6. «КОНТОРА ПО ЭЛЕКТРОФИЛЬТРАМ», ТРЕСТ «ГАЗООЧИСТКА» И ЛАБОРАТОРИЯ НИЛОГАЗ
Созданием более 70 лет назад треста «Газоочистка» в Советском Союзе был заложен надежный фундамент под строительство эффективной системы проектирования и производства газоочистительной аппаратуры. О создании треста есть два свидетельства, которые противоречат одно другому.
«Всесоюзный трест электрической, химической и механической очистки промышленных газов (трест «Газоочистка») НКХП организован в 1932 г. на базе конторы по электрофильтрам», – сообщается в каталоге 1941 года «Газоочистительное оборудование треста «Газоочистка».
В другом источнике – в статье Б.Ф.Подошевникова «НИИОГАЗу – 25 лет», опубликованной в реферативном сборнике «Промышленная и санитарная очистка газов» в 1974 г., – приводятся иные сведения: «Первой в нашей стране единой межотраслевой организацией, на которую были возложены задачи по разработке методов очистки промышленных газов и газоочистной аппаратуры, явился союзный трест «Газоочистка», созданный в 1930 г. в системе Народного комиссариата тяжелой промышленности».
Таким образом, во второй публикации вместо 1932-го года указан 1930-й, вместо комиссариата химической промышленности – комиссариат тяжелой промышленности; вовсе не упомянута некая «контора по электрофильтрам», на базе которой был создан трест «Газоочистка», зато сообщается, что «В 1932 г. в составе союзного треста «Газоочистка» была организована Центральная научно-исследовательская лаборатория НИОГАЗ из трех секторов – химических, механических и электрических методов очистки газов». (Поскольку из всех имеющихся печатных свидетельств об истории треста «Газоочистка» и его структур публикация материалов, посвященных 25-летию НИИОГАЗ и написанных его руководителями и ведущими специалистами Б.Ф.Подошевниковым, Г.К.Лебедюком, В.Н.Ужовым, С.М.Голяндом, И.К.Горячевым, Б.М.Позиным и др., наиболее полная, приведенные в ней сведения будут не раз иcпользованы ниже.)
«Контора по электрофильтрам» фигурирует и в некоторых других источниках, однако сведений о том, что она представляла собой, не приводится. В архиве музея бывшего Экспериментального Семибратовского завода газоочистительной аппаратуры (ныне – ОАО «ФИНГО») хранится фотокопия приказа № 27 от 1 февраля 1930 г. исполняющего обязанности начальника проектно-строительного управления Всехимпрома Некрашевича следующего содержания: «Предлагаю начальнику ОХМ не позднее 15 февраля организовать в его составе электроподотдел, ведущий работу по конструированию и организации производства котрелей, электродов, умформерных подстанций для хлорных заводов и других специфических электрических установок для химической промышленности. На электроподотдел возлагаю и монтаж котрелей. К тому же числу проектному отделу передать и весь штат в части котрелей серно-кислотной секции. Заведующим электроподотделом назначаю инж. Шнеерсона с совместительством на первое время в должности главного механика серно-кислотной секции».
Этот документ представляется весьма любопытным. Во-первых, из него следует, что уже к началу 1930 г. в серно-кислотной секции проектно-строительного управления Всехимпрома (Наркомат химической промышленности!) имелся штат работников, занимающихся котрелями, т.е. электрофильтрами. Во-вторых, в феврале 1930 г. был создан специализированный «электроподотдел», занимающейся исключительно конструированием, производством и монтажом электрофильтров. Можно предположить, что речь идет о той самой «конторе по электрофильтрам», которая называлась в качестве базы треста «Газоочистка». В таком случае, начальный этап истории отечественной газоочистки будет выглядеть так.
