1 Основным направлением обеспечения необходимой чистоты воздуха в помещениях и защиты атмосферного воздуха от загрязнений является разработка безотходных и малоотходных технологичных производств. Однако на практике наиболее распространены мероприятия по совершенствованию технологии производства и по борьбе с образованием и выделениями пыли. К ним относятся: замена сухих технологических процессов мокрыми, влажными; переход на новые более совершенные технологии производства; использование более мощного технологического оборудования; компактное расположение технологического оборудования; уменьшение числа и высоты перегрузок измельченных и порошкообразных материалов; механизация и автоматизация технологических процессов и операций; использование гидро- и пневмотранспорта; удаление мелких фракций из материалов; герметизация и уплотнение стыков в оборудовании и на коммуникациях; подготовка измельченных и порошкообразных материалов к переработке; обеспыливание одежды, материалов, готовых изделий; повышение эффективности технологической вентиляции.К мероприятиям по сокращению образований и выделений газо- и парообразных вредных веществ относятся: использование более мощного технологического оборудования вместо нескольких агрегатов; замена веществ в производстве безвредными или менее вредными; замена пламенного нагрева электрическим; замена твердого и жидкого топлива газообразным или электроэнергией; герметизация и максимальное уплотнение стыков и соединений в технологическом оборудовании и коммуникациях; комплексная автоматизация производства; дистанционное управление процессами; непрерывность процессов производства; автоблокировка оборудования и санитарно-технических устройств; предотвращение вторичных выделений вредных веществ (сорбции газов строительными конструкциями и последующей десорбции). Действующие способы защиты воздушного бассейна от загрязнения от газообразных, жидких и твердых загрязнителей сводятся к устройству: вытяжной вентиляции местной; обеспыливанию технологического оборудования (аспирации), гидро-, паро-, пено- и электропылеподавления источников пыли; очистки приточного, вытяжного аспирационного воздуха от вредных примесей. Активный способ защиты воздушного бассейна от загрязнения — очистка воздуха от вредных примесей. Существуют различные методы и средства очистки вентиляционного воздуха от вредных газов и паров, а также аэрозолей. Пассивный способ защиты воздушного бассейна от загрязнения — рассеивание вредных примесей в атмосфере. При этом уровень ПДК вредных веществ и примесей в воздухе, поступающем в атмосферу, ограничен санитарными нормами. Процесс рассеивания вредных примесей в атмосфере зависит от аэродинамики здания, аэродинамики застройки, метеорологических условий, свойств вредного вещества и других условий.

2. Технологические методы снижения загрязнения атмосферы

топливосжигающими установками

Технологические методы снижения загрязнения атмосферы выбросами

стационарных топливосжигающих установок можно классифицировать так:

− повышение доли использования топлив с высокими экологическими

характеристиками в топливном балансе;

− снижение расхода топлива путем повышения эффективности сжигания

и снижения потерь теплоты при ее транспортировке и использовании;

− использование энергосберегающего оборудования;

− энерготехнологическая переработка твердых топлив;

− эффективное оборудование для выведения вредных выбросов с целью

их рассеивания в атмосфере;

− использование методов подавления образования вредных веществ при

сжигании различных видов топлива.

Рассмотрим некоторые из технологических методов, позволяющих

снижать уровень загрязнения атмосферы. (77)

3. Оксид углерода (со), сажа и бенз(а)пирен образуются в процессах

неполного сгорания топлива. Следовательно, оптимальным и менее затратным

методом снижения их выброса в атмосферу является обеспечение полноты

сгорания топлива. При проектировании систем сжигания топлива и пуске

энергетического оборудования закладывается обеспечение полноты сгорания

всех видов топлива. Однако в процессе эксплуатации ввиду износа

оборудования и недостаточной квалификации обслуживающего персонала

многие энергетические установки выбрасывают в воздушный бассейн продукты

неполного сгорания: СО, сажу, бенз(а)пирен.

Примерами технологических методов снижения загрязнения атмосферы в

области промышленных установок являются:

– создание малоотходных или безотходных технологий, замкнутых технологических

процессов;

– экономия технологического сырья;

– замена экологически опасного технологического сырья менее опасным;

– технологические приемы и оборудование для эффективного выведения и

рассеивания вредных выбросов в атмосфере;

– сокращение удельного расхода топлива на единицу вырабатываемой техно-

логической продукции

1013

3

р

н

CO

q RQ С ,

где R=1; 0,5; 0,65 – соответственно для твердого, газообразного и жидкого топ-

лива, учитывает потери с химическим недожогом топлива (q3) при неполном

сгорании СО; Qн

р

– теплота сгорания топлива, МДж/кг.

На концентрацию оксида углерода влияют так же аэродинамика топочной

камеры, эффективность перемешивания топливовоздушного потока, темпера-

тура факела, расположение поверхностей нагрева по отношению к факелу и др.

Присутствие СО в продуктах сгорания косвенно говорит об образовании

при горении сажистых частиц и бенз(а)пирена.

Максимально разовый выброс сажи в составе твердых частиц рассчитыва-

ется по формуле

Мсажи = МтвГун,

где Гун – содержание горючих в уносе, которое определяется видом топлива и

составом продуктов неполного горения.

При сжигании газа все твердые частицы – это сажистые частицы.

Бенз(а)пирен (С20Н12) – полициклический углеводород образуется в диапа-

зоне температур 973-1073К (700-800ºС) при недостаточном количестве кисло-

рода, подаваемого в зону горения.

Агрегатное состояние бенз(а)пирена в дымовых газах – аэрозольное (глав-

ным образом, содержится в саже и твердых частицах) считается некоторыми

исследователями простейшим соединением сажи. Значительные количества

бенз(а)пирена образуется при сажеобразовании.

Расчет выбросов бенз(а)пирена для пылеугольных, мазутных и газовых па-

ровых и водогрейных котлов большой мощности выполняется по [29], при

слоевом сжигании – по [31] и приведены в электронных таблицах приложений

А, Б, Д, Е. В приложении Г – при сжигании газообразного топлива в котлах ма-

лой мощности.

В хорошо отрегулированных топочных устройствах концентрация

бенз(а)пирена не превышает 0,4·10-4 мкг/м3.

Бенз(а)пирен хорошо растворяется в ацетоне, бензоле, толуоле и других

растворителях, может быть уловлен фильтрами из ткани типа ФПП-15.

При увеличении степени очистки газов от твердых частиц снижаются вы-

бросы бенз(а)пирена.