СПОСОБИ ОЧИЩЕННЯ ГАЗОВИХ ВИКИДІВ В АТМОСФЕРУ

Забруднення атмосфери газовими викидами. Сучасна транспортна галузь характеризується зростанням обсягів перевезень. В процесі експлуатації транспортних засобів утворюється велика кількість відходів, в тому числі газових викидів, які призводять до забруднення атмосфери.

Проблема газових викидів звернула на себе увагу, коли вперше в світі над Лондоном з'явився «зміг», під яким розумілася суміш сильного туману і диму. Смог викликав людські жертви. Згодом фахівці стали виділяти фотохімічний зміг, що утворюється над великими індустріально розвиненими мегаполісами в результаті хімічних реакцій вуглеводнів, озону, оксидів азоту та інших домішок при обов'язковій участі сонячної радіації достатньої інтенсивності. Причиною утворення смогу лондонського типу стало спалювання великих кількостей вугілля і мазуту, а фотохімічного - викиди промислових виробництв і транспорту.

Способи очищення повітря. По агрегатному стані забруднення повітря поділяються па аерозолі (пил, туман) і газопарообразние домішки.

Очищення повітря від пилу виробляють за допомогою пиловловлювачів, а для тонкої очистки повітря, при якій концентрація забруднень менше 100 мг / м 3 , використовують фільтри. Для очищення повітря від туманів (кислот, лугів, масел) використовують системи, звані туманоулові- ками.

Вибір засобів захисту повітря від газопарообразних забруднювачів залежить від застосовуваного методу очищення. За характером протікають фізико-хімічних процесів застосовують такі основні методи: абсорбція, хемосорбция, адсорбція і термічна нейтралізація.

Видалення із забрудненого повітря зважених часток зазвичай включає два основних процеси - осадження частинок пилу або крапель рідини на сухих або змочених поверхнях і подальше видалення осаду з поверхонь осадження. При цьому основною операцією є осадження, за яким класифікують все пиловловлювачі на два види - сухі і мокрі. Вибір сухого або мокрого пиловловлюючого пристрою, що представляє собою систему елементів з пиловловлювача, розвантажувального агрегату, що регулює устаткування, зумовлюється дисперсним складом вловлюються частинок забруднює пилу.

Процес очищення повітря від забруднюючих домішок характеризується трьома наступними показниками: загальної ефективністю очищення, гідравлічним опором і продуктивністю, що оцінюється за кількістю повітря, що проходить в одиницю часу (м 3 / год).

Сухі пиловловлювачі. Широке поширення на виробництвах отримали сухі пиловловлювачі, до яких відносять апарати, що використовують механізми осадження: гравітаційний (пилеосадітельние камери), інерційний (камери, осадження пилу в яких відбувається в результаті зміни напрямку руху газового потоку або установки на його шляху перешкоди) і відцентровий (циклони , вихрові і динамічні пиловловлювачі). Найбільш часто для очищення сухого повітря застосовують відцентрові знепилюючі системи - циклони.

Принцип роботи такої системи наступний. Газовий потік, потрапляючи у внутрішній корпус циклону через патрубок, здійснює обертально-поступальний рух уздовж корпусу у напрямку до бункеру. При цьому під дією сил інерції пил осідає на стінках корпусу, після чого надходить в бункер. Продуктивність циклонів становить від кількох сот до десятків тис. М 3 / ч. Перевагами циклонів є їх конструкторська простота і малі розміри, а недоліком - слабке уловлювання частинок пилу розміром менш 5 мкм.

Мокрі пиловловлювачі. Особливістю мокрих пилоуловлювачів є висока ефективність очищення від нили дисперсністю менше 1 мкм. Робота цих систем заснована на принципі осадження частинок пилу на поверхню крапель рідини під дією сил інерції і броунівського руху. Мокрі пиловловлювачі забезпечують очистку від пилу гарячих і вибухонебезпечних газів. За конструкцією ці пиловловлювачі діляться на форсункові скрубери і скрубери Вентурі, апарати ударно-інерційного або барботажного типів.

Найбільш широко застосовуються скрубери Вентурі. У них через патрубок газ проходить в сопло, туди ж через форсунки подається вода для зрошення. У вузькій частині сопла швидкість газу збільшується, досягаючи максимуму (100- 150 м / с) в найвужчому перерізі, що сприяє осадженню часток пилу на краплях води. У диффузорной частини сопла швидкість потоку газів зменшується до 10-20 м / с. Цей потік подається в корпус, де під дією сил гравітації відбувається осадження забруднених пилом крапель. Очищений таким методом газ виходить у верхню частину корпусу, а в нижній збирається шлам.