Еще в двадцатые годы сернокислотная секция УПС Всехимпрома занимается модернизацией зарубежных и конструированием первых отечественных электрофильтров. Вероятно, именно в результате ее деятельности в 1925 г. заработал первый электрофильтр на заводе «Красный выборжец» в Ленинграде, а в 1926 г. – на заводе «Победа рабочих» в Ярославле. Эти сведения о первых зарубежных электрофильтрах, установленные на российских предприятиях, приведены в книге В.Н.Ужова «Очистка промышленных газов электрофильтрами», изданной в Москве в 1962 г.
В упомянутой выше подборке материалов, посвященных 25-летию НИИОГАЗ, главный специалист института «Гипрогазоочистка» Б.М.Позин так дополнил эту информацию: «Сорок пять лет назад, в начале развертывания индустриализации молодого советского государства, возникла одновременно и проблема технологической очистки газов первенцев химической промышленности нашей страны. В Химстрое тогда была организована секция электрофильтров, а в 1929 г. был построен первый электрофильтр отечественного производства... На базе скромной секции и конторы электрофильтров с маленькой группкой пионеров газоочистки в дальнейшем сформировались самостоятельные организации: научно-исследовательская – НИИОГАЗ – и проектная, названная впоследствии Гипрогазоочисткой».
На основании этого сообщения можно сделать вывод, что «секция электрофильтров» и «контора электрофильтров» являлись именно теми организациями, из которых выросли НИИОГАЗ и «Гипрогазоочистка». В настоящее время, когда трест «Газоочистка» перестал существовать, а структура НИИОГАЗ разрушилась, многие сведения об истории развития отечественной газоочистки трудно проверить.
Напомним – в каталоге 1941 г. треста «Газоочистка» сообщалось, что всего к 1930 г. в нашей стране работало 6 газоочистительных установок, «причем на 5 из них было установлено импортное оборудование». Конечно, масштабы небольшие, но ясно, что и эта скромная работа требовала специалистов, собранных в отдельной организации, которой и являлась сернокислотная секция.
В феврале 1930 г. она преобразуется в «электроподотдел», который возглавил Б.Л.Шнеерсон. Кстати, одной из первых советских книг об электрофильтрах является книга Б.Шнеерсона и Н. Егорова «Электрофильтры для очистки газов», изданная в 1933 г. Это, на наш взгляд, еще одно доказательство того, что возглавляемая Шнеерсоном сернокислотная секция имела непосредственное отношение к организации «Всесоюзного треста электрической, химической и механической очистки газов».
Историю создания отечественной газоочистительной отрасли интересно дополняют сведения, приведенные в сборнике «Проектный институт Гипрогазоочистка»», где, в частности, сообщается:
«В целях удовлетворения потребности промышленности в соответствии с первым пятилетним планом 1929–1932 гг. при Химстрое СССР в 1928 году создается «Секция электрофильтров» со штатом 30 человек. Вскоре, в 1930 году, на базе этой секции создается «Контора электрофильтров» и трест «Газоочистка». Коллективу проектировщиков поручалось с привлечением научного потенциала ряда НИИ создать более совершенные конструкции электрофильтров и разрабатывать проекты газоочистных установок для различных отраслей промышленности.
Безжалостное время, к сожалению, не сохранило документов, нет и живых свидетелей, которые могли бы рассказать о жизни и делах коллектива в довоенные и первые послевоенные годы. Известно только, что коллектив в период Великой Отечественной войны находился в эвакуации на Урале и продолжал успешно выполнять государственные заказы.
В связи с возросшими требованиями по защите окружающей среды и в целях удовлетворения быстро растущего промышленного производства, «Контора электрофильтров» Постановлением Совета Министров СССР № 1313 от 13.03.1952 года реорганизована в Государственный институт по проектированию газоочистных сооружений «Гипрогазоочистка», которому поручалось дополнительно к традиционной тематике возглавить разработку систем очистки дымовых газов от сернистых соединений».
