крышка; 5 - коллектор сжатого воздуха;6- секция клапанов; 7 - подвод сжатого воздуха; 8 - рукав; 9 - пылевой бункер

Другой разновидностью сухих фильтров является рулонный волокнистый фильтр ФРУ, который выполнен в виде коробчатого каркаса. Каркас в верхней и нижней частях имеет катушки-барабаны. На верхнюю катушку наматывается в виде рулона фильтрующий материал, полотнище которого пропускается через живое сечение фильтра и закрепляется на нижней катушке. Воздух, проходя через полотнище фильтра, очищается от пыли.

При достижении расчётной величины предельного сопротивления материал перематывается с верхней катушки на нижнюю, в результате чего в воздушный поток вводится чистый материал, и сопротивление фильтра падает. Предусмотрена ручная и автоматическая перемотка фильтра. Рулонные фильтры устанавливают в приточных системах вентиляции и кондиционирования воздуха,

Фильтры ФРУ обладают пропускной способностью от 20000 до

120000 м³/ч с начальным сопротивлением 39-49 Па (4-5 кгс/м²) при удельной воздушной нагрузке 10000 м³/ч на 1м². Они могут устанавливаться секциями шириной 800, 1050 и 1600мм в зависимости от ширины камеры кондиционера.

Электрофильтры используются для очистки значительных объёмов воздуха с высокой эффективностью. Основным элементом электрофильтра являются пары электродов, один из которых коронирующий, а другой осадительный. При высоких напряжениях (14...100 кВ) у коронирующего электрода возникает коронный разряд, и начинается ионизация воздуха с образованием пар отрицательно и положительно заряженных ионов. Наиболее часто коронирующие электроды подсоединяют к отрицательному полюсу, а осадительные - к положительному, Однако при этом образуется большое количество токсичного озона. При такой полярности электродов отрицательные частицы (электроны), обладающие более высокой скоростью дрейфа (нежели положительные ионы) начинают активно двигаться от места их образования у коронирующего электрода к положительному полюсу осадительного электрода. Электроны адсорбируются на поверхности частиц пыли и заряжают их. Отрицательно заряженные частицы пыли перемещаются к осадительному электроду и удерживаются здесь электростатической силой.

Затраты электроэнергии в электрофильтрах на единицу объёма очищаемого воздуха относительно невелики, и по этому критерию они конкурентоспособны с другими типами пылеуловителей. Однако сложное электрическое оборудование, потенциальная опасность поражения током высокого напряжения требуют специально подготовленного обслуживающего персонала. Поэтому областью применения таких фильтров являются объекты, требующие очистки больших объёмов отходящего сильно запылённого воздуха.

Вместе с тем электрофильтры применяются и в технике очистки приточного в помещение воздуха. В этом случае для снижения образования озона полярность электродов меняют на обратную со снижением подаваемого напряжения питания системы.

В ЦНИИПромзданий разработан электрический воздушный фильтр типа ФЭ, принципиальная схема которого показана на рис.4.71. Он выполнен по двухзональной схеме. Зона ионизации конструктивно имеет форму решетки 1, в которой вертикально натянуты вольфрамовые или нихромовые проволочки 2 диаметром 0,2мм. Между соседними проволочками установлены алюминиевые пластины 3, которые имеют заземление 4. К этим проволочкам подводится высокое напряжение 13000В положительного потенциала. Между электродами «проволочка-пластина» создаётся неоднородное электрическое поле, в котором происходит короткий электрический разряд. При этом образуются положительные ионы, которые перемещаются к заземлённым пластинам 3. При столкновении положительных ионов с частицами пыли происходит передача им положительного заряда.

Поток воздуха перемещает заряженные частицы пыли в осадительную зону 5, выполненную в форме пакета из параллельных алюминиевых пластин 6, расположенных друг от друга на расстоянии 10мм. Через интервал в одну пластину подведено положительное напряжение 6500B, а оставшиеся промежуточные пластины имеют заземление 7. Между такими пластинами образуется однородное электрическое поле, под воздействием которого положительно заряженные пылевые частицы из воздушного потока притягиваются к заземлённым пластинам 8.

Питание выпрямленным током высокого напряжения фильтра ФЭ осуществляется от специального полупроводникового электроагрегата 9, включаемого в сеть переменного тока напряжением 220 В. Один агрегат может обеспечить питание электрофильтра пропускной способностью по воздуху до 40000м³/ч.

Для предотвращения возможных случаев уноса воздухом накопившейся на осадительных пластинах пыли за осадительной зоной 5 рекомендуется устанавливать дополнительные противоуносные фильтры из упругого стекловолокна. Удаление осевшей в электрофильтре пыли осуществляется периодической промывкой пластин водой, вручную с помощью шланга с наконечником или от специального промывочного устройства, включаемого в конструкцию фильтра.

Рис.4.71. Конструктивная схема электрофильтра типа ФЭ

Электрические фильтру типа ФЭ собирают из унифицированных ячеек с размерами 758x250x465 и 965x250x465, располагаемых в металлическом кожухе. Количество ячеек зависит от необходимой номинальной производительности фильтра по воздуху при максимальной пропускной способности одной ячейки соответственно 1200 и 1700 м³/ч. Аэродинамическое сопротивление фильтров в зависимости от удельной воздушной нагрузки но входному сечению составляет от 0,2 до 1,9 кгс/м² без концевого противоуносного фильтра и от 1,0 до 6,2 кгс/м² с фильтром.

Мокрые пылеуловители. Аппараты мокрого типа иначе называют скрубберами и различают по конструктивному исполнению (скрубберы Вентури, форсуночные и центробежные скрубберы, аппараты ударно-инерционного действия, барботажно-пенные аппараты, насадочные скрубберы и др.),

Среди аппаратов мокрой очистки с осаждением частиц пыли на поверхность капель воды выделяют скруббер Вентури. Основная часть такого скруббера - сопло Вентури, в конфузорную область которого подводится запылённый поток воздуха, а через центробежные форсунки - вода на орошение. В конфузорной области сопла происходит разгон воздуха от входной скорости 15-20 м/с до скорости в узком сечении сопла 30-200 м/с. Процесс осаждения частиц пыли на капли воды обусловлен развитой поверхностью этих капель и высокой относительной скоростью соударения их с пылью. Скрубберы Вентури обеспечивают достаточно высокую степень очистки воздуха от частиц пыли 1-2 мкм при начальной концентрации до 100 мг/м при удельном расходе орошающей воды 0,1-6,0 л/м³. Вместе с тем скрубберы Вентури имеют весьма высокое аэродинамическое сопротивление, достигающее в ряде случаев 10-20кПа, что требует применения высоконапорных энергетическиёмких аппаратов для подачи необходимого количества воздуха. По этой причине они неприемлемы для систем вентиляции и кондиционирования воздуха производственных помещений, а используются лишь для очистки выбросного воздуха.

Более простыми и наиболее распространёнными скрубберами являются форсуночные и пенные, В форсуночном скруббере, корпус которого выполнен на основе циклона, с помощью форсунок создаётся водяная завеса на пути прохождения запылённого воздуха. При этом частицы пыли оседают на каплях воды, укрупняются, слипаясь друг с другом, и под действием силы тяжести и инерционных сил выделяются из воздушного потока.

На рис.4.72. представлено устройство пенного аппарата. Его сечение перекрыто несколькими рядами решеток. Каждый ряд содержит пенообразующую и стабилизирующую эту пену решетки 3 и 4. Свержу на эти решетки через оросительное устройство 5 подаётся - вода (водный раствор), содержащая ПАВ (поверхностно-активные вещества). Частицы пыли коагулируют в пене, проваливаются через отверстия решеток и в виде шлама собираются в нижней части аппарата, откуда отводятся в шламоприёмник.

Положительным качеством пылеуловителей мокрого типа является возможность улавливания пожаро-взрывоопасных пылей и способность выделения из воздуха токсичных газовых примесей и паров. По этой причине идёт совершенствование конструкции таких аппаратов на основе использования интенсифицированных насадок регулярной структуры с учётом следующего.

Рис.4.72. Пенный скруббер: 1 - корпус; 2 - подвод очищаемого воздуха; 3 - пенообразующая решетка; 4 - стабилизатор пены; 5 - оросительное устройство; 6 - форсунка промывателя каплеуловителя; 7 - центробежный каплеуловитель; 8 - коллектор для слива воды из каплеуловителя; 9 - выход очищенного воздуха; 10 - бункер для сбора шлама

Однако при строго ламинарном течении потока воздуха частицы пыли движутся практически касательно по отношению к смоченной поверхности пластин насадки регулярной структуры, поэтому скорость их соударения близка к нулю, т.е. условие пылеотделение не выполняется. Чтобы решить поставленную задачу, необходимо осуществить искусственную турбулизацию воздушного потока при Re, характерном для ламинарного или переходного режимов за счёт изменения конструкции насадки.