Фільтри. Їх широко використовують для тонкого очищення забруднених викидів, що пропускаються через фільтруючі матеріали. Спочатку фільтрування забрудненого повітря відбувається через пористу перегородку, що затримує великі тверді частинки домішок. Далі в корпусі фільтра розташована повітрепроникна перегородка, на якій осідають тонкі вловлюються частки.

Зазвичай у фільтрах застосовують перегородки наступних типів:

- зернисті шари (з гравію) - для очищення від грубих механічних пилу;

гнучкі пористі (з тканини, повсті, пінополіуретану) - для тонкої очистки газів від домішок;

  • - напівтверді пористі (з в'язаних сіток, пресованих спіралей і стружки з різних металів);
  • - жорсткі пористі, що виготовляються з пористої кераміки і пористих металів.

Електрофільтри. Їх робота забезпечує ефективну очистку газів навіть від самої дрібного пилу, а також від туману. Принцип роботи цих фільтрів заснований на ударній іонізації газу в неоднорідному електричному полі, створюваному в зазорі між коронирующим і осаджувальних електродами. Забруднені гази, потрапивши між електродами, здатні проводити електричний струм внаслідок наявної часткової іонізації. При збільшенні напруги електричного струму число іонів зростає до такої кількості, поки не настане граничне насичення і все іони не опиняться залученими в рух від одного електрода до іншого. Негативно заряджені частинки рухаються до осадительному електроду, а позитивно заряджені осідають на коронирующим електроді.

Тумановловлювачі. Для очищення повітря від рідких забруднювачів (туману) застосовують волокнисті фільтри. У просторі між двома циліндрами туманоуловітелі поміщається волокнистий фільтруючий матеріал (повсть, лавсан, поліпропілен). Забруднена рідина, що проходить через фільтруючий матеріал, під дією гравітаційних сил стікає через гідрозатвор в спеціальне приймальний пристрій, а бруд залишається на фільтруючому матеріалі.

Методи очищення від газоподібних домішок. Перший метод - адсорбції - заснований на поділі забрудненої газоповітряної суміші на складові частини за допомогою поглинання одного або декількох газових компонентів поглиначем (абсорбентом) з утворенням розчину. Склад адсорбенту визначається умовами розчинення в ньому поглинається газу. Хорошим адсорбентом є активоване вугілля, здатний витягувати із забрудненої газоповітряної суміші окремі її компоненти в результаті дії дисперсійних або електростатичних сил.

Конструктивно адсорбер виконуються у вигляді вертикальних або горизонтальних ємностей, заповнених адсорбентом, через який проходить потік забруднених газів.

Другий метод - абсорбції - використовується в установках, які називаються абсорберами. У них рідина дробиться на дрібні краплі для забезпечення більшого контакту з газовим середовищем. У зрошуваному скруббер-абсорбере насадки розміщують в площині вертикальної колони. Як насадок використовують кільця з перфорованими стінками, що виготовляються з матеріалів з високу корозійну стійкість. Забруднене газ надходить знизу і прямує вгору, наражаючись безперервної очищення.

Швидкість абсорбції багато в чому залежить від температури і тиску. Апарати рідинної абсорбції бувають трьох типів - колонні, тарілчасті і насадок.

Метод хемосорбції є одним з видів адсорбції, заснованим на принципі поглинання газів і парів твердими або рідкими поглиначами з утворенням хімічних сполук.

При каталітичному методі токсичні компоненти забрудненої газоповітряної суміші перетворюються в присутності твердих каталізаторів (платини, оксидів міді, марганцю) в інші сполуки, присутність яких донустімо в відпрацьованих газах, або в сполуки, що легко видаляються з газового потоку. В якості каталізаторів використовують метали або їх сполуки, а також активоване вугілля. При цьому каталізатор грає роль прискорювача при протіканні хімічної процесу.

При термічному методі, або високотемпературному допалювання, підтримується висока температура газу, що очищається при наявності необхідної кількості кисню. Цим методом спалюють вуглеводні, оксид вуглецю, викиди лакофарбового виробництва.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >