Metoder och medel för att skydda atmosfären. Sätt och medel för att skydda atmosfären och bedöma deras effektivitet
1
Innehåll
I. Atmosfärens struktur och sammansättning
II. Luftförorening:
- Atmosfärens kvalitet och egenskaperna hos dess förorening;
De viktigaste kemiska föroreningarna som förorenar atmosfären.
- Grundläggande metoder för att skydda atmosfären från kemiska föroreningar;
Klassificering av luftreningssystem och deras parametrar.
I. Atmosfärens struktur och sammansättning
Atmosfär - Detta är jordens gasformiga skal, som består av en blandning av olika gaser och sträcker sig till en höjd av mer än 100 km. Den har en skiktad struktur, som inkluderar ett antal sfärer och pauser mellan dem. Atmosfärens massa är 5,91015 ton, volymen–
13,2-1020 m 3. Atmosfären spelar en stor roll i alla naturliga processer och, först och främst, reglerar den termiska regimen och allmänna klimatförhållanden, och skyddar också mänskligheten från skadlig kosmisk strålning.
Atmosfärens huvudsakliga gaskomponenter är kväve (78 %), syre (21 %), argon (0,9 %) och koldioxid (0,03 %). Atmosfärens gassammansättning förändras med höjden. I ytskiktet, på grund av antropogena effekter, ökar mängden koldioxid och syre minskar. I vissa regioner, som ett resultat av ekonomiska aktiviteter, ökar mängden metan, kväveoxider och andra gaser i atmosfären, vilket orsakar sådana negativa fenomen som växthuseffekten, utarmning av ozonskiktet, surt regn och smog.
Atmosfärisk cirkulation påverkar regimen för floder, jord och vegetation, såväl som exogena processer för reliefbildning. Och till sist luften–
en nödvändig förutsättning för liv på jorden.
Det tätaste luftlagret som gränsar till jordens yta kallas troposfären. Dess tjocklek är: vid medelbreddgrader 10-12 km, över havet och vid polerna 1-10 km, och vid ekvatorn 16-18 km.
På grund av ojämn uppvärmning av solenergi bildas kraftfulla vertikala luftflöden i atmosfären och instabilitet i dess temperatur, relativa fuktighet, tryck etc. noteras i ytskiktet. Men samtidigt är temperaturen i troposfären stabil i höjden och minskar med 0,6°C för varje 100 m i intervallet från +40 till -50°C. Troposfären innehåller upp till 80% av all fukt som finns i atmosfären, moln bildas i den och alla typer av nederbörd bildas, som i huvudsak är luftrenare från föroreningar.
Ovanför troposfären finns stratosfären, och mellan dem finns tropopausen. Tjockleken på stratosfären är cirka 40 km, luften i den är laddad, dess luftfuktighet är låg, medan lufttemperaturen från troposfären till en höjd av 30 km över havet är konstant (ca -50 ° C), och sedan den stiger gradvis till + 10 ° C med en höjd av 50 km. Under påverkan av kosmisk strålning och den kortvågiga delen av solens ultravioletta strålning joniseras gasmolekyler i stratosfären, vilket resulterar i bildandet av ozon. Ozonskiktet, som ligger upp till 40 km, spelar en mycket viktig roll och skyddar allt liv på jorden från ultravioletta strålar.
Stratopausen skiljer stratosfären från den överliggande mesosfären, där ozon minskar och temperaturen på cirka 80 km över havet är -70°C. Den skarpa temperaturskillnaden mellan stratosfären och mesosfären förklaras av närvaron av ozonskiktet.
II. Luftförorening
1) Atmosfärens kvalitet och egenskaperna hos dess förorening
Atmosfärens kvalitet förstås som helheten av dess egenskaper som bestämmer graden av påverkan av fysiska, kemiska och biologiska faktorer på människor, flora och fauna, såväl som på material, strukturer och miljön som helhet. Atmosfärens kvalitet beror på dess föroreningar, och själva föroreningen kan komma in i den från naturliga och antropogena källor. Med utvecklingen av civilisationen dominerar antropogena källor mer och mer i atmosfäriska föroreningar.
Beroende på materiens form delas föroreningar in i material (ingrediens), energi (parametrisk) och material-energi. De förra inkluderar mekanisk, kemisk och biologisk förorening, som vanligtvis kombineras under det allmänna begreppet "föroreningar", den senare - termisk, akustisk, elektromagnetisk och joniserande strålning, såväl som strålning i det optiska området; till den tredje - radionuklider.
På en global skala är den största faran föroreningen av atmosfären med föroreningar, eftersom luften fungerar som en mellanhand i föroreningen av alla andra naturföremål, vilket bidrar till spridningen av stora mängder av föroreningar över långa avstånd. Luftburna industriutsläpp förorenar haven, försurar mark och vatten, förändrar klimatet och bryter ner ozonskiktet.
Atmosfärisk förorening förstås som införandet av föroreningar i den som inte finns i naturlig luft eller förändrar förhållandet mellan ingredienserna i luftens naturliga sammansättning.
Jordens befolkning och dess tillväxttakt är de förutbestämda faktorerna för att öka intensiteten av föroreningar av alla geosfärer på jorden, inklusive atmosfären, eftersom volymerna och hastigheterna för allt som utvinns, produceras, konsumeras med deras ökning och skickas till avfallsökning. De största luftföroreningarna observeras i städer där vanliga föroreningar är damm, svaveldioxid, kolmonoxid, kvävedioxid, svavelväte etc. I vissa städer innehåller luften på grund av industriproduktionens särdrag specifika skadliga ämnen, såsom svavelsyra och saltsyra, styren, bens (a) pyren, sot, mangan, krom, bly, metylmetakrylat. Totalt finns det flera hundra olika luftföroreningar i städer.
Särskilt oroande är luftföroreningar från nyskapade ämnen och föreningar. WHO noterar att av 105 kända element i det periodiska systemet används 90 i industriell praxis, och över 500 nya kemiska föreningar har erhållits på grundval av dessa, varav nästan 10% är skadliga eller särskilt skadliga.
2) Större kemiska föroreningar,
luftföroreningar
Det finns naturliga föroreningar, d.v.s. orsakade av naturliga processer, och antropogena, dvs. som härrör från mänsklighetens ekonomiska aktiviteter (Fig. 1). Nivån av luftföroreningar från föroreningar från naturliga källor är bakgrund och har små avvikelser från medelnivån över tid.
Ris. 1. Schema för processerna för utsläpp av ämnen till atmosfären och omvandling
utgångsämnen till produkter med efterföljande utfällning i form av utfällning
Antropogena föroreningar kännetecknas av olika typer av föroreningar och de många källorna till deras utsläpp. De mest stabila zonerna med höga koncentrationer av föroreningar förekommer på platser med aktiv mänsklig aktivitet. Det har konstaterats att volymen av världens industriproduktion fördubblas vart 10-12 år, och detta åtföljs av ungefär samma ökning av mängden föroreningar som släpps ut i miljön. För ett antal föroreningar är tillväxttakten för deras utsläpp mycket högre än genomsnittet. Dessa inkluderar aerosoler av tunga och sällsynta metaller, syntetiska föreningar som inte finns och inte bildas i naturen, radioaktiva, bakteriologiska och andra föroreningar.
Föroreningar kommer in i atmosfären i form av gaser, ångor, flytande och fasta partiklar. Gaser och ångor bildar blandningar med luft, och flytande och fasta partiklar bildar aerosoler (dispergerade system), som delas in i damm (partikelstorlekar över 1 µm), rök (partikelstorlekar mindre än 1 µm) och dimma (vätskepartikelstorlekar mindre än 10 µm). Damm kan i sin tur vara grovt (partikelstorlek mer än 50 mikron), medium (50-10 mikron) och fint (mindre än 10 mikron). Beroende på storleken delas vätskepartiklar in i superfin dimma (upp till 0,5 µm), fin dimma (0,5-3,0 µm), grov dimma (3-10 µm) och spray (över 10 µm). Aerosoler är ofta polydispersa; innehåller partiklar av olika storlekar.
De huvudsakliga kemiska föroreningarna som förorenar atmosfären är följande: kolmonoxid (CO), koldioxid (CO 2), svaveldioxid (SO 2), kväveoxider, ozon, kolväten, blyföreningar, freoner, industridamm.
De huvudsakliga källorna till antropogena aerosolluftföroreningar är värmekraftverk (TPP) som förbrukar kol med hög askhalt, processanläggningar, metallurgiska anläggningar, cement, magnesit och andra anläggningar. Aerosolpartiklar från dessa källor kännetecknas av stor kemisk mångfald. Oftast finns föreningar av kisel, kalcium och kol i deras sammansättning, mindre ofta–
metalloxider: järn, magnesium, mangan, zink, koppar, nickel, bly, antimon, vismut, selen, arsenik, beryllium, kadmium, krom, kobolt, molybden och asbest. En ännu större variation är karakteristisk för organiskt damm, inklusive alifatiska och aromatiska kolväten, sura salter. Det bildas under förbränning av återstående petroleumprodukter, under pyrolysprocessen vid oljeraffinaderier, petrokemiska och andra liknande företag.
Industriella soptippar är permanenta källor till aerosolföroreningar.–
konstgjorda vallar från återdeponerat material, främst överbelastning, som bildats under gruvdrift eller från avfall från processindustrier, värmekraftverk. Tillverkning av cement och andra byggmaterial är också en källa till luftföroreningar med damm.
Förbränning av stenkol, framställning av cement och smältning av tackjärn ger ett totalt utsläpp av stoft till atmosfären på 170 miljoner ton/år.
En betydande del av aerosoler bildas i atmosfären när fasta och flytande partiklar interagerar med varandra eller med vattenånga. Bland de farliga antropogena faktorer som bidrar till en allvarlig försämring av atmosfärens kvalitet bör man inkludera dess förorening med radioaktivt damm. Uppehållstiden för små partiklar i det nedre lagret av troposfären är i genomsnitt flera dagar, och i det övre–
20-40 dagar. När det gäller partiklarna som har kommit in i stratosfären kan de stanna i den i upp till ett år, och ibland mer.
III. Metoder och medel för att skydda atmosfären
1) De viktigaste metoderna för att skydda atmosfären
från kemiska föroreningar
Alla kända metoder och medel för att skydda atmosfären från kemiska föroreningar kan grupperas i tre grupper.
I den första gruppen ingår åtgärder som syftar till att minska utsläppstakten, d.v.s. minskning av mängden utsläppt ämne per tidsenhet. Den andra gruppen omfattar åtgärder som syftar till att skydda atmosfären genom att bearbeta och neutralisera skadliga utsläpp med speciella reningssystem. Den tredje gruppen omfattar åtgärder för att standardisera utsläppen både från enskilda företag och enheter och i regionen som helhet.
För att minska kraften i utsläpp av kemiska föroreningar till atmosfären används följande mest:
- ersätta mindre miljövänliga bränslen med miljövänliga;
bränsleförbränning enligt speciell teknik;
skapande av slutna produktionscykler.
Bränsleförbränning enligt en speciell teknik (fig. 2) utförs antingen i en fluidiserad (fluidiserad) bädd eller genom deras preliminära förgasning.
Ris. 2. Schema för ett värmekraftverk som använder efterförbränning
rökgaser och sorbentinjektion: 1 - ångturbin; 2 - brännare;
3 - panna; 4 - elektroprecipitator; 5 - generator
För att minska svavelutsläppshastigheten förbränns fasta, pulveriserade eller flytande bränslen i en fluidiserad bädd, som är bildad av fasta partiklar av aska, sand eller andra ämnen (inerta eller reaktiva). Fasta partiklar blåses in i de passerande gaserna där de virvlar runt, blandas intensivt och bildar ett påtvingat jämviktsflöde, som i allmänhet har en vätskas egenskaper.
Kol och oljebränslen utsätts för preliminär förgasning, men i praktiken används oftast kolförgasning. Eftersom de producerade och avgaserna i kraftverken kan renas effektivt blir koncentrationerna av svaveldioxid och partiklar i deras utsläpp minimala.
Ett av de lovande sätten att skydda atmosfären från kemiska föroreningar är införandet av slutna produktionsprocesser som minimerar avfall som släpps ut i atmosfären genom att återanvända och konsumera det, det vill säga omvandla det till nya produkter.
2) Klassificering av luftreningssystem och deras parametrar
Beroende på tillståndet för aggregering delas luftföroreningar in i damm, dimma och gas-ånga föroreningar. Industriella utsläpp som innehåller suspenderade fasta ämnen eller vätskor är tvåfassystem. Den kontinuerliga fasen i systemet är gaser och den dispergerade–
fasta partiklar eller vätskedroppar.
etc.................
Utsläpp från industriföretag kännetecknas av en stor variation av dispers sammansättning och andra fysikaliska och kemiska egenskaper. I detta avseende har olika metoder för deras rening och typer av gas- och stoftuppsamlare utvecklats - anordningar utformade för att rena utsläpp från föroreningar.