Итак, судя по всему, история создания отечественный структуры газоочистки ведет свое начало с «Секции электрофильтров», созданной в 1928 г. Таким образом, в 2008 г. нашей газоочистительной отрасли исполняется 80 лет.
В 1932 г. в структуре треста «Газоочистка» была создана Центральная научно-исследовательская лаборатория НИЛОГАЗ, состоящая из трех секторов – химических, механических и электрических методов очистки газов. Директор НИИОГАЗ Б.Ф.Подошевников называет первых сотрудников этой лаборатории:
«Первым начальником Центральной лаборатории НИЛОГАЗ был назначен Г.С.Рыбников, приложивший немало энергии для организации научно-исследовательских работ, создания научно-технической базы, подбора и расстановки кадров, а первыми научными сотрудниками – И.А.Аладжалов, С.М.Голянд, Н.Н.Егоров, Н.Н.Елисеев, С.П.Жебровский, М.М.Зайцев, Т.К.Крапивина, И.Л.Пейсахов, А.Е.Страхова, В.С.Чередов, Б.И.Чертков и др. Многие из них стали впоследствии крупными учеными и специалистами в области очистки газов и пылеулавливания, их имена широко известны не только в нашей стране, но и за ее пределами. Именно они заложили первый фундамент отечественной науки и техники в области промышленной и санитарной очистки газов».
А вот что писали о начальном периоде истории треста «Газоочистка» в той же подборке материалов Г.К.Лебедюк и В.Н.Ужов:
«До 1930 г. на отечественных заводах работали газоочистки разных систем, выполненные зарубежными фирмами. Так, на Магнитогорском и Кузнецком заводах, «Запорожстали», «Азовстали» и некоторых других работали мокрые газоочистки с дезинтеграторами; на Мариупольском заводе работала сухая газоочистка с рукавными фильтрами «Гальберг-Бет», на Ново-Тагильском заводе была построена, но не пущена (по причине неработоспособности) мокрая электрическая очистка фирмы «Оски». Все эти системы доменных газоочисток не могли удовлетворить нужд развивающейся отечественной промышленности, и перед трестом «Газоочистка» была поставлена задача создания типовой отечественной системы газоочистки для доменного производства. В 1931 г. трест «Газоочистка» взялся переконструировать газоочистку фирмы «Оски» на Ново-Тагильском заводе и пустил ее в эксплуатацию. В 1934 г. на Криворожском заводе была пущена спроектированная трестом мокрая двухступенчатая электрическая газоочистка, а на Липецком заводе мокрая одноступенчатая электрическая газоочистка. В 1935 г. такая же газоочистка была пущена на Тульском заводе».
По заказам строящихся предприятий первых пятилеток большая работа проводилась в эти годы и Центральной лабораторией НИЛОГАЗ. В чаcтности, рассказывая об этапах развития химических методов очистки газов, В.И.Лазарев и С.М.Голянд называли следующие работы:
– Исследован и интенсифицирован процесс очистки газов от сероводорода в производстве аммиака и налажено производство фотогипосульфита из отработанных растворов мышьяково-содовой сероочистки;
– для части заводов предложен из-за дефицита соды переход на аммиачно-мышьяковый метод извлечения сернистого ангидрида с использованием отработанного раствора с получением тиосульфата аммония;
– разработан и внедрен в промышленность метод получения чистого селена для производства выпрямителей из селеновых шламов, улавливаемых в мокрых электрофильтрах сернокислотной и сульфит-целлюлозной промышленности;
– исследован и интенсифицирован процесс улавливания серной кислоты из парогазовой смеси при концентрировании азотной кислоты;
– разработан магнезитовый и аммиачно-циклический методы очистки от сернистого гидрида дымовых газов ТЭЦ, получаемых при сжигании подмосковных углей;
– созданы опытные базы: на Московском газовом заводе – для отработки процессов очистки технологических газов от сероводорода, на Каширской ГРЭС – для разработки методов очистки дымовых газов от сернистого ангидрида на опытно-промышленной установке.
Здесь и далее
представлены журналы,
в которых освещаются вопросы газоочистки
По результатам проведенных работ трест «Газоочистка» разрабатывал проекты и внедрял их в производство. В 1937–1938 гг. были построены и пущены в эксплуатацию установки по очистке газов от сероводорода мышьяково-содовым методом практически на всех заводах производства аммиака, работающих как на генераторном, так и на коксовом газе. В качестве продукта утилизации уловленного сероводорода получалась дефицитная в то время чистая элементарная сера. Кроме того, по разработанному методу были сооружены установки для очистки кислородсодержащих нефтяных газов в Ишимбае, а также для производства газа для бытовых нужд на Московском коксовом заводе.
В эти же годы первых пятилеток развивалась техника пылеулавливания – очистка воздуха и газов от взвешенных твердых и жидких примесей. Вот что писали об этом Г.К.Лебедюк и В.Н.Ужов в статье «Техника пылеулавливания и ее развитие в НИИОГАЗе»:
«С организацией в составе треста «Газоочистка» Центральной научно-исследовательской лаборатории НИЛОГАЗ вначале ее усилия были направлены на исследование процессов в некоторых из применявшихся в то время аппаратах с целью отработки оптимального режима их работы, а в последующем начались разработки и испытания новых видов эффективного пылеулавливающего оборудования.
Несмотря на малочисленность пылевой группы и недостаток необходимого оборудования и помещений, лаборатории удалось выполнить некоторые серьезные в научном и практическом отношении исследовательские работы, обеспечив проектирование пылеулавливающих установок для ряда отраслей промышленности. К их числу следует отнести разработку первых отечественных электрофильтров, модифицированных батарейных циклонов БЦ и др.
Были начаты исследования условий образования пылевого слоя в тканевых фильтрах, что позволило дать рекомендации по пылевым нагрузкам, скоростям, фильтрации и режимам встряхивания этих фильтров; выявлены специфические особенности работы циклонов с мокрой пленкой типа ЦКТИ и ВТИ, что позволило наметить область их применения; исследованы физико-химические свойства некоторых промышленных пылей как объектов улавливания».
Особое внимание уделялось разработке и внедрению электрофильтров. В 1935 г. на ГРЭС, работающей на подмосковном угле, трестом «Газоочистка» были установлены пластинчатые электрофильтры с карманными электродами, однако их эксплуатация показала, что они обладают рядом существенных недостатков. Пришлось опять обратиться к зарубежному опыту. В 1936–1939 гг. на отечественных электростанциях было установлено 8 вертикальных и горизонтальных электрофильтров «Лурги». Специалистами досконально изучались пластинчатые электрофильтры «Лодж Котрель», установленные на электростанции в Бирмингеме (США), вертикальные сотовые электрофильтры «Стюртевант», работающие на электростанции в Бримсдауне и Дерби (Англия). Это способствовало разработке трестом «Газоочистка» серии отечественных электрофильтров типа ДВ, испытания которых проводила Центральная лаборатория НИЛОГАЗ, определяла недоработки. Б.Ф.Подошевников так писал об этом периоде становления:
«Спроектированные на основании работ НИЛОГАЗа первые отечественные электрофильтры типа ХК, К и М позволили Советскому Союзу отказаться от закупок дорогостоящих зарубежных аппаратов и направить освободившиеся средства на развитие народного хозяйства страны. Были также созданы новые типы батарейных циклонов упрощенной конструкции, получившие в дальнейшем широкое распространение в промышленности».
В довоенное время для очистки дымовых газов электростанций от летучей золы в СССР получили распространение циклоны Ван-Тонгерена, широко применявшиеся в Западной Европе, и циклоны Давидсона, подробно исследованные на отечественных стендах, в результате чего были выпущены проектные нормали этих аппаратов. Из отечественных циклонов использовались различные модификации циклона ЛИОТ, созданные Ленинградским институтом охраны труда, и циклоны конструкции инженера Смухнина. Последние были установлены на ТЭЦ, сжигающих тощий уголь, но в 1939 г. они были демонтированы и заменены электрофильтрами.
