Навігація
Головна
ЕКОЛОГІЯ АТМОСФЕРИЗахист атмосферного повітряЗахист атмосфери від шкідливих впливівПравовий захист озонового шару і клімату Землідругий. ЗАХИСТ АТМОСФЕРИ ВІД ВИКИДІВ ШКІДЛИВИХ РЕЧОВИНАтмосфераОхорона атмосфериПопередження шкідливих впливів на атмосферуБанківські кредити в кризовій атмосферіПоширення забруднень в атмосфері і в приземному шарі
 
Головна arrow БЖД arrow Безпека життєдіяльності
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Засоби захисту атмосфери

У тих випадках, коли реальні викиди перевищують ПДВ, необхідно в системі викиду використовувати апарати для очищення газів від домішок.

Апарати очищення вентиляційних і технологічних викидів в атмосферу діляться: на пиловловлювачі (сухі, електричні, фільтри, мокрі); туманоуловітелі (низькошвидкісні і високошвидкісні); апарати для уловлювання парів і газів (абсорбція, хемосорбціонние, адсорбційні і нейтралізатори); апарати багатоступінчастої очищення (вловлювачі пилу і газів, вловлювачі туманів і твердих домішок, багатоступінчасті пиловловлювачі). Їх робота характеризується рядом параметрів. Основними з них є ефективність очищення, гідравлічний опір і споживана потужність.

Ефективність очищення

де свх і блатних - масові концентрації домішок в газі відповідно до і після апарату.

У ряді випадків для пилів використовується поняття фракційної ефективності очищення:

де свхі і свьш- - масові концентрації г-й фракції пилу відповідно до і після пиловловлювача.

Для оцінки ефективності процесу очищення також використовують коефіцієнт проскакування речовин До через апарат очищення:

Як випливає з формул (5.2) і (5.3), коефіцієнт проскакування і ефективність очищення пов'язані співвідношенням К = - х.

Гідравлічний опір апаратів очистки Ар визначають як різницю тисків газового потоку на вході апарату РВХ і виході рпих з нього. Значення Ар знаходять експериментально або розраховують за формулою

де с, - коефіцієнт гідравлічного опору апарату; р і 1У- щільність і швидкість газу відповідно в розрахунковому перерізі апарату.

Якщо в процесі очищення гідравлічний опір апарату змінюється (зазвичай збільшується), то необхідно регламентувати його початкове Дрпач і кінцеве значення Аркон. При досягненні Ар = Дркон процес очищення потрібно припинити і провести регенерацію (очистку) апарату. Остання обставина має принципове значення для фільтрів. Для фільтрів Дркон = (2 + 5) Д /> поч.

Потужність N побудника руху газів визначається гідравлічним опором і об'ємною витратою О, очищуваного газу:

де £ - коефіцієнт запасу потужності, зазвичай к = 1,1 + 1,15; г | м - ККД передачі потужності від електродвигуна до вентилятора, зазвичай т | м = 0,92 + 0,95; г || {- ККД вентилятора, зазвичай г | "= 0,65 + 0,8.

Широке застосування для очищення газів від частинок отримали сухі пиловловлювачі - циклони (рис. 5.2) різних типів (циліндричні і конічні). Газовий потік вводиться в циклон через патрубок 2 по дотичній до внутрішньої поверхні корпусу 7 і здійснює обертально-поступальний рух вздовж корпусу до бункера 4. Під дією відцентрової сили частки нили утворюють на стінці циклону пиловий шар, який разом з частиною газу потрапляє в бункер. Відділення частинок пилу від газу, що потрапив у бункер, відбувається при повороті газового потоку в бункері на 180 °. Звільнившись від нили, газовий ноток утворює вихор і виходить

Схема циклону

Рис. 5.2. Схема циклону

з бункера, даючи початок вихру газу, що залишає) 'циклон через вихідну трубу 3. Для нормальної роботи циклону необхідна герметичність бункера. Якщо бункер негерметичний, то через підсосу зовнішнього повітря відбувається винесення пилу з потоком через вихідну трубу.

Для очищення великих мас газів застосовують батарейні циклони, що складаються з великого числа паралельно встановлених циклонних елементів. Конструктивно вони об'єднуються в один корпус і мають загальне підведення і відведення газу. Досвід експлуатації батарейних циклонів показаний, що ефективність очищення у таких циклопів дещо нижче ефективності окремих елементів через перетікання газів між циклонними елементами.

Для тонкого очищення газів від частинок і краплинної рідини застосовують різні фільтри. Процес фільтрування полягає в затриманні частинок домішок на пористих перегородках при русі через них дисперсних середовищ. Принципова схема процесу фільтрування в пористої перегородці показана на рис. 5.3. Фільтр являє собою корпус /, розділений пористої перегородкою (фільтроелементи) 2 на дві порожнини. У фільтр надходять забруднені гази, які очищаються при проходженні фільтроелемента. Частинки домішок осідають на вхідній частині пористої перегородки, утворюючи на поверхні перегородки шар 3, і затримуються в порах. Для знову вступників частинок цей шар

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Схема фільтра

Рис. 5.3. Схема фільтра

стає частиною фільтрової перегородки, що збільшує ефективність очищення фільтру і перепад тиску на фільтроелементі. Осадження частинок на поверхні пор фільтроелемента відбувається в результаті сукупної дії ефекту торкання, а також дифузного, інерційного та гравітаційного ефектів.

Класифікація фільтрів базується на типі фільтрової перегородки, конструкції фільтра та його призначення, тонкощі очищення ін.

За типом перегородки фільтри бувають: з зернистими шарами (нерухомі, вільно насипані зернисті матеріали, псевдозріджених шари); з гнучкими пористими перегородками (тканини, повсть, волокнисті мати, губчаста гума, пінополіуретан та ін.); з напівжорсткими пористими перегородками (в'язані і ткані сітки, пресовані спіралі та ін.); з жорсткими пористими перегородками (пориста кераміка, пористі метали й ін.).

Електрична очистка (електрофільтри) - один з найбільш досконалих видів очищення газів від зважених в них частинок пилу і туману. Цей процес заснований на ударній іонізації газу, передачі заряду іонів частинкам домішок і осадженні останніх на осаджувальних і коронирующих електродах.

Апарати мокрого очищення газів - мокрі пиловловлювачі - мають широке поширення, оскільки характеризуються високою ефективністю очищення від дрібнодисперсних пилів сс! Ч> 0,3 мкм, а також можливістю очищення від пилу нагрітих і вибухонебезпечних газів. Однак мокрі пиловловлювачі володіють рядом недоліків, що обмежують область їх застосування: освіта в процесі очищення шламу, що вимагає спеціальних систем для його переробки; винос вологи в атмосферу і утворення відкладень в відвідних газоходах при охолодженні газів до температури точки роси; необхідність створення оборотних систем подачі води в пиловловлювач.

Апарати мокрого очищення працюють за принципом осадження частинок пилу на поверхню або крапель, або плівки рідини. Осадження частинок пилу на рідину відбувається під дією сил інерції і броунівського руху.

Серед апаратів мокрого очищення з осадженням частинок пилу па поверхню крапель на практиці більш застосовні скрубери Вентурі (рис. 5.4). Основна частина скрубера сопло Вентурі 2. У його конфузорно частина підводиться запилений потік газу і через відцентрові форсунки / - рідина на зрошення. У конфузорной частини сопла відбувається розгін газу від вхідної швидкості г = 15 + 20 м / с) до швидкості у вузькому перетині сопла 80-200 м / с і більше. Процес осадження пилу на краплі рідини обумовлений масою рідини, розвиненою поверхнею крапель і високою відносною швидкістю частинок рідини і пилу в конфузорной частини сопла. Ефективність очищення в значній мірі залежить від рівномірності розподілу рідини по перетину конфузорной частини сопла. У дифузорній частини сопла потік гальмується до швидкості 15-20 м / с і подається в каплеуловитель 3. Краплевловлювач зазвичай виконують у вигляді прямоточного циклону.

Скрубери Вентурі забезпечують високу ефективність очищення аерозолів при початковій концентрації домішок до 100 г / м3. Вони також широко використовуються в системах очищення газів від туманів. Ефективність очищення повітря

Схема скрубера Вентурі

Рис. 5 4. Схема скрубера Вентурі

від туману з середнім розміром частинок більше 0,3 мкм досягає 0,999, що цілком порівнянно з високоефективними фільтрами.

До мокрим ПИЛОУЛОВЛЮВАЧІ відносять і барботажно-пінні пиловловлювачі (рис. 5.5), в яких газ на очищення надходить під грати 2, проходить через отвори в решітці і, барботіруя через шар рідини і піни очищається від пилу шляхом осадження частинок на внутрішній поверхні газових міхурів.

Схема барботажно-пінного пиловловлювача

Рис. 5.5. Схема барботажно-пінного пиловловлювача

Схема фільтруючого елемента низкоскоростного ТУМАНОУЛОВИТЕЛИ

Рис. 5.6. Схема фільтруючого елемента низкоскоростного ТУМАНОУЛОВИТЕЛИ

Для очищення повітря від туманів кислот, лугів, масел та інших рідин використовують волокнисті фільтри - туманоуловітелі (рис. 5.6), принцип дії яких заснований па осадженні крапель на поверхні пор з наступним зітханням рідини по волокнах в нижню частину ТУМАНОУЛОВИТЕЛИ. Осадження крапель рідини відбувається під дією броунівський дифузії або інерційного механізму відділення частинок забруднювача від газової фази на фільтроелементами.

Метод абсорбції - очищення газових викидів від газів і парів - заснований на поглинанні останніх рідиною. Для цього використовують абсорбери. Вирішальною умовою для застосування методу абсорбції є розчинність пари або газів в абсорбенту. Так, для видалення з технологічних викидів аміаку, хлоро- або фтороводорода доцільно застосовувати в якості абсорбенту воду. Для високоефективного протікання процесу абсорбції необхідні спеціальні конструктивні рішення. Вони реалізуються у вигляді насадочних веж (рис. 5.7), форсункових барботажно-пінних та інших скруберів.

Схема насадочной вежі:

Рис. 5.7. Схема насадочной вежі:

1 - насадка; 2 - розприскувач

Робота хемосорберов заснована на поглинанні газів і парів рідкими або твердими поглиначами з утворенням малорозчинних або малолетучих хімічних сполук. Основними апаратами для реалізації процесу є насадкові вежі, барботажно-пінні апарати, скрубери Вентурі і т.п. Хемосорбція - один з поширених методів очищення газів, що відходять від оксидів азоту та парів кислот. Ефективність очищення від оксидів азоту становить 0,17-0,86 і від парів кислот - 0,95.

Метод адсорбції заснований на здатності деяких тонкодисперсних твердих тіл селективно витягувати і концентрувати на своїй поверхні окремі компоненти газової суміші. Для цього методу використовують адсорбенти. В якості адсорбентів, або поглиначів, застосовують речовини, що мають велику площу поверхні на одиницю маси. Так, питома поверхня активованого вугілля досягає 101-106 и1 / кг. Їх застосовують для очищення газів від органічних парів видалення неприємних запахів і газоподібних домішок, що містяться в незначних кількостях в промислових викидах, а також летких розчинників і цілого ряду інших газів. В якості адсорбентів застосовують також прості і комплексні оксиди (активоване глинозем, силікагель, активоване оксид алюмінію, синтетичні цеоліти або молекулярні сита), які володіють більшою селективною здатністю, ніж активоване вугілля.

Конструктивно адсорбери виконують у вигляді ємностей, заповнених пористим адсорбентом, через який фільтрується потік газу, що очищається. Адсорбери застосовують для очищення повітря від парів розчинників, ефіру, ацетону, різних вуглеводнів і т.п. Адсорбери знайшли широке застосування в респіраторах і протигазах. Патрони з адсорбентом слід використовувати строго відповідно до умовою експлуатації, вказаних у паспорті респіратора або протигаза.