Metoder för rening av industriella utsläpp från damm kan delas in i två grupper: dammuppsamlingsmetoder "torrt" sätt och dammuppsamlingsmetoder "vått" sätt. Gasavskiljningsanordningar inkluderar: sedimenteringskammare, cykloner, porösa filter, elektrostatiska avskiljare, skrubbrar, etc.
De vanligaste torrdammuppsamlarna är cykloner olika typer.
De används för att fånga upp mjöl och tobaksdamm, aska som bildas vid förbränning av bränsle i pannor. Gasflödet kommer in i cyklonen genom munstycket 2 tangentiellt till den inre ytan av kroppen 1 och utför en rotations-translationsrörelse längs kroppen. Under inverkan av centrifugalkraften kastas dammpartiklar mot cyklonens vägg och faller under inverkan av gravitationen in i dammuppsamlingstratten 4 och den renade gasen kommer ut genom utloppsröret 3. För normal drift av cyklonen , dess täthet är nödvändig, om cyklonen inte är tät, på grund av sugning utanför luft, utförs damm med flödet genom utloppsröret.
Uppgifterna med att rena gaser från damm kan framgångsrikt lösas med cylindrisk (TsN-11, TsN-15, TsN-24, TsP-2) och konisk (SK-TsN-34, SK-TsN-34M, SKD-TsN-33 ) cykloner, utvecklade av Research Institute for Industrial and Sanitary Gas Purification (NIIOGAZ). För normal drift bör övertrycket av gaser som kommer in i cyklonerna inte överstiga 2500 Pa. Samtidigt, för att undvika kondensering av flytande ångor, väljs t av gasen 30 - 50 ° C över daggpunkten t, och enligt villkoren för strukturell styrka - inte högre än 400 ° C. Prestanda för cyklonen beror på dess diameter och ökar med tillväxten av den senare. Rengöringseffektiviteten för cykloner i TsN-serien minskar med en ökning av ingångsvinkeln i cyklonen. När partikelstorleken ökar och cyklondiametern minskar, ökar reningseffektiviteten. Cylindriska cykloner är utformade för att fånga upp torrt damm från aspirationssystem och rekommenderas för användning för förbehandling av gaser vid inloppet av filter och elektrostatiska filter. Cykloner TsN-15 är gjorda av kol eller låglegerat stål. De kanoniska cyklonerna i SK-serien, designade för att rena gaser från sot, har ökad effektivitet jämfört med cykloner av TsN-typ på grund av större hydrauliskt motstånd.
För att rena stora mängder gaser används battericykloner som består av ett större antal cyklonelement installerade parallellt. Strukturellt är de kombinerade till en byggnad och har en gemensam gastillförsel och -utsläpp. Driftserfarenhet av battericykloner har visat att reningseffektiviteten för sådana cykloner är något lägre än effektiviteten för enskilda element på grund av flödet av gaser mellan cyklonelementen. Den inhemska industrin tillverkar battericykloner av typen BC-2, BCR-150u, etc.
Roterande dammsamlare är centrifugalanordningar, som samtidigt med luftens rörelse renar den från en dammfraktion större än 5 mikron. De är väldigt kompakta, eftersom. fläkt och dammsamlare är vanligtvis kombinerade i en enhet. Som ett resultat, under installationen och driften av sådana maskiner, krävs inget extra utrymme för att rymma speciella dammuppsamlingsanordningar när du flyttar en dammig ström med en vanlig fläkt.
Strukturdiagrammet för den enklaste roterande dammsugaren visas i figuren. Under drift av fläkthjulet 1 kastas dammpartiklar till väggen av spiralhöljet 2 på grund av centrifugalkrafter och rör sig längs det i riktning mot avgashålet 3. Den dammberikade gasen släpps ut genom ett speciellt damminlopp 3 i dammbehållaren och den renade gasen kommer in i avgasröret 4 .
För att förbättra effektiviteten hos dammsamlare av denna design är det nödvändigt att öka överföringshastigheten för det rengjorda flödet i spiralhöljet, men detta leder till en kraftig ökning av apparatens hydrauliska motstånd eller att minska krökningsradien av höljespiralen, men detta minskar dess prestanda. Sådana maskiner ger en tillräckligt hög effektivitet för luftrening samtidigt som de fångar upp relativt stora dammpartiklar - mer än 20 - 40 mikron.
Mer lovande dammavskiljare av roterande typ utformade för att rena luft från partiklar > 5 μm i storlek är motströms roterande dammavskiljare (PRP). Dammavskiljaren består av en ihålig rotor 2 med en perforerad yta inbyggd i höljet 1 och ett fläkthjul 3. Rotorn och fläkthjulet är monterade på en gemensam axel. Under drift av dammavskiljaren kommer dammig luft in i huset, där den snurrar runt rotorn. Som ett resultat av rotationen av dammflödet uppstår centrifugalkrafter, under påverkan av vilka de suspenderade dammpartiklarna tenderar att sticka ut från den i radiell riktning. Men aerodynamiska motståndskrafter verkar på dessa partiklar i motsatt riktning. Partiklar, vars centrifugalkraft är större än kraften från det aerodynamiska motståndet, kastas mot höljets väggar och kommer in i tratten 4. Den renade luften kastas ut genom rotorns perforering med hjälp av en fläkt.
Effektiviteten av PRP-rengöring beror på det valda förhållandet mellan centrifugala och aerodynamiska krafter och kan teoretiskt nå 1.
Jämförelse av PRP med cykloner visar fördelarna med roterande dammuppsamlare. Så cyklonens totala dimensioner är 3-4 gånger, och den specifika energiförbrukningen för rengöring av 1000 m 3 gas är 20-40% mer än PRP:s, allt annat lika. Roterande dammuppsamlare har dock inte använts i stor utsträckning på grund av den relativa komplexiteten i design- och driftprocessen jämfört med andra anordningar för torrgasrening från mekaniska föroreningar.
För att separera gasströmmen i renad gas och dammberikad gas, lameller dammavskiljare. På gallret 1 är gasflödet med flödeshastighet Q uppdelat i två kanaler med flödeshastighet Qi och Q2. Vanligtvis Q 1 \u003d (0,8-0,9) Q, och Q 2 \u003d (0,1-0,2) Q. Separationen av dammpartiklar från huvudgasflödet på gallret sker under inverkan av tröghetskrafter som uppstår från rotationen av gasflödet vid ingången till gallret, såväl som på grund av effekten av reflektion av partiklar från ytan av gallret vid nedslag. Det dammberikade gasflödet efter gallret skickas till cyklonen, där det renas från partiklar och återinförs i rörledningen bakom gallret. Dammseparatorer med galler är enkla i design och välmonterade i gaskanaler, vilket ger en rengöringseffektivitet på 0,8 eller mer för partiklar större än 20 mikron. De används för att rena rökgaser från grovt damm vid t upp till 450 - 600 o C.
Elektrofilter. Elektrisk rening är en av de mest avancerade typerna av gasrening från damm och dimpartiklar suspenderade i dem. Denna process är baserad på stötjoniseringen av gas i koronaurladdningszonen, överföringen av jonladdningen till föroreningspartiklar och avsättningen av de senare på uppsamlings- och koronaelektroderna. Uppsamlingselektroderna 2 är anslutna till likriktarens 4 positiva pol och jordade, och koronaelektroderna är anslutna till minuspolen. Partiklar som kommer in i det elektrostatiska filteret är anslutna till likriktarens 4 positiva pol och jordade, och koronaelektroderna laddas med föroreningsjoner ana. har vanligtvis redan en liten laddning erhållen på grund av friktion mot väggarna i rörledningar och utrustning. Således rör sig negativt laddade partiklar mot uppsamlingselektroden och positivt laddade partiklar sätter sig på den negativa koronaelektroden.
Filter används ofta för finrening av gasutsläpp från föroreningar. Filtreringsprocessen består i att hålla kvar partiklar av föroreningar på porösa skiljeväggar när de rör sig genom dem. Filtret är ett hus 1, delat av en porös skiljevägg (filter-
element) 2 i två hålrum. Förorenade gaser kommer in i filtret, som rengörs när de passerar genom filterelementet. Partiklar av föroreningar sedimenterar på inloppsdelen av den porösa skiljeväggen och hänger kvar i porerna och bildar skikt 3 på ytan av skiljeväggen.
Beroende på typen av skiljeväggar är filter: - med granulära skikt (fasta fritt hällda granulära material) bestående av korn av olika former, som används för att rena gaser från stora föroreningar. För att rena gaser från damm av mekaniskt ursprung (från krossar, torktumlare, kvarnar etc.) används grusfilter oftare. Sådana filter är billiga, enkla att använda och ger en hög effektivitet för rengöring (upp till 0,99) av gaser från grovt damm.
Med flexibla porösa skiljeväggar (tyger, filtar, svampgummi, polyuretanskum, etc.);
Med halvstyva porösa skiljeväggar (stickade och vävda maskor, pressade spiraler och spån, etc.);
Med styva porösa skiljeväggar (porös keramik, porös metall, etc.).
Den mest utbredda i branschen för kemtvätt av gasutsläpp från föroreningar är påsfilter. Det erforderliga antalet hylsor 1 installeras i filterhuset 2, i vars inre hålighet dammig gas tillförs från inloppsröret 5. Partiklar av föroreningar på grund av sikt och andra effekter lägger sig i högen och bildar ett dammskikt på insidan av ärmarna. Den renade luften lämnar filtret genom rör 3. När det maximalt tillåtna tryckfallet över filtret har uppnåtts, kopplas det bort från systemet och regenereras genom att skaka hylsorna med deras behandling genom att spola med komprimerad gas. Regenerering utförs av en speciell anordning 4.
Dammsamlare av olika slag, inklusive elektrostatiska filter, används vid förhöjda koncentrationer av föroreningar i luften. Filter används för finluftsrening med föroreningskoncentrationer som inte överstiger 50 mg/m 3, om den erforderliga finluftsreningen sker vid höga initiala koncentrationer av föroreningar, utförs reningen i ett system av seriekopplade dammuppsamlare och filter.
Anordning våt rengöring gaser är utbredda, tk. kännetecknas av hög reningseffektivitet från fint damm med d h ≥ (0,3-1,0) μm, samt möjligheten att rena damm från heta och explosiva gaser.Våtdammuppsamlare har dock ett antal nackdelar som begränsar deras omfattning: slam, som kräver speciella system för sin bearbetning; avlägsnande av fukt i atmosfären och bildning av avlagringar i avgaskanalerna när gaserna kyls till daggpunktstemperaturen; behovet av att skapa cirkulerande system för att tillföra vatten till dammsamlaren.
Våtskrubbers arbetar enligt principen om avsättning av dammpartiklar på ytan av antingen vätskedroppar eller en vätskefilm. Sedimenteringen av dammpartiklar på vätskan sker under inverkan av tröghetskrafter och Brownsk rörelse.
Bland våtrengöringsanordningarna med avsättning av dammpartiklar på ytan av dropparna, i praktiken mer tillämplig Venturi scrubbers. Huvuddelen av skrubbern är ett venturimunstycke 2, i vars förvirringsdel ett dammigt gasflöde tillförs och vätska tillförs genom centrifugalmunstycken 1 för bevattning. I förvirringsdelen av munstycket accelereras gasen från ingångshastigheten 15–20 m/s till hastigheten i munstyckets smala sektion på 30–200 m/s, och i munstyckets diffusordel. flödet bromsas ned till en hastighet av 15–20 m/s och matas in i droppfångaren 3. Droppeminatorn är vanligtvis gjord i form av en engångscyklon. Venturiskrubber ger hög rengöringseffektivitet för aerosoler med en genomsnittlig partikelstorlek på 1-2 mikron vid en initial föroreningskoncentration på upp till 100 g/m 3 .
Våtdammuppsamlare ingår Dammuppsamlare av bubbelskum med dopp- och bräddgaller. I sådana anordningar kommer gasen för rening in under rosten 3, passerar genom hålen i rosten och, som passerar genom skiktet av vätska eller skum 2, under tryck, renas den från en del av dammet på grund av avsättningen av partiklar på gasbubblornas inre yta. Driftsättet för enheterna beror på hastigheten på lufttillförseln under gallret. Vid en hastighet av upp till 1 m/s observeras apparatens bubblande funktion. En ytterligare ökning av gashastigheten i anordningens kropp från 1 till 2-2,5 m/s åtföljs av uppkomsten av ett skumskikt ovanför vätskan, vilket leder till en ökning av effektiviteten av gasrening och sprayindragning från apparaten. Moderna bubblande skumanordningar säkerställer effektiviteten av gasrening från fint damm ≈ 0,95-0,96 vid specifik vattenförbrukning på 0,4-0,5 l/m 3 . Men dessa apparater är mycket känsliga för ojämn gastillförsel under felaktiga galler, vilket leder till lokal avblåsning av vätskefilmen från gallret. Galler är benägna att täppas igen.
