Metody i środki ochrony atmosfery Główne metody ochrony atmosfery przed zanieczyszczeniami chemicznymi. Jakie są sposoby na ochronę atmosfery? Podstawowe metody ochrony atmosfery przed zanieczyszczeniami

6.5. ŚRODKI OCHRONY ATMOSFERY.

Powietrze pomieszczeń przemysłowych zanieczyszczone jest emisją z urządzeń technologicznych lub w trakcie procesów technologicznych bez lokalizacji substancji odpadowych. Powietrze wentylacyjne usuwane z pomieszczeń może powodować zanieczyszczenie powietrza w zakładach przemysłowych i na terenach zaludnionych. Ponadto powietrze

jest zanieczyszczony przez emisje technologiczne z warsztatów, takich jak kuźni i tłoczni, warsztatów obróbki cieplnej i mechanicznej metali, odlewni i innych, w oparciu o które rozwija się nowoczesna inżynieria. W procesie wytwarzania maszyn i urządzeń szeroko stosowane są spawanie, obróbka metali, obróbka materiałów niemetalowych, operacje malarskie i lakiernicze itp. Dlatego należy chronić atmosferę.

Środki ochrony atmosfery powinny ograniczać obecność substancji szkodliwych w powietrzu środowiska ludzkiego na poziomie nieprzekraczającym MPC. Osiąga się to poprzez lokalizację szkodliwych substancji w miejscu ich powstawania, usuwanie z pomieszczenia lub urządzeń i rozpraszanie w atmosferze. Jeżeli jednocześnie stężenie szkodliwych substancji w atmosferze przekracza MPC, to emisje są oczyszczane ze szkodliwych substancji w urządzeniach czyszczących zainstalowanych w układzie wydechowym. Najczęściej spotykane są układy wentylacyjne, technologiczne i transportowe.

W praktyce realizowane są następujące opcje ochrony powietrza atmosferycznego:

usuwanie substancji toksycznych z pomieszczeń przez wentylację ogólną;

wentylacja, oczyszczanie zanieczyszczonego powietrza w specjalnych urządzeniach oraz
jego powrót do pomieszczeń produkcyjnych lub domowych, jeśli powietrze
po czyszczeniu w aparacie spełnia wymagania regulacyjne dla
powietrze nawiewane,

lokalizacja substancji toksycznych w strefie ich powstawania lokalnie
wentylacja, oczyszczanie zanieczyszczonego powietrza w specjalnych urządzeniach,
uwalnianie i dyspersja w atmosferze,

oczyszczanie emisji gazów technologicznych w specjalnych urządzeniach,
uwalnianie i dyspersja w atmosferze; w niektórych przypadkach przed wydaniem
spaliny są rozcieńczane powietrzem atmosferycznym.

Aby zachować zgodność z MPC substancji szkodliwych w powietrzu atmosferycznym obszarów zaludnionych, ustala się maksymalną dopuszczalną emisję (MAE) szkodliwych substancji z systemów wentylacji wyciągowej, różnych elektrowni i elektrowni.

Zgodnie z wymaganiami GOST 17.2.02 dla każdego projektowanego i działającego przedsiębiorstwa przemysłowego ustala się MPE szkodliwych substancji do atmosfery, pod warunkiem, że emisje szkodliwych substancji z tego źródła w połączeniu z innymi źródłami (biorąc pod uwagę perspektywy dla ich rozwoju) nie tworzą stężenia powierzchniowego przekraczającego MPC.

Urządzenia do oczyszczania wentylacji i emisji technologicznych do atmosfery dzielą się na:

odpylacze (filtry suche, elektryczne, mokre);

eliminatory mgły (niska i duża prędkość);

urządzenia do wychwytywania par i gazów (absorpcja,
chemisorpcja, adsorpcja i neutralizatory);

urządzenia czyszczące wielostopniowe (łapacze pyłu i gazu,
pułapki mgły i cząstek stałych, wielostopniowe
odpylacze).

Oczyszczanie elektryczne (odpylacze elektrostatyczne) to jeden z najbardziej zaawansowanych rodzajów oczyszczania gazów z zawieszonych w nich cząstek kurzu i mgły. Proces ten opiera się na uderzeniowej jonizacji gazu w strefie wyładowania koronowego, przeniesieniu ładunku jonowego na cząstki zanieczyszczeń i osadzeniu tych ostatnich na wytrącających się elektrodach koronowych. W tym celu stosuje się elektrofiltry.

Schemat elektrofiltra.

Elektroda 1-korona

2-elektroda zbierająca

Cząsteczki aerozolu wchodzące w strefę między elektrodą koronową 1 a elektrodą zbierającą 2 adsorbują jony na swojej powierzchni, pobierając ładunek elektryczny, a tym samym otrzymują przyspieszenie skierowane w stronę elektrody o ładunku przeciwnym znaku. Biorąc pod uwagę, że ruchliwość jonów ujemnych w powietrzu i spalinach jest większa niż jonów dodatnich, elektrofiltry wykonuje się zwykle z koroną o ujemnej polaryzacji. Czas ładowania cząstek aerozolu jest krótki i mierzony jest w ułamkach sekundy. Ruch naładowanych cząstek do elektrody zbiorczej następuje pod działaniem sił aerodynamicznych i siły oddziaływania pola elektrycznego z ładunkiem cząstki.

Filtr jest obudową 1 podzieloną porowatą przegrodą (elementem filtrującym) 2 na dwa pasma. Zanieczyszczone gazy dostają się do filtra, które są oczyszczane podczas przechodzenia przez element filtrujący. Cząsteczki zanieczyszczeń osadzają się na wlotowej części przegrody porowatej i zalegają w porach, tworząc na powierzchni przegrody warstwę 3. W przypadku nowo napływających cząstek warstwa ta staje się częścią przegrody filtracyjnej, co zwiększa skuteczność oczyszczania

filtr i spadek ciśnienia na elemencie filtrującym. Osadzanie się cząstek na powierzchni porów elementu filtrującego następuje w wyniku połączonego działania efektu dotykowego, a także dyfuzji, inercji i grawitacji.

W skład odpylaczy mokrych wchodzą odpylacze bulgocząco-piankowe z rusztami awaryjnymi i przelewowymi.

Schemat odpylaczy bulgoczących z awarią (a) i (b)

kraty przelewowe.

3-kratowy

W takich urządzeniach gaz do oczyszczania dostaje się pod ruszt 3, przechodzi przez otwory w ruszcie i bulgocząc przez warstwę cieczy i piany 2 jest oczyszczany z kurzu przez osadzanie się cząstek na wewnętrznej powierzchni pęcherzyków gazu. Tryb pracy urządzeń uzależniony jest od prędkości nawiewu powietrza pod ruszt. Przy prędkości do 1 m/s obserwuje się bulgoczący tryb pracy aparatu. Dalszemu zwiększeniu prędkości gazu w korpusie 1 aparatu do 2...2,5 m/s towarzyszy pojawienie się warstwy piany nad cieczą, co prowadzi do zwiększenia skuteczności oczyszczania gazu i rozpylenia. porywanie z aparatu. Nowoczesne urządzenia barbotażowo-pianowe zapewniają skuteczność oczyszczania gazu z drobnego pyłu -0,95...0,96 przy jednostkowym zużyciu wody 0,4...0,5 l/m. Praktyka obsługi tych urządzeń pokazuje, że są one bardzo wrażliwe na nierówny dopływ gazu pod uszkodzone kraty. Nierównomierny dopływ gazu prowadzi do miejscowego zdmuchiwania filmu cieczy z rusztu. Ponadto kratki aparatu są podatne na zapychanie.

Do oczyszczania powietrza z mgieł z kwasów, zasad, olejów i innych płynów stosuje się filtry włókniste - odmgławiacze. Zasada ich działania polega na osadzaniu się kropel na powierzchni porów, a następnie przepływie cieczy wzdłuż włókien do dolnej części odmgławiacza. Osadzanie kropel cieczy następuje pod działaniem dyfuzji Browna lub bezwładnościowego mechanizmu oddzielania cząstek zanieczyszczeń z fazy gazowej na elementach filtrujących, w zależności od szybkości filtracji W. Odmgławiacze mgły dzielą się na wolnoobrotowe (W< 0,15 м/с), в которых преобладает механизм диффузного осаждения капель, и высокоскоростные (W=2...2,5 м/с), где осаждение происходит главным образом под воздействием инерционных сил.

Filce z włókien polipropylenowych stosowane są jako wypełnienie filtracyjne w takich odmgławiaczach, które z powodzeniem pracują w rozcieńczonych i stężonych kwasach i alkaliach.

W przypadkach, gdy średnica kropel mgły wynosi 0,6...0,7 µm lub mniej, w celu uzyskania akceptowalnej skuteczności czyszczenia konieczne jest zwiększenie szybkości filtracji do 4,5...5 m/s, co prowadzi do zauważalne porywanie rozpylonej cieczy od strony wyjściowej wkładu filtrującego (rozpylanie następuje zwykle z prędkością 1,7... Do wychwytywania cząstek cieczy większych niż 5 mikronów stosuje się pułapki zraszające z pakietów siatkowych, w których cząstki cieczy są wychwytywane pod wpływem dotyku i sił bezwładności. Szybkość filtracji w syfonach nie może przekraczać 6 m/s.

Schemat szybkiego eliminatora mgły.

1 - zraszacz

3-filtrowy element

Szybkoobrotowy eliminator mgły z cylindrycznym elementem filtrującym 3, którym jest perforowany bęben z zaślepką. W bębnie założony jest filc grubowłóknisty 2 o grubości 3...5 mm. Wokół bębna na jego zewnętrznej stronie znajduje się syfon 1, który jest zestawem perforowanych płaskich i pofałdowanych warstw winylowych taśm z tworzywa sztucznego. W warstwie cieczy na dole zamontowane są chlapacz i element filtrujący.

Schemat elementu filtrującego niskoprędkościowego eliminatora mgły

3-cylindrowy

4 włóknowy element filtrujący

5-dolny kołnierz

6-rurowe uszczelnienie wodne

W przestrzeni między cylindrami 3, wykonane z krat,
umieszczony jest włóknisty element filtrujący 4, który jest przymocowany za pomocą
kołnierz 2 do korpusu odmgławiacza 1. Ciecz osadza się na
element filtra; spływa do dolnego kołnierza 5 i przez rurkę
uszczelka wodna 6 i szkło 7 są odprowadzane z filtra. włóknisty
eliminatory mgły o niskiej prędkości zapewniają wysoką

wydajność oczyszczania gazu (do 0,999) z cząstek mniejszych niż 3 mikrony i całkowicie wychwytuje duże cząstki. Warstwy włókniste powstają z włókna szklanego o średnicy 7...40 mikronów. Grubość warstwy 5...15 cm, opór hydrauliczny suchych wkładów filtracyjnych 200...1000 Pa.

Szybkoobrotowe eliminatory mgły są mniejsze i zapewniają skuteczność czyszczenia równą 0,9...0,98 przy Ap=1500...2000 Pa z mgły o cząstkach mniejszych niż 3 mikrony.

BIBLIOGRAFIA.

Arshinov V. A., Alekseev G. A. Cięcie i cięcie metalu
narzędzie. Wyd. 3, poprawione. i dodatkowe Podręcznik dla szkół inżynierskich. M.: Mashinostroenie, 1976.

Baranovsky Yu. V., Brakhman L. A., Brodsky Ts. Z. i wsp. Re
prasy do cięcia metalu. Informator. Wyd. 3., poprawione i rozszerzone. M.: Mashinostroenie, 1972.

Barsov AI Technologia produkcji narzędzi.
Podręcznik dla szkół inżynierskich. Wyd. 4, poprawione i uzupełnione. M.: Mashinostroenie, 1975.

GOST 2848-75. Stożki narzędziowe. Tolerancje. Metody i
środki kontroli.

GOST 5735-8IE. Rozwiertaki maszynowe wyposażone w płytki z twardego stopu. Specyfikacje.

Granovsky G. I., Granovsky V. G. Cięcie metalu: Podręcznik
pseudonim dla budowy maszyn i oprzyrządowanie specjalista. uniwersytety. M.: Wyższe. szkoła,
1985.

Inozemtsev GG Projektowanie narzędzi do cięcia metalu: Proc. zasiłek dla szkół wyższych na specjalności
„Technologia budowy maszyn, maszyn i narzędzi do skrawania metali”. M.: Mashinostroenie, 1984.

Nefedov N. A., Osipov K. A. Zbiór problemów i przykładów na
narzędzia do cięcia i cięcia metalu: Proc. dodatek na
techników na temat „Podstawy doktryny cięcia metali i
narzędzie tnące". Wydanie 5, poprawione. i dodatkowe Moskwa: Maszino
budynek, 1990.

Podstawy technologii budowy maszyn. Wyd. PNE. Korsakow. Wyd. 3., dodaj. i przerobione. Podręcznik dla szkół średnich. M.: Mashinostroenie, 1977.

Branżowa metodologia określania efektywności ekonomicznej wykorzystania nowych technologii, wynalazków i propozycji racjonalizacji.

Sakharov G. P., Arbuzov O. B., Borovoy Yu. M.: Mashinostroenie, 1989.

Wyd. Trzecia rewizja. T. 1. Wyd. A. G. Kosilova i R. K. Meshcheryakov. M.: Mashinostroenie, 1972.

Podręcznik technologa-konstruktora maszyn. W dwóch tomach.
Wyd. Trzecia rewizja. T. 2. Wyd. A. N. Malova. Moskwa: Maszino
budynek, 1972.

Taratynov O. V., Zemskov G. G., Baranchukova I. M. i inni.
Systemy obróbki skrawaniem przemysłu maszynowego:
Proc. podręcznik dla studentów uczelni technicznych. M.: Wyższe.
szkoła, 1988.

Taratynov O.V., Zemskov G.G., Taramykin Yu.P. i in.
Projektowanie i kalkulacja narzędzi do cięcia metalu dla
KOMPUTER:. Proc. dodatek dla uniwersytetów. M.: Wyższe. szkoła, 1991.

Turchin A. M., Novitsky P. V., Levshina E. S. i wsp. Elektryczne pomiary wielkości nieelektrycznych. Wyd. 5, poprawione. i dodatkowe L.: Energia, 1975.

Khudobin L. V., Grechishnikov V. A. i inni Przewodnik po projektowaniu dyplomowym w technologii inżynierskiej, maszynach i narzędziach do skrawania metali: Proc. podręcznik dla uczelni wyższych w specjalności „Technologia budowy maszyn, obrabiarek i narzędzi do obróbki metali”. M., Mashinostroenie, 1986.

Yudin E. Ya., Belov S. V., Balantsev S. K. i inni Ochrona pracy
w inżynierii mechanicznej: Podręcznik dla uczelni inżynierskich.
M.: Mashinostroenie, 1983.

Instrukcje metodyczne do lekcji praktycznej „Obliczanie
wentylacja mechaniczna pomieszczeń przemysłowych / B.
S. Iwanow, M.: Rotaprint MASI (VTUZ-ZIL), 1993.

Wytyczne do projektowania dyplomów
„Dokumentacja regulacyjna i techniczna dotycząca ochrony pracy i środowiska”. Część 1. / E. P. Pyshkina, L. I. Leontieva, M .: Rotaprint MGIU, 1997.

Wytyczne do pracy laboratoryjnej „Nauka
urządzenie i procedura użycia środków gaśniczych.
B. S. Ivanov, M .: Rotaprint of the Plant-Vtuza w ZIL, 1978.

I Dubinę. „Obliczenia mechaniczne w programie Excel 97/2000”. - Petersburg: BHV - Petersburg, 2000.

WPROWADZENIE

Odrodzenie rosyjskiego przemysłu to pierwsze zadanie wzmocnienia gospodarki kraju. Bez silnego, konkurencyjnego przemysłu nie da się zapewnić normalnego życia ojczyźnie i ludziom. Relacje rynkowe, niezależność fabryk, odejście od gospodarki planowej dyktują producentom wytwarzanie produktów, na które jest zapotrzebowanie na całym świecie i przy minimalnych kosztach. Kadrze inżynieryjno-technicznej zakładów powierzono zadanie wyprodukowania tych wyrobów przy minimalnych kosztach, w możliwie najkrótszym czasie, z gwarantowaną jakością.

Można to osiągnąć poprzez zastosowanie nowoczesnych technologii obróbki części, urządzeń, materiałów, systemów automatyzacji produkcji oraz kontroli jakości produktów. Niezawodność produkowanych maszyn, a także ekonomika ich eksploatacji w dużej mierze zależą od przyjętej technologii produkcji.

Pilne jest zadanie poprawy wsparcia technologicznego jakości produkowanych maszyn, a przede wszystkim ich dokładności. Precyzja w budowie maszyn ma ogromne znaczenie dla poprawy jakości pracy maszyn oraz technologii ich wytwarzania. Zwiększenie dokładności wykonania półfabrykatów zmniejsza złożoność obróbki, a zwiększenie dokładności obróbki zmniejsza złożoność montażu w wyniku wyeliminowania prac montażowych i zapewnienia wymienności części produktu.

W porównaniu z innymi metodami pozyskiwania części maszyn, cięcie zapewnia największą dokładność i największą elastyczność procesu produkcyjnego, stwarza możliwość najszybszego przejścia od obróbki detali o jednym rozmiarze do obróbki detali o innym rozmiarze.

Jakość i trwałość narzędzia w dużej mierze decyduje o produktywności i wydajności procesu obróbki, aw niektórych przypadkach o ogólnej możliwości uzyskania części o wymaganym kształcie, jakości i dokładności. Poprawa jakości i niezawodności narzędzia skrawającego przyczynia się do wzrostu wydajności skrawania metali.

Rozwiertak to narzędzie tnące, które pozwala na uzyskanie wysokiej precyzji obrabianych części. Jest to niedrogie narzędzie, a wydajność pracy przy pracy z rozwiertakiem jest wysoka. Dlatego jest szeroko stosowany przy wykańczaniu różnych otworów części maszyn. Wraz z nowoczesnym rozwojem przemysłu maszynowego, zakres produkowanych części jest ogromny, a różnorodność otworów wymagających rozwiercania jest bardzo duża. Dlatego projektanci często stają przed zadaniem opracowania nowego zamiatania. Może im w tym pomóc pakiet programów użytkowych na komputerze, który oblicza geometrię narzędzia tnącego i wyświetla roboczy rysunek przeciągnięcia na ploterze.

Sekwencja projektowania i metody obliczania narzędzia skrawającego są oparte zarówno na ogólnych wzorcach procesu projektowania, jak i na specyficznych cechach charakterystycznych narzędzia skrawającego. Każdy rodzaj narzędzia ma cechy konstrukcyjne, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania.

Specjaliści, którzy będą pracować w branży obróbki metali, muszą umieć kompetentnie projektować różne konstrukcje narzędzi skrawających do nowoczesnych systemów obróbki metali, efektywnie wykorzystując technologię komputerową (komputery) i postępy w produkcji narzędzi.

Aby skrócić czas i zwiększyć efektywność projektowania narzędzia skrawającego, stosuje się obliczenia wspomagane komputerowo, których podstawą jest oprogramowanie i oprogramowanie matematyczne.

Tworzenie pakietów oprogramowania aplikacyjnego do obliczania parametrów geometrycznych złożonego, a szczególnie złożonego narzędzia skrawającego na komputerze pozwala na radykalne obniżenie kosztów pracy projektowej i poprawę jakości projektowania narzędzia skrawającego.

Miejsca, %; Todd - czas na odpoczynek i potrzeby osobiste,%; K - współczynnik uwzględniający rodzaj produkcji; Kz - współczynnik uwzględniający warunki montażu. W przypadku ogólnego montażu zamka hydraulicznego norma czasu: \u003d 1,308 min. Obliczanie wymaganej liczby stanowisk montażowych i ich współczynników obciążenia Znajdźmy szacunkową liczbę stanowisk montażowych, szt. \u003d 0,06 szt. Zaokrąglij PK = 1. ...

Sposoby ochrony atmosfery przed zanieczyszczeniami?

Atmosfera- to gazowa powłoka planety Ziemia, która obraca się z nią. Mieszanina gazów atmosferycznych nazywana jest powietrzem.

Zanieczyszczenie może być pierwotne lub wtórne. Zanieczyszczenie pierwotne występuje, gdy substancje uwalniane do atmosfery mają negatywny wpływ na organizmy żywe. Na przykład fosgen jest trucizną dla wszystkich żywych istot. Zanieczyszczenie wtórne występuje, gdy stosunkowo nieszkodliwa substancja w atmosferze staje się szkodliwa. Tak więc freon jest nieaktywną substancją chemiczną, ale pod wpływem ultrafioletu rozkłada się z uwolnieniem szkodliwego chloru.

Zanieczyszczenia dostające się do atmosfery znajdują się w stanie skupienia stałym, ciekłym i gazowym. Istotny wkład w emisję szkodliwych substancji mają domowe systemy grzewcze, a raczej piece na paliwa stałe. Również duża ilość zanieczyszczeń przedostaje się do atmosfery wraz ze spalinami różnego rodzaju transportu. Za zanieczyszczenie powietrza najbardziej toksycznymi substancjami odpowiedzialne są wszystkie rodzaje przemysłu. Kompleksy inwentarskie odgrywają istotną rolę w zanieczyszczaniu powietrza.

1. Metody usuwania zanieczyszczeń przemysłowy emisje:
   • Powaga. Stosowany jest do sedymentacji dużych cząstek pyłu.
   • Filtrowanie. Nadaje się do oddzielania substancji w stanie skupienia stałego o różnej średnicy cząstek, występuje w specjalnych urządzeniach: cyklonach, skruberach, filtrach, odpylaczach.
   • Sorpcja. Służy do oczyszczania emisji z substancji ciekłych i gazowych. Polega na pochłanianiu cząsteczek zanieczyszczeń przez specjalne substancje. Odbywa się w adsorberach lub absorberach.
   • Kondensacja. Służy do oddzielania zanieczyszczeń ciekłych lub gazowych. Odbywa się w specjalnych reaktorach lub kondensatorach.
   • Redukcja utleniania. Metoda nadaje się do neutralizacji substancji w różnych stanach skupienia poprzez ich chemiczną przemianę w bezpieczne. Przeprowadza się go w specjalnych reaktorach pod działaniem katalizatorów lub w palnikach do przemian termicznych.
2. Ochrona atmosfery przed spalinami transport:
   • Zmiana jakości lub rodzaju paliwa, np. przestawienie auta na gaz płynny, alkohol itp.
   • Montaż konwertorów katalitycznych, płomieniowych lub płynnych na układzie wydechowym samochodów.
   • Przejście na pojazdy elektryczne.
3. Ochrona atmosfery przed zanieczyszczeniami kompleksy hodowlane:
   • metody fizykochemiczne, wychwytywanie i neutralizacja substancji szkodliwych odbywa się w różnych filtrach, skruberach, osadnikach pyłu;
   • biologiczna - ekstrakcja dwutlenku węgla i siarkowodoru z powietrza za pomocą specjalnie hodowanych roślin.
4. Sposoby zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza z piece na paliwo stałe:
   • zastosowanie nowoczesnych pieców katalitycznych i niekatalitycznych, których konstrukcja przyczynia się do całkowitego spalania paliwa i dopalania spalin;
   • używaj do ogrzewania peletów lub brykietów paliwowych, których spalanie wytwarza prawie o połowę mniej szkodliwych substancji niż z węgla lub drewna opałowego;
   • przejście na ogrzewanie gazowe lub elektryczne.

Emisje z przedsiębiorstw przemysłowych charakteryzują się dużym zróżnicowaniem składu rozproszonego oraz innych właściwości fizycznych i chemicznych. W związku z tym opracowano różne metody ich oczyszczania i rodzaje kolektorów gazu i pyłu - urządzenia przeznaczone do oczyszczania emisji z zanieczyszczeń.

Metody oczyszczania emisji przemysłowych z pyłu można podzielić na dwie grupy: metody odpylania "suchy" sposób i metody odpylania "mokry" sposób. Urządzenia do odpylania gazów to: osadniki pyłu, cyklony, filtry porowate, elektrofiltry, skrubery itp.

Najpopularniejszymi odpylaczami suchymi są cyklony różne rodzaje.

Służą do wychwytywania mąki i pyłu tytoniowego, popiołu powstałego podczas spalania paliwa w kotłach. Przepływ gazu wchodzi do cyklonu przez dyszę 2 stycznie do wewnętrznej powierzchni korpusu 1 i wykonuje ruch obrotowo-przesuwny wzdłuż korpusu. Pod działaniem siły odśrodkowej cząstki pyłu są wyrzucane na ścianę cyklonu i pod wpływem siły ciężkości wpadają do pojemnika na pył 4, a oczyszczony gaz wychodzi przez rurę wylotową 3. Do normalnej pracy cyklonu , jego szczelność jest konieczna, jeżeli cyklon nie jest szczelny, to ze względu na zasysanie powietrza z zewnątrz następuje zapylenie z przepływem przez rurę wylotową.

Zadania oczyszczania gazów z pyłu można z powodzeniem rozwiązywać za pomocą cylindrycznych (TsN-11, TsN-15, TsN-24, TsP-2) i stożkowych (SK-TsN-34, SK-TsN-34M, SKD-TsN-33 ) cyklony, opracowane przez Instytut Badawczy Przemysłowego i Sanitarnego Oczyszczania Gazów (NIIOGAZ). Przy normalnej pracy nadciśnienie gazów wchodzących do cyklonów nie powinno przekraczać 2500 Pa. Jednocześnie, aby uniknąć kondensacji par cieczy, t gazu dobiera się o 30 - 50°C powyżej punktu rosy t, a zgodnie z warunkami wytrzymałości konstrukcyjnej - nie wyższą niż 400°C. cyklon zależy od jego średnicy, zwiększając się wraz ze wzrostem tego ostatniego. Skuteczność czyszczenia cyklonów serii TsN maleje wraz ze wzrostem kąta wejścia do cyklonu. Wraz ze wzrostem wielkości cząstek i zmniejszeniem średnicy cyklonu wzrasta wydajność oczyszczania. Cyklony cylindryczne są przeznaczone do wychwytywania suchego pyłu z systemów aspiracji i są zalecane do stosowania do wstępnego oczyszczania gazów na wlocie filtrów i elektrofiltrów. Cyklony TsN-15 wykonane są ze stali węglowej lub niskostopowej. Cyklony kanoniczne serii SK, przeznaczone do oczyszczania gazów z sadzy, mają zwiększoną wydajność w porównaniu do cyklonów typu TsN ze względu na większy opór hydrauliczny.

Do oczyszczania dużych mas gazów stosuje się cyklony akumulatorowe, składające się z większej liczby elementów cyklonów zainstalowanych równolegle. Strukturalnie są one połączone w jeden budynek i mają wspólny dopływ i odpływ gazu. Doświadczenia w eksploatacji cyklonów akumulatorowych wykazały, że skuteczność czyszczenia takich cyklonów jest nieco niższa niż skuteczność poszczególnych elementów ze względu na przepływ gazów pomiędzy elementami cyklonu. Przemysł krajowy produkuje cyklony akumulatorowe typu BC-2, BCR-150u itp.

Obrotowy Odpylacze to urządzenia odśrodkowe, które jednocześnie z ruchem powietrza oczyszczają je z frakcji pyłu większej niż 5 mikronów. Są bardzo kompaktowe, ponieważ. wentylator i odpylacz są zwykle połączone w jednym urządzeniu. Dzięki temu podczas instalacji i eksploatacji takich maszyn nie jest wymagana dodatkowa przestrzeń na umieszczenie specjalnych urządzeń do odpylania podczas przesuwania strumienia pyłu zwykłym wentylatorem.

Schemat strukturalny najprostszego odpylacza obrotowego typu pokazano na rysunku. Podczas pracy wirnika wentylatora 1 cząstki pyłu wyrzucane są pod wpływem sił odśrodkowych na ścianę obudowy spiralnej 2 i przemieszczają się wzdłuż niej w kierunku otworu wylotowego 3. Gaz wzbogacony w pył jest odprowadzany przez specjalny wlot pyłu 3 do pojemnika na kurz, a oczyszczony gaz wchodzi do rury wydechowej 4 .

W celu poprawy wydajności odpylaczy tej konstrukcji konieczne jest zwiększenie prędkości przepływu oczyszczonego przepływu w obudowie spiralnej, ale prowadzi to do gwałtownego wzrostu oporów hydraulicznych aparatu lub zmniejszenia promienia krzywizny spirali obudowy, ale to zmniejsza jej wydajność. Takie maszyny zapewniają wystarczająco wysoką skuteczność oczyszczania powietrza przy wyłapywaniu stosunkowo dużych cząstek pyłu - powyżej 20 - 40 mikronów.

Bardziej obiecujące obrotowe separatory pyłu zaprojektowane do oczyszczania powietrza z cząstek o wielkości > 5 μm to przeciwprądowe obrotowe separatory pyłu (PRP). Odpylacz składa się z wydrążonego wirnika 2 z perforowaną powierzchnią wbudowaną w obudowę 1 oraz koła wentylatora 3. Wirnik i koło wentylatora są zamontowane na wspólnym wale. Podczas pracy odpylacza zakurzone powietrze dostaje się do obudowy, gdzie wiruje wokół wirnika. W wyniku rotacji strumienia pyłu powstają siły odśrodkowe, pod wpływem których zawieszone cząstki pyłu mają tendencję do odstawania od niego w kierunku promieniowym. Jednak aerodynamiczne siły oporu działają na te cząstki w przeciwnym kierunku. Cząsteczki, których siła odśrodkowa jest większa niż siła oporu aerodynamicznego, wyrzucane są na ścianki obudowy i dostają się do leja zasypowego 4. Oczyszczone powietrze jest wyrzucane przez perforację wirnika za pomocą wentylatora.

Skuteczność czyszczenia PRP zależy od wybranego stosunku sił odśrodkowych i aerodynamicznych i teoretycznie może osiągnąć 1.

Porównanie PRP z cyklonami pokazuje zalety obrotowych odpylaczy. Tak więc całkowite wymiary cyklonu są 3-4 razy większe, a jednostkowe zużycie energii na oczyszczenie 1000 m3 gazu jest o 20-40% większe niż w przypadku PRP, przy wszystkich pozostałych parametrach. Obrotowe odpylacze nie znalazły jednak szerokiego zastosowania ze względu na względną złożoność procesu projektowania i eksploatacji w porównaniu z innymi urządzeniami do oczyszczania gazu suchego z zanieczyszczeń mechanicznych.

Aby rozdzielić strumień gazu na gaz oczyszczony i gaz wzbogacony w pył, zakochany separator pyłu. Na kratce żaluzjowej 1 przepływ gazu o natężeniu przepływu Q jest podzielony na dwa kanały o natężeniu przepływu Q1 i Q2. Zwykle Q 1 \u003d (0,8-0,9) Q i Q 2 \u003d (0,1-0,2) Q. Oddzielenie cząstek pyłu od głównego strumienia gazu na żaluzji następuje pod działaniem sił bezwładności wynikających z rotacji strumienia gazu na wejściu do żaluzji, a także na skutek odbicia cząstek od powierzchni żaluzji. krata po uderzeniu. Gaz wzbogacony w pył przepływający za żaluzją kierowany jest do cyklonu, gdzie jest oczyszczany z cząstek i ponownie wprowadzany do rurociągu za żaluzją. Odpylacze z żaluzjami są proste w konstrukcji i dobrze zmontowane w kanałach gazowych, zapewniając skuteczność czyszczenia 0,8 lub wyższą dla cząstek większych niż 20 mikronów. Służą do oczyszczania spalin z pyłów gruboziarnistych w temperaturze t do 450 - 600 o C.

Elektrofiltr. Oczyszczanie elektryczne to jeden z najbardziej zaawansowanych rodzajów oczyszczania gazów z zawieszonych w nich cząsteczek kurzu i mgły. Proces ten opiera się na uderzeniowej jonizacji gazu w strefie wyładowania koronowego, przeniesieniu ładunku jonów na cząstki zanieczyszczeń i ich osadzeniu na elektrodzie zbiorczej i koronowej. Elektrody zbiorcze 2 są połączone z dodatnim biegunem prostownika 4 i uziemione, a elektrody koronowe są połączone z ujemnym biegunem. Cząstki wchodzące do elektrofiltra są połączone z dodatnim biegunem prostownika 4 i uziemione, a elektrody koronowe są ładowane jonami zanieczyszczeń ana. zwykle mają już niewielki ładunek uzyskany w wyniku tarcia o ściany rurociągów i urządzeń. W ten sposób ujemnie naładowane cząstki poruszają się w kierunku elektrody zbiorczej, a dodatnio naładowane cząstki osadzają się na ujemnej elektrodzie ulotowej.

Filtry szeroko stosowany do dokładnego oczyszczania emisji gazów z zanieczyszczeń. Proces filtracji polega na zatrzymywaniu cząsteczek zanieczyszczeń na porowatych przegrodach podczas ich przemieszczania się. Filtr to obudowa 1, podzielona porowatą przegrodą (filtr-

element) 2 na dwie wnęki. Zanieczyszczone gazy dostają się do filtra, które są oczyszczane podczas przechodzenia przez element filtrujący. Cząsteczki zanieczyszczeń osadzają się na wlotowej części przegrody porowatej i zalegają w porach, tworząc warstwę 3 na powierzchni przegrody.

W zależności od rodzaju przegród filtry to: - z warstwami ziarnistymi (stałe, swobodnie wylewane materiały ziarniste) składającymi się z ziaren o różnych kształtach, służących do oczyszczania gazów z dużych zanieczyszczeń. Do oczyszczania gazów z pyłów pochodzenia mechanicznego (z kruszarek, suszarek, młynów itp.) coraz częściej stosuje się filtry żwirowe. Takie filtry są tanie, łatwe w obsłudze i zapewniają wysoką skuteczność oczyszczania (do 0,99) gazów z pyłów gruboziarnistych.

Z elastycznymi przegrodami porowatymi (tkaniny, filce, guma gąbczasta, pianka poliuretanowa itp.);

Z półsztywnymi przegrodami porowatymi (siatki dziane i tkane, sprasowane spirale i wióry itp.);

Ze sztywnymi porowatymi ściankami działowymi (porowata ceramika, porowate metale itp.).

Najbardziej rozpowszechnione w branży do czyszczenia na sucho emisji gazów z zanieczyszczeń są filtry workowe. Wymagana ilość tulei 1 jest zamontowana w obudowie filtra 2, do wewnętrznej wnęki, do której z rury wlotowej 5 doprowadzany jest zapylony gaz 5. Cząsteczki zanieczyszczeń z sita i innych efektów osadzają się w pryzmie i tworzą warstwę pyłu wewnętrzna powierzchnia rękawów. Oczyszczone powietrze wychodzi z filtra przewodem 3. Po osiągnięciu maksymalnego dopuszczalnego spadku ciśnienia na filtrze zostaje ono odłączone od układu i zregenerowane poprzez wytrząsanie tulei wraz z ich uzdatnianiem poprzez przedmuchanie sprężonym gazem. Regeneracja odbywa się za pomocą specjalnego urządzenia 4.

Przy podwyższonych stężeniach zanieczyszczeń w powietrzu stosowane są różnego rodzaju odpylacze, w tym elektrofiltry. Filtry służą do dokładnego oczyszczania powietrza o stężeniach zanieczyszczeń nieprzekraczających 50 mg/m 3 , jeżeli wymagane oczyszczanie powietrza następuje przy wysokich początkowych stężeniach zanieczyszczeń, wówczas oczyszczanie odbywa się w układzie połączonych szeregowo odpylaczy i filtrów.

Aparat czyszczenie na mokro gazy są szeroko rozpowszechnione, tk. charakteryzują się wysoką skutecznością oczyszczania z pyłów drobnych o dh ≥ (0,3-1,0) μm, a także możliwością oczyszczenia pyłu z gorących i wybuchowych gazów, jednak odpylacze mokre mają szereg wad ograniczających ich zakres: osady, który wymaga specjalnych systemów do jego przetwarzania; usuwanie wilgoci do atmosfery i tworzenie się osadów w przewodach gazu wylotowego, gdy gazy są schładzane do temperatury punktu rosy; konieczność stworzenia systemów obiegowych doprowadzających wodę do odpylacza.

Środki czyszczące na mokro działają na zasadzie osadzania cząstek kurzu na powierzchni kropel cieczy lub filmów cieczy. Osadzanie się cząstek pyłu na cieczy następuje pod działaniem sił bezwładności i ruchów Browna.

Wśród urządzeń do czyszczenia na mokro z osadzaniem się drobinek kurzu na powierzchni kropli w praktyce ma większe zastosowanie Płuczki Venturiego. Główną częścią płuczki jest dysza Venturiego 2, do której części mieszającej doprowadzany jest strumień pyłu gazowego, a ciecz jest doprowadzana przez dysze odśrodkowe 1 w celu nawadniania. W części konfuserowej dyszy gaz jest przyspieszany od prędkości wejściowej 15–20 m/s do prędkości w wąskim odcinku dyszy 30–200 m/s oraz w części dyfuzorowej dyszy, przepływ jest zwalniany do prędkości 15–20 m/s i jest podawany do łapacza kropel 3. Łapacz kropel jest zwykle wykonany w postaci jednoprzejściowego cyklonu. Płuczki Venturiego zapewniają wysoką skuteczność czyszczenia aerozoli o średniej wielkości cząstek 1-2 mikronów przy początkowym stężeniu zanieczyszczeń do 100 g/m 3 .

Odpylacze mokre obejmują Odpylacze bąbelkowo-piankowe z kratami zanurzeniowymi i przelewowymi. W takich urządzeniach gaz do oczyszczania wchodzi pod ruszt 3, przechodzi przez otwory w ruszcie i przechodząc przez warstwę cieczy lub piany 2 pod ciśnieniem jest oczyszczany z części pyłu w wyniku osadzania się cząstek na wewnętrzna powierzchnia pęcherzyków gazu. Tryb pracy urządzeń uzależniony jest od prędkości nawiewu powietrza pod ruszt. Przy prędkości do 1 m/s obserwuje się bulgoczący tryb pracy aparatu. Dalszemu wzrostowi prędkości gazu w korpusie aparatu od 1 do 2-2,5 m/s towarzyszy pojawienie się warstwy piany nad cieczą, co prowadzi do wzrostu skuteczności oczyszczania gazu i porywania rozpylonej cieczy Urządzenie. Nowoczesne urządzenia barbotażowo-pianowe zapewniają skuteczność oczyszczania gazu z drobnego pyłu ≈ 0,95-0,96 przy jednostkowym zużyciu wody 0,4-0,5 l/m 3 . Jednak aparaty te są bardzo wrażliwe na nierównomierność dopływu gazu pod uszkodzonymi rusztami, co prowadzi do miejscowego zdmuchiwania filmu cieczy z rusztu. Siatki są podatne na zapychanie.

Metody oczyszczania emisji przemysłowych z zanieczyszczeń gazowych dzielą się na pięć głównych grup w zależności od charakteru przebiegu procesów fizykochemicznych: emisje z przemywania rozpuszczalnikami zanieczyszczeń (absorpcja); płukanie emisji roztworami odczynników wiążących chemicznie zanieczyszczenia (chemisorpcja); absorpcja zanieczyszczeń gazowych przez stałe substancje czynne (adsorpcja); neutralizacja termiczna spalin i zastosowanie konwersji katalitycznej.

metoda absorpcji. W technikach oczyszczania emisji gazów proces absorpcji jest często określany jako płuczka proces. Oczyszczanie emisji gazowych metodą absorpcyjną polega na rozdzieleniu mieszaniny gaz-powietrze na jej części składowe poprzez zaabsorbowanie jednego lub więcej składników gazowych (absorbatów) tej mieszaniny za pomocą absorbentu ciekłego (absorbentu) do postaci roztworu.

Siłą napędową jest tutaj gradient stężenia na granicy faz gaz-ciecz. Rozpuszczony w cieczy składnik mieszaniny gaz-powietrze (absorbat) w wyniku dyfuzji wnika w wewnętrzne warstwy absorbenta. Proces przebiega tym szybciej, im większa jest powierzchnia rozdziału faz, turbulencja przepływów i współczynniki dyfuzji, czyli przy projektowaniu absorberów należy zwrócić szczególną uwagę na organizację kontaktu przepływu gazu z ciekłym rozpuszczalnikiem i dobór cieczy absorbującej (absorbent).

Decydującym warunkiem wyboru sorbentu jest rozpuszczalność w nim ekstrahowanego składnika oraz jego zależność od temperatury i ciśnienia. Jeżeli rozpuszczalność gazów w temperaturze 0°C i pod ciśnieniem cząstkowym 101,3 kPa wynosi setki gramów na 1 kg rozpuszczalnika, to takie gazy nazywamy wysoce rozpuszczalnymi.

Organizacja kontaktu strumienia gazu z ciekłym rozpuszczalnikiem odbywa się albo przez przepuszczanie gazu przez kolumnę z wypełnieniem, albo przez rozpylanie cieczy, albo przez barbotowanie gazu przez warstwę cieczy absorbującej. W zależności od zastosowanej metody kontaktu gaz-ciecz wyróżnia się: wieże z wypełnieniem: płuczki dyszowe i odśrodkowe, płuczki Venturiego; piana bulgocząca i inne płuczki.

Ogólny układ nawietrznej wieży pakującej pokazano na rysunku. Zanieczyszczony gaz przedostaje się na dno wieży, natomiast oczyszczony gaz opuszcza ją górą, gdzie za pomocą jednego lub więcej tryskaczy 2 wprowadza się czysty absorbent, a zużyty roztwór pobiera się z dna. Oczyszczony gaz jest zwykle odprowadzany do atmosfery. Ciecz opuszczająca absorber jest regenerowana, desorbując zanieczyszczenia i zawracana do procesu lub usuwana jako odpad (produkt uboczny). Obojętny chemicznie pakunek 1, wypełniający wewnętrzną wnękę kolumny, ma za zadanie zwiększyć powierzchnię rozlewającej się na niej cieczy w postaci filmu. Jako wypełnienia stosowane są korpusy o różnych kształtach geometrycznych, z których każde charakteryzuje się własną powierzchnią właściwą oraz oporem na ruch przepływu gazu.

Wybór metody oczyszczania jest zdeterminowany kalkulacją techniczno-ekonomiczną i zależy od: stężenia zanieczyszczeń w oczyszczonym gazie oraz wymaganego stopnia oczyszczenia, w zależności od tła zanieczyszczenia atmosfery w danym rejonie; objętości oczyszczonych gazów i ich temperatura; obecność towarzyszących zanieczyszczeń gazowych i pyłu; zapotrzebowanie na określone produkty do usuwania oraz dostępność wymaganego sorbentu; wielkość terenów dostępnych pod budowę oczyszczalni gazu; dostępność niezbędnego katalizatora, gazu ziemnego itp.

Przy doborze oprzyrządowania do nowych procesów technologicznych, a także przy przebudowie istniejących oczyszczalni gazów należy kierować się następującymi wymaganiami: maksymalna wydajność procesu oczyszczania w szerokim zakresie charakterystyk obciążenia przy niskich kosztach energii; prostota projektowania i konserwacji; zwartość i możliwość wykonania urządzeń lub pojedynczych jednostek z materiałów polimerowych; możliwość pracy przy nawadnianiu obiegowym lub samonawadnianiu. Główną zasadą, która powinna być podstawą projektowania oczyszczalni jest maksymalne możliwe zatrzymanie szkodliwych substancji, ciepła oraz ich powrót do procesu technologicznego.

Zadanie nr 2: W zakładzie przetwórstwa zboża zainstalowane są urządzenia, które są źródłem emisji pyłu zbożowego. Aby usunąć go z obszaru roboczego, sprzęt jest wyposażony w system aspiracji. W celu oczyszczenia powietrza przed wypuszczeniem go do atmosfery wykorzystywana jest instalacja odpylająca składająca się z cyklonu pojedynczego lub akumulatorowego.

Określ: 1. Maksymalną dopuszczalną emisję pyłu zbożowego.

2. Dobrać projekt instalacji odpylania składającej się z cyklonów Instytutu Badawczego Przemysłowego i Sanitarnego Oczyszczania Gazów (NII OGAZ), określić jego wydajność zgodnie z harmonogramem oraz obliczyć stężenie pyłu na wlocie i wylocie cyklonu.

Wysokość źródła emisji H = 15 m,

Prędkość wylotu mieszaniny gaz-powietrze ze źródła w około = 6 m/s,

Średnica wlotu sprężyny D = 0,5 m,

Temperatura emisji T g \u003d 25 ° C,

Temperatura otoczenia T w \u003d _ -14 o C,

Średnia wielkość cząstek pyłu d h = 4 µm,

pył zbożowy MPC = 0,5 mg/m 3,

Stężenie tła pyłu zbożowego С f = 0,1 mg/m 3 ,

Firma znajduje się w regionie moskiewskim,

Teren jest spokojny.

Decyzja 1. Określ MPE pyłu zbożowego:

M pdv = , mg / m3

z definicji MPE mamy: C m \u003d C pdc - C f \u003d 0,5-0,1 \u003d 0,4 mg / m 3,

Natężenie przepływu mieszaniny gaz-powietrze V 1 = ,

DT \u003d T g - T w \u003d 25 - (-14) \u003d 39 o C,

określić parametry emisji: f =1000 , następnie

m = 1/(0,67+0,1 + 0,34) = 1/(0,67 + 0,1 +0,34) = 0,8.

Vm = 0,65 , następnie

n \u003d 0,532 V m 2 - 2,13 V m + 3,13 \u003d 0,532 × 0,94 2 - 2,13 × 0,94 + 3,13 \u003d 1,59 oraz

M pdv = g/s.

2. Dobór oczyszczalni i określenie jej parametrów.

a) Wyboru instalacji odpylania dokonuje się na podstawie katalogów i tabel („Wentylacja, klimatyzacja i oczyszczanie powietrza w przedsiębiorstwach przemysłu spożywczego” E.A. Shtokman, V.A. Shilov, E.E. Novgorodsky i in., M., 1997). Kryterium wyboru jest wydajność cyklonu, tj. natężenie przepływu mieszaniny gaz-powietrze, przy którym cyklon ma maksymalną wydajność. Przy rozwiązywaniu problemu posłużymy się tabelą:

Pierwsza linia zawiera dane dla pojedynczego cyklonu, druga linia dla cyklonu baterii.

Jeżeli obliczona wydajność mieści się w zakresie między wartościami tabelarycznymi, wybiera się projekt instalacji odpylania o najbliższej wyższej wydajności.

Określamy wydajność godzinową oczyszczalni:

V h \u003d V 1 × 3600 \u003d 1,18 × 3600 \u003d 4250 m 3 / h

Zgodnie z tabelą, według najbliższej większej wartości V h = 4500 m 3 / h, dobieramy instalację odpylającą w postaci pojedynczego cyklonu TsN-11 o średnicy 800 mm.

b) Zgodnie z wykresem na rys. 1 wniosku, sprawność instalacji odpylania przy średniej średnicy cząstek pyłu 4 μm wynosi hoch = 70%.

c) Określić stężenie pyłu na wylocie cyklonu (przy ujściu źródła):

C na zewnątrz =

Maksymalne stężenie pyłu w oczyszczonym powietrzu C in jest określone przez:

C w = .

Jeżeli rzeczywista wartość C in jest większa niż 1695 mg/m 3 , to instalacja odpylająca nie da pożądanego efektu. W takim przypadku należy zastosować bardziej zaawansowane metody czyszczenia.

3. Określ wskaźnik zanieczyszczenia

P = ,

gdzie M jest masą emisji zanieczyszczeń, g/s,

Wskaźnik zanieczyszczenia pokazuje, ile czystego powietrza jest potrzebne do „rozpuszczenia” zanieczyszczenia emitowanego przez źródło w jednostce czasu, aż do MPC, biorąc pod uwagę stężenie tła.

P = .

Roczny wskaźnik zanieczyszczenia to całkowity wskaźnik zanieczyszczenia. Aby to określić, wyznaczamy masę emisji pyłu zbożowego w ciągu roku:

M rok \u003d 3,6 × M MPE × T × d × 10 -3 \u003d 3,6 × 0,6 × 8 × 250 × 10 -3 \u003d 4,32 t / rok, a następnie

åR = .

Wskaźnik zanieczyszczenia jest niezbędny do oceny porównawczej różnych źródeł emisji.

Dla porównania obliczmy EP dla dwutlenku siarki z poprzedniego problemu za ten sam okres czasu:

M rok \u003d 3,6 × M MPE × T × d × 10 -3 \u003d 3,6 × 0,71 × 8 × 250 × 10 -3 \u003d 5,11 t / rok, a następnie

åR =

Podsumowując, należy narysować szkic wybranego cyklonu według wymiarów podanych w załączniku, w dowolnej skali.

Kontrola zanieczyszczeń. Odpłatność za szkody w środowisku.

Przy obliczaniu ilości zanieczyszczenia tj. masy wyrzutowe są określane przez dwie wielkości: emisja brutto (t/rok) i maksymalna pojedyncza emisja (g/s). Wartość emisji brutto służy do ogólnej oceny zanieczyszczenia powietrza przez dane źródło lub grupę źródeł, a także jest podstawą naliczania opłat za zanieczyszczenie systemu ochrony środowiska.

Maksymalna jednorazowa emisja pozwala na ocenę stanu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego w danym momencie i jest wartością wyjściową do obliczenia maksymalnego powierzchniowego stężenia zanieczyszczenia i jego dyspersji w atmosferze.

Przy opracowywaniu działań mających na celu ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery należy wiedzieć, jaki wkład wnosi każde źródło do ogólnego obrazu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego na terenie, na którym zlokalizowane jest przedsiębiorstwo.

TSV - tymczasowo uzgodnione wydanie. Jeżeli w danym przedsiębiorstwie lub grupie przedsiębiorstw zlokalizowanych na tym samym terenie (S F jest duża) wartość MPE z przyczyn obiektywnych nie może być w chwili obecnej osiągnięta, to w porozumieniu z organem sprawującym kontrolę państwa nad ochroną atmosfery od zanieczyszczeń, przyjęcie stopniowej redukcji emisji do wartości MPE i opracowanie specjalnych środków w tym celu.

Opłaty pobierane są za następujące rodzaje szkodliwych oddziaływań na środowisko: - emisja zanieczyszczeń do atmosfery ze źródeł stacjonarnych i mobilnych;

Zrzut zanieczyszczeń do wód powierzchniowych i podziemnych;

Utylizacja odpadów;

Dr. rodzaje szkodliwych skutków (hałas, wibracje, efekty elektromagnetyczne i radiacyjne itp.).

Istnieją dwa rodzaje podstawowych standardów płatności:

a) dla emisji, zrzutów zanieczyszczeń i usuwania odpadów w dopuszczalnych granicach

b) dla emisji, zrzutów zanieczyszczeń i utylizacji odpadów w ustalonych granicach (normy czasowo uzgodnione).

Podstawowe stawki opłat ustalane są dla każdego składnika zanieczyszczeń (odpadów) z uwzględnieniem stopnia ich zagrożenia dla systemu ochrony środowiska i zdrowia publicznego.

Stawki opłat za zanieczyszczenie środowiska określone są w Rozporządzeniu Rządu Federacji Rosyjskiej z dnia 12 czerwca 2003r. Nr 344 „W sprawie standardów odpłatności za emisję zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego ze źródeł stacjonarnych i ruchomych, zrzuty zanieczyszczeń do zbiorników wód powierzchniowych i podziemnych, unieszkodliwianie odpadów produkcyjnych i konsumpcyjnych” za 1 tonę w rublach:

Opłata za emisje zanieczyszczeń nieprzekraczających norm ustalonych dla użytkownika przyrody:

П = С Н × М Ф, gdzie М Ф £ М Н,

gdzie МФ to rzeczywista emisja zanieczyszczenia, t/rok;

МН jest maksymalnym dopuszczalnym standardem dla tego zanieczyszczenia;

СН to stawka opłaty za emisję 1 tony tego zanieczyszczenia w granicach dopuszczalnych norm emisyjnych, rub/t.

Opłata za emisje zanieczyszczeń w ramach ustalonych limitów emisji:

P \u003d CL (M F - M N) + C N M N, z M N< М Ф < М Л, где

C L - stawka opłaty za emisję 1 tony zanieczyszczenia w ramach ustalonych limitów emisji, rub / t;

M L jest ustalonym limitem emisji danego zanieczyszczenia, t/rok.

Opłata za nadmierną emisję zanieczyszczeń:

P \u003d 5 × S L (M F - M L) + S L (M L - M N) + S N × M N, przy M F > M L.

Opłata za emisję zanieczyszczeń, gdy standardy emisji zanieczyszczeń lub kara pieniężna nie są ustalone dla korzystającego z przyrody:

P = 5 × S L × M F

Opłaty za maksymalne dopuszczalne emisje, zrzuty zanieczyszczeń, unieszkodliwianie odpadów dokonywane są kosztem produktów (robót, usług), a za ich przekroczenie kosztem zysku pozostającego do dyspozycji użytkownika przyrody.

Płatności za zanieczyszczenie środowiska otrzymują:

19% do budżetu federalnego,

81% do budżetu podmiotu Federacji.

Zadanie nr 3. „Obliczanie emisji technologicznych i opłat za zanieczyszczenie środowiska na przykładzie piekarni”

Najwięcej zanieczyszczeń, takich jak alkohol etylowy, kwas octowy, aldehyd octowy powstaje w komorach piekarniczych, skąd są usuwane przewodami wydechowymi na skutek naturalnego ciągu lub emitowane do atmosfery przez metalowe rury lub szyby o wysokości co najmniej 10-15 m Emisje pyłu mącznego występują głównie w magazynach mąki. Tlenki azotu i węgla powstają podczas spalania gazu ziemnego w komorach piekarniczych.

Wstępne dane:

1. Roczna produkcja piekarni w Moskwie - 20 000 ton / rok wyrobów piekarniczych, w tym. pieczywo z mąki pszennej - 8 000 t/rok, pieczywo z mąki żytniej - 5 000 t/rok, pieczywo z bułek mieszanych - 7 000 t/rok.

2. Bułka przepisowa: 30% - mąka pszenna i 70% - mąka żytnia

3. Stan przechowywania mąki - luzem.

4. Paliwo w piecach i kotłach – gaz ziemny.

I. Emisje technologiczne piekarni.

II. Opłata za zanieczyszczenie powietrza, jeśli MPE za:

Alkohol etylowy – 21 ton/rok,

Kwas octowy - 1,5 t/rok (SSV - 2,6 t/rok),

Aldehyd octowy – 1 t/rok,

pył z mąki - 0,5 t/rok,

Tlenki azotu - 6,2 t/rok,

Tlenki węgla - 6 t/rok.

1. Zgodnie z metodologią Wszechrosyjskiego Instytutu Badawczego KhP emisje technologiczne podczas pieczenia produktów piekarniczych określa się metodą określonych wskaźników:

M \u003d B × m, gdzie

M to ilość emisji zanieczyszczeń w kg na jednostkę czasu,

B - wielkość produkcji w tonach za ten sam okres czasu,

m jest wskaźnikiem właściwym emisji zanieczyszczeń na jednostkę produkcji, kg/t.

Emisje jednostkowe zanieczyszczeń w kg/t wyrobów gotowych.

1. Alkohol etylowy: wyroby piekarnicze z mąki pszennej – 1,1 kg/t,

wyroby piekarnicze z mąki żytniej - 0,98 kg/t.

2. Kwas octowy: pieczywo z mąki pszennej – 0,1 kg/t,

wyroby piekarnicze z mąki żytniej – 0,2 kg/t.

3. Aldehyd octowy - 0,04 kg / t.

4. Pył z mąki - 0,024 kg/t (dla przechowywania mąki luzem), 0,043 kg/t (dla przechowywania mąki w kontenerach).

5. Tlenki azotu - 0,31 kg/t.

6. Tlenki węgla - 0,3 kg/t.

I. Obliczanie emisji technologicznych:

1. Alkohol etylowy:

M 1 \u003d 8000 × 1,1 \u003d 8800 kg / rok;

M 2 \u003d 5000 × 0,98 \u003d 4900 kg / rok;

M 3 \u003d 7000 (1,1 × 0,3 + 0,98 × 0,7) \u003d 7133 kg / rok;

całkowita emisja M \u003d M 1 + M 2 + M 3 \u003d 8800 + 4900 + 7133 \u003d 20913 kg / rok.

2. Kwas octowy:

Wyroby piekarnicze z mąki pszennej

M 1 \u003d 8000 × 0,1 \u003d 800 kg / rok;

Wyroby piekarnicze z mąki żytniej

M 2 \u003d 5000 × 0,2 \u003d 1000 kg / rok;

Produkty piekarnicze z mieszanych bułek

M 3 \u003d 7000 (0,1 × 0,3 + 0,2 × 0,7) \u003d 1190 kg / rok,

całkowita emisja M \u003d M 1 + M 2 + M 3 \u003d 800 + 1000 + 1190 \u003d 2990 kg / rok.

3. Aldehyd octowy М = 20000 × 0,04 = 800 kg/rok.

4. Pył z mąki М = 20000 × 0,024 = 480 kg/rok.

5. Tlenki azotu М = 20000 × 0,31 = 6200 kg/rok.

6. Tlenki węgla М = 20000 × 0,3 = 6000 kg/rok.

II. Naliczanie opłaty za zanieczyszczenie systemu ochrony środowiska.

1. Alkohol etylowy: M N = 21 t / rok, M F = 20,913 t / rok Þ P = C N × M f = 0,4 × 20,913 = 8,365 rubli.

2. Kwas octowy: M N \u003d 1,5 t / rok, M L \u003d 2,6 t / rok, M F \u003d 2,99 t / rok Þ P \u003d 5C L (M F -M L) + C L ( M L - M N) + C N × M N =

5 × 175 × (2,99-2,6) + 175 × (2,6 - 1,5) + 35 × 1,5 = 586,25 rubli.

3. Aldehyd octowy: M H \u003d 1 t / rok, M F \u003d 0,8 t / rok Þ P \u003d C H × M F \u003d 68 × 0,8 \u003d 54,4 rubla.

4. Pył mąki: M N = 0,5 t/rok, M F = 0,48 t/rok Þ P = C N × M F = 13,7 × 0,48 = 6,576 rubli.

5. Podtlenek azotu: M N = 6,2 t / rok, M F = 6,2 t / rok Þ P = C N × M F = 35 × 6,2 = 217 rubli.

6. Tlenek węgla: М Н = 6 t/rok, М Ф = 6 t/rok Þ

P \u003d C N × M F \u003d 0,6 × 6 \u003d 3,6 rubla.

Współczynnik uwzględniający czynniki środowiskowe dla regionu Centralnego Federacji Rosyjskiej = 1,9 dla powietrza atmosferycznego, dla miasta współczynnik wynosi 1,2.

åP \u003d 876.191 1,9 1,2 \u003d 1997,72 rubla

ZADANIA KONTROLNE.

Ćwiczenie 1

numer opcji	Wydajność kotłowni Q około, MJ/h	Wysokość źródła H, m	Średnica ust D, m	Stężenie tła SO 2 C f, mg/m 3
			0,59	0,004
			0,59	0,005
			0,6	0,006
			0,61	0,007
			0,62	0,008
			0,63	0,004
			0,64	0,005
			0,65	0,006
			0,66	0,007
			0,67	0,008
			0,68	0,004
			0,69	0,005
			0,7	0,006
			0,71	0,007
			0,72	0,008
			0,73	0,004
			0,74	0,005
			0,75	0,006
			0,76	0,007
			0,77	0,008
			0,78	0,004
			0,79	0,005
			0,8	0,006
			0,81	0,007
			0,82	0,008
			0,83	0,004
			0,84	0,005
			0,85	0,006
			0,86	0,007
			0,87	0,004
			0,88	0,005
			0,89	0,006

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Hostowane na http://www.allbest.ru/

Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej

Federalna Państwowa Budżetowa Instytucja Oświatowa

wyższe wykształcenie zawodowe

„Don State Technical University” (DSTU)

Sposoby i środki ochrony atmosfery oraz oceny ich skuteczności

Wykonywane:

uczeń grupy MTS IS 121

Kolemasova A.S.

Rostów nad Donem

Wstęp

2. Mechaniczne czyszczenie gazów

Użyte źródła

Wstęp

Atmosfera charakteryzuje się niezwykle dużą dynamiką, ze względu zarówno na szybki ruch mas powietrza w kierunku bocznym i pionowym, jak i duże prędkości, zachodzące w niej różnorodne reakcje fizyczne i chemiczne. Atmosfera jest postrzegana jako ogromny „kocioł chemiczny”, na który wpływają liczne i zmienne czynniki antropogeniczne i naturalne. Gazy i aerozole uwalniane do atmosfery są silnie reaktywne. Pył i sadza powstające podczas spalania paliw, pożary lasów pochłaniają metale ciężkie i radionuklidy, a osadzając się na powierzchni, mogą zanieczyścić rozległe obszary i przedostać się do organizmu człowieka przez drogi oddechowe.

Zanieczyszczenie atmosfery to bezpośrednie lub pośrednie wprowadzenie do niej jakiejkolwiek substancji w takiej ilości, która wpływa na jakość i skład powietrza na zewnątrz, szkodząc ludziom, przyrodzie żywej i nieożywionej, ekosystemom, materiałom budowlanym, zasobom naturalnym – całemu środowisku.

Oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeń.

Aby chronić atmosferę przed negatywnym wpływem antropogenicznym, stosuje się następujące środki:

Ekologizacja procesów technologicznych;

Oczyszczanie emisji gazów ze szkodliwych zanieczyszczeń;

Rozpraszanie emisji gazowych w atmosferze;

Aranżacja stref ochrony sanitarnej, rozwiązania architektoniczne i planistyczne.

Technologia bezodpadowa i niskoodpadowa.

Ekologizacja procesów technologicznych to tworzenie zamkniętych cykli technologicznych, bezodpadowych i niskoodpadowych technologii, które wykluczają przedostawanie się szkodliwych zanieczyszczeń do atmosfery.

Najbardziej niezawodnym i najbardziej ekonomicznym sposobem ochrony biosfery przed emisją szkodliwych gazów jest przejście na produkcję bezodpadową, czyli technologie bezodpadowe. Termin „technologia bezodpadowa” został po raz pierwszy zaproponowany przez akademika N.N. Siemionowa. Oznacza to tworzenie optymalnych systemów technologicznych z zamkniętymi przepływami materiałów i energii. Taka produkcja nie powinna mieć ścieków, szkodliwych emisji do atmosfery i odpadów stałych oraz nie powinna zużywać wody z naturalnych zbiorników. Oznacza to, że rozumieją zasadę organizacji i funkcjonowania przemysłu, przy racjonalnym wykorzystaniu wszystkich składników surowców i energii w obiegu zamkniętym: (surowce pierwotne - produkcja - zużycie - surowce wtórne).

Oczywiście pojęcie „produkcji bezodpadowej” jest nieco arbitralne; jest to idealny model produkcji, gdyż w rzeczywistych warunkach nie da się całkowicie wyeliminować marnotrawstwa i pozbyć się wpływu produkcji na środowisko. Dokładniej, takie systemy należy nazwać systemami niskoodpadowymi, dającymi minimalne emisje, w których szkody dla naturalnych ekosystemów będą minimalne. Technologia niskoodpadowa jest etapem pośrednim w tworzeniu produkcji bezodpadowej.

1. Rozwój technologii bezodpadowych

Obecnie zidentyfikowano kilka głównych kierunków ochrony biosfery, które ostatecznie prowadzą do powstania technologii bezodpadowych:

1) opracowanie i wdrożenie całkowicie nowych procesów technologicznych i systemów działających w obiegu zamkniętym, które pozwalają wykluczyć powstawanie głównej ilości odpadów;

2) przetwarzanie odpadów produkcyjnych i konsumpcyjnych jako surowców wtórnych;

3) tworzenie zespołów terytorialno-przemysłowych o zamkniętej strukturze przepływów materiałowych surowców i odpadów w obrębie zespołu.

Znaczenie oszczędnego i racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych nie wymaga uzasadnienia. Na świecie stale rośnie zapotrzebowanie na surowce, których produkcja staje się coraz droższa. Będąc problemem międzysektorowym, rozwój technologii niskoodpadowych i bezodpadowych oraz racjonalne wykorzystanie zasobów wtórnych wymaga decyzji międzysektorowych.

Głównym kierunkiem postępu technicznego jest opracowywanie i wdrażanie całkowicie nowych procesów technologicznych i systemów działających w obiegu zamkniętym, które pozwalają wykluczyć powstawanie głównej ilości odpadów.

Oczyszczanie emisji gazów ze szkodliwych zanieczyszczeń

Emisje gazów dzielą się według organizacji usuwania i kontroli - na zorganizowane i niezorganizowane, według temperatury na gorące i zimne.

Zorganizowana emisja przemysłowa to emisja dostająca się do atmosfery przez specjalnie skonstruowane kanały gazowe, powietrzne, rury.

Niezorganizowany odnosi się do emisji przemysłowych, które dostają się do atmosfery w postaci bezkierunkowych przepływów gazu w wyniku wycieków sprzętu. Brak lub niezadowalająca praca urządzeń odsysających gaz w miejscach załadunku, rozładunku i przechowywania produktu.

Aby zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza z emisji przemysłowych, stosuje się systemy oczyszczania gazów. Oczyszczanie gazów odnosi się do oddzielenia od gazu lub przekształcenia w nieszkodliwy stan zanieczyszczenia pochodzącego ze źródła przemysłowego.

2. Mechaniczne czyszczenie gazów

Obejmuje metody suche i mokre.

Oczyszczanie gazów w suchych mechanicznych odpylaczach.

Odpylacze mechaniczne suche to urządzenia wykorzystujące różne mechanizmy osadzania: grawitacyjne (osadnik pyłu), inercyjne (komory, w których osadza się pył w wyniku zmiany kierunku przepływu gazu lub zainstalowania przeszkody na jego drodze) i odśrodkowe.

Osadzanie grawitacyjne polega na osadzaniu się zawieszonych cząstek pod wpływem grawitacji, gdy pylisty gaz porusza się z małą prędkością bez zmiany kierunku przepływu. Proces odbywa się w osadnikach gazowych i osadnikach pyłowych (rys. 1). Aby zmniejszyć wysokość osadzania się cząstek w osadnikach, w odległości 40-100 mm zainstalowano szereg poziomych półek, rozbijających strumień gazu na płaskie strumienie. Osiadanie grawitacyjne jest skuteczne tylko w przypadku dużych cząstek o średnicy większej niż 50-100 mikronów, a stopień oczyszczenia nie przekracza 40-50%. Metoda nadaje się tylko do wstępnego, zgrubnego oczyszczania gazów.

Osadniki pyłu (rys. 1). Sedymentacja cząstek zawieszonych w strumieniu gazu w osadnikach pyłu następuje pod działaniem grawitacji. Najprostszymi konstrukcjami aparatów tego typu są kanały gazów sedymentacyjnych, niekiedy wyposażone w pionowe przegrody dla lepszej sedymentacji cząstek stałych. Wielopółkowe osadniki pyłowe są szeroko stosowane do oczyszczania gorących gazów paleniskowych.

W skład osadnika pyłu wchodzą: 1 - rura wlotowa; 2 - rura wylotowa; 3 - ciało; 4 - zasobnik zawieszonych cząstek.

Osadzanie bezwładnościowe opiera się na tendencji zawieszonych cząstek do utrzymywania pierwotnego kierunku ruchu, gdy zmienia się kierunek przepływu gazu. Wśród urządzeń inercyjnych najczęściej stosowane są odpylacze żaluzjowe z dużą liczbą szczelin (rastrów). Gazy są odpylane, wydostając się przez szczeliny i zmieniając kierunek ruchu, prędkość gazu na wlocie do aparatu wynosi 10-15 m/s. Opór hydrauliczny aparatu wynosi 100-400 Pa (10-40 mm słupa wody). Cząsteczki pyłu z d< 20 мкм в жалюзийных аппаратах не улавливаются. Степень очистки в зависимости от дисперсности частиц составляет 20-70%. Инерционный метод можно применять лишь для грубой очистки газа. Помимо малой эффективности недостаток этого метода - быстрое истирание или забивание щелей.