Совместными усилиями Центрального котлотурбинного института (ЦКТИ) и трестом «Газоочистка» был разработан батарейный циклон ЦГ-1, опытные испытания различных модификаций которого осуществила Центральная лаборатория НИЛОГАЗ. Она же провела испытания и модернизацию мультициклона Прат-Даниеля, отличавшегося простотой конструкции. Не случайно в последние годы войны в Германии дорогостоящие электрофильтры были заменены батарейными циклонами. (На вооружение германской армии были приняты миниатюрные батареи мультициклона Файфеля и установлены на бронемашинах для очистки воздуха от дорож ной пыли.) В Советском Союзе промышленным испытаниям был подвергнут аппарат, состоящий из 387 элементов и установленный на пылеугольном котле. Степень очистки газа составила 94–95 %. Испытания отечественного прямоточного мультициклона ВТИ проводились на дымовых газах котла, сжигающего тощий донецкий уголь в пылевидном состоянии. Степень очистки, в зависимости от размера частиц, составила 70–99 %.
Развитие отечественной газоочистительной техники сдерживалось не только отсутствием научно-исследовательского и конструкторского опыта. Назрела необходимость создать специализированное предприятие, но этим планам помешала Великая Отечественная война. Однако работа по совершенствованию газоочистительной аппаратуры продолжалась и в годы войны. Б.Ф.Подошевников писал:
«В период Великой Отечественной войны коллектив НИЛОГАЗ, как и подавляющее большинство предприятий, был занят выполнением специальных заказов, связанных с укреплением обороноспособности страны. Основная задача в этот период заключалась в изыскании различных методов возврата в производство ценных продуктов, выбрасываемых отходящими газами в атмосферу. Несмотря на трудности военного времени, вызванные уходом части сотрудников на фронт, коллективом НИЛОГАЗ были успешно решены такие вопросы, как эффективное улавливание пыли из отходящих газов обжиговых агрегатов и металлургических печей – каустического магнезита, калицинированной соды и карналита, клинкера, глинозема, магния, ферромарганца, ферросилиция и др.; разработаны методы и технологические схемы по извлечению отходящих газов сушильных агрегатов пылей аппатита, криолита, фторнатрия, фторалюминия, гипохлорита кальция и других ценных продуктов».
Интересна история электрофильтра типа К, о которой рассказали Г.К.Лебедюк и В.Н.Ужов:
«Одним из важных звеньев технологии производства на азотнотуковых и других заводах являются отделения концентрирования серной кислоты, проводимого с помощью горячих дымовых газов в барабанных концентраторах. Упаренная серная кислота в виде тумана улавливается в электрофильтрах.
Первые конструкции электрофильтров, поставленные американской фирмой «Кемико», себя не оправдали, и тресту «Газоочистка» пришлось самостоятельно решать задачу создания специальных электрофильтров для отделений концентрирования кислоты. Совместно с Московским электродным заводом были разработаны трубчатые углеграфитовые электроды, а с Монтажхимзащитой изысканы естественные кислотостойкие материалы для корпусов электрофильтров – бештаунит и андезит. Так появились электрофильтры типа К.
Особенно ответственная работа по повышению эффективности и интенсификации этих электрофильтров была проведена в годы Великой Отечественной войны. За время войны производительность барабанных концентраторов была увеличена в 3–4 раза. Применявшиеся в электрофильтрах материалы (свинец, уголь, кислотоупорный цемент и др.) в новых условиях эксплуатации отказывались работать. При такой повышенной производительности не справлялись электрофильтры и с очисткой газов, что приводило не только к потерям очень нужной продукции, но и создавало крайне трудные санитарные условия на территории заводов и за их пределами из-за выброса большого количества сернокислотного тумана в атмосферу и, кроме того, демаскировало заводы, что в то время имело немаловажное значение. Пришлось в условиях непрерывной эксплуатации находить новые конструктивные решения, модернизировать эти электрофильтры и разрабатывать новый технологический режим их эксплуатации. Были созданы новые, модернизированные электрофильтры типа КТ, с новой системой коронирующих и осадительных электродов из ферросилидового литья, стойкого в данных технологических условиях, новыми высоковольтными вводами, повышенным электрическим режимом питания электрофильтров».
В этой же статье авторы написали о сажевом производстве:
«Развитие производства сажи тесно связано с созданием и развитием систем сажеулавливания, ибо известно, что отделение сажеулавливания является основным технологическим узлом сажевого производства. На старых сажевых заводах сажа улавливалась самым примитивным способом – в кирпичных отстойных камерах, поэтому уже при проектировании одного из первых сажевых заводов в г. Ярославле встал вопрос о применении для улавливания сажи более эффективной сажеулавливающей аппаратуры. На основании исследовательских и опытных работ, проведенных на Кудиновском сажевом заводе, были разработаны вертикальные электрофильтры, которые и устанавливались в две ступени в производстве ламповой сажи. Эффективность такой системы сажеулавливания составляла 96–97 %. Позднее для производства ламповой сажи был разработан более совершенный горизонтальный трехпольный автоматизированный электрофильтр СГ-14».
Именно потребность государства в сажевом производстве имела непосредственное отношение к принятому в годы войны решению о создании в Семибратове первого специализированного завода по выпуску газоочистительной аппаратуры. Это событие, незаметное на фоне исторических побед и свершений Великой Отечественной войны, сыграло немаловажную роль в развитии отечественной газоочистки. Но прежде чем изложить его историю, рассмотрим, что же представляло собой второе поколение газоочистительной аппаратуры.
Таким образом, во второй публикации вместо 1932-го года указан 1930-й, вместо комиссариата химической промышленности – комиссариат тяжелой промышленности; вовсе не упомянута некая «контора по электрофильтрам», на базе которой был создан трест «Газоочистка», зато сообщается, что «В 1932 г. в составе союзного треста «Газоочистка» была организована Центральная научно-исследовательская лаборатория НИОГАЗ из трех секторов – химических, механических и электрических методов очистки газов». (Поскольку из всех имеющихся печатных свидетельств об истории треста «Газоочистка» и его структур публикация материалов, посвященных 25-летию НИИОГАЗ и написанных его руководителями и ведущими специалистами Б.Ф.Подошевниковым, Г.К.Лебедюком, В.Н.Ужовым, С.М.Голяндом, И.К.Горячевым, Б.М.Позиным и др., наиболее полная, приведенные в ней сведения будут не раз иcпользованы ниже.) 
Итак, судя по всему, история создания отечественный структуры газоочистки ведет свое начало с «Секции электрофильтров», созданной в 1928 г. Таким образом, в 2008 г. нашей газоочистительной отрасли исполняется 80 лет. 
«В период Великой Отечественной войны коллектив НИЛОГАЗ, как и подавляющее большинство предприятий, был занят выполнением специальных заказов, связанных с укреплением обороноспособности страны. Основная задача в этот период заключалась в изыскании различных методов возврата в производство ценных продуктов, выбрасываемых отходящими газами в атмосферу. Несмотря на трудности военного времени, вызванные уходом части сотрудников на фронт, коллективом НИЛОГАЗ были успешно решены такие вопросы, как эффективное улавливание пыли из отходящих газов обжиговых агрегатов и металлургических печей – каустического магнезита, калицинированной соды и карналита, клинкера, глинозема, магния, ферромарганца, ферросилиция и др.; разработаны методы и технологические схемы по извлечению отходящих газов сушильных агрегатов пылей аппатита, криолита, фторнатрия, фторалюминия, гипохлорита кальция и других ценных продуктов».