Metoder för rening av industriella utsläpp från gasformiga föroreningar är indelade i fem huvudgrupper efter karaktären av förloppet av fysikaliska och kemiska processer: tvättning av utsläpp med lösningsmedel av föroreningar (absorption); spolning av utsläpp med lösningar av reagens som kemiskt binder föroreningar (kemisorption); absorption av gasformiga föroreningar av fasta aktiva ämnen (adsorption); termisk neutralisering av avgaser och användning av katalytisk omvandling.
absorptionsmetod. I tekniker för rening av gasutsläpp kallas absorptionsprocessen ofta skrubber bearbeta. Rening av gasemissioner med absorptionsmetoden består i att separera en gas-luftblandning i dess beståndsdelar genom att absorbera en eller flera gaskomponenter (absorbat) av denna blandning med en flytande absorbent (absorbent) för att bilda en lösning.
Drivkraften här är koncentrationsgradienten vid gas-vätskefasgränsen. Komponenten i gas-luftblandningen (absorbat) löst i vätskan tränger in i absorbentens inre skikt på grund av diffusion. Processen fortskrider ju snabbare, desto större fasseparationsyta är, flödenas turbulens och diffusionskoefficienter, d.v.s. vid design av absorbatorer bör särskild uppmärksamhet ägnas åt att organisera gasflödets kontakt med det flytande lösningsmedlet och valet. av den absorberande vätskan (absorbent).
Det avgörande villkoret för valet av absorbent är lösligheten av den extraherade komponenten i den och dess beroende av temperatur och tryck. Om lösligheten av gaser vid 0°C och ett partialtryck på 101,3 kPa är hundratals gram per 1 kg lösningsmedel, så kallas sådana gaser mycket lösliga.
Organiseringen av kontakten mellan gasströmmen och det flytande lösningsmedlet utförs antingen genom att gasen bringas att passera genom den packade kolonnen, eller genom att spruta vätskan eller genom att gasen bubblas genom det absorberande vätskeskiktet. Beroende på den implementerade metoden för gas-vätskekontakt, finns det: packade torn: munstycke och centrifugalskrubbrar, Venturiskrubbrar; bubblande skum och andra skrubbers.
Det allmänna arrangemanget av packtornet i uppvind visas i figuren. Den förorenade gasen kommer in i botten av tornet, medan den renade gasen lämnar den genom toppen, där med hjälp av en eller flera sprinklers 2
en ren absorbent införs och den förbrukade lösningen tas från botten. Den renade gasen ventileras vanligtvis till atmosfären. 
Vätskan som lämnar absorbatorn regenereras, desorberar föroreningen och återförs till processen eller tas bort som ett avfall (biprodukt). Kemiskt inert packning 1, som fyller kolonnens inre hålighet, är utformad för att öka ytan på vätskan som sprids över den i form av en film. Kroppar av olika geometriska former används som packningar, som var och en kännetecknas av sin egen specifika yta och motstånd mot gasflödets rörelse.
Valet av reningsmetod bestäms av en teknisk och ekonomisk beräkning och beror på: koncentrationen av föroreningen i den renade gasen och den erforderliga reningsgraden, beroende på bakgrundsföroreningen av atmosfären i den givna regionen; volymer av renade gaser och deras temperatur; närvaron av åtföljande gasformiga föroreningar och damm; behovet av vissa bortskaffande produkter och tillgången på den erforderliga sorbenten; storleken på de ytor som är tillgängliga för byggandet av ett gasreningsverk; tillgång till nödvändig katalysator, naturgas etc.
När man väljer instrumentering för nya tekniska processer, såväl som vid rekonstruktion av befintliga gasreningsanläggningar, är det nödvändigt att vägledas av följande krav: maximal effektivitet av rengöringsprocessen i ett brett spektrum av belastningsegenskaper till låga energikostnader; enkel design och underhåll; kompakthet och möjligheten att tillverka enheter eller enskilda enheter från polymermaterial; möjligheten att arbeta med cirkulerande bevattning eller med självbevattning. Huvudprincipen som bör ligga till grund för utformningen av behandlingsanläggningar är maximalt möjliga kvarhållande av skadliga ämnen, värme och deras återgång till den tekniska processen.
Uppgift #2: Vid spannmålsbearbetningsanläggningen installeras utrustning som är en källa till utsläpp av spannmålsdamm. För att ta bort den från arbetsområdet är utrustningen utrustad med ett aspirationssystem. För att rena luften innan den släpps ut i atmosfären används en dammsamlande installation bestående av en singel- eller battericyklon.
Bestäm: 1. Det högsta tillåtna utsläppet av spannmålsdamm.
2. Välj utformningen av dammuppsamlingsanläggningen, bestående av cykloner från Research Institute for Industrial and Sanitary Gas Cleaning (NII OGAZ), bestäm dess effektivitet enligt schemat och beräkna dammkoncentrationen vid cyklonens inlopp och utlopp.
Emissionskällans höjd H = 15 m,
Hastigheten för gas-luftblandningens utträde från källan är ca = 6 m/s,
Fjädermynningsdiameter D = 0,5 m,
Utsläppstemperatur Tg \u003d 25 ° C,
Omgivningstemperatur T i \u003d _ -14 o C,
Genomsnittlig storlek på dammpartiklar d h = 4 µm,
MPC-korndamm = 0,5 mg/m 3,
Bakgrundskoncentration av korndamm С f = 0,1 mg/m 3 ,
Företaget är beläget i Moskva-regionen,
Terrängen är lugn.
Beslut 1. Bestäm högsta tillåtna fel för korndamm:
M pdv = 
, mg/m 3
från definitionen av MPE har vi: C m \u003d C pdc - C f \u003d 0,5-0,1 \u003d 0,4 mg / m 3,
Flödeshastigheten för gas-luftblandningen V 1 = 
,
DT \u003d T g - T i \u003d 25 - (-14) \u003d 39 o C,
bestäm emissionsparametrarna: f =1000 
, då
m = 1/(0,67+0,1 + 0,34) = 1/(0,67 + 0,1 +0,34) = 0,8.
Vm = 0,65 
, då
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, och
M pdv = 
g/s.
2. Val av reningsverk och bestämning av dess parametrar.
a) Valet av dammsamlande installation görs enligt kataloger och tabeller ("Ventilation, luftkonditionering och luftrening vid livsmedelsindustriföretag" av E.A. Shtokman, V.A. Shilov, E.E. Novgorodsky et al., M., 1997). Urvalskriteriet är cyklonens prestanda, d.v.s. flödeshastigheten för gas-luftblandningen, vid vilken cyklonen har en maximal effektivitet. När vi löser problemet använder vi tabellen:
Den första raden innehåller data för en enskild cyklon, den andra raden för en battericyklon.
Om den beräknade prestandan ligger i intervallet mellan tabellvärdena, väljs utformningen av dammuppsamlingsanläggningen med närmast högre prestanda.
Vi bestämmer reningsverkets timproduktivitet:
V h \u003d V 1 × 3600 \u003d 1,18 × 3600 \u003d 4250 m 3 / h
Enligt tabellen, enligt närmaste större värde V h = 4500 m 3 / h, väljer vi en dammuppsamlingsinstallation i form av en enda cyklon TsN-11 med en diameter på 800 mm.
b) Enligt diagrammet i figur 1 i ansökan är effektiviteten för dammuppsamlingsanläggningen med en genomsnittlig dammpartikeldiameter på 4 μm h och = 70 %.
c) Bestäm koncentrationen av damm vid cyklonens utlopp (vid källans mynning):
C ut = 
Den maximala koncentrationen av damm i den rengjorda luften C in bestäms av:
C i = 
.
Om det faktiska värdet på C in är större än 1695 mg/m 3 kommer dammuppsamlingsanläggningen inte att ge önskad effekt. I detta fall måste mer avancerade rengöringsmetoder användas.
3. Bestäm föroreningsindikatorn
P = 
,
där M är massan av utsläpp av föroreningar, g/s,
Föroreningsindikatorn visar hur mycket ren luft som behövs för att "lösa upp" föroreningen som släpps ut av källan per tidsenhet, upp till MPC, med hänsyn tagen till bakgrundskoncentrationen.
P = 
.
Det årliga föroreningsindexet är det totala föroreningsindexet. För att bestämma det, hittar vi massan av spannmålsdammutsläpp per år:
M år \u003d 3,6 × M MPE × T × d × 10 -3 \u003d 3,6 × 0,6 × 8 × 250 × 10 -3 \u003d 4,32 t/år, sedan
åR = 
.
Föroreningsindex är nödvändigt för jämförande utvärdering av olika utsläppskällor.
För jämförelse, låt oss beräkna EP för svaveldioxid från föregående problem för samma tidsperiod:
M år \u003d 3,6 × M MPE × T × d × 10 -3 \u003d 3,6 × 0,71 × 8 × 250 × 10 -3 \u003d 5,11 t / år, sedan
åR = 
Och sammanfattningsvis är det nödvändigt att rita en skiss av den valda cyklonen enligt de dimensioner som anges i bilagan, i en godtycklig skala.
Föroreningskontroll. Ersättning för miljöskador.
Vid beräkning av mängden förorening, d.v.s. ejektionsmassor bestäms av två kvantiteter: bruttoutsläpp (t/år) och maximalt enstaka utsläpp (g/s). Bruttoutsläppsvärdet används för den samlade bedömningen av luftföroreningar från en given källa eller grupp av källor och ligger också till grund för beräkning av betalningar för föroreningar av miljöskyddssystemet.
Det maximala engångsutsläppet gör det möjligt att bedöma tillståndet för luftföroreningar i atmosfären vid en given tidpunkt och är det initiala värdet för att beräkna den maximala ytkoncentrationen av en förorening och dess spridning i atmosfären.
När man utvecklar åtgärder för att minska utsläppen av föroreningar till atmosfären är det nödvändigt att veta vilket bidrag varje källa ger till den övergripande bilden av luftföroreningar i atmosfären i det område där företaget är beläget.
TSV - tillfälligt överenskommet släpp. Om vid ett visst företag eller en grupp av företag belägna i samma område (S F är stort) MPE-värdet av objektiva skäl inte kan uppnås för närvarande, då i samförstånd med det organ som utövar statlig kontroll över skyddet av atmosfären från föroreningar, antagandet av en stegvis minskning av utsläppen till MPE-värden och utvecklingen av specifika åtgärder för detta.
Ersättningar tas ut för följande typer av skadliga effekter på miljön: - Utsläpp av föroreningar till atmosfären från stationära och mobila källor.
Utsläpp av föroreningar till ytvatten och underjordiska vattenförekomster;
Sophantering;
Dr. typer av skadliga effekter (buller, vibrationer, elektromagnetiska effekter och strålningseffekter etc.).
Det finns två typer av grundläggande betalningsstandarder:
a) för utsläpp, utsläpp av föroreningar och avfallshantering inom acceptabla gränser
b) för utsläpp, utsläpp av föroreningar och avfallshantering inom de fastställda gränserna (tillfälligt överenskomna standarder).
Grundläggande betalningssatser fastställs för varje förorenande (avfalls)ingrediens, med hänsyn till graden av deras fara för miljöskyddssystemet och folkhälsan.
Siffrorna för föroreningsavgifter för miljöföroreningar specificeras i dekretet från Ryska federationens regering av den 12 juni 2003 nr. Nr 344 "Om normerna för betalning för utsläpp av föroreningar till atmosfären från stationära och mobila källor, utsläpp av föroreningar till yt- och underjordiska vattendrag, bortskaffande av produktions- och konsumtionsavfall" för 1 ton i rubel:
Ersättning för utsläpp av föroreningar som inte överskrider de normer som fastställts för naturanvändaren:
П = С Н × М Ф, med М Ф £ М Н,
där МФ är det faktiska utsläppet av en förorening, t/år;
МН är den högsta tillåtna standarden för denna förorening;
СН är betalningsgraden för utsläpp av 1 ton av denna förorening inom gränserna för tillåtna utsläppsnormer, rub/t.
Ersättning för utsläpp av föroreningar inom de fastställda utsläppsgränserna:
P \u003d C L (MF - M N) + C N M N, med M N< М Ф < М Л, где
C L - betalningsgraden för utsläpp av 1 ton av en förorening inom de fastställda utsläppsgränserna, rub/t;
M L är den fastställda gränsen för utsläpp av en given förorening, t/år.
Betalning för överutsläpp av föroreningar:
P \u003d 5 × S L (M F - M L) + S L (M L - M N) + S N × M N, med M F > M L.
Ersättning för utsläpp av föroreningar, när normerna för utsläpp av föroreningar eller böter inte är fastställda för användaren av naturen:
P = 5 × S L × M F
Betalningar för maximalt tillåtna utsläpp, utsläpp av föroreningar, avfallshantering utförs på bekostnad av kostnaden för produkter (arbeten, tjänster) och för att överskrida dem - på bekostnad av den vinst som återstår till naturanvändarens förfogande.
Ersättningar för miljöföroreningar tas emot av:
19 % till den federala budgeten,
81 % till budgeten för förbundets ämne.
Uppgift nr 3. "Beräkning av tekniska utsläpp och betalning för miljöföroreningar på exemplet med ett bageri"
Huvuddelen av föroreningar, såsom etylalkohol, ättiksyra, acetaldehyd, bildas i bakkammare, varifrån de avlägsnas genom avgaskanaler på grund av naturligt drag eller släpps ut i atmosfären genom metallrör eller schakt som är minst 10-15 m höga Utsläpp av mjöldamm sker främst i mjöllager. Oxider av kväve och kol bildas när naturgas förbränns i bakkammare.
Initial data:
1. Årlig produktion av bageriet i Moskva - 20 000 ton / år av bageriprodukter, inkl. bageriprodukter från vetemjöl - 8 000 t/år, bageriprodukter från rågmjöl - 5 000 t/år, bageriprodukter från blandade frallor - 7 000 t/år.
2. Receptrulle: 30% - vetemjöl och 70% - rågmjöl
3. Mjöllagringsskick - bulk.
4. Bränsle i ugnar och pannor - naturgas.
I. Tekniska utsläpp från bageriet.
II. Betalning för luftföroreningar, om MPE för:
Etylalkohol - 21 ton / år,
Ättiksyra - 1,5 t/år (SSV - 2,6 t/år),
Ättikaldehyd - 1 t / år,
Mjöldamm - 0,5 t / år,
Kväveoxider - 6,2 t / år,
Koloxider - 6 t/år.
1. I enlighet med metodiken från All-Russian Research Institute of KhP, bestäms tekniska utsläpp under bakning av bageriprodukter av metoden för specifika indikatorer:
M \u003d B × m, där
M är mängden förorenande utsläpp i kg per tidsenhet,
B - produktion i ton under samma tidsperiod,
m är den specifika indikatorn för utsläpp av föroreningar per utgående enhet, kg/t.
Specifika utsläpp av föroreningar i kg/t färdiga produkter.
1. Etylalkohol: bageriprodukter gjorda av vetemjöl - 1,1 kg / t,
bageriprodukter gjorda av rågmjöl - 0,98 kg / t.
2. Ättiksyra: bageriprodukter gjorda av vetemjöl - 0,1 kg / t,
bageriprodukter gjorda av rågmjöl – 0,2 kg/t.
3. Ättikaldehyd - 0,04 kg / t.
4. Mjöldamm - 0,024 kg/t (för bulklagring av mjöl), 0,043 kg/t (för behållarlagring av mjöl).
5. Kväveoxider - 0,31 kg / t.
6. Koloxider - 0,3 kg/t.
I. Beräkning av tekniska utsläpp:
1. Etylalkohol:
M 1 \u003d 8000 × 1,1 \u003d 8800 kg / år;
M 2 \u003d 5000 × 0,98 \u003d 4900 kg / år;
M 3 \u003d 7000 (1,1 × 0,3 + 0,98 × 0,7) \u003d 7133 kg / år;
totala utsläpp M \u003d M 1 + M 2 + M 3 \u003d 8800 + 4900 + 7133 \u003d 20913 kg / år.
2. Ättiksyra:
Bageriprodukter gjorda av vetemjöl
M 1 \u003d 8000 × 0,1 \u003d 800 kg / år;
Bageriprodukter gjorda av rågmjöl
M 2 \u003d 5000 × 0,2 \u003d 1000 kg / år;
Bageriprodukter från blandade frallor
M 3 \u003d 7000 (0,1 × 0,3 + 0,2 × 0,7) \u003d 1190 kg / år,
totala utsläpp M \u003d M 1 + M 2 + M 3 \u003d 800 + 1000 + 1190 \u003d 2990 kg / år.
3. Ättikaldehyd М = 20000 × 0,04 = 800 kg/år.
4. Mjöldamm М = 20000 × 0,024 = 480 kg/år.
5. Kväveoxider М = 20000 × 0,31 = 6200 kg/år.
6. Koloxider М = 20000 × 0,3 = 6000 kg/år.
II. Beräkning av betalning för förorening av miljöskyddssystemet.
1. Etylalkohol: M N = 21 t / år, M F = 20,913 t / år Þ P = C N × M f = 0,4 × 20,913 = 8,365 rubel.
2. Ättiksyra: M N \u003d 1,5 t / år, M L \u003d 2,6 t / år, M F \u003d 2,99 t / år 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 rubel.
3. Ättikaldehyd: M H \u003d 1 t / år, M F \u003d 0,8 t / år Þ P \u003d CH × M F \u003d 68 × 0,8 \u003d 54,4 rubel.
4. Mjöldamm: M N = 0,5 t/år, M F = 0,48 t/år Þ P = C N × M F = 13,7 × 0,48 = 6,576 rubel.
5. Kväveoxid: M N = 6,2 t / år, M F = 6,2 t / år Þ P = C N × M F = 35 × 6,2 = 217 rubel.
6. Koloxid: М Н = 6 t/år, М Ф = 6 t/år Þ
P \u003d C N × M F \u003d 0,6 × 6 \u003d 3,6 rubel.
Koefficienten med hänsyn till miljöfaktorer för den centrala regionen i Ryska federationen = 1,9 för atmosfärisk luft, för staden är koefficienten 1,2.
åP \u003d 876.191 1.9 1.2 \u003d 1997.72 rubel
KONTROLLUPPGIFTER.
Övning 1
| alternativnummer | Pannhusets produktivitet F om, MJ/h | Källhöjd H, m | Mundiameter D, m | Bakgrundskoncentration av 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 |
Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan
Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.
Värd på http://www.allbest.ru/
Ministeriet för utbildning och vetenskap i Ryska federationen
Federal State Budgetary Education Institute
högre yrkesutbildning
"Don State Technical University" (DSTU)
Sätt och medel för att skydda atmosfären och bedöma deras effektivitet
Genomförde:
student i MTS-gruppen ÄR 121
Kolemasova A.S.
Rostov-on-Don
Introduktion
2. Mekanisk rening av gaser
Använda källor
Introduktion
Atmosfären kännetecknas av extremt hög dynamik, på grund av både den snabba rörelsen av luftmassor i laterala och vertikala riktningar och höga hastigheter, en mängd olika fysiska och kemiska reaktioner som förekommer i den. Atmosfären ses som en enorm "kemisk kittel", som påverkas av många och varierande antropogena och naturliga faktorer. Gaser och aerosoler som släpps ut i atmosfären är mycket reaktiva. Damm och sot som genereras vid förbränning av bränsle absorberar skogsbränder tungmetaller och radionuklider och kan, när de avsätts på ytan, förorena stora områden och komma in i människokroppen genom andningsorganen.
Luftföroreningar är direkt eller indirekt införande av något ämne i den i en sådan mängd som påverkar kvaliteten och sammansättningen av utomhusluften, skadar människor, levande och livlös natur, ekosystem, byggmaterial, naturresurser - hela miljön.
Rening av luft från föroreningar.
För att skydda atmosfären från negativ antropogen påverkan används följande åtgärder:
Ekologisering av tekniska processer;
Rening av gasutsläpp från skadliga föroreningar;
Avledning av gasformiga utsläpp i atmosfären;
Arrangemang av sanitära skyddszoner, arkitektoniska och planmässiga lösningar.
Avfallsfri och lågavfallsteknik.
Ekologisering av tekniska processer är skapandet av slutna tekniska kretslopp, avfallsfria och lågavfallsteknologier som utesluter skadliga föroreningar från att komma in i atmosfären.
Det mest pålitliga och mest ekonomiska sättet att skydda biosfären från skadliga gasutsläpp är övergången till avfallsfri produktion, eller avfallsfri teknik. Termen "wasteless technology" föreslogs först av akademiker N.N. Semenov. Det innebär skapandet av optimala tekniska system med slutna material- och energiflöden. Sådan produktion bör inte ha avloppsvatten, skadliga utsläpp till atmosfären och fast avfall, och bör inte förbruka vatten från naturliga reservoarer. Det vill säga, de förstår principen om branschers organisation och funktion, med rationell användning av alla komponenter i råvaror och energi i ett slutet kretslopp: (primära råvaror - produktion - konsumtion - sekundära råvaror).
Naturligtvis är begreppet "icke-avfallsproduktion" något godtyckligt; detta är en idealisk produktionsmodell, eftersom det under verkliga förhållanden är omöjligt att helt eliminera avfall och bli av med produktionens påverkan på miljön. Mer exakt bör sådana system kallas lågavfallssystem, vilket ger minimala utsläpp, där skadorna på naturliga ekosystem blir minimala. Lågavfallsteknik är ett mellansteg i skapandet av avfallsfri produktion.
1. Utveckling av icke-avfallsteknik
För närvarande har flera huvudriktningar för skyddet av biosfären identifierats, vilket i slutändan leder till skapandet av avfallsfri teknik:
1) utveckling och implementering av i grunden nya tekniska processer och system som fungerar i ett slutet kretslopp, vilket gör det möjligt att utesluta bildandet av huvudmängden avfall;
2) bearbetning av produktions- och konsumtionsavfall som sekundära råvaror;
3) skapandet av territoriellt-industriella komplex med en sluten struktur av materialflöden av råvaror och avfall inom komplexet.
Vikten av ett ekonomiskt och rationellt utnyttjande av naturresurser kräver ingen motivering. Behovet av råvaror växer ständigt i världen, vars produktion blir dyrare och dyrare. Eftersom det är ett tvärsektoriellt problem kräver utvecklingen av lågavfalls- och avfallsfri teknik och rationell användning av sekundära resurser tvärsektoriella beslut.
Utvecklingen och implementeringen av i grunden nya tekniska processer och system som fungerar i en sluten cykel, vilket gör det möjligt att utesluta bildandet av huvudmängden avfall, är huvudriktningen för tekniska framsteg.
Rening av gasutsläpp från skadliga föroreningar
Gasutsläpp klassificeras enligt organisationen av avlägsnande och kontroll - i organiserade och oorganiserade, enligt temperatur i uppvärmd och kall.
Ett organiserat industriutsläpp är ett utsläpp som kommer in i atmosfären genom specialbyggda gaskanaler, luftkanaler, rör.
Oorganiserat avser industriella utsläpp som kommer ut i atmosfären i form av icke-riktade gasflöden till följd av läckage av utrustning. Avsaknad eller otillfredsställande funktion av gassugutrustning på platserna för lastning, lossning och lagring av produkten.
För att minska luftföroreningarna från industriella utsläpp används gasreningssystem. Rening av gaser avser separationen från gas eller omvandlingen till ett ofarligt tillstånd av en förorening som kommer från en industriell källa.
2. Mekanisk rening av gaser
Det inkluderar torra och våta metoder.
Rening av gaser i torra mekaniska dammsamlare.
Torra mekaniska dammsamlare inkluderar anordningar som använder olika avsättningsmekanismer: gravitation (dammavsättningskammare), tröghet (kammare där damm avsätts som ett resultat av en förändring i gasflödets riktning eller installation av ett hinder i dess väg) och centrifugal.
Gravitationssedimentering baseras på sedimentering av suspenderade partiklar under inverkan av gravitationen när en dammig gas rör sig med låg hastighet utan att ändra flödesriktningen. Processen utförs i sedimenteringsgaskanaler och stoftsedimenteringskammare (Fig. 1). För att minska höjden på partiklar som sedimenterar i sedimenteringskamrarna, installeras ett flertal horisontella hyllor på ett avstånd av 40-100 mm, vilket bryter gasflödet i platta strålar. Gravitationssedimentering är endast effektiv för stora partiklar med en diameter på mer än 50-100 mikron, och reningsgraden är inte högre än 40-50%. Metoden är endast lämplig för preliminär, grov rening av gaser.
Dammavsättningskammare (Fig. 1). Sedimenteringen av partiklar suspenderade i gasflödet i stoftavsättningskamrarna sker under inverkan av gravitationen. De enklaste utformningarna av apparater av denna typ är sedimenteringsgaskanaler, ibland försedda med vertikala bafflar för bättre sedimentering av fasta partiklar. Dammavsättningskammare med flera hyllplan används ofta för att rengöra heta ugnsgaser.
Dammavsättningskammaren består av: 1 - inloppsrör; 2 - utloppsrör; 3 - kropp; 4 - behållare av suspenderade partiklar.
Tröghetssedimentering baseras på suspenderade partiklars tendens att behålla sin ursprungliga rörelseriktning när gasflödets riktning ändras. Bland tröghetsanordningarna används oftast dammsamlare med ett stort antal slitsar (lameller). Gaserna dammas av, lämnar genom sprickorna och ändrar rörelseriktningen, gashastigheten vid inloppet till apparaten är 10-15 m/s. Apparatens hydrauliska motstånd är 100-400 Pa (10-40 mm vattenpelare). Dammpartiklar med 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.
Dessa enheter är lätta att tillverka och använda, de används ofta inom industrin. Men fångsteffektiviteten är inte alltid tillräcklig.
Centrifugalmetoder för gasrening är baserade på verkan av centrifugalkraft som uppstår från rotationen av gasströmmen som renas i reningsapparaten eller från rotationen av delar av själva apparaten. Cykloner (fig. 2) av olika slag används som centrifugaldammrenare: battericykloner, roterande dammsamlare (rotokloner) etc. Cykloner används oftast inom industrin för avsättning av fasta aerosoler. Cykloner kännetecknas av hög gasproduktivitet, enkel design och pålitlig drift. Graden av dammavlägsnande beror på partiklarnas storlek. För cykloner med hög produktivitet, i synnerhet battericykloner (med en kapacitet på mer än 20 000 m 3 /h), är reningsgraden cirka 90 % med en partikeldiameter d > 30 μm. För partiklar med d = 5–30 µm reduceras reningsgraden till 80 % och för d == 2–5 µm är den mindre än 40 %.
atmosfär industriavfall rengöring
På fig. 2, införs luft tangentiellt i inloppsröret (4) till cyklonen, som är en virvlande apparat. Det roterande flödet som bildas här sjunker längs det ringformade utrymmet som bildas av den cylindriska delen av cyklonen (3) och avgasröret (5) in i dess koniska del (2), och fortsätter sedan att rotera och lämnar cyklonen genom avgasröret . (1) - dammutlopp.
Aerodynamiska krafter böjer partiklarnas bana. Under den roterande nedåtgående rörelsen av det dammiga flödet når dammpartiklar cylinderns inre yta och separeras från flödet. Under påverkan av tyngdkraften och flödets medbringande verkan, sjunker de separerade partiklarna och passerar genom dammutloppet in i tratten.
En högre grad av luftrening från damm jämfört med en torr cyklon kan erhållas i dammuppsamlare av våttyp (fig. 3), i vilka damm fångas upp som ett resultat av kontakt mellan partiklar och en vätande vätska. Denna kontakt kan utföras på fuktade väggar som flödar av luft, på droppar eller på den fria vattenytan.
På fig. 3 visar en vattenfilmscyklon. Dammig luft tillförs tangentiellt genom luftkanalen (5) till den nedre delen av apparaten med en hastighet av 15-21 m/s. Det virvlande luftflödet, som rör sig uppåt, möter en film av vatten som strömmar nedför cylinderns yta (2). Den renade luften släpps ut från den övre delen av apparaten (4) även tangentiellt i luftflödets rotationsriktning. Vattenfilmscyklonen har inte ett avgasrör som är karakteristiskt för torra cykloner, vilket gör det möjligt att minska diametern på dess cylindriska del.
Cyklonens inre yta sköljs kontinuerligt med vatten från munstycken (3) placerade runt omkretsen. Vattenfilmen på cyklonens inre yta måste vara kontinuerlig, så munstyckena är installerade så att vattenstrålarna riktas tangentiellt mot cylinderns yta i luftflödets rotationsriktning. Dammet som fångas upp av vattenfilmen strömmar tillsammans med vatten in i den koniska delen av cyklonen och avlägsnas genom grenröret (1) nedsänkt i sumpens vatten. Det sedimenterade vattnet matas återigen in i cyklonen. Lufthastigheten vid cykloninloppet är 15-20 m/s. Effektiviteten för cykloner med vattenfilm är 88-89% för damm med en partikelstorlek på upp till 5 mikron och 95-100% för damm med större partiklar.
Andra typer av centrifugaldammuppsamlare är rotoklon (fig. 4) och skrubber (fig. 5).
Cyklonanordningar är vanligast i industrin, eftersom de inte har några rörliga delar i enheten och hög tillförlitlighet vid gastemperaturer upp till 500 0 C, torrdammuppsamling, nästan konstant hydrauliskt motstånd hos enheten, enkel tillverkning, hög reningsgrad .
Ris. 4 - Gasskrubber med centralt stuprör: 1 - inloppsrör; 2 - behållare med vätska; 3 - munstycke
Den dammiga gasen kommer in genom det centrala röret, träffar vätskans yta med hög hastighet och, vridning 180°, avlägsnas från apparaten. Dammpartiklar tränger in i vätskan vid stöten och släpps periodiskt eller kontinuerligt ut från apparaten i form av slam.
Nackdelar: högt hydrauliskt motstånd 1250-1500 Pa, dålig fångst av partiklar mindre än 5 mikron.
Ihåliga munstycksskrubbers är runda eller rektangulära kolonner där kontakt skapas mellan gaser och vätskedroppar som sprutas av munstycken. Enligt rörelseriktningen för gaser och vätskor delas ihåliga skrubbers in i motström, direktflöde och med tvärgående vätsketillförsel. Vid våt avdammning används vanligtvis apparater med motriktad rörelse av gaser och vätskor, mer sällan med en tvärgående tillförsel av vätska. Enkelflödes ihåliga skrubbers används i stor utsträckning vid evaporativ kylning av gaser.
I en motströmsskrubber (fig. 5.) faller droppar från munstyckena mot det dammiga gasflödet. Dropparna måste vara tillräckligt stora för att inte föras bort av gasflödet, vars hastighet vanligtvis är vg = 0,61,2 m/s. Därför installeras vanligtvis grova sprutmunstycken i gasskrubbers som arbetar vid ett tryck på 0,3-0,4 MPa. Vid gashastigheter över 5 m/s måste en droppavskiljare installeras efter gasskrubbern.
Ris. 5 - Skrubber för ihåliga munstycken: 1 - hus; 2 - gasdistributionsnät; 3 - munstycken
Apparatens höjd är vanligtvis 2,5 gånger dess diameter (H = 2,5D). Munstycken installeras i apparaten i en eller flera sektioner: ibland i rader (upp till 14-16 i tvärsnitt), ibland endast längs apparatens axel. Munstyckssprayen kan riktas vertikalt från topp till botten eller i någon vinkel till horisontalplanet. När munstyckena är placerade i flera nivåer är en kombinerad installation av finfördelare möjlig: en del av facklarna riktas längs rökgaserna, den andra delen - i motsatt riktning. För en bättre fördelning av gaser över apparatens tvärsnitt är ett gasfördelningsgaller installerat i den nedre delen av skrubbern.
Scrubbers med ihåliga strålar används i stor utsträckning för borttagning av grovt damm, samt för gaskylning och luftkonditionering. Vätskans specifika flödeshastighet är låg - från 0,5 till 8 l/m 3 renad gas.
Filter används också för att rena gaser. Filtrering baseras på att den renade gasen passerar genom olika filtermaterial. Filtreringsbafflar består av fibrösa eller granulära element och är konventionellt indelade i följande typer.
Flexibla porösa skiljeväggar - tygmaterial gjorda av naturliga, syntetiska eller mineraliska fibrer, icke-vävda fibermaterial (filt, papper, kartong) cellulära ark (skumgummi, polyuretanskum, membranfilter).
Filtrering är en mycket vanlig teknik för fingasrening. Dess fördelar är den förhållandevis låga kostnaden för utrustning (med undantag för metall-keramiska filter) och den höga effektiviteten av finreningen. Nackdelar med filtrering högt hydrauliskt motstånd och snabb igensättning av filtermaterialet med damm.
3. Rening av utsläpp av gasformiga ämnen, industriföretag
För närvarande, när den avfallsfria tekniken är i sin linda och det ännu inte finns några helt avfallsfria företag, är huvuduppgiften för gasrening att bringa innehållet av giftiga föroreningar i gasföroreningar till de högsta tillåtna koncentrationerna (MPC) som fastställts av sanitära standarder.
Industriella metoder för rening av gasutsläpp från gasformiga och ångformiga giftiga föroreningar kan delas in i fem huvudgrupper:
1. Absorptionsmetod - består i absorption av enskilda komponenter i en gasblandning av en absorbent (absorberare), som är en vätska.
Absorbenter som används inom industrin utvärderas enligt följande indikatorer:
1) absorptionsförmåga, dvs. lösligheten av den extraherade komponenten i absorbatorn beroende på temperatur och tryck;
2) selektivitet, kännetecknad av förhållandet mellan lösligheterna för de separerade gaserna och deras absorptionshastigheter;
3) minsta ångtryck för att undvika kontaminering av den renade gasen med absorberande ångor;
4) billighet;
5) ingen frätande effekt på utrustningen.
Vatten, lösningar av ammoniak, kaustik- och karbonat-alkalier, mangansalter, etanolaminer, oljor, suspensioner av kalciumhydroxid, mangan- och magnesiumoxider, magnesiumsulfat etc. används som absorbenter, till exempel för att rena gaser från ammoniak, väteklorid och vätefluorid som ett absorberande vatten används, för att fånga upp vattenånga - svavelsyra, för att fånga in aromatiska kolväten - oljor.
Absorptionsrengöring är en kontinuerlig och, som regel, cyklisk process, eftersom absorptionen av föroreningar vanligtvis åtföljs av regenerering av absorptionslösningen och dess återgång i början av rengöringscykeln. Under fysisk absorption utförs regenereringen av absorbenten genom uppvärmning och sänkning av trycket, vilket resulterar i att den absorberade gasformiga blandningen desorberas och koncentreras.
För att implementera rengöringsprocessen används absorbatorer av olika design (film, packad, rörformig, etc.). Den vanligaste packade skrubbern används för att rena gaser från svaveldioxid, vätesulfid, väteklorid, klor, kolmonoxid och dioxid, fenoler etc. I packade skrubbers är hastigheten för massöverföringsprocesser låg på grund av den lågintensiva hydrodynamiska regimen hos dessa reaktorer som arbetar med en gashastighet på 0,02–0,7 m/s. Volymerna av apparaterna är därför stora och installationerna krångliga.
Ris. 6 - Packad skrubber med tvärgående bevattning: 1 - kropp; 2 - munstycken; 3 - bevattningsanordning; 4 - stödgaller; 5 - munstycke; 6 - slamsamlare
Absorptionsmetoder kännetecknas av processens kontinuitet och mångsidighet, ekonomi och förmågan att utvinna stora mängder föroreningar från gaser. Nackdelen med denna metod är att packade skrubbrar, bubblande och till och med skumapparater ger en tillräckligt hög grad av extraktion av skadliga föroreningar (upp till MPC) och fullständig regenerering av absorbatorer endast med ett stort antal reningssteg. Därför är flödesscheman för våtbehandling vanligtvis komplexa, flerstegs, och behandlingsreaktorer (särskilt skrubbrar) har stora volymer.
Varje process för våtabsorptionsrening av avgaser från gasformiga och ångformiga föroreningar är lämplig endast om den är cyklisk och avfallsfri. Men cykliska våtrengöringssystem är konkurrenskraftiga endast när de kombineras med dammrening och gaskylning.
2. Kemisorptionsmetod - baserad på absorption av gaser och ångor av fasta och flytande absorbatorer, vilket resulterar i bildning av lågflyktiga och låglösliga föreningar. De flesta reningsprocesser för kemisorptionsgas är reversibla; När temperaturen på absorptionslösningen stiger, sönderdelas de kemiska föreningar som bildas under kemisorptionen med regenereringen av de aktiva komponenterna i absorptionslösningen och med desorptionen av blandningen som absorberas från gasen. Denna teknik ligger till grund för regenereringen av kemisorbenter i cykliska gasreningssystem. Kemisorption är speciellt användbar för finrening av gaser vid en relativt låg initial föroreningskoncentration.
3. Adsorptionsmetoden är baserad på infångning av skadliga gasföroreningar av ytan av fasta ämnen, mycket porösa material med en utvecklad specifik yta.
Adsorptionsmetoder används för olika tekniska ändamål - separation av gas-ångblandningar i komponenter med separation av fraktioner, gastorkning och för sanitär rengöring av gasavgaser. På senare tid har adsorptionsmetoder kommit i förgrunden som ett pålitligt sätt att skydda atmosfären från giftiga gasformiga ämnen, vilket ger möjlighet att koncentrera och utnyttja dessa ämnen.
Industriella adsorbenter som oftast används vid gasrening är aktivt kol, kiselgel, alumogel, naturliga och syntetiska zeoliter (molekylsilar). Huvudkraven för industriella sorbenter är hög absorptionsförmåga, verkningsselektivitet (selektivitet), termisk stabilitet, lång livslängd utan att förändra ytans struktur och egenskaper samt möjligheten till enkel regenerering. Oftast används aktivt kol för sanitär gasrening på grund av dess höga absorptionsförmåga och lätta regenerering. Olika utformningar av adsorbenter är kända (vertikala, används vid låga flödeshastigheter, horisontella, vid höga flödeshastigheter, ringformiga). Gasrening utförs genom fasta adsorberande skikt och rörliga skikt. Den renade gasen passerar genom adsorbatorn med en hastighet av 0,05-0,3 m/s. Efter rengöring växlar adsorbatorn till regenerering. Adsorptionsanläggningen, som består av flera reaktorer, är i allmänhet i drift kontinuerligt, eftersom vissa reaktorer samtidigt befinner sig i reningsstadiet, medan andra befinner sig i stadiet av regenerering, kylning etc. Regenerering sker genom uppvärmning av t.ex. genom att förbränna organiska ämnen, genom att leda levande eller överhettad ånga, luft, inert gas (kväve). Ibland ersätts ett adsorbent som har förlorat aktivitet (skyddat av damm, harts) helt.
De mest lovande är kontinuerliga cykliska processer av adsorptionsgasrening i reaktorer med en rörlig eller suspenderad adsorbentbädd, som kännetecknas av höga gasflödeshastigheter (en storleksordning högre än i periodiska reaktorer), hög gasproduktivitet och arbetsintensitet.
Allmänna fördelar med metoder för rening av adsorptionsgas:
1) djuprening av gaser från giftiga föroreningar;
2) den relativa lättheten att regenerera dessa föroreningar med deras omvandling till en kommersiell produkt eller återgång till produktion; sålunda implementeras principen om slöseri med teknik. Adsorptionsmetoden är särskilt rationell för att avlägsna giftiga föroreningar (organiska föreningar, kvicksilverånga etc.) som finns i låga koncentrationer, d.v.s. som det sista steget av sanitär rengöring av avgaser.
Nackdelarna med de flesta adsorptionsanläggningar är periodicitet.
4. Metod för katalytisk oxidation - baserad på avlägsnande av föroreningar från den renade gasen i närvaro av katalysatorer.
Katalysatorernas verkan manifesteras i den mellanliggande kemiska interaktionen mellan katalysatorn och reaktanterna, vilket resulterar i bildningen av mellanliggande föreningar.
Metaller och deras föreningar (oxider av koppar, mangan, etc.) används som katalysatorer Katalysatorer har formen av kulor, ringar eller annan form. Denna metod är särskilt allmänt använd för rening av avgaser. Som ett resultat av katalytiska reaktioner omvandlas föroreningar i gasen till andra föreningar, d.v.s. Till skillnad från de övervägda metoderna extraheras inte föroreningar från gasen, utan omvandlas till ofarliga föreningar, vars närvaro är acceptabel i avgaserna, eller till föreningar som lätt kan avlägsnas från gasströmmen. Om de resulterande ämnena ska avlägsnas krävs ytterligare operationer (till exempel extraktion med flytande eller fasta sorbenter).
Katalytiska metoder blir mer utbredda på grund av djupreningen av gaser från giftiga föroreningar (upp till 99,9%) vid relativt låga temperaturer och normalt tryck, såväl som vid mycket låga initiala koncentrationer av föroreningar. Katalytiska metoder gör det möjligt att utnyttja reaktionsvärmen, d.v.s. skapa energitekniksystem. Katalytiska reningsverk är lätta att använda och små i storlek.
Nackdelen med många katalytiska reningsprocesser är bildningen av nya ämnen som måste avlägsnas från gasen med andra metoder (absorption, adsorption), vilket komplicerar installationen och minskar den totala ekonomiska effekten.
5. Den termiska metoden är att rena gaser innan de släpps ut i atmosfären genom högtemperaturefterbränning.
Termiska metoder för att neutralisera gasutsläpp är tillämpliga vid höga koncentrationer av brännbara organiska föroreningar eller kolmonoxid. Den enklaste metoden, fackling, är möjlig när koncentrationen av brännbara föroreningar ligger nära den undre brandfarlighetsgränsen. I detta fall fungerar föroreningar som bränsle, processtemperaturen är 750-900°C och förbränningsvärmen från föroreningar kan utnyttjas.
När koncentrationen av brännbara föroreningar är mindre än den undre brandfarlighetsgränsen är det nödvändigt att tillföra lite värme utifrån. Oftast tillförs värme genom tillsats av brännbar gas och dess förbränning i gasen som ska renas. Brännbara gaser passerar genom värmeåtervinningssystemet och släpps ut i atmosfären.
Sådana energitekniska system används vid ett tillräckligt högt innehåll av brännbara föroreningar, annars ökar förbrukningen av den tillsatta brännbara gasen.
Använda källor
1. Ryska federationens ekologiska doktrin. Officiell webbplats för Rysslands statliga miljöskyddstjänst - eco-net/
2. Vnukov A.K., Skydda atmosfären från utsläpp från energianläggningar. Handbook, M.: Energoatomizdat, 2001
Hosted på Allbest.ru
...Liknande dokument
Utformning av ett hårdvarutekniskt system för att skydda atmosfären från industriella utsläpp. Ekologiskt underbyggande av accepterade tekniska beslut. Skydd av den naturliga miljön från antropogen påverkan. Kvantitativa egenskaper för utsläpp.
avhandling, tillagd 2016-04-17
Överhettning av icke-flyktiga ämnen. Fysiska belägg för uppnåbara överhettningar. Termodynamisk stabilitet hos materiens metastabila tillstånd. Schema för installation av kontakt termisk analys och registrator. Nackdelar med de viktigaste metoderna för rengöring av atmosfären.
abstrakt, tillagt 2011-08-11
Kort beskrivning av luftreningsteknik. Tillämpning och egenskaper hos adsorptionsmetoden för att skydda atmosfären. Adsorptionskolfilter. Rening från svavelhaltiga föreningar. Adsorptionsregenerering av luftreningssystem "ARS-aero".
terminsuppsats, tillagd 2010-10-26
Grundläggande begrepp och definitioner av dammuppsamlingsprocesser. Gravitations- och tröghetsmetoder för kemtvätt av gaser och luft från damm. Våta dammsamlare. Vissa tekniska utvecklingar. Dammuppsamlare baserad på centrifugal- och tröghetsseparation.
terminsuppsats, tillagd 2009-12-27
Avfallsfri och lågavfallsteknik. Rening av gasutsläpp från skadliga föroreningar. Rening av gaser i torra mekaniska dammsamlare. Industriella metoder för rening av gasutsläpp från ångformiga giftiga föroreningar. Metod för kemisorption och adsorption.
kontrollarbete, tillagt 2010-06-12
Atmosfärens struktur och sammansättning. Luftförorening. Atmosfärens kvalitet och egenskaperna hos dess förorening. De viktigaste kemiska föroreningarna som förorenar atmosfären. Metoder och medel för att skydda atmosfären. Klassificering av luftreningssystem och deras parametrar.
abstrakt, tillagt 2006-11-09
Motorn som en källa till atmosfärisk förorening, en egenskap av toxiciteten hos dess avgaser. Fysiska och kemiska grunder för rening av avgaser från skadliga komponenter. Bedömning av fartygsdriftens negativa påverkan på miljön.
terminsuppsats, tillagd 2012-04-30
Egenskaper för utsläpp i en träbearbetningsverkstad under slipning: luft-, vatten- och markföroreningar. Typer av slipmaskiner. Val av emissionsreningsmetod. Fast avfallshantering. Hårdvara och teknisk design av atmosfärsskyddssystemet.
terminsuppsats, tillagd 2015-02-27
Användningen av tekniska medel för rökgasrening som huvudåtgärd för att skydda atmosfären. Moderna metoder för utveckling av tekniska medel och tekniska processer för gasrening i en Venturi-skrubber. Beräkningar av designparametrar.
terminsuppsats, tillagd 2012-01-02
Inverkan på atmosfären. Fånga upp fasta ämnen från rökgaserna från värmekraftverk. Anvisningar för skydd av atmosfären. De viktigaste prestandaindikatorerna för askuppsamlaren. Grundprincipen för driften av den elektrostatiska avskiljaren. Beräkning av battericyklonen. Utsläpp av aska och rengöring från dem.
Utsläppskrav. Medel för skydd av atmosfären bör begränsa förekomsten av skadliga ämnen i luften i den mänskliga miljön till en nivå som inte överstiger MPC. I alla fall tillståndet
C+c f £ MPC (6,2)
för varje skadligt ämne (c - bakgrundskoncentration), och i närvaro av flera skadliga ämnen med enkelriktad verkan - tillstånd (3.1). Överensstämmelse med dessa krav uppnås genom lokalisering av skadliga ämnen på platsen för deras bildande, avlägsnande från rummet eller utrustningen och spridning i atmosfären. Om samtidigt koncentrationen av skadliga ämnen i atmosfären överstiger MPC, rensas utsläppen från skadliga ämnen i rengöringsanordningarna installerade i avgassystemet. De vanligaste är ventilations-, teknologi- och transportavgassystem.
Ris. 6.2. System för användning av atmosfäriskt skydd innebär:
/- källa till giftiga ämnen; 2- anordning för lokalisering av giftiga ämnen (lokalt sug); 3- rengöringsapparater; 4- en anordning för att ta luft från atmosfären; 5- emissionsavledningsrör; 6- anordning (fläkt) för att tillföra luft för att späda ut emissioner
I praktiken implementeras följande alternativ för att skydda atmosfärisk luft:
Avlägsnande av giftiga ämnen från lokalerna genom allmän ventilation;
Lokalisering av giftiga ämnen i zonen för deras bildning genom lokal ventilation, rening av förorenad luft i speciella anordningar och dess återföring till produktions- eller hushållslokaler, om luften efter rengöring i enheten uppfyller de lagstadgade kraven för tilluft (Fig. 6.2) a);
Lokalisering av giftiga ämnen i zonen där de bildas genom lokal ventilation, rening av förorenad luft i speciella anordningar, utsläpp och spridning i atmosfären (Fig. 6.2, b) );
Rening av tekniska gasutsläpp i speciella anordningar, utsläpp och spridning i atmosfären; i vissa fall späds avgaserna ut med atmosfärisk luft innan de släpps ut (fig. 6.2, c);
Rening av avgaser från kraftverk, till exempel förbränningsmotorer i specialenheter, och utsläpp till atmosfären eller produktionsområdet (gruvor, stenbrott, lagringsanläggningar etc.) (Fig. 6.2, d).
För att följa MPC för skadliga ämnen i den atmosfäriska luften i befolkade områden, fastställs det maximala tillåtna utsläppet (MAE) av skadliga ämnen från avgasventilationssystem, olika tekniska och kraftverk. De maximalt tillåtna utsläppen från gasturbinmotorer från civila flygplan bestäms av GOST 17.2.2.04-86, utsläpp från fordon med förbränningsmotorer-GOST 17.2.2.03-87 och ett antal andra.
I enlighet med kraven i GOST 17.2.3.02-78, för varje designat och drivande industriföretag, fastställs MPE för skadliga ämnen i atmosfären, förutsatt att utsläpp av skadliga ämnen från denna källa i kombination med andra källor (med hänsyn tagen till utsikterna för deras utveckling) kommer inte att skapa en Rizem-koncentration som överstiger MPC.
Förlust av utsläpp i atmosfären. Processgaser och ventilationsluft, efter att ha lämnat rör eller ventilationsanordningar, följer lagarna för turbulent diffusion. På fig. 6.3 visar fördelningen av koncentrationen av skadliga ämnen i atmosfären under facklan från en organiserad högemissionskälla. När du rör dig bort från röret i riktning mot spridningen av industriella utsläpp, kan tre zoner av luftföroreningar konventionellt särskiljas:
blossöverföring B, kännetecknas av en relativt låg halt av skadliga ämnen i atmosfärens ytskikt;
rök PÅ med maximalt innehåll av skadliga ämnen och en gradvis minskning av föroreningsnivån G. Rökzonen är den farligaste för befolkningen och bör uteslutas från bostadsbebyggelse. Dimensionerna för denna zon, beroende på meteorologiska förhållanden, ligger inom 10 ... 49 rörhöjder.
Den maximala koncentrationen av föroreningar i ytzonen är direkt proportionell mot källans produktivitet och omvänt proportionell mot kvadraten på dess höjd över marken. Ökningen av heta jetstrålar beror nästan helt på den flytande kraften hos gaser som har en högre temperatur än den omgivande luften. En ökning av temperatur och rörelsemängd hos de utsläppta gaserna leder till en ökning av lyftkraften och en minskning av deras ytkoncentration.
Ris. 6.3. Fördelningen av koncentrationen av skadliga ämnen i
atmosfär nära jordens yta från en organiserad hög
utsläppskälla:
A - zon med oorganiserad förorening; B - flare överföringszon; AT - rökzon; G - gradvis minskningszon
Fördelningen av gasformiga föroreningar och dammpartiklar med en diameter på mindre än 10 μm, som har en obetydlig sedimenteringshastighet, följer allmänna lagar. För större partiklar bryts detta mönster, eftersom hastigheten på deras sedimentering under inverkan av gravitationen ökar. Eftersom stora partiklar tenderar att lättare fångas upp under avdammning än små partiklar, finns mycket små partiklar kvar i utsläppen; deras spridning i atmosfären beräknas på samma sätt som gasformiga utsläpp.
Beroende på platsen och organisationen av utsläppen delas luftföroreningskällor in i skuggade och icke-skuggade, linjära och punktkällor. Punktkällor används när den borttagna föroreningen är koncentrerad till ett ställe. Dessa inkluderar avgasrör, schakt, takfläktar och andra källor. De skadliga ämnen som avges från dem vid spridningen överlappar inte varandra på ett avstånd av två byggnadshöjder (på lovartsidan). Linjära källor har en betydande utsträckning i riktningen vinkelrät mot vinden. Dessa är luftningsljus, öppna fönster, tätt placerade avgasschakt och takfläktar.
Oskuggade eller höga fjädrar är löst placerade i en deformerad vindström. Dessa inkluderar höga rör, såväl som punktkällor som tar bort föroreningar till en höjd som överstiger 2,5 N zd. Skuggade eller låga källor är belägna i området för bakvatten eller aerodynamisk skugga som bildas på byggnaden eller bakom den (som ett resultat av att vinden blåser den) på en höjd h £ , 2,5 N zd.
Huvuddokumentet som reglerar beräkningen av spridning och bestämning av ytkoncentrationer av utsläpp från industriföretag är "Metodologin för beräkning av koncentrationerna i den atmosfäriska luften av skadliga ämnen som ingår i utsläpp från företag OND-86". Denna teknik gör det möjligt att lösa problemen med att bestämma MPE vid avledning genom en enda oskuggad skorsten, vid utkastning genom en låg skuggad skorsten och vid utkastning genom en lykta från tillståndet att säkerställa MPC i ytluftskiktet.
Vid bestämning av största tillåtna fel för en förorening från en beräknad källa är det nödvändigt att ta hänsyn till dess koncentration c f i atmosfären, på grund av utsläpp från andra källor. För fallet med bortledning av uppvärmda utsläpp genom ett enda oskuggat rör
var N- rörhöjd; F- volymen av den förbrukade gas-luftblandningen som kastas ut genom röret; ΔT är skillnaden mellan temperaturen för den avgivna gas-luftblandningen och temperaturen hos den omgivande atmosfäriska luften, lika med medeltemperaturen för den varmaste månaden kl. 13:00; MEN - en koefficient som beror på atmosfärens temperaturgradient och bestämmer villkoren för vertikal och horisontell spridning av skadliga ämnen; K F- koefficient med hänsyn till sedimenteringshastigheten för suspenderade partiklar av utsläppen i atmosfären; m och n är dimensionslösa koefficienter som tar hänsyn till villkoren för utloppet av gas-luftblandningen från rörets mynning.
Utrustning för utsläppsbehandling. I de fall där verkliga utsläpp överstiger de högsta tillåtna värdena är det nödvändigt att använda anordningar för att rena gaser från föroreningar i utsläppssystemet.
Enheter för rengöring av ventilation och tekniska utsläpp till atmosfären är indelade i: dammsamlare (torr, elektrisk, filter, våt); dimavskiljare (låg och hög hastighet); anordningar för att fånga upp ångor och gaser (absorption, kemisorption, adsorption och neutralisatorer); flerstegsrengöringsanordningar (damm- och gasfällor, dimma och fasta föroreningar, dammfällor i flera steg). Deras arbete kännetecknas av ett antal parametrar. De viktigaste är rengöringseffektivitet, hydrauliskt motstånd och energiförbrukning.
Rengöringseffektivitet
där C in och C ut är masskoncentrationerna av föroreningar i gasen före och efter apparaten.
I vissa fall, för damm, används konceptet fraktionerad rengöringseffektivitet.
där C in i och C in i är masskoncentrationerna av den i:te fraktionen av damm före och efter stoftuppsamlaren.
För att bedöma effektiviteten av rengöringsprocessen används också ämnens genombrottskoefficient Till genom rengöringsmaskinen:
Som följer av formlerna (6.4) och (6.5), är genombrottskoefficienten och rengöringseffektiviteten relaterade av relationen K = 1 - h|.
Det hydrauliska motståndet för rengöringsapparaten Ap bestäms som skillnaden i trycken för gasflödet vid inloppet av apparaten p in och utlopp p ur den. Värdet på Δp hittas experimentellt eller beräknas med formeln
där ς - koefficient för anordningens hydrauliska motstånd; ρ och W - gasens densitet och hastighet i apparatens designsektion.
Om under rengöringsprocessen det hydrauliska motståndet hos apparaten ändras (vanligtvis ökar), är det nödvändigt att reglera dess initiala Δp-start och slutvärde Δp-slut. När Δр = Δр con har nåtts måste rengöringsprocessen stoppas och regenerering (rengöring) av enheten bör utföras. Den senare omständigheten är av grundläggande betydelse för filter. För filter Δbright = (2...5)Δр initial
Kraft N gasrörelseexciterare bestäms av hydrauliskt motstånd och volymetriskt flöde F renad gas
var k- effektfaktor, vanligtvis k= 1,1...1,15; h m - effektiviteten av kraftöverföringen från elmotorn till fläkten; vanligtvis h m = 0,92 ... 0,95; h a - fläkteffektivitet; vanligtvis h a \u003d 0,65 ... 0,8.
Utbredd användning för rening av gaser från mottagna partiklar torra dammsamlare- cykloner (fig. 6.4) av olika slag. Gasflödet införs i cyklonen genom röret 2 tangentiellt mot husets inre yta 1 och utför en rotations-translationsrörelse längs kroppen till bunkern 4. Under inverkan av centrifugalkraften bildar dammpartiklar ett dammlager på cyklonväggen, som tillsammans med en del av gasen kommer in i tratten. Avskiljningen av dammpartiklar från gasen som kommer in i tratten sker när gasflödet i tratten roteras 180°. Befriad från damm bildar gasflödet en virvel och lämnar tratten, vilket ger upphov till en gasvirvel som lämnar cyklonen genom utloppsröret 3. Tätheten hos tratten är nödvändig för normal drift av cyklonen. Om tratten inte är hermetisk, på grund av sugningen av vänlig luft, utförs damm med flödet genom utloppsröret.
Många problem med att rena gaser från damm löses framgångsrikt av cylindriska (TsN-11 TsN-15, TsN-24, TsP-2) och koniska (SK-Tsts 34, SK-TsN-34M och SDK-TsN-33) cykloner av NIIOGAZ. Cylindriska cykloner av NIIO-GAZ är designade för att fånga upp torrt damm från aspirationssystem. De rekommenderas att användas för förbehandling av gaser och installeras framför filter eller elektrostatiska filter.
De koniska cyklonerna av NIIOGAZ i SK-serien, designade för gasrening från sot, har en ökad effektivitet jämfört med cykloner av TsN-typ, vilket uppnås på grund av det större hydrauliska motståndet hos SK-seriens cykloner.
För att rena stora mängder gaser används battericykloner, bestående av ett stort antal cyklonelement installerade parallellt. Strukturellt är de kombinerade till en byggnad och har en gemensam gastillförsel och -utsläpp. Driftserfarenhet med battericykloner har visat att rengöringseffektiviteten för sådana cykloner är något lägre än effektiviteten för enskilda element på grund av flödet av gaser mellan cyklonelementen. Metoden för att beräkna cykloner ges i arbetet.
Ris. 6.4. Cyklondiagram
Elstädning(elektrostatiska avskiljare) - en av de mest avancerade typerna av gasrening från damm och dimpartiklar suspenderade i dem. Denna process är baserad på stötjoniseringen av gas i koronaurladdningszonen, överföringen av jonladdningen till föroreningspartiklar och avsättningen av de senare på uppsamlings- och koronaelektroderna. För detta används elektrofilter.
Aerosolpartiklar kommer in i zonen mellan corona 7 och nederbörden 2 elektroder (fig. 6.5), adsorberar joner på sin yta, erhåller en elektrisk laddning, och får därigenom en acceleration riktad mot elektroden med en laddning av motsatt tecken. Partikelladdningsprocessen beror på jonernas rörlighet, rörelsebanan och uppehållstiden för partiklarna i koronaladdningens zon. Med tanke på att rörligheten för negativa joner i luft och rökgaser är högre än positiva, tillverkas elektrostatiska filter vanligtvis med en korona med negativ polaritet. Laddningstiden för aerosolpartiklar är kort och mäts i bråkdelar av en sekund. Förflyttningen av laddade partiklar till uppsamlingselektroden sker under inverkan av aerodynamiska krafter och kraften av växelverkan mellan det elektriska fältet och partikelns laddning.
Ris. 6.5. Schema för det elektrostatiska filteret
Av stor betydelse för processen för dammavsättning på elektroder är det elektriska motståndet hos dammskikt. Beroende på storleken på det elektriska motståndet skiljer de:
1) damm med låg elektrisk resistivitet (< 10 4 Ом"см), которые при соприкосновении с электродом мгновенно теряют свой заряд и приобретают заряд, соответствующий знаку электрода, после чего между электродом и частицей возникает сила отталкивания, стремящаяся вернуть частицу в газовый поток; противодействует этой силе только сила адгезии, если она оказывается недостаточной, то резко снижается эффективность процесса очистки;
2) damm med elektrisk resistivitet från 10 4 till 10 10 Ohm-cm; de är väl avsatta på elektroderna och tas lätt bort från dem när de skakas;
3) damm med ett specifikt elektriskt motstånd på mer än 10 10 Ohm-cm; de är svårast att fånga i elektrostatiska filter, eftersom partiklar urladdas långsamt vid elektroderna, vilket till stor del förhindrar avsättning av nya partiklar.
Under verkliga förhållanden kan dammets elektriska resistivitet minskas genom att fukta den dammiga gasen.
Bestämning av effektiviteten för rengöring av dammig gas i elektrostatiska filter utförs vanligtvis enligt den tyska formeln:
var vi - hastigheten för en partikel i ett elektriskt fält, m/s;
F sp är den specifika ytan på uppsamlingselektroderna, lika med förhållandet mellan ytan på uppsamlingselementen och flödeshastigheten för de gaser som renas, m 2 s/m 3 . Av formel (6.7) följer att effektiviteten av gasrening beror på exponenten W e F sp:
| W e F slår | 3,0 | 3,7 | 3,9 | 4,6 |
| η | 0,95 | 0,975 | 0,98 | 0,99 |
Utformningen av elektrostatiska filter bestäms av sammansättningen och egenskaperna hos de gaser som renas, koncentrationen och egenskaperna hos suspenderade partiklar, parametrarna för gasflödet, den erforderliga reningseffektiviteten etc. Industrin använder flera typiska konstruktioner av torra och våta elektrostatiska filter som används för att behandla processemissioner (Fig. 6.6) .
Driftsegenskaperna hos elektrostatiska filter är mycket känsliga för förändringar i enhetligheten hos hastighetsfältet vid filterinloppet. För att uppnå hög reningseffektivitet är det nödvändigt att säkerställa en enhetlig gastillförsel till det elektrostatiska filteret genom att korrekt organisera tillförselgasvägen och använda distributionsgaller i inloppsdelen av det elektrostatiska filteret.
Ris. 6.7. Filterschema
För finrening av gaser från partiklar och droppande vätska används olika metoder. filter. Filtreringsprocessen består i att hålla kvar partiklar av föroreningar på porösa skiljeväggar när dispergerade media rör sig genom dem. Ett schematiskt diagram över filtreringsprocessen i en porös skiljevägg visas i fig. 6.7. Filtret är en kropp 1, separerade av en porös skiljevägg (filterelement) 2 i två hålrum. Förorenade gaser kommer in i filtret, som rengörs när de passerar genom filterelementet. Partiklar av föroreningar sedimenterar på inloppsdelen av den porösa skiljeväggen och hänger kvar i porerna och bildar ett lager på ytan av skiljeväggen 3. För nyanlända partiklar blir detta lager en del av filterväggen, vilket ökar filterrengöringseffektiviteten och tryckfallet över filterelementet. Avsättningen av partiklar på ytan av filterelementets porer sker som ett resultat av den kombinerade verkan av beröringseffekten, såväl som diffusion, tröghet och gravitation.
Klassificeringen av filter baseras på typen av filteravskiljning, filtrets utformning och dess syfte, finheten i rengöringen etc.
Beroende på typen av partition är filter: med granulära lager (fasta, fritt hällda granulära material, pseudo-fluidiserade lager); med flexibla porösa skiljeväggar (tyger, filtar, fibermattor, svampgummi, polyuretanskum, etc.); med halvstyva porösa skiljeväggar (stickade och vävda nät, pressade spiraler och spån, etc.); med styva porösa skiljeväggar (porös keramik, porös metall, etc.).
Påsfilter är de mest använda i branschen för kemtvätt av gasutsläpp (Fig. 6.8).
Våtgasskrubbrar - våta dammsamlare - används ofta, eftersom de kännetecknas av hög rengöringseffektivitet från fint damm med d h > 0,3 mikron, samt möjlighet att rensa damm från upphettade och explosiva gaser. Men våta dammsamlare har ett antal nackdelar som begränsar omfattningen av deras tillämpning: bildandet av slam under rengöringsprocessen, vilket kräver speciella system för dess bearbetning; avlägsnande av fukt i atmosfären och bildning av avlagringar i avgaskanalerna när gaserna kyls till daggpunktstemperaturen; behov Redigera cirkulationssystem för att tillföra vatten till dammsamlaren.
Ris. 6.8. Påsfilter:
1 - ärm; 2 - ram; 3 - utloppsrör;
4 - anordning för regenerering;
5- insugningsrör
Våtrengöringsanordningar fungerar enligt principen om avsättning av dammpartiklar på ytan av antingen droppar eller flytande filmer. Sedimenteringen av dammpartiklar på vätskan sker under inverkan av tröghetskrafter och Brownsk rörelse.
Ris. 6.9. Schema för en venturi scrubber
Bland våtrengöringsanordningar med avsättning av dammpartiklar på droppytan är Venturi-skrubbrar mer användbara i praktiken (fig. 6.9). Huvuddelen av skrubbern är ett Venturi-munstycke 2. Ett dammigt gasflöde tillförs till dess förvirringsdel och genom centrifugalmunstycken 1 bevattningsvätska. I förvirringsdelen av munstycket accelereras gasen från ingångshastigheten (W τ = 15...20 m/s) upp till hastighet i den smala delen av munstycket 30...200 m/s och mer. Processen för dammavsättning på vätskedroppar beror på vätskans massa, dropparnas utvecklade yta och den höga relativa hastigheten för vätskan och dammpartiklarna i den förvirrande delen av munstycket. Rengöringseffektiviteten beror till stor del på likformigheten hos vätskefördelningen över tvärsnittet av förvirringsdelen av munstycket. I spridardelen av munstycket bromsas flödet till en hastighet av 15...20 m/s och matas in i droppfångaren 3. Droppfångaren är vanligtvis gjord i form av en engångscyklon.
Venturiskrubbrar ger hög effektivitet för aerosolrening vid initial föroreningskoncentration upp till 100 g/m 3 . Om den specifika vattenförbrukningen för bevattning är 0,1 ... 6,0 l / m 3, är reningseffektiviteten lika med:
| d h, µm. …………………. η …………………………. | 0.70...0.90 | 5 0.90...0.98 | 0.94...0.99 |
Venturiskrubber används i stor utsträckning i gasreningssystem från dimma. Effektiviteten för luftrening från dimma med en genomsnittlig partikelstorlek på mer än 0,3 mikron når 0,999, vilket är ganska jämförbart med högeffektiva filter.
Våtdammuppsamlare inkluderar bubblande skumdammuppsamlare med ett fel (Fig. 6.10, a) och överloppsgaller (Fig. 6.10, b). I sådana anordningar kommer gas för rening in under gallret 3, passerar genom hålen i gallret och bubblar genom ett lager av vätska och skum 2, renas från damm genom avsättning av partiklar på insidan av gasbubblorna. Driftsättet för enheterna beror på hastigheten på lufttillförseln under gallret. Vid en hastighet av upp till 1 m/s observeras apparatens bubblande funktion. En ytterligare ökning av gashastigheten i anordningens kropp 1 upp till 2...2,5 m/s åtföljs av uppkomsten av ett skumskikt ovanför vätskan, vilket leder till en ökning av effektiviteten av gasrening och sprayning. indragning från apparaten. Moderna bubblande skumanordningar säkerställer effektiviteten av gasrening från fint damm ~ 0,95 ... 0,96 vid specifika vattenflödeshastigheter på 0,4 ... 0,5 l / m. Användningen av dessa anordningar visar att de är mycket känsliga för den ojämna gastillförseln under de trasiga gallren. Ojämn gastillförsel leder till lokal avblåsning av vätskefilmen från gallret. Dessutom är apparatens galler benägna att täppas igen.
Fikon. 6.10. Schema av bubbel-skum dammsamlare med
misslyckades (a) och svämma över (b) galler
För att rena luften från dimma av syror, alkalier, oljor och andra vätskor, används fiberfilter - dimavskiljare. Principen för deras funktion är baserad på avsättningen av droppar på ytan av porerna, följt av flödet av vätska längs fibrerna till den nedre delen av dimavskiljaren. Utfällningen av vätskedroppar sker under inverkan av Brownsk diffusion eller tröghetsmekanismen för separering av förorenande partiklar från gasfasen på filterelementen, beroende på filtreringshastigheten Wf. Dimavskiljare är indelade i låghastighets (Wf ≤d 0,15 m/s), där mekanismen för diffus droppavsättning råder, och höghastighetsanordningar (Wf = 2...2,5 m/s), där avsättning sker huvudsakligen under inverkan av tröghetskrafter.
Filterelementet i låghastighetsdimmaliminatorn visas i fig. 6.11. In i utrymmet mellan två cylindrar 3, gjorda av nät placeras ett fibröst filterelement 4, som är fäst med en fläns 2 till dimavskiljarens kropp 7. Vätska avsatt på filterelementet; strömmar ner till den nedre flänsen 5 och genom vattentätningsröret 6 och glaset 7 dräneras från filtret. Fibrösa låghastighetsdimmaliminerare ger hög gasreningseffektivitet (upp till 0,999) från partiklar mindre än 3 µm och fångar helt upp större partiklar. Fibrösa skikt är bildade av glasfiber med en diameter på 7...40 mikron. Skikttjockleken är 5...15 cm, det hydrauliska motståndet för torra filterelement är -200...1000 Pa.
Ris. 6.11. Filterelementdiagram
låghastighetsdimfälla
Höghastighetsdimavskiljare är mindre och ger en rengöringseffektivitet lika med 0,9...0,98 vid D/"= 1500...2000 Pa från dimma med partiklar mindre än 3 µm. Filtar gjorda av polypropenfibrer används som filterpackning i sådana dimavskiljare, som framgångsrikt fungerar i utspädda och koncentrerade syror och alkalier.
I de fall dimdropparnas diametrar är 0,6...0,7 µm eller mindre, för att uppnå en acceptabel rengöringseffektivitet, är det nödvändigt att öka filtreringshastigheten till 4,5...5 m/s, vilket leder till en märkbar spraymedryckning från filterelementets utgångssida (stänkdrift sker vanligtvis vid hastigheter på 1,7 ... 2,5 m/s). Det är möjligt att avsevärt minska spraymedryckningen genom att använda sprayeliminatorer i utformningen av dimavskiljaren. För att fånga upp vätskepartiklar större än 5 mikron används sprayfällor från nätförpackningar, där vätskepartiklar fångas upp på grund av beröringseffekter och tröghetskrafter. Filtreringshastigheten i sprayfällorna får inte överstiga 6 m/s.
På fig. 6.12 visar ett diagram över en höghastighetsfiberdimmaeliminator med ett cylindriskt filterelement. 3, som är en perforerad trumma med blindlock. Grovfiberfilt 3...5 mm tjock monteras i trumman. Runt trumman på dess utsida finns en sprayfälla 7, som är en uppsättning perforerade platta och korrugerade lager av vinylplasttejper. Stänkfällan och filterelementet är installerade i vätskeskiktet i botten
Ris. 6.12. Diagram över en höghastighetsdimmaliminator
För att rengöra aspirationsluften från förkromningsbad, som innehåller dimma och stänk av krom- och svavelsyror, används fiberfilter av typen FVG-T. I kroppen finns en kassett med ett filtermaterial - nålstansad filt, bestående av fibrer med en diameter på 70 mikron, en lagertjocklek på 4 ... 5 mm.
Absorptionsmetoden - rening av gasutsläpp från gaser och ångor - bygger på vätskans absorption av de senare. För denna användning absorbenter. Det avgörande villkoret för tillämpningen av absorptionsmetoden är lösligheten av ångorna eller gaserna i absorbenten. För att avlägsna ammoniak, klor eller vätefluorid från processutsläpp är det därför lämpligt att använda vatten som absorbent. För en mycket effektiv absorptionsprocess krävs speciella designlösningar. De säljs i form av packade torn (Fig. 6.13), munstycken bubblande skum och andra skrubbrar. Beskrivningen av rengöringsprocessen och beräkningen av enheterna ges i arbetet.
Ris. 6.13. Packat tornschema:
1 - munstycke; 2 - sprinkler
Arbete kemisorberareär baserad på absorption av gaser och ångor av flytande eller fasta absorbatorer med bildning av svårlösliga eller lågflyktiga kemiska föreningar. Huvudapparaten för genomförandet av processen är packade torn, bubblande skumapparater, Venturi-skrubbrar, etc. Kemisorption - en av de vanligaste metoderna för att rena avgaser från kväveoxider och sura ångor. Effektiviteten för rening från kväveoxider är 0,17 ... 0,86 och från sura ångor - 0,95.
Adsorptionsmetoden är baserad på förmågan hos vissa fina fasta ämnen att selektivt extrahera och koncentrera enskilda komponenter i en gasblandning på deras yta. För denna metod använd adsorbenter. Som adsorbenter, eller absorbatorer, används ämnen som har en stor yta per massenhet. Således når den specifika ytan av aktivt kol 10 5 ... 10 6 m 2 /kg. De används för att rena gaser från organiska ångor, ta bort obehagliga lukter och gasformiga föroreningar som finns i små mängder i industriella utsläpp, såväl som flyktiga lösningsmedel och ett antal andra gaser. Enkla och komplexa oxider (aktiverad aluminiumoxid, kiselgel, aktiverad aluminiumoxid, syntetiska zeoliter eller molekylsilar) används också som adsorbenter, som har en större selektivitet än aktivt kol.
Strukturellt är adsorbatorer gjorda i form av behållare fyllda med en porös adsorbent, genom vilken strömmen av den renade gasen filtreras. Adsorbatorer används för att rena luft från ångor av lösningsmedel, eter, aceton, olika kolväten, etc.
Adsorbatorer används ofta i andningsskydd och gasmasker. Patroner med adsorbent bör användas strikt i enlighet med de driftsförhållanden som anges i respiratorns eller gasmaskens pass. Så RPG-67 filtrerande anti-gas andningsskydd (GOST 12.4.004-74) bör användas i enlighet med rekommendationerna i tabellen. 6.2 och 6.3.
De viktigaste sätten att skydda atmosfären från industriella föroreningar.
Rening av teknik- och ventilationsutsläpp. Rening av avgaser från aerosoler.
1. De viktigaste sätten att skydda atmosfären från industriella föroreningar.
Miljöskydd är ett komplext problem som kräver ansträngningar från forskare och ingenjörer från många specialiteter. Den mest aktiva formen av miljöskydd är:
Skapande av avfallsfria och lågavfallsteknologier;
Förbättring av tekniska processer och utveckling av ny utrustning med en lägre nivå av utsläpp av föroreningar och avfall till miljön;
Miljöexpertis inom alla typer av industrier och industriprodukter;
Ersättning av giftigt avfall med icke-giftigt;
Ersättning av icke-återvinningsbart avfall med återvunnet;
Utbredd användning av ytterligare metoder och metoder för miljöskydd.
Som ytterligare medel för miljöskydd gäller:
anordningar och system för rening av gasutsläpp från föroreningar;
överföring av industriföretag från storstäder till glesbefolkade områden med olämpliga och olämpliga mark för jordbruk;
den optimala platsen för industriföretag, med hänsyn till områdets topografi och vindrosen;
upprättande av sanitära skyddszoner runt industriföretag;
rationell planering av stadsutveckling som ger optimala förhållanden för människor och växter;
organisation av trafik för att minska utsläpp av giftiga ämnen i bostadsområden;
organisation av miljökvalitetskontrollen.
Platser för byggande av industriföretag och bostadsområden bör väljas med hänsyn till aeroklimatiska egenskaper och terräng.
Industrianläggningen bör placeras på en plan, upphöjd plats, väl blåst av vindarna.
Bostadsplatsen bör inte vara högre än platsen för företaget, annars försvinner fördelen med höga rör för att avleda industriella utsläpp nästan.
Den ömsesidiga platsen för företag och bosättningar bestäms av den genomsnittliga vindrosen under den varma perioden på året. Industrianläggningar som är källor för utsläpp av skadliga ämnen till atmosfären ligger utanför bosättningarna och på läsidan av bostadsområden.
Kraven i sanitära normer för design av industriföretag SN 245 71 föreskriver att anläggningar som är källor till skadliga och luktande ämnen ska separeras från bostadshus med sanitära skyddszoner. Dimensionerna för dessa zoner bestäms beroende på:
företagskapacitet;
villkor för genomförandet av den tekniska processen;
arten och mängden av skadliga och obehagligt luktande ämnen som släpps ut i miljön.
Fem storlekar av sanitära skyddszoner har fastställts: för företag i klass I - 1000 m, klass II - 500 m, klass III - 300 m, klass IV - 100 m, klass V - 50 m.
Beroende på graden av påverkan på miljön tillhör maskinbyggande företag huvudsakligen klasserna IV och V.
Den sanitära skyddszonen kan utökas, men inte mer än tre gånger, genom beslut av det centrala sanitära och epidemiologiska direktoratet vid Rysslands hälsoministerium och Rysslands Gosstroy i närvaro av ogynnsamma aerologiska förhållanden för att sprida industriella utsläpp i atmosfären eller i frånvaro eller otillräcklig effektivitet hos behandlingsanläggningar.
Storleken på den sanitära skyddszonen kan minskas genom att byta teknik, förbättra den tekniska processen och introducera högeffektiva och pålitliga rengöringsanordningar.
Den sanitära skyddszonen får inte användas för att bygga ut industriområdet.
Det är tillåtet att placera föremål av lägre faroklass än huvudproduktion, brandstation, garage, lager, kontorsbyggnader, forskningslaboratorier, parkeringsplatser m.m.
Den sanitära skyddszonen bör anläggas och anläggas med gasresistenta arter av träd och buskar. Från sidan av bostadsområdet bör bredden på grönområden vara minst 50 m och med en zonbredd på upp till 100 m - 20 m.
Vi rekommenderar också
Produktivt och reproduktivt tänkande
Rimlig egoism - vad är teorin om rimlig egoism?
Boris Nikolajevitj Jeltsin, Rysslands första president
Underjordiska slagsmål. Underjordiska kungar. Vad är "att slåss inte för massorna"? Var kan man slåss om pengar?
Yakov Pavlov och andra hjältar från Stalingrad du behöver veta
Överlev en olycka till sjöss i en dröm - upplev i verkligheten en ny kärlek
Läser in...