Urządzenia te są łatwe w produkcji i obsłudze, znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle. Jednak skuteczność wychwytywania nie zawsze jest wystarczająca.

Odśrodkowe metody oczyszczania gazu opierają się na działaniu siły odśrodkowej powstającej w wyniku obracania się strumienia gazu oczyszczanego w aparacie oczyszczającym lub w wyniku obracania się części samego aparatu. Jako odśrodkowe odpylacze stosuje się różnego rodzaju cyklony (ryc. 2): cyklony akumulatorowe, obrotowe odpylacze (rotoklony) itp. Cyklony są najczęściej stosowane w przemyśle do osadzania stałych aerozoli. Cyklony charakteryzują się wysoką wydajnością gazu, prostą konstrukcją i niezawodną pracą. Stopień odpylania zależy od wielkości cząstek. Dla cyklonów o dużej wydajności, w szczególności cyklonów akumulatorowych (o wydajności powyżej 20 000 m 3 /h) stopień oczyszczenia wynosi około 90% przy średnicy cząstek d > 30 μm. Dla cząstek o d = 5–30 µm stopień oczyszczenia zmniejsza się do 80%, a dla d == 2–5 µm jest to mniej niż 40%.

oczyszczanie atmosfery z odpadów przemysłowych,

Na ryc. 2, powietrze jest wprowadzane stycznie do rury wlotowej (4) cyklonu, która jest urządzeniem wirującym. Utworzony tutaj przepływ obrotowy opada wzdłuż pierścieniowej przestrzeni utworzonej przez cylindryczną część cyklonu (3) i rurę wydechową (5) do jej stożkowej części (2), a następnie, kontynuując obrót, opuszcza cyklon przez rurę wydechową . (1) - wylot pyłu.

Siły aerodynamiczne wyginają trajektorię cząstek. Podczas ruchu obrotowego w dół strumienia pyłu, cząsteczki pyłu docierają do wewnętrznej powierzchni cylindra i zostają oddzielone od strumienia. Pod wpływem grawitacji i porywczego działania przepływu oddzielone cząstki opadają i przechodzą przez wylot pyłu do leja samowyładowczego.

Wyższy stopień oczyszczenia powietrza z pyłu w porównaniu z suchym cyklonem można uzyskać w odpylaczach typu mokrego (rys. 3), w których pył jest wychwytywany w wyniku kontaktu cząstek z cieczą zwilżającą. Kontakt ten może odbywać się na zwilżonych ścianach przepływających powietrzem, na kroplach lub na wolnej powierzchni wody.

Na ryc. 3 przedstawia cyklon z warstewką wodną. Powietrze zakurzone doprowadzane jest kanałem powietrznym (5) do dolnej części aparatu stycznie z prędkością 15-21 m/s. Wirujący strumień powietrza, poruszający się w górę, napotyka warstwę wody spływającej po powierzchni cylindra (2). Oczyszczone powietrze jest odprowadzane z górnej części aparatu (4) również stycznie w kierunku obrotu strumienia powietrza. Cyklon z filmem wodnym nie posiada charakterystycznej dla cyklonów suchych rury wydechowej, co umożliwia zmniejszenie średnicy jego części cylindrycznej.

Wewnętrzna powierzchnia cyklonu jest stale nawadniana wodą z dysz (3) rozmieszczonych na obwodzie. Film wodny na wewnętrznej powierzchni cyklonu musi być ciągły, dlatego dysze montuje się tak, aby strumienie wody były skierowane stycznie do powierzchni cylindra w kierunku obrotu strumienia powietrza. Pył wychwycony przez film wodny spływa wraz z wodą do stożkowej części cyklonu i jest usuwany przez rurę odgałęźną (1) zanurzoną w wodzie studzienki. Osadzona woda jest ponownie wprowadzana do cyklonu. Prędkość powietrza na wlocie do cyklonu wynosi 15-20 m/s. Wydajność cyklonów z filmem wodnym wynosi 88-89% dla pyłu o wielkości cząstek do 5 mikronów oraz 95-100% dla pyłu o większych cząstkach.

Inne typy odpylaczy odśrodkowych to rotoklony (rys. 4) i skruber (rys. 5).

Urządzenia cyklonowe są najbardziej rozpowszechnione w przemyśle, ponieważ nie posiadają ruchomych części w urządzeniu i wysoka niezawodność przy temperaturach gazów do 500 0 C, suche odpylanie, prawie stała oporność hydrauliczna urządzenia, łatwość wykonania, wysoki stopień oczyszczenia .

Ryż. 4 - Płuczka gazowa z centralną rurą spustową: 1 - rura wlotowa; 2 - zbiornik z płynem; 3 - dysza

Zakurzony gaz wchodzi przez centralną rurkę, uderza z dużą prędkością w powierzchnię cieczy i obracając się o 180° jest usuwany z aparatu. Cząsteczki pyłu wnikają do cieczy po uderzeniu i są okresowo lub w sposób ciągły usuwane z aparatu w postaci szlamu.

Wady: wysoki opór hydrauliczny 1250-1500 Pa, słabe wychwytywanie cząstek mniejszych niż 5 mikronów.

Płuczki z pustymi dyszami to okrągłe lub prostokątne kolumny, w których następuje kontakt pomiędzy gazami i kroplami cieczy rozpylanymi przez dysze. W zależności od kierunku ruchu gazów i cieczy płuczki wydrążone dzielą się na przeciwprądowe, z przepływem bezpośrednim oraz z poprzecznym doprowadzeniem cieczy. W odpylaniu na mokro stosuje się zwykle aparaty z przeciwkierunkowym ruchem gazów i cieczy, rzadziej z poprzecznym doprowadzeniem cieczy. Płuczki jednoprzepływowe puste w środku są szeroko stosowane w chłodzeniu wyparnym gazów.

W skruberze przeciwprądowym (rys. 5.) krople z dysz spadają w kierunku przepływu gazu pyłowego. Krople muszą być na tyle duże, aby nie zostały uniesione przez strumień gazu, którego prędkość zwykle wynosi vg = 0,61,2 m/s. Dlatego w płuczkach gazowych zwykle instaluje się dysze gruboziarniste, pracujące pod ciśnieniem 0,3-0,4 MPa. Przy prędkościach gazu powyżej 5 m/s, za płuczką gazu należy zainstalować odkraplacz.

Ryż. 5 - Płuczka z pustymi dyszami: 1 - korpus; 2 - sieć dystrybucji gazu; 3 - dysze

Wysokość aparatu jest zwykle 2,5 razy większa od jego średnicy (H = 2,5D). Dysze montuje się w aparacie w jednej lub kilku sekcjach: czasami w rzędach (do 14-16 w przekroju), czasami tylko wzdłuż osi aparatu.Rozpylanie dyszy może być skierowane pionowo od góry do dołu lub pod pewnym kątem do płaszczyzny poziomej. Gdy dysze są rozmieszczone na kilku poziomach, możliwa jest łączona instalacja rozpylaczy: część pochodni skierowana jest wzdłuż spalin, druga część - w przeciwnym kierunku. W celu lepszego rozprowadzenia gazów w przekroju urządzenia, w dolnej części skrubera zainstalowano kratkę rozprowadzającą gaz.

Płuczki z pustym strumieniem są szeroko stosowane do usuwania grubego pyłu, a także do chłodzenia gazu i klimatyzacji. Przepływ właściwy cieczy jest niski – od 0,5 do 8 l/m 3 oczyszczonego gazu.

Filtry służą również do oczyszczania gazów. Filtracja polega na przejściu oczyszczonego gazu przez różne materiały filtracyjne. Przegrody filtrujące składają się z elementów włóknistych lub ziarnistych i są konwencjonalnie podzielone na następujące typy.

Elastyczne przegrody porowate - materiały tekstylne z włókien naturalnych, syntetycznych lub mineralnych, nietkane materiały włókniste (filc, papier, karton), arkusze komórkowe (guma piankowa, pianka poliuretanowa, filtry membranowe).

Filtracja jest bardzo powszechną techniką dokładnego oczyszczania gazu. Jego zaletami są stosunkowo niski koszt wyposażenia (z wyjątkiem filtrów metalowo-ceramicznych) oraz wysoka skuteczność dokładnego oczyszczania. Wady filtracji wysoki opór hydrauliczny i szybkie zapychanie się pyłem materiału filtracyjnego.

3. Oczyszczanie emisji substancji gazowych, przedsiębiorstwa przemysłowe

Obecnie, gdy technologia bezodpadowa jest w powijakach i nie ma jeszcze przedsiębiorstw całkowicie bezodpadowych, głównym zadaniem oczyszczania gazów jest doprowadzenie zawartości zanieczyszczeń toksycznych w zanieczyszczeniach gazowych do maksymalnych dopuszczalnych stężeń (MPC) ustalonych przez normy sanitarne.

Przemysłowe metody oczyszczania emisji gazów z gazowych i parowych zanieczyszczeń toksycznych można podzielić na pięć głównych grup:

1. Metoda absorpcji - polega na absorpcji poszczególnych składników mieszaniny gazowej przez absorbent (absorber), którym jest ciecz.

Sorbenty stosowane w przemyśle są oceniane według następujących wskaźników:

1) chłonność, tj. rozpuszczalność wyekstrahowanego składnika w absorberze w zależności od temperatury i ciśnienia;

2) selektywność, charakteryzującą się stosunkiem rozpuszczalności wydzielonych gazów do szybkości ich absorpcji;

3) minimalną prężność par w celu uniknięcia zanieczyszczenia oczyszczonego gazu oparami absorpcyjnymi;

4) taniość;

5) brak działania korozyjnego na sprzęt.

Jako absorbenty stosuje się wodę, roztwory amoniaku, zasady kaustyczne i węglanowe, sole manganu, etanoloaminy, oleje, zawiesiny wodorotlenku wapnia, tlenków manganu i magnezu, siarczan magnezu itp. Na przykład do oczyszczania gazów z amoniaku, chlorowodoru i fluorowodór jako absorbent wody, do wychwytywania pary wodnej - kwas siarkowy, do wychwytywania węglowodorów aromatycznych - olejów.

Oczyszczanie absorpcyjne jest procesem ciągłym iz reguły cyklicznym, ponieważ absorpcji zanieczyszczeń zwykle towarzyszy regeneracja roztworu absorpcyjnego i jego powrót na początku cyklu czyszczenia. Podczas absorpcji fizycznej regeneracja absorbentu odbywa się poprzez podgrzanie i obniżenie ciśnienia, w wyniku czego zaabsorbowana domieszka gazowa ulega desorbcji i koncentracji.

Do realizacji procesu czyszczenia stosuje się absorbery o różnej konstrukcji (foliowe, pakowane, rurowe itp.). Najczęściej stosowana płuczka upakowana służy do oczyszczania gazów z dwutlenku siarki, siarkowodoru, chlorowodoru, chloru, tlenku i dwutlenku węgla, fenoli itp. W skruberach z wypełnieniem szybkość procesów wymiany masy jest niska ze względu na niską intensywność reżimu hydrodynamicznego tych reaktorów pracujących z prędkością gazu 0,02–0,7 m/s. W związku z tym objętości aparatów są duże, a instalacje uciążliwe.

Ryż. 6 - Płuczka z wypełnieniem z nawadnianiem poprzecznym: 1 - obudowa; 2 - dysze; 3 - urządzenie nawadniające, 4 - siatka nośna; 5 - dysza; 6 - kolektor szlamu

Metody absorpcyjne charakteryzują się ciągłością i wszechstronnością procesu, oszczędnością oraz możliwością ekstrakcji dużych ilości zanieczyszczeń z gazów. Wadą tej metody jest to, że płuczki upakowane, aparaty barbotażowe, a nawet pianowe zapewniają wystarczająco wysoki stopień ekstrakcji szkodliwych zanieczyszczeń (do MPC) i pełną regenerację absorberów tylko przy dużej liczbie etapów oczyszczania. Dlatego też schematy technologiczne obróbki na mokro są zwykle złożone, wielostopniowe, a reaktory do obróbki (zwłaszcza płuczki) mają duże objętości.

Każdy proces oczyszczania spalin metodą absorpcyjną na mokro z zanieczyszczeń gazowych i parowych jest celowy tylko wtedy, gdy jest cykliczny i bezodpadowy. Jednak cykliczne systemy odpylania na mokro są konkurencyjne tylko wtedy, gdy są połączone z odpylaniem i chłodzeniem gazowym.

2. Metoda chemisorpcji - opiera się na absorpcji gazów i par przez absorbery stałe i ciekłe, w wyniku czego powstają związki mało lotne i słabo rozpuszczalne. Większość procesów oczyszczania gazów chemisorpcyjnych jest odwracalna; Wraz ze wzrostem temperatury roztworu absorpcyjnego powstające podczas chemisorpcji związki chemiczne rozkładają się wraz z regeneracją składników aktywnych roztworu absorpcyjnego oraz desorpcją domieszki zaabsorbowanej z gazu. Ta technika leży u podstaw regeneracji chemisorbentów w cyklicznych systemach oczyszczania gazów. Chemisorpcja jest szczególnie odpowiednia do dokładnego oczyszczania gazów przy stosunkowo niskim początkowym stężeniu zanieczyszczeń.

3. Metoda adsorpcji polega na wychwytywaniu szkodliwych zanieczyszczeń gazowych przez powierzchnię ciał stałych, wysoce porowatych materiałów o rozwiniętej powierzchni właściwej.

Metody adsorpcji są wykorzystywane do różnych celów technologicznych - rozdzielania mieszanin gazowo-parowych na składniki z rozdzielaniem frakcji, suszenia gazu oraz do sanitarnego oczyszczania spalin. W ostatnim czasie do głosu doszły metody adsorpcji jako niezawodny sposób ochrony atmosfery przed toksycznymi substancjami gazowymi, dający możliwość koncentracji i wykorzystania tych substancji.

Adsorbenty przemysłowe najczęściej stosowane w oczyszczaniu gazów to węgiel aktywny, żel krzemionkowy, alumogel, zeolity naturalne i syntetyczne (sita molekularne). Główne wymagania stawiane sorbentom przemysłowym to wysoka chłonność, selektywność działania (selektywność), stabilność termiczna, długa żywotność bez zmiany struktury i właściwości powierzchni oraz możliwość łatwej regeneracji. Najczęściej do oczyszczania gazów sanitarnych stosuje się węgiel aktywny ze względu na jego wysoką chłonność i łatwość regeneracji. Znane są różne konstrukcje adsorbentów (pionowe, stosowane przy małych natężeniach przepływu, poziome, przy dużych natężeniach przepływu, pierścieniowe). Oczyszczanie gazu odbywa się za pomocą stałych warstw adsorbentu i ruchomych warstw. Oczyszczony gaz przechodzi przez adsorber z prędkością 0,05-0,3 m/s. Po oczyszczeniu adsorber przechodzi na regenerację. Instalacja adsorpcyjna, składająca się z kilku reaktorów, na ogół pracuje w sposób ciągły, ponieważ w tym samym czasie jedne reaktory są na etapie czyszczenia, a inne na etapie regeneracji, chłodzenia itp. Regenerację prowadzi się np. przez ogrzewanie, poprzez spalanie substancji organicznych, przepuszczanie żywej lub przegrzanej pary, powietrza, gazu obojętnego (azotu). Czasami adsorbent, który stracił aktywność (osłonięty kurzem, żywicą) jest całkowicie wymieniany.

Najbardziej obiecujące są ciągłe cykliczne procesy oczyszczania gazów adsorpcyjnych w reaktorach z ruchomym lub zawieszonym złożem adsorbentu, które charakteryzują się dużymi prędkościami przepływu gazu (o rząd wielkości wyższymi niż w reaktorach okresowych), wysoką wydajnością gazu i pracochłonnością.

Ogólne zalety metod oczyszczania gazów adsorpcyjnych:

1) głębokie oczyszczanie gazów z toksycznych zanieczyszczeń;

2) względną łatwość regeneracji tych zanieczyszczeń wraz z ich przekształceniem w produkt handlowy lub powrotem do produkcji; w ten sposób realizowana jest zasada technologii bezodpadowej. Metoda adsorpcji jest szczególnie racjonalna przy usuwaniu toksycznych zanieczyszczeń (związków organicznych, par rtęci itp.) zawartych w niskich stężeniach tj. jako końcowy etap sanitarnego oczyszczania spalin.

Wadami większości instalacji adsorpcyjnych są okresowość.

4. Metoda utleniania katalitycznego – polegająca na usuwaniu zanieczyszczeń z oczyszczonego gazu w obecności katalizatorów.

Działanie katalizatorów przejawia się w pośrednim oddziaływaniu chemicznym katalizatora z reagentami, w wyniku czego powstają związki pośrednie.

Jako katalizatory stosowane są metale i ich związki (tlenki miedzi, manganu itp. Katalizatory mają postać kulek, pierścieni lub inny kształt. Metoda ta jest szczególnie szeroko stosowana do oczyszczania spalin. W wyniku reakcji katalitycznych zanieczyszczenia zawarte w gazie przekształcają się w inne związki, tj. W przeciwieństwie do rozważanych metod, zanieczyszczenia nie są usuwane z gazu, lecz przekształcane w nieszkodliwe związki, których obecność w spalinach jest dopuszczalna, lub w związki łatwo usuwalne ze strumienia gazu. Jeśli powstałe substancje mają zostać usunięte, wymagane są dodatkowe operacje (na przykład ekstrakcja sorbentami ciekłymi lub stałymi).

Metody katalityczne stają się coraz bardziej rozpowszechnione ze względu na głębokie oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń toksycznych (do 99,9%) w stosunkowo niskich temperaturach i normalnym ciśnieniu, a także przy bardzo niskich początkowych stężeniach zanieczyszczeń. Metody katalityczne pozwalają na wykorzystanie ciepła reakcji tj. tworzyć systemy technologii energetycznych. Oczyszczalnie katalityczne są łatwe w obsłudze i mają niewielkie rozmiary.

Wadą wielu katalitycznych procesów oczyszczania jest powstawanie nowych substancji, które muszą być usunięte z gazu innymi metodami (absorpcja, adsorpcja), co komplikuje instalację i zmniejsza ogólny efekt ekonomiczny.

5. Metoda termiczna polega na oczyszczeniu gazów przed ich uwolnieniem do atmosfery poprzez dopalanie w wysokiej temperaturze.

Metody termiczne neutralizacji emisji gazów mają zastosowanie przy wysokich stężeniach palnych zanieczyszczeń organicznych lub tlenku węgla. Najprostsza metoda, spalanie, jest możliwa, gdy stężenie palnych zanieczyszczeń zbliża się do dolnej granicy palności. W tym przypadku paliwem są zanieczyszczenia, temperatura procesu wynosi 750-900°C i można wykorzystać ciepło spalania zanieczyszczeń.

Gdy stężenie palnych zanieczyszczeń jest mniejsze niż dolna granica palności, konieczne jest doprowadzenie ciepła z zewnątrz. Najczęściej ciepło dostarczane jest przez dodanie gazu palnego i jego spalenie w oczyszczanym gazie. Gazy palne przechodzą przez system odzysku ciepła i są uwalniane do atmosfery.

Takie schematy energetyczno-technologiczne są stosowane przy wystarczająco wysokiej zawartości palnych zanieczyszczeń, w przeciwnym razie wzrasta zużycie dodanego gazu palnego.

Użyte źródła

1. Doktryna ekologiczna Federacji Rosyjskiej. Oficjalna strona Państwowej Służby Ochrony Środowiska Rosji - eco-net/

2. Vnukov A.K., Ochrona atmosfery przed emisją z obiektów energetycznych. Podręcznik, M.: Energoatomizdat, 2001

Hostowane na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

Zaprojektowanie schematu sprzętowo-technologicznego ochrony atmosfery przed emisją przemysłową. Ekologiczne uzasadnienie przyjętych decyzji technologicznych. Ochrona środowiska przyrodniczego przed wpływem antropogenicznym. Ilościowa charakterystyka emisji.

praca dyplomowa, dodana 17.04.2016


Przegrzanie substancji nielotnych. Uzasadnienia fizyczne osiągalnych przegrzań. Stabilność termodynamiczna metastabilnego stanu materii. Schemat instalacji kontaktowej analizy termicznej i rejestratora. Wady głównych metod oczyszczania atmosfery.

streszczenie, dodane 11.08.2011


Krótki opis technologii oczyszczania powietrza. Zastosowanie i charakterystyka metody adsorpcyjnej do ochrony atmosfery. Adsorpcyjne filtry węglowe. Oczyszczanie ze związków zawierających siarkę. System oczyszczania powietrza z regeneracją adsorpcyjną „ARS-aero”.

praca semestralna, dodana 26.10.2010


Podstawowe pojęcia i definicje procesów odpylania. Grawitacyjne i bezwładnościowe metody oczyszczania na sucho gazów i powietrza z pyłu. Odpylacze mokre. Niektóre osiągnięcia inżynieryjne. Odpylacz oparty na separacji odśrodkowej i bezwładnościowej.

praca semestralna, dodana 27.12.2009


Technologia bezodpadowa i niskoodpadowa. Oczyszczanie emisji gazów ze szkodliwych zanieczyszczeń. Oczyszczanie gazów w suchych mechanicznych odpylaczach. Przemysłowe metody oczyszczania emisji gazów z parowych toksycznych zanieczyszczeń. Metoda chemisorpcji i adsorpcji.

prace kontrolne, dodano 12.06.2010


Struktura i skład atmosfery. Zanieczyszczenie powietrza. Jakość atmosfery i cechy jej zanieczyszczenia. Główne zanieczyszczenia chemiczne, które zanieczyszczają atmosferę. Metody i środki ochrony atmosfery. Klasyfikacja systemów oczyszczania powietrza i ich parametry.

streszczenie, dodane 11.09.2006


Silnik jako źródło zanieczyszczenia atmosfery, cecha toksyczności spalin. Fizyczne i chemiczne podstawy oczyszczania spalin ze szkodliwych składników. Ocena negatywnego wpływu eksploatacji statku na środowisko.

praca semestralna, dodana 30.04.2012


Charakterystyka emisji w warsztacie stolarskim podczas szlifowania: zanieczyszczenia powietrza, wody i gleby. Rodzaje szlifierek. Wybór metody oczyszczania emisji. Usuwanie odpadów stałych. Projekt sprzętowy i technologiczny systemu ochrony atmosfery.

praca semestralna, dodano 27.02.2015 r.


Zastosowanie technicznych środków oczyszczania spalin jako głównego środka ochrony atmosfery. Nowoczesne metody opracowywania środków technicznych i procesów technologicznych oczyszczania gazów w skruberze Venturiego. Obliczenia parametrów projektowych.

praca semestralna, dodana 02.01.2012


Wpływ na atmosferę. Wychwytywanie ciał stałych ze spalin z elektrociepłowni. Wskazówki dotyczące ochrony atmosfery. Główne wskaźniki wydajności popielnika. Podstawowa zasada działania elektrofiltru. Obliczanie cyklonu baterii. Emisje popiołu i czyszczenie z nich.

Zanieczyszczenie atmosfery to wprowadzenie do powietrza niecharakterystycznych dla niego substancji chemicznych, fizycznych i biologicznych lub zmiana ich naturalnego stężenia. W warunkach aktywnej technogenezy problem ten stał się niezwykle dotkliwy i wymagał opracowania zestawu środków w celu zmniejszenia jego wszechstronnego negatywnego wpływu.

Obecnie można wyróżnić następujące grupy działań mających na celu zapobieganie zanieczyszczeniu powietrza atmosferycznego: technologiczne, planistyczne i sanitarno-techniczne. Jako grupę szczególną należy zwrócić uwagę na środki o charakterze prawnym i ekonomicznym, które zostaną omówione w Rozdz. dziesięć.

wydarzenia technologiczne, mający na celu przede wszystkim wdrożenie jednej z zasad racjonalnego zarządzania środowiskiem, polegającej na zazielenianiu produkcji. Oznacza to asymilację procesów produkcyjnych, tj. cykle zasobów, naturalne zamknięte cykle substancji w biosferze. Podstawą zazieleniania jest rozwój i wdrażanie technologii niskoodpadowych, energooszczędnych i zasobooszczędnych. Właściwie technologia bezodpadowa jest w zasadzie niemożliwa ze względu na prawo zachowania materii. Oczywiście w naturalnych cyklach biogeochemicznych część substancji jest również stale wykluczana z obiegu, ale istnieje zasadnicza różnica między tymi procesami a cyklami zasobów: w naturze substancja nie zanieczyszcza środowiska i nie idzie na marne, ale do rezerwy.

Do tej grupy należy również zastąpienie szkodliwych substancji w produkcji mniej szkodliwymi lub nieszkodliwymi, oczyszczanie surowców ze szkodliwych zanieczyszczeń (odsiarczanie paliwa przed jego spaleniem), zastąpienie suchych metod przetwarzania materiałów pylistych mokrymi, zastąpienie ogrzewanie płomieniowe z ogrzewaniem elektrycznym, uszczelnianie procesów, zastosowanie transportu hydro- i pneumatycznego przy transporcie materiałów pylistych, zastępowanie procesów przerywanych ciągłymi.

Do grupy planowanie działań obejmuje zestaw technik obejmujący m.in. uwzględnienie róży wiatrów, strefowanie miasta, organizowanie stref ochrony sanitarnej, sadzenie zieleni na terenach zaludnionych, planowanie terenów mieszkaniowych.

Zazwyczaj strefy przemysłowe znajdują się w dobrze wentylowanych obszarach miasta, na przeciw dzielnic mieszkaniowych. Weź pod uwagę nie tylko średnią roczną różę wiatrów, ale także sezonowość, a także prędkość wiatrów w poszczególnych punktach.

Znana jest funkcja osłonowa budynku, w związku z czym opracowywane jest zagospodarowanie przestrzenne bloków zabudowy graniczących z głównymi ulicami. Zaleca się zabudowanie strefy najbliższej autostrady budynkami użyteczności publicznej, kolejnej - niską zabudową, trzeciej - wysokościową, a czwartej - placówkami dla dzieci, placówkami medycznymi, czyli tzw. budynki o wysokich wymaganiach jakości powietrza. W walce z zanieczyszczeniem powietrza na obszarach mieszkalnych spalinami z pojazdów mechanicznych ważny jest również rodzaj zabudowy. Zaleca się stosowanie metod budowy zamkniętej tylko w miastach, w których przeważają wiatry o dużej prędkości (powyżej 5 m/s). Duże znaczenie w ograniczaniu zanieczyszczenia powietrza na terenach zaludnionych mają również tereny zielone wewnątrz kwartałów oraz zagospodarowanie głównych ulic.

W przypadkach, gdy wskaźniki środowiskowe i higieniczne przekraczają normy, konieczne staje się: środki sanitarne:, polegający na włączeniu w system usuwania emisji technologicznych i wentylacyjnych urządzeń do ich oczyszczania z zanieczyszczeń.

Urządzenia do oczyszczania emisji do atmosfery dzielą się na: odpylacze (suche, mokre, filtry itp.); eliminatory mgły (niska i duża prędkość); urządzenia do wychwytywania par i gazów (absorpcja, chemisorpcja, adsorpcja i neutralizatory); wielostopniowe urządzenia czyszczące (odpylacze i gazy, odpylacze mgły i zanieczyszczeń stałych, wielostopniowe odpylacze). Działanie takich urządzeń charakteryzuje się szeregiem parametrów, z których główne to skuteczność czyszczenia, opór hydrauliczny oraz pobór mocy.

Skuteczność czyszczenia

gdzie c in i c out są masowymi stężeniami zanieczyszczeń w gazie, odpowiednio, przed i za aparatem.

W niektórych przypadkach dla pyłów stosowana jest koncepcja frakcyjnej skuteczności czyszczenia:

skąd in j oraz z wyjścia, - stężenia masowe i-Pi frakcje pyłu odpowiednio przed i za odpylaczem.

Do oceny skuteczności procesu czyszczenia wykorzystuje się również współczynnik przebicia substancji W celu przez maszynę czyszczącą:

Jak wynika ze wzorów (5.2) i (5.3) współczynnik przebicia i skuteczność czyszczenia są powiązane zależnością K = 1 - G.

Opór hydrauliczny urządzeń czyszczenie Ar definiuje się jako różnicę ciśnień przepływu powietrza na wlocie aparatu r w i wyjście /; Wyjdź stąd. Oznaczający Ar znalezione eksperymentalnie lub obliczone według wzoru

gdzie?, - współczynnik oporu hydraulicznego aparatu; p i W- odpowiednio gęstość i prędkość powietrza w obliczonej części aparatu.

Podczas procesu czyszczenia wzrasta opór hydrauliczny aparatu, dlatego po osiągnięciu określonej regulowanej wartości proces czyszczenia musi zostać zatrzymany i aparat zregenerowany lub wymieniony.

Moc N stymulator ruchu powietrza jest określany przez opór hydrauliczny i przepływ objętościowy Q gaz oczyszczony:

gdzie k- współczynnik mocy, zwykle k = 1,1-2-1,15; g|m - sprawność przekazywania mocy z silnika elektrycznego do wentylatora, zwykle c m = = 0,92 0,95; g| c - sprawność wentylatora, zwykle g | c = 0,65 -2- 0,8.

Asortyment urządzeń do oczyszczania powietrza z zanieczyszczeń jest bardzo obszerny, co tłumaczy różnorodność i złożoność nowoczesnych technologii. Zasłużone uznanie wśród urządzeń do oczyszczania powietrza z cząstek stałych otrzymało odpylacze suche - cyklony (ryc. 5.2) różnych typów (cylindryczne i stożkowe). Zanieczyszczone powietrze jest wprowadzane do cyklonu przez dyszę 2 styczna do wewnętrznej powierzchni obudowy 1 i wykonuje ruch rotacyjno-translacyjny wzdłuż ciała do bunkra 4. Pod działaniem siły odśrodkowej cząsteczki pyłu tworzą warstwę na ścianie cyklonu, która wraz z częścią powietrza dostaje się do leja samowyładowczego. Uwolniony od kurzu, powstały wir powietrza opuszcza lej i opuszcza cyklon przez rurę wylotową 3.

Ryż. 5.2.

Służy do czyszczenia dużych objętości cyklony baterii, składający się z dużej liczby elementów cyklonu zainstalowanych równolegle. Strukturalnie są one połączone w jeden budynek i mają wspólny dopływ i odpływ gazu. Doświadczenia eksploatacyjne z cyklonami akumulatorowymi wykazały, że skuteczność czyszczenia takich cyklonów jest nieco niższa niż skuteczność poszczególnych elementów ze względu na przepływ gazów pomiędzy elementami cyklonu.

Do dokładnego oczyszczania powietrza z cząstek i kropli cieczy stosuje się różne metody. filtry. Proces filtracji polega na zatrzymywaniu cząstek zanieczyszczeń na porowatych przegrodach podczas przemieszczania się przez nie rozproszonych mediów (rys. 5.3).

Ryż. 53.

Filtr to korpus 1 , oddzielone porowatą przegrodą (elementem filtrującym) 2 do dwóch wnęk. Zanieczyszczone gazy przedostają się do filtra i są oczyszczane podczas przechodzenia przez element filtrujący. Cząsteczki zanieczyszczeń osadzają się na wlotowej części przegrody porowatej, tworząc warstwę na powierzchni przegrody. 3> i pozostań w porach. W przypadku nowo napływających cząstek warstwa ta staje się częścią ściany filtra, co zwiększa skuteczność czyszczenia filtra i spadek ciśnienia na elemencie filtrującym. Osadzanie się cząstek na powierzchni porów elementu filtrującego następuje w wyniku połączonego działania efektu dotykowego, a także efektów dyfuzyjnych, bezwładnościowych i grawitacyjnych.

Filtry są klasyfikowane według różnych kryteriów: rodzaj wkładu filtrującego, konstrukcja i przeznaczenie filtra, czyszczenie itp.

W zależności od rodzaju elementu filtrującego są to: z warstwami ziarnistymi (stałe, swobodnie wylewane, fluidalne); z elastycznymi przegrodami porowatymi (tkaniny, filce, maty włókniste, guma gąbczasta, pianka poliuretanowa itp.); z półsztywnymi przegrodami porowatymi (siatki dziane i tkane, sprasowane spirale itp.); ze sztywnymi przegrodami porowatymi (ceramika porowata, metale porowate itp.).

Czyszczenie elektryczne(filtry elektrostatyczne) - jeden z najbardziej zaawansowanych rodzajów oczyszczania powietrza z zawieszonych w nim cząstek kurzu i mgły. Proces ten opiera się na jonizacji powietrza, przenoszeniu ładunku jonowego na cząstki zanieczyszczeń i ich osadzeniu na elektrodach zbiorczych i koronowych.

Mokre płuczki gazowe - mokre odpylacze- mają szerokie zastosowanie, ponieważ charakteryzują się wysoką skutecznością czyszczenia z drobnego pyłu z d4> 0,3 mikrona, a także możliwość oczyszczenia kurzu z ogrzanego powietrza. Zakres ich zastosowania jest ograniczony szeregiem wad: tworzeniem się szlamu w procesie czyszczenia, co wymaga specjalnych systemów do jego przetwarzania; usuwanie wilgoci do atmosfery i tworzenie się osadów w przewodach spalin przy schładzaniu powietrza do temperatury punktu rosy; konieczność stworzenia systemów obiegowych doprowadzających wodę do odpylacza.

Urządzenia do czyszczenia na mokro działają na zasadzie osadzania cząstek kurzu na powierzchni kropli lub warstw cieczy pod działaniem sił bezwładności i ruchów Browna.

Wśród urządzeń do czyszczenia na mokro z osadzaniem się drobinek kurzu na powierzchni kropli, w praktyce najbardziej odpowiednie są: Płuczki Venturiego(rys. 5.4). Główną częścią płuczki jest dysza Venturiego 2. Strumień zapylonego powietrza jest dostarczany do jego części konfuzjera i przez dysze odśrodkowe 1 - płyn do irygacji. W części dyszy kopfusoria powietrze jest przyspieszane z prędkości wejściowej (Wr= 15-s- 20 m/s) do prędkości w wąskim odcinku dyszy 80-200 m/s lub więcej. Proces osadzania się pyłu na kroplach cieczy jest spowodowany masą cieczy, rozwiniętą powierzchnią kropli oraz dużą prędkością względną cząstek cieczy i pyłu w mylącej części dyszy. Skuteczność czyszczenia w dużej mierze zależy od równomierności rozprowadzenia cieczy w przekroju części konfuzjalnej dyszy. W części dyfuzorowej dyszy przepływ jest wyhamowywany do prędkości 15-20 m/s i podawany do łapacza kropel 3, wykonywane zwykle w formie jednoprzejściowego cyklonu.

Ryż. 5.4.

Płuczki Venturiego zapewniają wysoką skuteczność usuwania aerozolu przy początkowym stężeniu zanieczyszczeń do 100 g/m 3 . Są również szeroko stosowane w systemach usuwania mgły powietrznej, gdzie ich skuteczność sięga 0,999, co jest dość porównywalne z filtrami o wysokiej wydajności.

Do oczyszczenia powietrza z mgieł kwasów, zasad, olejów i innych cieczy stosuje się filtry włókniste - eliminatory mgły, którego zasada działania polega na osadzaniu się kropel na powierzchni porów, a następnie przepływie cieczy wzdłuż włókien do dolnej części odmgławiacza. Osadzanie się kropel cieczy następuje pod działaniem ruchów Browna lub mechanizmu bezwładnościowego do oddzielania cząstek zanieczyszczeń od fazy gazowej na elementach filtrujących.

Absorpcja - oczyszczanie emisji z gazów i par, polegające na absorpcji tych ostatnich przez ciecz w specjalnej aparaturze - absorbery. Najważniejszym warunkiem stosowalności metody jest rozpuszczalność par lub gazów w absorbencie, szacowana przez jego chłonność. W większości przypadków jako absorbent stosuje się wodę, ale w niektórych przypadkach konieczne jest uciekanie się do specjalnych płynów o dość złożonym składzie. Pochłanianie gazów i zanieczyszczeń lotnych następuje w procesie nadchodzącego ruchu zanieczyszczonego powietrza od dołu i absorbentu dochodzącego z góry przez tryskacz 2 na dyszach 1 (rys. 5.5). Konstrukcyjnie absorbery realizowane są w postaci wież wypełnionych, piankowo-bulgoczących, zraszających i innych.

Ryż. 5.5. Zapakowany schemat wieży:

1 - dysza; 2 - tryskacz

chemisorpcja opiera się na pochłanianiu gazów i par przez absorbery ciekłe lub stałe z wytworzeniem słabo rozpuszczalnych lub mało lotnych związków chemicznych. Reakcje zachodzące w tym przypadku są głównie egzotermiczne i odwracalne, dlatego wraz ze wzrostem temperatury roztworu powstały związek chemiczny rozkłada się z uwolnieniem pierwiastków wyjściowych.

Zdolność absorpcyjna chemisorbentu jest prawie niezależna od ciśnienia, więc chemisorpcja jest bardziej korzystna przy niskich stężeniach szkodliwych substancji w spalinach.

Głównymi urządzeniami do realizacji procesu są wieże pakowane, aparaty barbotażowo-pianowe, płuczki Venturiego itp. Chemisorpcja jest jedną z powszechnych metod oczyszczania zanieczyszczonego powietrza z tlenków azotu (skuteczność oczyszczania z tlenków azotu 0,17-0,86) i oparów kwaśnych (skuteczność oczyszczania 0,95).

Adsorpcja opiera się na zdolności niektórych drobnych ciał stałych ( adsorbenty) selektywnie ekstrahują i koncentrują poszczególne składniki mieszaniny gazowej na jej powierzchni. Jako adsorbenty lub absorbery stosuje się substancje o dużej powierzchni na jednostkę masy (węgle aktywne, a także proste i złożone tlenki - aktywowany tlenek glinu, żel krzemionkowy, aktywowany tlenek glinu, syntetyczne zeolity czy sita molekularne).

Adsorbery służą do oczyszczania powietrza z oparów organicznych, usuwania nieprzyjemnych zapachów i zanieczyszczeń gazowych zawartych w niewielkich ilościach w emisjach przemysłowych, a także lotnych rozpuszczalników i szeregu innych gazów.

Strukturalnie adsorbery wykonane są w postaci pojemników wypełnionych porowatym adsorbentem, przez który filtrowany jest strumień oczyszczanego gazu. Wkłady adsorbentu są szeroko stosowane w respiratorach i maskach przeciwgazowych.

Neutralizacja termiczna opiera się na zdolności palnych gazów i oparów w składzie wentylacji lub emisji procesowych do spalania w celu wytworzenia mniej toksycznych substancji. W tej metodzie stosuje się neutralizatory, które wykorzystują różne schematy neutralizacji termicznej: bezpośrednie spalanie; utlenianie termiczne; spalanie katalityczne.

Spalanie bezpośrednie stosuje się w przypadkach, gdy oczyszczane gazy mają znaczną energię wystarczającą do podtrzymania spalania (spalanie płomieniowe odpadów palnych w petrochemii).

Utlenianie termiczne stosuje się w przypadkach, gdy oczyszczane gazy mają wysoką temperaturę, ale nie zawierają wystarczającej ilości tlenu lub gdy stężenie substancji palnych jest nieznaczne i niewystarczające do podtrzymania płomienia.

W pierwszym przypadku proces utleniania termicznego przeprowadzany jest w komorze z doprowadzeniem świeżego powietrza (dopalanie tlenku węgla i węglowodorów), aw drugim przypadku przy doprowadzeniu dodatkowego gazu ziemnego.

Dopalanie katalityczne służy do przekształcania toksycznych składników zawartych w spalinach w nietoksyczne lub mniej toksyczne składniki poprzez kontakt z katalizatorami. Do realizacji procesu konieczne jest, oprócz zastosowania katalizatorów, utrzymanie takich parametrów przepływu gazu jak temperatura i prędkość gazu. Jako katalizatory stosuje się platynę, pallad, miedź itp.

Konwertery katalityczne służą do neutralizacji tlenku węgla, lotnych węglowodorów, rozpuszczalników, spalin itp.

Do wysoce efektywnego oczyszczania emisji wieloskładnikowych (z równoczesnym oczyszczaniem z zanieczyszczeń stałych i gazowych, podczas oczyszczania z zanieczyszczeń stałych i z kropli cieczy itp.) konieczne jest zastosowanie wielostopniowe urządzenia czyszczące. W tym przypadku gazy, które mają być oczyszczone, przechodzą sekwencyjnie przez kilka autonomicznych urządzeń do oczyszczania lub jedną jednostkę, która obejmuje kilka etapów oczyszczania.

W systemie połączonych szeregowo urządzeń, całkowita skuteczność czyszczenia d) jest określona przez wyrażenie

gdzie gr, r| 2 ,G| n - skuteczność czyszczenia 1, 2 i P urządzeń.