На рис.4.73. показано устройство орошаемой насадки из гофрированных гигроскопичных пластин, выполненных из специальной бумаги, производимой шведской фирмой «Munters». Особенностью такой насадки является интенсификация протекания процесса тепло-массообмена между воздухом и. водой за счет закручивания пересекающихся струй воздуха при их взаимодействии из-за прохождения по скрещивающимся каналам, образованным при сборке смежных пластин в пакет. Установлено, что при

Re = 350-2200, представляющем характер движения воздуха в каналах как переходный между ламинарным и слабо турбулентным, обеспечивается интенсивное возмущение (искусственная турбулизация) потока при скоростях его движения не более 5 м/с, что приемлемо с энергетической точки зрения, поскольку аэродинамическое сопротивление насадки при этом не превышает 100Па.

На рис.4.74 показано устройство отечественной орошаемой насадки, выполненной из гигроскопичных пластин пористой пластмассы (мипласта), одна сторона которых гладкая, а другая снабжена равномерно расположенными выступами. Пластины сложены попарно гладкими сторонами друг к другу, а затем уложены в пакет. Здесь выступы на одной из пластин расположены вертикально (поперечно воздушному потоку), а у второй, примыкающей своими выступами к первой, последние размещены наклонно в сторону набегающего воздушного потока. Таким образом, в отечественной насадке использованы два прогрессивных способа искусственной турбулизации истока воздуха - его периодическое дросселирование в местах сужения потока вертикальными выступами (с одной стороны) и закручивание этого потока в местах пересечения вертикальных и наклонённых выступов с другой, что отвечает современным тенденциям развития конструкций интенсифицированных аппаратов для тепло- и массообменивающихся сред.

Рис.4.73. Устройство орошаемой насадим из гофрированных гигроскопичных пластин: 1 - отработавший поток воды; 2 -обрабатываемый поток воздуха; 3 - орошающая вода; 4 -смежные косогофрированные пластины; 5 - обработанный поток воздух

Рис.4.74. Устройство интенсифицированной насадки из мипласта с перекрёстным расположением выступов в воздушных каналах: а - общий вид; б - вид сверху; 1 -сдвоенные гладкими сторонами пластины с образованием капиллярного щелевого водяного канала; 2 - обрабатываемый поток воздуха; 3 - воздушные каналы; 4 -орошающая вода; 5 - наклонённые выступы; 6 - вертикальные выступы; 7 - пластины с вертикальными выступами; 8 - пластины с наклонёнными выступами; 9 - сужения воздушных каналов; 10 - расширения воздушных каналов; 11 - отработавший поток воды; 12 - обработанный поток воздуха

В такой насадке пыль всех фракций задерживается на фронтальных торцах пластин вследствие лобового удара, а из-за пульсаций воздуха при дросселировании происходит турбулентный перенос к стенкам каналов частиц пыли размером от 60мкм и менее, причём скорость их соударения с поверхностью пластин достаточна для эффективного задержания пыли с фракциями менее 20мкм. При встрече же потока воздуха с передней частью выступа на одной из пластин и с гладкой поверхностью смежной пластины после его отражения этим выступом скорость соударения с ними частиц пыли достаточна для задержания фракций менее 1мкм. При наличии температурного напора между обрабатываемым воздухом и холодной влажной поверхностью пластин насадки, обусловленной испарением орошающей воды, возникает термофорез, т.е. перенос и задержание частиц пыли, в основном менее 0,8мкм в сторону холодной части каналов под действием этого потенциала, который наиболее ярко выражается при начальной температуре обрабатываемого воздуха более 30°С.

Степень очистки воздуха от пыли в такой насадке (без учёта термофореза) определяется по выражению:

η = 1-exp(-0,067l / υ^{0,125 bр 1,125}), (4.84)

где l - длина (глубина) насадки по ходу потока воздуха, м; υ - скорость воздушного потока, м/с; b_р - ширина воздушного канала, м.

Например, при l = О,135 м, b_р =0,0035 м, υ = 2 м/с, по формуле (4.85) получим η = 0,992, что позволяет отнести насадку по крайней мере ко второму классу пылеуловителей.

Аэродинамическое сопротивление насадки определяется по формуле:

Dр =[0,0711l(υ^0,375 b_р ^1,375)+1.37siny] b² (2.14)

где y- угол наклона выступов (принимается равным 45°).

По формуле (2.14) получим, что Dр = 74Па, что приемлемо с энергетической точки зрения.

Ранее указывалось на потенциальную возможность аппаратов мокрой очистки задерживать вредные газообразные примеси. Для того, чтобы в них осуществлялись необходимые процессы абсорбции и хемосорбции, требуется выполнить следующие условия.

Метод абсорбции подразумевает разделение газовоздушной смеси на составные части путём поглощения одного или нескольких газовых компонентов жидким поглотителем - водой с образованием раствора. Процесс абсорбции протекает тем быстрее, чем больше поверхность раздела фаз «газ-жидкость» и турбулентность потоков. Следовательно в процессе проектирования абсорберов необходимо обеспечить рациональную организацию контакта газовоздушной смеси с водой.

Хемосорбция основана на поглощении газов и паров жидкими поглотителями с образованием малолетучих или малорастворимых химических соединений. Следовательно, вопрос заключается в выборе необходимых добавок в воду для осуществления соответствующих химических реакций, исходя из конкретных условий, При этом, для того, чтобы процесс диффузии из газовой фазы в воду протекал интенсивнее, необходимо её температуру снизить.

Указанным условиям отечественная насадка, отвечает по своей сути как аппарат адиабатного увлажнения воздуха водоиспарительного действия за счёт её охлаждения в процессе контакта с этим воздухом. Что же касается его очистки от вредных газообразных примесей, то продемонстрируем возможности такого скруббера на примере очистки воздуха от оксидов азота NO_x, монооксида углерода СО и углеводородов С_nН_m- содержащихся в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания, для нейтрализации которых используются, как правило, дорогостоящие агрегаты, в частности, каталитические нейтрализаторы, содержащие драгоценные компоненты.

Диоксид азота NO₂ хорошо растворяется в воде с образованием смеси азотной и азотистой кислот:

2 NO₂+Н₂О«HNO₃+HNO₂ 7 (4.86)

Однако это смесь неустойчива и для того, чтобы итоговая реакция была необратимой, требуется нейтрализовать кислоты в водном растворе, например, с помощью недефицитной технической соды - бикарбоната натрия Na₂СО₃:

2HNO₃+ NА₂СО₃®2NА₂NО₃+ СО ₂+ Н₂О (4.87)

2HNO₂+ NА₂СО₃®2NА₂NО₂+ СО ₂+ Н₂О (4.88)

Что же касается плохо растворимого в воде монооксида азота N0, то для его нейтрализации необходимо осуществить реакцию окисления, для чего в водном растворе должен присутствовать соответствующий ингредиент, например, перманганат калия КМnО₄, являющийся сильным окислителем. При взаимодействии его водного раствора с N0 будут происходить следующие химические реакции:

3N0+ КМnО₄+ 2Н₂О®3HNO₂+ МnО₂+KOH; (4.89)

KOH+ HNO₂®КNO₂+Н₂О (4.90)

Для нейтрализации монооксида углерода СО и углеводородов С_nН_m также необходимо осуществить реакцию окисления:

2СО+2КМnО₄®К₂МnО₄+МnО₂+2СО₂ (4.91)

С_nН_m является смесью нескольких газов, которая содержит лёгкие углеводороды: метан СН₄, ацетилен C₂H₂ (или СНºСН), этилен C₂H₄| (или СН₂=СН₂) и пропилен C₃H₆ (или CH₃-CH=CH₂). Три последних относятся к непредельным (ненасыщенным) углеводородам, которые могут окисляться КМnО₄:

3(СНºСН)+8КМnО₄®3K₂C₂O₂+2KOH+8MnO₂+2Н₂О (2.21)

3(СН₂=СН₂)+2КМnО₄ +4Н₂О®3(СН₂ОН-СН₂ОН) +2MnO₂+КОН (2.22)

3(CH₃-CH=CH₂₎)+4КМnО₄ +5Н₂О®3(СН₂ОН-СНОН-СН₂ОН) +4MnO₂+4КОН (2.22)

Следовательно, эти три компонента нейтрализуются с образованием относительно безвредных веществ: оксилата калия (K₂С₂О₄), глицерина

(СН₂ОН-СНОН-СН₂ОН) и диоксида марганца (MnO₂).

Этиленгликоль (СН₂ОН-СН₂ОН) представляет определённую опасность для человека (поскольку ядовит) только в случае попадания в пищевой тракт его организма.

Гидроксид калия КОН является щёлочью, которая в растворе вступает в реакцию с азотистой (2.19) и азотной кислотами, образуя соответственно нитрит и нитрат калия:

КОН + НN0₃ ®КN0₃ + Н₂O (4.92)

Метан СН₄ относится к предельным (насыщенным) углеводородам и КМnО₄,| не окисляется. Однако, в силу своей устойчивости, для человека он опасен только в очень высоких концентрациях, вызывающих снижение процентного содержания кислорода в воздухе. Поэтому в перечне ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе рабочей зоны и населённых пунктов этот компонент отсутствует. Отметим, что в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания имеют место лишь следы метана.