4. Защита атмосферы от вредных
ВЫБРОСОВ.
Цель защиты атмосферы от вредных выбросов и выделений сводится к обеспечению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны и приземном слое атмосферы равным или менее ПДК. Это достигается приме-нением следующих методов и средств:
- рациональным размещением источников вредных выбросов по отношению к населенным зонам и рабочим местам;
- рассеиванием вредных веществ в атмосфере для снижения концентраций в её приземном слое;
- удалением вредных выделений от источника образования посредством мес-тной или общеобменной вентиляции;
- применением средств очистки воздуха от вредных веществ;
- применением СИЗ.
РАЦИОНАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ предусматривает максимально воз-можное удаление промышленных объектов- загрязнителей воздуха от насе-ленных зон, создание вокруг них санитарно-защитных зон, учет рельефа мес-тности и преобладающего направления ветра при размещении источников загрязнений и жилых зон по отношению друг к другу.
СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ – основными параметрами систем очистки возду-ха являются эффективность и гидравлическое сопротивление. Эффектив-ность определяет концентрацию вредной примеси на выходе из аппарата, а гидравлическое сопротивление – затраты энергии на пропуск очищаемых га-зов через аппараты. Чем выше эффективность и меньше гидравлическое соп-ротивление, тем лучше.
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ СУХОГО ТИПА. Широкое распространение получи-ли циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарейные. В одиноч-ных очищаемый газ из входного патрубка через винтообразный вход посту-пает сначала в цилиндрическую, а затем в коническую часть корпуса, где во вращающемся потоке под действием центробежных сил более тяжелые, чем частицы воздуха, пылевые частицы сепарируются к перефирии, а затем под действием силы тяжести собираются в пылевой бункер. Когда масса нако-пившейся пыли превысит силу прижатия конусного клапана, он откроется и сбросит пыль в приемную емкость.
В технике пылеулавливания широко применяют фильтры. По типу фильт-ровального материала фильтры разделяются на тканевые, волокнистые и зернистые.
У тканевых фильтров фильтровальная перегородка может быть хлопчато-бумажная, шерстяная, лавсановая, нейлоновая, стеклянная, металлическая и т.д. с регулярной структурой переплетения нитей. Основной механизм филь-трования у таких фильтров – это ситовой, при котором фильтрует даже не столько фильтровальная ткань, сколько пылевой слой, образующийся на её поверхности. Наибольшее распространение в технике очистки нашли ткане-вые рукавные фильтры.
Волокнистые фильтры – это слой тонких и ультратонких волокон с нере-гулярной, хаотичной структурой (например войлок). Частицы пыли проходят внутрь слоя и задерживаются там, т.е. механизм фильтрования объемный. Та-кие фильтры плохо регенерируются.
Зернистые фильтры – это свободные засыпки зерен (гранул), например кварцевого песка, различной крупности или перегородки связанных (спечен-ных) между собой зерен, через которые пропускают очищаемый воздух. При-меняются реже чем тканевые и волокнистые.
Для очистки больших объёмов газа с высокой эффективностью применяя-ют электрофильтры. Основным элементом электрофильтра являются пары электродов, один из которых коронирующий, а другой осадительный. При высоких напряженияху коронирующего электрода возникает коронный раз-ряд и начинается ионизация воздуха – образуются отрицательные и положи-тельные ионы. Через пространство между элекродами пропускают очищае-мый газ, ионы адсорбируются на поверхности пыли, заряжая их. Отрицатель-но заряженные частицы пыли начинают перемещаться к положительному осадительному электроду и прилипают к нему.
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ МОКРОГО ТИПА (скрубберы) – их целесообразно применять для очистки высокотемпературных газов, улавливания пожаро-опасных пылей и в тех случаях, когда наряду с улавливанием пыли требуется улавливать токсичные газовые примеси и пары. В аппарате имеется ряд решеток из пенообразующей и стабилизирующей пену решеток. Сверху на решетки через оросительное устройство подается вода или какой-либо вод-ный раствор. Для улучшения образования пены в воду могут добавлять пено-образователи. Частицы пыли коагулируют в пене, проваливаются через от-верстия решеток и в виде шлама собираются в нижней части аппарата, отку-да отводятся в шламосборник. Недостатком аппаратов мокрого типа является наличие систем водоснобжения и рециркуляции воды.
Для удаления из отходящих газов вредных газовых примесей применяют:
АБСОРБЦИЯ – это явление растворения вредной газовой примеси сорбентом как правило, водой. Методом абсорбции можно улавливать только хорошо растворимые газовые примеси и пары. Так, хорошей растворимостью в воде обладают аммиак, хлороводород, фтороводород, пары кислот и щелочей. Для проведения процесса абсорбции используют аппараты мокрого типа.
ХЕМОСОРБЦИЯ – улавливание газовых примесей нерастворимых или плохо растворимых в воде. Метод заключается в том, что очищенный газ орошают растворами реагентов, вступающих в химическую реакцию с вред-ными примесями с образованием нетоксичных, малолетучих или нераствори-мых химических соединений. Этот метод широко используется для улавлива-ния диоксида серы. Отходящие газы орошают суспензией известняка или суспензией магнезита.
АДСОРБЦИЯ – улавливание поверхностью микропористого абсорбента (активированный уголь, селикагель, цеолиты) молекул вредных веществ. Ме-тод очень эффективен, но обладает жесткими требованиями к запыленности газа – не более 2…5 мг/ куб.м. Лучшим адсорбентом является активирован-ный уголь, у которого в 1 г содержится до 1600 кв.м поверхностей. Адсорб-ция широко применяется для улавливания паров растворителей, неприятно пахнущих веществ, органических соединений и множества других газов.
ТЕРМИЧЕСКОЕ ДОЖИГАНИЕ – процесс окисления вредных веществ кислородом воздуха при высоких температурах (900 – 1200С). С помощью термического дожигания окисляют токсичный угарный газ до нетоксичного углекислого газа. Применяют для очистки отходящих газов от органических веществ, например, органические горючие.
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ – применение катализаторов, которые ускоряют протекание реакций или делают их возможными при значительно более низких температурах (250-400С). В качестве катализато-ров используют прежде всего благородные металлы – платину, палладий в виде тонкослойных напылений на металлические или керамические носители Очищаемый газ пропускается через слой катализатора, где на поверхности катализатора протекают экзотермические (идущие с выделением теплоты) окислительные реакции. Испльзуются для очистки выхлопных газов двига-телей внутреннего сгорания от оксидов азота, углерода, углеводородов.