Термічна нейтралізація заснована на здатності горючих газів і парів, що входять до складу вентиляційних або технологічних викидів, згоряти з утворенням менш токсичних речовин. Для цього методу використовують нейтралізатори. Розрізняють три схеми термічної нейтралізації: пряме спалювання; термічне окислення; каталітичне дожигание.

Пряме спалювання використовують в тих випадках, коли очищаються гази володіють значною енергією, достатньою для підтримки горіння. Прикладом такого процесу є смолоскипна спалювання горючих відходів. Так нейтралізують ціановодород в вертикально спрямованих факелах на нафтохімічних заводах. Розроблені схеми камерного спалювання відходів. Такі дожігателі можна використовувати для нейтралізації парів токсичних горючих або окислювачів при їх здувши з ємностей.

Термічне окислення (рис. 5.8) знаходить застосування в тих випадках, коли очищаються гази мають високу температуру, але не містять достатньо кисню, або коли концентрація горючих речовин незначна і недостатня для підтримки полум'я.

У першому випадку процес термічного окислення проводять у камері з подачею свіжого повітря (дожигание оксиду вуглецю та вуглеводнів), а в другому - при подачі додатково природного газу.

Каталітичне дожигание використовують для перетворення токсичних компонентів, що містяться в газах, в нетоксичні або менш токсичні шляхом їх контакту з каталізаторами. Для реалізації процесу необхідно крім застосування каталізаторів підтримання таких параметрів газового потоку, як температура і швидкість газів.

Схема установки для термічного окислення:

Рис, 5.8. Схема установки для термічного окислення:

7 - вхідний патрубок; 2 - теплообмінник; 3 - пальник; 4 - камера; 5 - вихідний патрубок

В якості каталізаторів використовують платину, паладій, мідь та ін. Температури початку каталітичних реакцій газів і парів змінюються в широких межах - 200-400 ° С. Об'ємні швидкості процесу каталітичного допалювання зазвичай встановлюють в межах 2000-6000 год (об'ємна швидкість - відношення швидкості руху газів до обсягу катализаторной маси).

Каталітичні нейтралізатори застосовують для знешкодження оксиду вуглецю, летючих вуглеводнів, розчинників, відпрацьованих газів і т.п.

Термокаталітіческіе реактори з електропідігрівом типу ТКРВ розроблені Дзержинським філією НІІОгаза Вони призначені для очищення газових викидів сушильних камер фарбувальних ліній від органічних речовин, а також інших технологічних виробництв.

Каталітична нейтралізація відпрацьованих газів ДВС па поверхні твердого каталізатора відбувається за рахунок хімічних перетворень (реакції окислення або відновлення), в результаті яких утворюються нешкідливі або менш шкідливі для навколишнього середовища і здоров'я людини сполуки.

Для високоефективної очищення викидів необхідно застосовувати апарати багатоступінчастої очищення. У цьому випадку очищаються гази послідовно проходять кілька автономних апаратів очищення або один агрегат, що включає кілька ступенів очищення. В системі послідовно з'єднаних апаратів загальна ефективність очищення Л = (1 - ЛОО - п.2) "(1" ЧД гаї Л1> Ч2> ooo> Пп ~ ефективність очищення 1-, 2- і і-го апаратів.

Такі рішення знаходять застосування при високоефективної очищенні газів від твердих домішок, при одночасній очищенню від твердих і газоподібних домішок, при очищенні від твердих домішок і краплинної рідини і т.п.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Cхожі теми

ЕКОЛОГІЯ АТМОСФЕРИ
Захист атмосферного повітря
Захист атмосфери від шкідливих впливів
Правовий захист озонового шару і клімату Землі
другий. ЗАХИСТ АТМОСФЕРИ ВІД ВИКИДІВ ШКІДЛИВИХ РЕЧОВИН
Атмосфера
Охорона атмосфери
Попередження шкідливих впливів на атмосферу
Банківські кредити в кризовій атмосфері
Поширення забруднень в атмосфері і в приземному шарі
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук