A légkör szennyezés elleni védelmének módszerei és eszközei. A légkör ipari szennyezéstől való védelmének műszaki és technológiai eszközei

Az atmoszféra kémiai szennyeződésekkel szembeni védelmére szolgáló összes ismert módszer és eszköz három csoportba sorolható.

Az első csoportba azok az intézkedések tartoznak, amelyek az emissziós teljesítmény csökkentését célozzák, pl. az egységnyi idő alatt kibocsátott anyag mennyiségének csökkentése. A második csoportba azok az intézkedések tartoznak, amelyek a légkör védelmét célozzák a káros kibocsátások speciális tisztítórendszerekkel történő feldolgozásával és semlegesítésével. A harmadik csoportba a kibocsátás szabályozására irányuló intézkedések tartoznak mind az egyes vállalkozásoknál és berendezéseknél, mind pedig a régió egészében.

A kémiai szennyeződések légkörbe történő kibocsátásának csökkentésére a következőket használják legszélesebb körben:

A kevésbé környezetbarát tüzelőanyagok környezetbarát üzemanyagokkal való helyettesítése;

Tüzelőanyag égetése speciális technológiával;

Zárt termelési ciklusok létrehozása.

Az első esetben alacsonyabb légszennyezettségű üzemanyagot használnak. Különböző tüzelőanyagok elégetésekor az olyan mutatók, mint a hamutartalom, a kén-dioxid és a nitrogén-oxidok mennyisége a kibocsátásban nagymértékben eltérhetnek, ezért bevezették a légszennyezettség pontokban kifejezett összmutatóját, amely az embert érő káros hatások mértékét tükrözi. Így az agyagpalánál ez 3,16, a moszkvai régió szénnél - 2,02, az Ekibastuzi szénnél - 1,85, a Berezovszkij-szénnél - 0,50, a földgáznál - 0,04.

A tüzelőanyag-égetés speciális technológiával (4.2. ábra) vagy fluidizált (fluidizált) ágyban, vagy előgázosítással történik.

A kénkibocsátás erejének csökkentése érdekében a szilárd, porított vagy folyékony tüzelőanyagokat fluidágyban égetik el, amely szilárd hamu, homok vagy egyéb (inert vagy reaktív) anyagrészecskékből képződik. A szilárd részecskéket áthaladó gázokba fújják, ahol örvénylődnek, intenzíven keverednek, és kényszer egyensúlyi áramlást képeznek, amely általában folyadék tulajdonságaival rendelkezik.

Rizs. 4.2. Füstgázok utóégetésével és szorbens befecskendezésével hőerőmű vázlata: 1 - gőzturbina; 2 - égő; 3 - kazán; 4 - elektromos leválasztó; 5 - generátor

A szén és olaj tüzelőanyagok előzetes elgázosításon mennek keresztül, de a gyakorlatban leggyakrabban szénelgázosítást alkalmaznak. Mivel az erőművekben keletkező és kipufogógázok hatékonyan tisztíthatók, a kibocsátásukban a kén-dioxid és a szálló por koncentrációja minimális lesz.

A légkör kémiai szennyeződésekkel szembeni védelmének egyik ígéretes módja a zárt gyártási folyamatok bevezetése, amelyek minimalizálják a légkörbe kibocsátott hulladékot újrafelhasználásuk és fogyasztásuk révén, azaz új termékekké alakítva.

A levegőtisztító rendszerek osztályozása és paramétereik

Aggregáltsági állapotuk alapján a légszennyező anyagokat porokra, ködekre és gáznemű gőzszennyeződésekre osztják. A lebegő szilárd vagy folyékony részecskéket tartalmazó ipari kibocsátások kétfázisú rendszerek. A rendszerben a folyamatos fázis gázok, a diszpergált fázis pedig szilárd részecskék vagy folyadékcseppek.

A portól való levegőtisztító rendszereket (4.3. ábra) négy fő csoportra osztják: száraz és nedves porgyűjtőkre, valamint elektrosztatikus leválasztókra és szűrőkre.

Rizs. 4.3. Rendszerek és módszerek a káros kibocsátások tisztítására

Ha a levegőben magas a portartalom, akkor porgyűjtőket és elektromos leválasztókat használnak. A szűrőket a 100 mg/m 3 -nél kisebb szennyeződéskoncentrációjú levegő finom tisztítására használják.

A levegő ködöktől (például savaktól, lúgoktól, olajoktól és egyéb folyadékoktól) való tisztítására ködeltávolítónak nevezett szűrőrendszereket használnak.

A levegő gáz-gőz szennyeződésekkel szembeni védelmének módja a választott tisztítási módszertől függ. A fizikai és kémiai folyamatok jellege alapján az abszorpció (a kibocsátás mosása szennyeződések oldószerével), a kemiszorpció (a kibocsátás mosása szennyeződéseket kémiailag megkötő reagensek oldataival), az adszorpció (a gáznemű szennyeződések abszorpciója a katalizátorok hatására) és a termikus módszer. semlegesítést különböztetnek meg. A lebegő részecskék levegőből történő kivonására szolgáló összes eljárás általában két műveletből áll: porrészecskék vagy folyadékcseppek lerakódása száraz vagy nedves felületeken, és üledék eltávolítása a lerakódási felületekről. A fő művelet a lerakódás, és az összes porgyűjtőt ennek megfelelően osztályozzák. A második művelet azonban látszólagos egyszerűsége ellenére számos technikai nehézség leküzdésével jár, amelyek gyakran döntően befolyásolják a tisztítás hatékonyságát vagy egy adott módszer alkalmazhatóságát.

A porgyűjtőt, kiürítő egységet, vezérlőberendezést és ventilátort magában foglaló elemrendszert képviselő egyik vagy másik porgyűjtő berendezés kiválasztását a befogott ipari porszemcsék szétszórt összetétele határozza meg. Mivel a részecskék sokféle formájúak (golyók, rudak, tányérok, tűk, rostok stb.), a méret fogalma önkényes számukra. Általános esetben egy részecske méretét egy olyan értékkel szokás jellemezni, amely meghatározza az ülepedési sebességet - ülepedési átmérőt. A golyó átmérőjére utal, amelynek ülepedési sebessége és sűrűsége megegyezik a részecskék ülepedési sebességével és sűrűségével.

A folyékony és szilárd szennyeződések kibocsátásának tisztítására használják különféle kivitelek elfogó eszközök, amelyek a következő elven működnek:

Inerciális ülepedés a kilökési sebességvektor irányának hirtelen megváltoztatásával, míg a szilárd részecskék a tehetetlenségi erők hatására ugyanabba az irányba mozognak, és a fogadó garatba esnek;

Lerakódás gravitációs erők hatására az emissziós összetevők (gázok és részecskék) mozgási pályáinak eltérő görbülete miatt, amelynek sebességvektora vízszintesen irányul;

Centrifugális erők hatására a ciklonon belüli kisülésnek forgó mozgást adva ülepedés, míg a szilárd részecskék centrifugális erő hatására visszakerülnek a hálóba, mivel a ciklonban a centrifugális gyorsulás akár ezerszer nagyobb, mint a ciklon gyorsulása. gravitáció, ez lehetővé teszi még a nagyon kis részecskék eltávolítását is a kisülésből;

Mechanikus szűrés - a kibocsátások szűrése porózus válaszfalon (szálas, szemcsés vagy porózus szűrőanyaggal), amely során az aeroszol részecskék megmaradnak, és a gázkomponens teljesen áthalad rajta.

A káros szennyeződésektől való tisztítási folyamatot három fő paraméter jellemzi: általános tisztítási hatékonyság, hidraulikus ellenállás és termelékenység. Az általános tisztítási hatékonyság azt mutatja meg, hogy a felhasznált termékben milyen mértékben csökkent a káros szennyeződések mennyisége, és az együttható jellemzi

ahol C in és C out a káros szennyeződések koncentrációja a tisztítószer előtt és után. A hidraulikus ellenállás a nyomáskülönbség a bemenetnél R bemenet és kilép R ki a tisztítórendszerből:

ahol ξ a hidraulikus ellenállás együtthatója; r és V - sűrűség (kg/m3) és levegősebesség (m/s) a tisztítórendszerben, ill.

A tisztítórendszerek teljesítménye megmutatja, hogy egységnyi idő alatt mennyi levegő halad át rajta (m 3 / h).

A légkörnek a káros anyagok általi szennyezés formájában jelentkező negatív antropogén hatásoktól való védelme érdekében a következő intézkedéseket alkalmazzák:

A technológiai folyamatok környezetbarátabbá tétele;

Gázkibocsátás tisztítása a káros szennyeződésektől;

A gázkibocsátás szétszóródása a légkörben;

Egészségügyi védőövezetek kialakítása, építészeti és tervezési megoldások.

A legradikálisabb intézkedés a levegő szennyezés elleni védelmére zöldítés technológiai folyamatok és mindenekelőtt zárt technológiai ciklusok, hulladékmentes és hulladékszegény technológiák kialakítása, amelyek kizárják a káros szennyező anyagok légkörbe jutását.

A technológiai folyamatok zöldebbé tétele magában foglalja különösen a folyamatos technológiai folyamatok kialakítását, az üzemanyag előzetes tisztítását vagy környezetbarátabb típusokra való cseréjét, a vízpor eltávolítását, a különböző egységek elektromos hajtásra való átállítását, a gáz újrahasznosítását stb.

Az elsődleges feladat a harc a légköri levegő szennyezése autók kipufogógázaival (EG). Jelenleg aktívan keresik a benzinnél tisztább üzemanyagot. Folyamatosan zajlik a fejlesztés a karburátormotor cseréjét környezetbarátabb típusokra, és elkészültek az elektromos üzemű autók próbamodelljei.

A technológiai folyamatok környezetbarátabbá tételének jelenlegi szintje még mindig nem elegendő a légkörbe történő gázkibocsátás teljes megakadályozásához. Ezért széles körben alkalmazzák a különféle módszereket hulladékgáz tisztítás aeroszoloktól (por) és mérgező gáznemű szennyeződésektől (NO, NO 2, SO 2, SO 3 stb.).

Az aeroszolok kibocsátásának tisztítására különféle típusú eszközöket használnak a levegőben lévő por mértékétől, a szilárd részecskék méretétől és a szükséges tisztítási szinttől függően: száraz porgyűjtők(ciklonok, porülepítő kamrák), nedves porgyűjtők(mosók stb.), szűrők, elektrosztatikus leválasztók: katalitikus, abszorpciós, adszorpciósés egyéb módszerek a gázok mérgező gáznemű szennyeződésektől való tisztítására.

Gáznemű szennyeződések diszperziója a légkörben - ez a veszélyes koncentrációk csökkentése a megfelelő maximálisan megengedett koncentráció szintjére a por- és gázkibocsátás magas kémények segítségével történő eloszlatásával. Minél magasabb a cső, annál nagyobb a disszipatív hatása. A magas kémények használata csökkentette a helyi füstszennyezést, miközben bonyolította a regionális savas esők problémáit.

A légköri levegőnek a vállalkozásokból származó káros kibocsátásokkal szembeni védelme nagymértékben összefügg az egészségügyi védőövezetek kialakításával, valamint az építészeti és tervezési megoldásokkal.

Az egészségügyi védelmi övezet (SPZ) egy sáv, amely elválasztja az ipari szennyező forrásokat a lakó- vagy középületektől, hogy megvédje a lakosságot a káros termelési tényezők hatásaitól. Ezeknek a zónáknak a szélessége 50-1000 m, és függ a termelési osztálytól, a károsítás mértékétől és a légkörbe kibocsátott anyagok mennyiségétől. Megjegyzendő, hogy azok a polgárok, akiknek otthona az egészségügyi védőkörzeten belül található, megvédve a kedvező környezethez való alkotmányos jogukat, követelhetik a vállalkozás környezetre veszélyes tevékenységének beszüntetését, vagy a vállalkozás költségére történő áthelyezést az egészségügyi területen kívülre. védőövezet.

Az építészeti és tervezési intézkedések között szerepel a kibocsátó források és a lakott területek helyes kölcsönös elhelyezése, a szélirány figyelembevételével, az ipari vállalkozás fejlesztésére szolgáló sík, magasított, szél által jól fújt hely kiválasztása stb.

11. előadás. A munkavégzés kollektív emberi védelmi eszközei

Egy ember körül a légköri levegő folyamatosan szennyezettnek van kitéve. A termelő létesítmény levegőjét a technológiai berendezésekből származó kibocsátások szennyezik, vagy ha a technológiai folyamatokat hulladékanyagok lokalizálása nélkül hajtják végre. A helyiségekből elvezetett szellőzőlevegő légszennyezést okozhat ipari területeken és lakott területeken. Emellett az ipari területek és a lakott területek levegőjét a műhelyek technológiai kibocsátása, a hőerőművek és a járművek kibocsátása szennyezi.

A lakóhelyiségek levegőjét szennyezik a földgáz és más típusú tüzelőanyagok égéstermékei, az oldószerek, tisztítószerek, faalapú szerkezetek stb. elpárolgása, valamint a szellőző levegő beáramlásával a lakóhelyiségekbe kerülő mérgező anyagok. Nyáron, átlagosan 20 0 C-os külső hőmérsékleten a kültéri levegő szennyeződéseinek mintegy 90%-a behatol a lakóhelyiségekbe, az átmeneti időszakban t = 25 0 C-on - 40%-a. téli idő– akár 30%.

Az ipari helyiségekben a levegőszennyezés forrásai a következők:

1. Az öntödékben ezek a kupolókemencék por- és gázkibocsátása, elektromos ív és indukciós kemencék, töltetek (öntvényelemek) és öntőanyagok tárolására és feldolgozására szolgáló területek, öntvények kiütésére és tisztítására szolgáló területek.

2. Kovácsoló és préselő üzemekben - por, szén-monoxid, kén-oxid és egyéb káros anyagok.

3. A galvánüzletekben ezek káros anyagok finom köd, gőzök és gázok formájában. A legintenzívebben káros anyagok a savas és lúgos marás során szabadulnak fel. Galvanikus bevonatok felhordásakor hidrogén-fluorid stb.

4. Fémek gépeken történő megmunkálásakor - por, köd, olajok és emulziók.

5. Hegesztési és fémvágási területeken - por, gázok (hidrogén-fluorid stb.).

6. A forrasztási és ónozási területeken mérgező gázok (szén-monoxid, hidrogén-fluorid), aeroszolok (ólom és vegyületei) találhatók.

7. Festőüzletekben - mérgező anyagok zsírtalanítás során és aeroszolok lakkból és festékekből.

8. Különféle erőművek (ICE, stb.) üzemeltetéséből

Ipari helyiségek levegőjének eltávolítására és tisztítására szolgálnak. különféle rendszerek tisztítás és elszigetelés káros anyagok.

1. Mérgező anyagok eltávolítása a helyiségekből általános szellőztetéssel;

2. A mérgező anyagok lokalizálása a képződésük helyén helyi szellőztetéssel a szennyezett levegő speciális eszközökben történő tisztításával és a termelési vagy háztartási helyiségekbe való visszajuttatásával, ha a készülékben a tisztítás utáni levegő megfelel szabályozási követelmények a befúvott levegőhöz;

3. Mérgező anyagok lokalizálása a képződésük területén helyi szellőztetéssel, a szennyezett levegő tisztítása speciális eszközökben, a légkörben való kibocsátás és diszperzió.

3. ábra.

1 – mérgező anyagok forrásai;

2 – készülékek mérgező anyagok lokalizálására (helyi elszívás);

3 – tisztítóberendezés.

4. Technológiai gázkibocsátás tisztítása speciális eszközökben; egyes esetekben a kipufogógázokat felengedés előtt felhígítják légköri levegő;

5. Erőművek (például belső égésű motorok) kipufogógázainak tisztítása speciális egységekben, és légkörbe vagy termelési területre (bányák, kőbányák, raktárak stb.) történő kibocsátása.

Azokban az esetekben, amikor a tényleges kibocsátás meghaladja a megengedett legnagyobb kibocsátást (MPE), figyelembe véve a meglévő légköri szennyezést, pontosabban annak légkörben már meglévő összetevőit, szükséges a kibocsátási rendszerben lévő gázok és szennyeződések tisztítására szolgáló eszközök alkalmazása.

4. ábra.

1 – mérgező anyagok és technológiai gázok forrása;

2 – tisztítóberendezések;

3 – cső a kibocsátások eloszlatására;

4 – készülék (fúvó levegő bejuttatására a hígított kibocsátások érdekében).

A szellőztetés és a légkörbe történő kibocsátások tisztítására szolgáló eszközök a következőkre oszthatók:

Porgyűjtők (száraz, elektromos, nedves szűrők);

Ködeltávolítók (alacsony és nagy sebességű);

Készülékek gőzök és gázok összegyűjtésére (abszorpciós, kemiszorpciós, abszorpciós és neutrolizátorok);

Többfokozatú tisztítóberendezések (por- és gázgyűjtők, pára- és szilárd szennyeződésgyűjtők, többfokozatú porgyűjtők).

A szárazpor-gyűjtőket – ciklonokat – széles körben használják gázok részecskéktől való tisztítására.

A gázok portól és ködöktől való tisztításának legfejlettebb módja az elektromos leválasztó.

Különféle szűrőket használnak a gázok finom tisztítására a részecskéktől és cseppektől.

A nedvesgázos tisztítóberendezéseket széles körben használják, és a d 2 ≥ 0,3 µm méretű finom por tisztítására, valamint a felhevült és robbanásveszélyes gázok portól való tisztítására használják.

A levegő savak, lúgok, olajok és egyéb folyadékok párától való tisztítására rostszűrőket és páramentesítőket használnak.

Az abszorpciós módszer - a gázkibocsátás tisztítása gázokból és gőzökből - az utóbbiak folyadék általi abszorpcióján alapul. A módszer alkalmazásának döntő feltétele a gázok és gőzök vízben való oldhatósága. Ez lehet például az ammónia, klór vagy hidrogén-fluorid technológiai kibocsátása.

A kemoszorberek működése a gázok és gőzök folyékony vagy szilárd abszorberek általi abszorpcióján alapul, rosszul oldódó és kevéssé illékony anyagok képződésével. kémiai vegyületek(nitrogén-oxidokból és savgőzökből származó gázok).

Az abszorpciós módszer azon alapul, hogy egyes finoman diszpergált szilárd anyagok abszorbensként (aktivált alumínium-oxid, szilikagél, aktivált alumínium-oxid stb.) képesek kivonni és koncentrálni a gázkeverék kibocsátásának egyes komponenseit a felületükön. A levegő tisztítására szolgálnak az oldószerek gőzeitől, étertől, acetontól, különféle szénhidrogénektől stb. Az abszorbenseket széles körben használják légzőkészülékekben és gázálarcokban.

A termikus semlegesítés alapja a szellőztetésben és a technológiai kibocsátásban lévő gyúlékony gázok és gőzök azon képessége, hogy kevésbé mérgező anyagokat képezzenek.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

Közzétéve: http://www.allbest.ru/

Oktatási és Tudományos Minisztérium Orosz Föderáció

Szövetségi Állami Költségvetési Oktatási Intézmény

felsőfokú szakmai végzettség

"Don Állami Műszaki Egyetem" (DSTU)

A légkör védelmének és hatékonyságuk felmérésének módszerei, eszközei

Teljesített:

az MTS csoport tanulója IS 121

Kolemasova A.S.

Rostov-on-Don

Bevezetés

2. Mechanikus gáztisztítás

Felhasznált források

Bevezetés

Az atmoszférát rendkívül nagy dinamizmus jellemzi, mind a légtömegek gyors oldal- és függőleges irányú mozgása, mind a nagy sebesség és a benne lezajló fizikai és kémiai reakciók sokfélesége miatt. A légkört egy hatalmas "kémiai üstnek" tekintik, amelyet számos és változó antropogén és természetes tényezők. A légkörbe kibocsátott gázokat és aeroszolokat nagy reaktivitás jellemzi. A tüzelőanyag égéséből és erdőtüzekből származó por és korom felszívja a nehézfémeket és a radionuklidokat, és a felszínre kerülve nagy területeket szennyezhet, és a légzőrendszeren keresztül bejuthat az emberi szervezetbe.

A légkörszennyezés bármely anyag olyan mennyiségben történő közvetlen vagy közvetett bejuttatása a levegőbe, amely befolyásolja a külső levegő minőségét és összetételét, károsítja az embert, az élő és élettelen természetet, ökoszisztémákat, építőanyagok, természeti erőforrások – az egész környezet.

Levegő tisztítás a szennyeződésektől.

A légkörnek a negatív antropogén hatásoktól való védelme érdekében a következő intézkedéseket alkalmazzák:

A technológiai folyamatok környezetbarátabbá tétele;

Gázkibocsátás tisztítása a káros szennyeződésektől;

A gázkibocsátás szétszóródása a légkörben;

Egészségügyi védőövezetek kialakítása, építészeti és tervezési megoldások.

Hulladékmentes és hulladékszegény technológia.

A zöldítés technológiai folyamatok zárt technológiai ciklusok, hulladékmentes és hulladékszegény technológiák létrehozása, amelyek kizárják a káros szennyező anyagok légkörbe jutását.

A legmegbízhatóbb és leginkább gazdaságos módon a bioszféra káros gázkibocsátással szembeni védelme az átállás a hulladékmentes termelésre, vagy a hulladékmentes technológiákra. A „hulladékmentes technológia” kifejezést először N.N. akadémikus javasolta. Semenov. Optimális technológiai rendszerek kialakítását jelenti zárt anyag- és energiaáramlással. Ilyen termelés nem kellett volna Szennyvíz, káros kibocsátásokat a légkörbe és szilárd hulladékot, és nem szabad természetes tározókból származó vizet fogyasztani. Vagyis értik a termelés szervezésének és működésének elvét, a nyersanyag és az energia valamennyi összetevőjének ésszerű felhasználásával zárt ciklusban: (elsődleges nyersanyagok - termelés - fogyasztás - másodnyersanyagok).

Természetesen a „hulladékmentes termelés” fogalma némileg feltételes; ez egy ideális termelési modell, mivel valós körülmények között lehetetlen teljesen megszüntetni a hulladékot és megszabadulni a termelés befolyásától környezet. Pontosabban, az ilyen rendszereket hulladékszegénynek kell nevezni, minimális kibocsátással, amelyekben a természetes ökoszisztémák károsodása minimális lesz. A hulladékszegény technológia köztes lépés a hulladékmentes termelés megteremtésében.

1. Hulladékmentes technológiák fejlesztése

Jelenleg a bioszféra védelmének több fő iránya van meghatározva, amelyek végső soron hulladékmentes technológiák létrehozásához vezetnek:

1) alapvetően új technológiai folyamatok és zárt ciklusban működő rendszerek kidolgozása és megvalósítása, amelyek lehetővé teszik a hulladék fő mennyiségének kialakulását;

2) a termelési és fogyasztási hulladékok másodlagos nyersanyagként történő feldolgozása;

3) területi-ipari komplexumok létrehozása a komplexen belüli nyersanyag- és hulladékanyagáramlás zárt szerkezetével.

A gazdaságos és ésszerű használat fontossága természetes erőforrások nem igényel indoklást. Folyamatosan nő a világ nyersanyagigénye, melynek előállítása egyre drágább. Szektorközi probléma lévén a hulladékszegény és hulladékmentes technológiák fejlesztése, a másodlagos erőforrások ésszerű felhasználása ágazatközi megoldások elfogadását igényli.

A műszaki haladás fő iránya az alapvetően új, zárt ciklusban működő technológiai folyamatok, rendszerek kidolgozása és megvalósítása, kiküszöbölve a hulladék nagy részének képződését.

Gázkibocsátás tisztítása a káros szennyeződésektől

A gázkibocsátást az eltávolítás és szabályozás megszervezése szerint osztályozzák - szervezett és nem szervezett, hőmérséklet szerint - fűtött és hideg.

A szervezett ipari kibocsátások speciálisan kialakított füstcsöveken, légcsatornákon és csöveken keresztül a légkörbe jutó kibocsátások.

A rendezetlen olyan ipari kibocsátásokra utal, amelyek a berendezés szivárgása következtében irányítatlan gázáramlások formájában kerülnek a légkörbe. A gázelszívó berendezés hiánya vagy nem megfelelő működése a termék be-, ki- és tárolási helyén.

Az ipari kibocsátásokból származó légszennyezés csökkentése érdekében gáztisztító rendszereket használnak. A gáztisztítás egy ipari forrásból származó szennyező anyag gáztól való elválasztását vagy ártalmatlan állapotba való átalakítását jelenti.

2. Mechanikus gáztisztítás

Tartalmazza a száraz és nedves módszereket.

Gáztisztítás száraz mechanikus porgyűjtőkben.

A száraz mechanikus porgyűjtők olyan eszközöket foglalnak magukban, amelyek különféle lerakódási mechanizmusokat alkalmaznak: gravitációs (porülepítő kamra), inerciális (kamrák, amelyekben a porlerakódás a gázáramlás irányának megváltoztatása vagy az útjába kerülő akadály miatt) és centrifugális.

A gravitációs ülepítés a lebegő részecskék gravitáció hatására történő ülepedésen alapul, amikor a poros gáz kis sebességgel mozog anélkül, hogy megváltoztatná az áramlás irányát. A folyamat ülepítő füstcsövekben és porülepítő kamrákban történik (1. ábra). Az ülepítőkamrákban a részecskék lerakódásának magasságának csökkentése érdekében sok vízszintes polc van felszerelve 40-100 mm távolságra, amelyek a gázáramot lapos fúvókákra bontják. A gravitációs ülepítés csak nagyméretű, 50-100 mikronnál nagyobb átmérőjű részecskék esetén hatásos, és a tisztítás foka nem haladja meg a 40-50%-ot. A módszer csak a gázok előzetes, durva tisztítására alkalmas.

Porülepítő kamrák (1. ábra). A porülepítő kamrákban a gázáramban lebegő részecskék ülepedése a gravitáció hatására megy végbe. Az ilyen típusú készülékek legegyszerűbb kialakítása az ülepítő füstcsövek, amelyek néha függőleges válaszfalakkal vannak felszerelve a szilárd részecskék jobb ülepedése érdekében. A többpolcos porülepítő kamrákat széles körben használják forró kemencegázok tisztítására.

A porülepítő kamra a következőkből áll: 1 - bemeneti cső; 2 - kimeneti cső; 3 - test; 4 - lebegő részecskék bunker.

Az inerciális ülepítés azon alapul, hogy a lebegő részecskék hajlamosak megtartani eredeti mozgási irányukat, amikor a gázáramlás iránya megváltozik. Az inerciális eszközök közül a lamellákkal ellátott porgyűjtők egy nagy szám rések (rolók). A gázok pormentesítése a repedéseken keresztül történik és a mozgás irányának megváltoztatása a készülék bejáratánál 10-15 m/s. A berendezés hidraulikus ellenállása 100-400 Pa (10-40 mm vízoszlop). Porszemcsék 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.

Ezeket az eszközöket könnyű gyártani és működtetni, széles körben használják az iparban. De a rögzítési hatékonyság nem mindig elegendő.

A gáztisztítás centrifugális módszerei a centrifugális erő hatásán alapulnak, amely akkor lép fel, amikor a tisztított gázáram forog a tisztítóberendezésben, vagy amikor maga a berendezés egyes részei forognak. A ciklonokat centrifugális portisztító készülékként használják (2. ábra) különféle típusok: akkumulátoros ciklonok, forgó porgyűjtők (rotoklonok), stb. A ciklonokat leggyakrabban az iparban használják szilárd aeroszolok ülepítésére. A ciklonokat nagy gáztermelés, egyszerű tervezés és üzembiztonság jellemzi. A por eltávolításának mértéke a szemcsemérettől függ. Nagy teljesítményű ciklonok, különösen akkumulátor-ciklonok esetében (több mint 20 000 m 3 /h kapacitással) a tisztítási fok körülbelül 90%, d> 30 mikron részecskeátmérővel. A d = 5-30 µm-es részecskéknél a tisztítási fok 80%-ra csökken, d == 2-5 µm esetén pedig kevesebb, mint 40%.

légköri ipari kibocsátások tisztítása

ábrán. A 2. ábrán látható, hogy a levegőt érintőlegesen vezetjük be a ciklon bemeneti csövébe (4), amely egy csavaró berendezés. Az itt kialakuló forgó áramlás a ciklon hengeres része (3) és a kipufogócső (5) által alkotott gyűrűs téren keresztül leereszkedik annak kúpos részébe (2), majd tovább forogva a kipufogón keresztül kilép a ciklonból. cső. (1) - pormentesítő berendezés.

Az aerodinamikai erők elhajlítják a részecskék pályáját. A poros áramlás lefelé forgó mozgásával a porszemcsék elérik belső felület henger el van választva az áramlástól. A gravitáció és az áramlás magával ragadó hatása alatt a leválasztott részecskék leesnek, és a porkivezetésen keresztül a garatba jutnak.

A száraz ciklonhoz képest nagyobb fokú levegőtisztítás érhető el a portól a nedves típusú porgyűjtőkben (3. ábra), amelyekben a részecskék nedvesítőfolyadékkal való érintkezése következtében felfogják a port. Ez az érintkezés a levegő körül áramló nedves falakon, cseppeken vagy a víz szabad felületén fordulhat elő.

ábrán. A 3. ábra egy ciklont mutat be vízfilmmel. A poros levegő tangenciálisan a légcsatornán (5) keresztül jut a készülék alsó részébe 15-21 m/s sebességgel. Az örvénylő légáram felfelé haladva találkozik a henger (2) felületén lefolyó vízréteggel. A 4 berendezés felső részéből a tisztított levegő szintén érintőlegesen távozik a légáramlás forgási irányában. A vízfilmes ciklonnak nincs kipufogócsője, ami a száraz ciklonokra jellemző, ami lehetővé teszi a hengeres részének átmérőjének csökkentését.

A ciklon belső felületét folyamatosan öntözik vízzel a kerület körül elhelyezett fúvókákból (3). A ciklon belső felületén a vízrétegnek folyamatosnak kell lennie, ezért a fúvókákat úgy kell elhelyezni, hogy a vízsugarak a légáramlás forgási iránya mentén érintőlegesen a henger felületére irányuljanak. A vízfilm által felfogott por a vízzel együtt a ciklon kúpos részébe áramlik, és az ülepítő tartály vizébe merített csövön (1) távozik. A leülepedett vizet visszavezetik a ciklonba. A levegő sebessége a ciklon bemeneténél 15-20 m/s. A vízfilmes ciklonok hatékonysága 5 mikronig terjedő szemcseméretű por esetén 88-89%, nagyobb szemcsés por esetén 95-100%.

A centrifugális porgyűjtők további típusai a rotoklon (4. ábra) és a gázmosó (5. ábra).

A ciklonos készülékek a legelterjedtebbek az iparban, mivel nincsenek mozgó alkatrészeik a készülékben, és nagy a működési megbízhatósága 500 0 C-ig terjedő gázhőmérsékleten, a száraz por összegyűjtése, a készülék szinte állandó hidraulikus ellenállása, a gyártás egyszerűsége, ill. magas fokú tisztítás.

Rizs. 4 - Gázmosó központi alsó csővel: 1 - bemeneti cső; 2 - tartály folyadékkal; 3 - fúvóka

A poros gáz a központi csövön keresztül jut be, nagy sebességgel ütközik a folyadék felszínével, és 180°-kal elfordítva kikerül a készülékből. Ütközéskor a porrészecskék behatolnak a folyadékba, és időnként vagy folyamatosan iszap formájában eltávolítják a készülékből.

Hátrányok: nagy hidraulikus ellenállás 1250-1500 Pa, 5 mikronnál kisebb részecskék rossz befogása.

Az üreges fúvókás súrolók oszlopok kerek ill téglalap alakú szakasz, amelyben a gázok és a fúvókák által kipermetezett folyadékcseppek érintkeznek. A gázok és folyadékok mozgási iránya szerint az üreges mosók ellenáramú, közvetlen áramlású és keresztirányú folyadékellátásúkra oszthatók. A nedves por eltávolításakor általában a gázok és folyadékok ellenirányú mozgásával rendelkező eszközöket használnak, ritkábban - keresztirányú folyadékellátással. Az egyszeri üreges gázmosókat széles körben használják a gázok párolgásos hűtésére.

Ellenáramú gázmosóban (5. ábra) a fúvókákból származó cseppek a poros gázáram felé esnek. A cseppeknek elég nagynak kell lenniük, hogy ne vigye el őket a gázáramlás, amelynek sebessége általában vg = 0,61,2 m/s. Ezért a gázmosókba általában 0,3-0,4 MPa nyomáson működő durva permetező fúvókákat szerelnek be. 5 m/s-nál nagyobb gázsebességnél a gázmosó után cseppleválasztót kell beépíteni.

Rizs. 5 - Üreges fúvókás súroló: 1 - test; 2 - gázelosztó hálózat; 3 - fúvókák

A készülék magassága általában átmérőjének 2,5-szerese (H = 2,5D). A fúvókák egy vagy több szakaszban vannak beépítve a készülékbe: néha sorokban (keresztmetszetben legfeljebb 14-16), néha csak a készülék tengelye mentén A fúvókák permetezési mintája függőlegesen irányítható felülről alul vagy a vízszintes síkhoz képest bizonyos szögben. Ha a fúvókák több szinten vannak elrendezve, a permetezők kombinált felszerelése lehetséges: a fáklyák egy része a gázok áramlása mentén, a másik része pedig az ellenkező irányba van irányítva. A gázok jobb elosztása érdekében a berendezés keresztmetszetében a gázelosztó rácsot a gázmosó alsó részébe szerelik fel.

Az üreges fúvókás súrológépeket széles körben használják durva por összegyűjtésére, valamint gázhűtésre és légkondicionálásra. A fajlagos folyadékfogyasztás kicsi - 0,5-8 l / m 3 tisztított gáz.

Szűrőket is használnak a gázok tisztítására. A szűrés alapja a tisztított gáz különböző szűrőanyagokon való áthaladása. A szűrőválaszfalak rostos vagy szemcsés elemekből állnak, és hagyományosan a következő típusokra oszthatók.

Rugalmas porózus válaszfalak - természetes, szintetikus vagy ásványi szálakból készült szövetanyagok, nem szőtt szálas anyagok (filc, papír, karton) cellás lapok (szivacsgumi, poliuretán hab, membránszűrők).

A szűrés nagyon elterjedt finomgáztisztítási technika. Előnye a viszonylag alacsony felszerelési költség (a fémkerámia szűrők kivételével) és a finom tisztítás nagy hatékonysága. A szűrés hátrányai a nagy hidraulikus ellenállás és a szűrőanyag gyors eltömődése a porral.

3. Gáznemű kibocsátások tisztítása, ipari vállalkozások

Jelenleg, amikor a hulladékmentes technológia még gyerekcipőben jár, és még nincsenek teljesen hulladékmentes vállalkozások, a gáztisztítás fő feladata, hogy a gázszennyeződésekben lévő mérgező szennyeződések tartalmát a 2004. évi LXXV. egészségügyi szabványok.

A gázkibocsátás gáz- és gőzmérgező szennyeződésektől való tisztítására szolgáló ipari módszerek öt fő csoportra oszthatók:

1. Abszorpciós módszer - a gázelegy egyes komponenseinek abszorbens (abszorber) általi abszorpciójából áll, amely folyadék.

Az iparban használt abszorbenseket a következő mutatók alapján értékelik:

1) abszorpciós képesség, i.e. az extrahált komponens oldhatósága az abszorberben a hőmérséklettől és a nyomástól függően;

2) szelektivitás, amelyet a szétválasztott gázok oldhatóságának és abszorpciós sebességüknek az aránya jellemez;

3) minimális gőznyomás a tisztított gáz abszorbens gőzökkel való szennyeződésének elkerülése érdekében;

4) alacsony költség;

5) nincs korrozív hatása a berendezésre.

Abszorbensként vizet, ammóniaoldatokat, maró- és karbonátlúgokat, mangánsókat, etanol-aminokat, olajokat, kalcium-hidroxid-, mangán- és magnézium-oxid-, magnézium-szulfát-, stb. szuszpenziókat használnak. Például gázok tisztítására ammóniából, hidrogén-kloridból és hidrogén-fluorid abszorbensként A vízgőz megkötésére vizet, kénsavat, az aromás szénhidrogének megkötésére olajat használnak.

Az abszorpciós tisztítás folyamatos és rendszerint ciklikus folyamat, mivel a szennyeződések felszívódását általában az abszorpciós oldat regenerációja és a tisztítási ciklus elején történő visszatérése kíséri. A fizikai abszorpció során az abszorbens regenerálása hevítéssel és nyomáscsökkentéssel történik, ami az elnyelt gázszennyeződés deszorpcióját és koncentrációját eredményezi.

A tisztítási folyamat végrehajtásához különféle kialakítású abszorbereket használnak (filmes, csomagolt, csőszerű stb.). A legelterjedtebb a töltött gázmosó, amelyet a gázok kén-dioxidtól, hidrogén-szulfidtól, hidrogén-kloridtól, klórtól, szén-monoxidtól és -dioxidtól, fenoloktól stb. A töltött gázmosókban ezeknek a 0,02-0,7 m/s gázsebességgel üzemelő reaktorok alacsony intenzitású hidrodinamikai rendszere miatt a tömegátadási folyamatok sebessége alacsony. A készülék térfogata ezért nagy, és a telepítés nehézkes.

Rizs. 6 - Töltött gázmosó keresztirányú öntözéssel: 1 - test; 2 - fúvókák; 3 - öntözőberendezés 4 - tartórács; 5 - fúvóka; 6 - iszapgyűjtő

Az abszorpciós módszereket a folyamat folytonossága és sokoldalúsága, a hatékonyság és az extrakció lehetősége jellemzi Nagy mennyiségű gázokból származó szennyeződések. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a csomagolt gázmosók, buborékosító, sőt habosító készülékek csak nagy számú tisztítási lépéssel biztosítják a káros szennyeződések meglehetősen magas fokú kivonását (a megengedett maximális koncentrációig), és az abszorberek teljes regenerálódását. Ezért a nedves tisztítás technológiai sémái általában összetettek, többlépcsősek, és a kezelőreaktorok (különösen a gázmosók) nagy térfogatúak.

A kipufogógázok gáz- és gőzszennyeződésektől való nedves abszorpciós tisztítási eljárása csak akkor javasolt, ha ciklikus és hulladékmentes. A ciklikus nedves tisztítási rendszerek azonban csak akkor versenyképesek, ha portisztítással és gázhűtéssel kombinálják őket.

2. Kemiszorpciós módszer - gázok és gőzök szilárd és folyékony abszorberek általi abszorpcióján alapul, ami enyhén illékony és gyengén oldódó vegyületek képződését eredményezi. A legtöbb kemiszorpciós gáztisztítási folyamat reverzibilis, pl. Az abszorpciós oldat hőmérsékletének emelkedése esetén a kemiszorpció során keletkező kémiai vegyületek az abszorpciós oldat aktív komponenseinek regenerációjával és a gázból abszorbeált szennyeződések deszorpciójával bomlanak le. Ez a technika képezi az alapját a kemiszorbensek regenerációjának a ciklikus gáztisztító rendszerekben. A kemiszorpció különösen alkalmas viszonylag alacsony kezdeti szennyeződéskoncentrációjú gázok finom tisztítására.

3. Adszorpciós módszer - a káros gázszennyeződések szilárd, erősen porózus, fejlett fajlagos felületű anyagok felületén történő megkötésén alapul.

Az adszorpciós módszereket különféle technológiai célokra használják - gőz-gáz keverékek szétválasztása komponensekre a frakciók elválasztásával, a gázok szárítása és a kipufogógázok egészségügyi tisztítása. BAN BEN Utóbbi időben Az adszorpciós módszerek a légkör mérgező gázhalmazállapotú anyagoktól való megvédésének megbízható eszközeként kerülnek előtérbe, lehetővé téve ezen anyagok koncentrálását és újrahasznosítását.

A gáztisztítás során leggyakrabban használt ipari adszorbensek az aktív szén, szilikagél, alumíniumgél, természetes és szintetikus zeolitok (molekulasziták). Az ipari szorbensekkel szemben támasztott fő követelmények a nagy abszorpciós képesség, a hatás szelektivitása (szelektivitása), a termikus stabilitás, a hosszú élettartam a felület szerkezetének és tulajdonságainak megváltoztatása nélkül, valamint a könnyű regenerálhatóság lehetősége. Az aktív szenet leggyakrabban egészségügyi gáztisztításra használják nagy abszorpciós képessége és könnyű regenerálódása miatt. Az adszorbensek különféle kialakításai ismertek (függőleges, alacsony áramlási sebességnél használt, vízszintes, nagy áramlási sebességeknél használt, gyűrű alakú). A gáztisztítást adszorbens és mozgó rétegekből álló rögzített rétegeken keresztül végzik. A tisztítandó gáz 0,05-0,3 m/s sebességgel halad át az adszorberen. A tisztítás után az adszorber regenerálásra vált. A több reaktorból álló adszorpciós üzem általában folyamatosan üzemel, mivel ugyanakkor egyes reaktorok a tisztítási szakaszban vannak, míg mások a regenerálás, hűtés stb. szakaszában. A regenerálást melegítéssel, pl. szerves anyagok kiégése, forró vagy túlhevített gőz, levegő, inert gáz (nitrogén) átvezetése. Néha az aktivitást vesztett adszorbenst (porral, gyantával leárnyékolva) teljesen kicserélik.

A legígéretesebbek az adszorpciós gáz tisztításának folyamatos ciklikus folyamatai mozgó vagy felfüggesztett adszorbensrétegű reaktorokban, amelyeket nagy gázáramlási sebesség (nagyságrenddel nagyobb, mint a szakaszos reaktoroknál), magas gáztermelékenység és munkaintenzitás jellemez.

A gáztisztítás adszorpciós módszereinek általános előnyei:

1) gázok mélytisztítása a mérgező szennyeződésektől;

2) ezeknek a szennyeződéseknek a regenerálásának viszonylagos egyszerűsége kereskedelmi termékké történő átalakításukkal vagy a termelésbe való visszatéréssel; Így megvalósul a hulladékmentes technológia elve. Az adszorpciós módszer különösen racionális a kis koncentrációban található mérgező szennyeződések (szerves vegyületek, higanygőz stb.) eltávolítására, pl. mint a füstgázok egészségügyi tisztításának utolsó szakasza.

A legtöbb adszorpciós növény hátránya a gyakoriság.

4. Katalitikus oxidációs módszer - katalizátorok jelenlétében a tisztítandó gázból a szennyeződések eltávolításán alapul.

A katalizátorok hatása a katalizátor és a reagáló anyagok köztes kémiai kölcsönhatásában nyilvánul meg, melynek eredményeként közbenső vegyületek képződnek.

Fémeket és vegyületeiket (réz-, mangán-oxidok stb.) használják katalizátorként. A katalizátorok golyók, gyűrűk vagy más alakúak. Ezt a módszert különösen széles körben alkalmazzák a kipufogógázok tisztítására. A katalitikus reakciók eredményeként a gázban lévő szennyeződések más vegyületekké alakulnak, pl. A vizsgált módszerekkel ellentétben a szennyeződéseket nem vonják ki a gázból, hanem ártalmatlan vegyületekké alakulnak, amelyek jelenléte elfogadható a kipufogógázban, vagy olyan vegyületekké, amelyek könnyen eltávolíthatók a gázáramból. Ha a képződött anyagokat el kell távolítani, további műveletekre van szükség (például extrakció folyékony vagy szilárd szorbensekkel).

A katalitikus módszerek egyre elterjedtebbek, mivel mélytisztítás mérgező szennyeződésekből származó gázok (akár 99,9%) viszonylag kevéssel magas hőmérsékletek ah és közönséges nyomáson, valamint nagyon alacsony kezdeti szennyeződési koncentrációnál. A katalitikus eljárások lehetővé teszik a reakcióhő hasznosítását, pl. energiatechnológiai rendszereket hozzon létre. Beállítások katalitikus tisztítás könnyen használható és kis méretű.

Számos katalitikus tisztítási eljárás hátránya az új anyagok képződése, amelyeket más módszerekkel (abszorpció, adszorpció) kell eltávolítani a gázból, ami megnehezíti a telepítést és csökkenti az összgazdasági hatást.

5. A termikus módszer magában foglalja a gázok tisztítását, mielőtt azok magas hőmérsékletű utóégetéssel a légkörbe kerülnének.

A gázkibocsátás semlegesítésére szolgáló termikus módszerek alkalmazhatók gyúlékony szerves szennyező anyagok vagy szén-monoxid magas koncentrációja esetén. A legegyszerűbb módszer, a fáklyázás akkor lehetséges, ha a tűzveszélyes szennyező anyagok koncentrációja az alsó tűzveszélyes határ közelében van. Ebben az esetben a szennyeződések tüzelőanyagként szolgálnak, a folyamat hőmérséklete 750-900°C és a szennyeződések égéshője hasznosítható.

Amikor a gyúlékony szennyeződések koncentrációja alacsonyabb alsó határ gyújtás esetén bizonyos mennyiségű hőt kívülről kell szolgáltatni. A hőt leggyakrabban éghető gáz hozzáadásával és a tisztított gázban való elégetésével biztosítják. Az éghető gázok egy hővisszanyerő rendszeren haladnak keresztül, és a légkörbe kerülnek.

Az ilyen energiatechnológiai sémákat akkor alkalmazzák, ha a gyúlékony szennyeződések tartalma kellően magas, ellenkező esetben megnő a hozzáadott éghető gáz fogyasztása.

Felhasznált források

1. Az Orosz Föderáció környezetvédelmi doktrínája. Az Oroszországi Állami Környezetvédelmi Szolgálat hivatalos honlapja - eco-net/

2. Vnukov A.K., A légkör védelme az energetikai létesítményekből származó kibocsátásokkal szemben. Címtár, M.: Energoatomizdat, 2001

Közzétéve az Allbest.ru oldalon

...

Hasonló dokumentumok

Hardver és technológiai rendszer tervezése a légkör ipari kibocsátásokkal szembeni védelmére. A meghozott technológiai döntések környezetvédelmi indoklása. Természetes környezet védelme az antropogén hatásoktól. A kibocsátások mennyiségi jellemzői.

szakdolgozat, hozzáadva: 2016.04.17

Nem illékony anyagok túlmelegedése. Az elérhető túlmelegedés fizikai indoklása. Az anyag metastabil állapotának termodinamikai stabilitása. Az érintkező hőelemző és rögzítő telepítési sémája. A légkör tisztításának fő módszereinek hátrányai.

absztrakt, hozzáadva: 2011.11.08

Rövid leírás levegőtisztítási technológiák. A légkörvédelem adszorpciós módszerének alkalmazása és jellemzői. Adszorpciós szénszűrők. Tisztítás kéntartalmú vegyületektől. Adszorpciós regeneráló levegőtisztító rendszer "ARS-Aero".

tanfolyami munka, hozzáadva 2010.10.26

A porgyűjtési folyamatok alapfogalmai és definíciói. A gázok és levegő portól való száraz tisztításának gravitációs és inerciális módszerei. Nedves porgyűjtők. Néhány mérnöki fejlesztés. Centrifugális és inerciális leválasztáson alapuló porgyűjtő.

tanfolyami munka, hozzáadva 2009.12.27

Hulladékmentes és hulladékszegény technológia. Gázkibocsátás tisztítása a káros szennyeződésektől. Gáztisztítás száraz mechanikus porgyűjtőkben. Ipari módszerek a gázkibocsátás megtisztítására a gőzös toxikus szennyeződésektől. Kemiszorpciós és adszorpciós módszer.

teszt, hozzáadva: 2010.12.06

A légkör szerkezete és összetétele. Légszennyeződés. A légkör minősége és szennyezettségének jellemzői. A fő kémiai szennyeződések, amelyek szennyezik a légkört. A légkör védelmének módszerei és eszközei. A levegőtisztító rendszerek osztályozása és paramétereik.

absztrakt, hozzáadva: 2006.11.09

A motor, mint légköri szennyezés forrása, kipufogógázai toxicitásának jellemzői. A kipufogógázok káros összetevőktől való tisztításának fizikai-kémiai elvei. A hajó üzemeltetésének a környezetre gyakorolt negatív hatásának értékelése.

tanfolyami munka, hozzáadva 2012.04.30

Famegmunkáló műhelyben a csiszolás során keletkező kibocsátások jellemzői: levegő-, víz- és talajszennyezés. A csiszológépek típusai. A kibocsátások tisztítási módszerének kiválasztása. Szilárd hulladék ártalmatlanítása. Légkörvédelmi rendszer hardver és technológiai tervezése.

tanfolyami munka, hozzáadva 2015.02.27

Alkalmazás technikai eszközöket a füstgáztisztítás, mint a légkör védelmének fő intézkedése. Modern módszerek a Venturi gázmosóban történő gáztisztítás műszaki eszközeinek és technológiai folyamatainak fejlesztésére. Tervezési paraméterek számítása.

tanfolyami munka, hozzáadva 2012.02.01

Hatás a légkörre. Szilárdanyag-gyűjtés hőerőművek füstgázaiból. Útmutató a légkör védelméhez. A hamugyűjtő működésének főbb mutatói. Az elektrosztatikus leválasztó működési elve. Az akkumulátor ciklon számítása. Hamukibocsátás és tisztítás.

A légszennyező anyagok különböző halmazállapotúak lehetnek - ez lehet a por, a köd, a gázgőz-szennyeződés állapota. Ezek oszthatók elsődleges– ezek a szennyező anyagok közvetlenül a légkörbe jutnak és másodlagosátalakulásaik eredményeként.

1. megjegyzés

Például a légkörbe kerülő kén-dioxidot kénsav-anhidriddé oxidálják. A vízgőzzel kölcsönhatásba lépő kénsav-anhidrid kénsavcseppeket képez, savas esőt képezve.

Az ipari vállalkozások kibocsátása lebegő szilárd vagy folyékony részecskéket tartalmaz. Ők képviselik kétfázisú rendszerek. Gázok ebben a rendszerben vannak folyamatos fázis, A szilárd vagy folyékony részecskék tartoznak diszpergált fázis. Ennek alapján a légtisztító rendszereknek eltérőnek kell lenniük.

A por eltávolítása 4 fő csoportból áll:

Száraz porgyűjtő;
Nedves porgyűjtők;
Elektrosztatikus leválasztók;
Szűrők.

Porgyűjtők és elektrosztatikus leválasztók akkor használják, ha a levegő portartalma magas. Finom tisztítás 100 $ mg/cub-nál kisebb szennyezőanyag-koncentrációjú levegő. m-t szűrők segítségével végezzük. A levegőben folyadékok formájában jelen lévő szennyeződéseket - savakat, lúgokat, olajokat, amelyek ködképződnek, eltávolítják ködeltávolítókés rostos szűrők. A gáznemű szennyeződések elleni védelem módja a választott levegőtisztítási módszertől függ.

Ezzel kapcsolatban a következőket emeljük ki:

A káros anyagok lemosásának módja oldószereikkel vagy módszere abszorpció;
Módszer adszorpció. A gáznemű szennyeződéseket a katalizátorok abszorbeálják;
Módszer kemiszorpció, melynek segítségével a kibocsátásokat reagens oldatokkal mossák. A reagensek kémiailag megkötik a szennyeződéseket;
Égetéses vagy termikus semlegesítési módszer;
Katalitikus módszer.

A teljes levegőtisztítási folyamat a következő alapvető paraméterekkel jellemezhető:

Mennyire hatékony az általános levegőtisztítás, amely megmutatja a felhasznált termékben lévő káros anyagok csökkentésének mértékét. A hatékonyságot a $h= \frac(C_(in) – C_(out))(C_(in)) együttható jellemzi.$ Cin és Cout a káros anyagok koncentrációját jelentik a levegő tisztítása előtt és után.

Renderelt hidraulikus ellenállás. Ez a nyomáskülönbség a tisztítórendszer be- és kimeneténél $DP=\frac(xrV2)(2)$, $X$ a hidraulikus ellenállás, $r$ a levegő sűrűsége (kg/köbm), $ V$ a levegő sebessége (m/s). A folyamat teljesítménye megmutatja, hogy mennyi levegő halad át a rendszeren időegység alatt (köbm/óra).

Mechanikus légtisztító rendszerek

Az ipari kibocsátások szilárd és folyékony káros szennyeződésektől való megtisztításához használja elkapók különféle kivitelek.

Működésük elve:

Inert csapadék. Lényege abban rejlik, hogy a kilökődés sebességvektorának iránya élesen változik. A tehetetlenségi erők hatására a szilárd részecskék ugyanabba az irányba mozognak, és a fogadó garatba esnek.

Gravitációs erők általi ülepedés. A hatásuk alatti lerakódás a gázok és részecskék pályájának eltérő görbülete miatt következik be. Mozgásának sebességvektora vízszintes irányú.

Centrifugális erők általi ülepítés. Lényege, hogy a káros kibocsátások belül forgó mozgást kapnak ciklonés ennek következtében a szilárd részecskék centrifugális erő hatására a háló felé lökődnek. Mivel a centrifugális gyorsulás 1000 dollárral nagyobb, mint a gravitációs gyorsulás, még a kis részecskék is eltávolíthatók. A ciklonokat általában száraz levegő tisztítására használják. A porrészecskék leülepednek a ház falán, majd bejutnak a garatba. Egy speciális kimeneti csövön keresztül jön ki friss levegő. Fontos ebben a folyamatban feszesség garatba, hogy a lerakódott porrészecskék ne eshessenek a kimeneti csőbe. A porszemcsék koncentrációja és mérete befolyásolja a ciklonok hatékonyságát. A ciklonok teljes gyűjtési kapacitása 95 dollár. A kis méret, a mozgó alkatrészek hiánya, a tervezés egyszerűsége a fő szempont előnyeit ciklonok. NAK NEK hiányosságait magában foglalja a forgatás energiaköltségét és az alkatrészek jelentős kopását.

Mechanikus emissziószűrés porózus válaszfalon keresztül. Az ilyen szűrés során az aeroszol részecskék megmaradnak, és a gázkomponens teljesen áthalad.

A mechanikus légtisztító rendszerek közé tartozik nedves porgyűjtők. Ez súrológépek, melynek sajátossága a finom portól való tisztítás hatékonysága. Ezek a rendszerek eltávolítják a port a forró és robbanásveszélyes gázokból. Működésük elve a porrészecskék lerakódása tehetetlenségi erők hatására a folyadékcseppek felületén. Ilyen kémiai öntözőszer lehet a mésztej, amelyet a mosóba adagolnak. Ebben az esetben meg fog történni vegyi tisztítás gázok Szárazpor gyűjtők A mozgó levegőből származó por eltávolítása mechanikusan történik gravitációs és tehetetlenségi erők hatására, és ún inerciális. Ha a levegő mozgási iránya élesen megváltozik, akkor a porrészecskék tehetetlenségi erővel megtartják mozgásuk irányát, a felszínre ütköznek, elveszítik energiájukat, és a gravitáció hatására egy speciális bunkerben ülepednek.

Az egyik hatékony módszerek a gázok portól való tisztítása az elektromos módszer amelyet elektromos porleválasztóval hajtanak végre. A korona és a csapadékelektródák között létrejövő nem egyenletes elektromos térben a gáz ütközési ionizációja következik be. A részleges ionizáció miatt az elektródák közé szorult szennyezett gázok elektromos áramot vezetnek. A negatív töltésű részecskéket a gyűjtőelektródára irányítják, a pozitív töltésűek pedig a koronaelektródára kerülnek. Ha figyelembe vesszük, hogy a porszemcsék főként negatív töltést kapnak, akkor ennek nagy része a pozitív gyűjtőelektródán lesz. Az elektródáról való eltávolítása nem túl nehéz. Az elektromos porleválasztók segítségével a gáztisztítás eléri a 97 dollárt. Ennek a folyamatnak is megvan a sajátja előnyeit– 0,2 USD mikrontól a kis részecskéket és a sajátjukat eltávolítjuk hibákat– magas energiafogyasztás, az elektródák tisztaságának ellenőrzésének szükségessége, magas biztonsági követelmények.

Finom emissziós tisztítás porózus válaszfallal rendelkező szűrők felhasználásával készült. A levegőszűrési folyamat során a válaszfal felfogja a szilárd részecskéket. Leggyakrabban az ipar használja szövetzsákos szűrők, amelynek házába be van szerelve a megfelelő szám ujjú A szennyezett levegő a tömlőkbe kerül, és a tisztított levegő a csövön keresztül távozik. Mivel a tömlők szennyezett részecskéket tartalmaznak és ezekkel telítettek, általában fújják és rázzák őket, hogy eltávolítsák a lerakódott port.

Fiziko-kémiai módszerek a szennyezett levegő tisztítására

A levegőtisztítás fizikai és kémiai módszerei közül a következő módszert kell megemlíteni: abszorpció. Ennek lényege, hogy a gáz-levegő keveréket alkatrészeire bontja. Ez a szétválás akkor következik be, amikor a gázkomponensek abszorbeálódnak nedvszívó, ami elnyelő. Az abszorbensnek meghatározott összetétele van, és az alapján választják ki, hogy az abszorbeált gáz hogyan oldódik benne.

Jegyzet 2

Például az ammónia eltávolítására a kibocsátásokból, hidrogén klorid, abszorpciós folyadékként használják víz. Kénsav vízgőz megkötésére használják, és viszkózus olajok távolítsa el az aromás szénhidrogéneket.

Leggyakrabban abszorberekhez szállítják folyékony reagens víz helyett. Súrolóktól abszorberek abban különböznek, hogy fúvókával rendelkeznek, amely növeli a gáz és a folyadék érintkezési felületét. Számos káros kibocsátástól származó gázok mechanikai és főleg kémiai tisztítása történik, beleértve a nitrogén-oxidokat, ként, szént, szén-diszulfidot és merkaptánt. Magas abszorpciós sebesség érhető el, ha magas vérnyomásés alacsony hőmérséklet.

Adszorpciós módszer, a légmedence védelmének valamennyi módszere között az egyik leginkább gyakori X. A módszer azon alapul fizikai tulajdonságok számos porózus anyag, amely képes kivonni az egyes komponenseket a gáz-levegő keverékből. Fő adszorbens az iparban aktiválódik szén. Adszorpció segítségével a káros kibocsátásokat magas hőmérsékleten tisztítják. Az aktív szenet az oldószerek, bűzös anyagok stb. visszanyeréséből származó gázok tisztítására használják. Tervezési szempontból az adszorberek függőleges vagy vízszintes tartályok, amelyek adszorbenssel vannak feltöltve, és tisztított gázok áramlása halad át rajtuk.

Kemiszorpció tisztítási módszerként a gőzök és gázok abszorpcióján alapul. Az abszorpciót folyékony vagy szilárd abszorbensek végzik kémiai vegyületek képződésével. Az ehhez a módszerhez használt berendezések abszorberekre hasonlítanak.

Katalitikus módszer speciális anyagot használ - katalizátor, amellyel kölcsönhatás során a gáz-levegő keverék mérgező komponensei ártalmatlan anyagokká válnak. Katalizátorok lehetnek fémekés vegyületeik, például platina-, réz- és mangán-oxidok. A katalizátorok felgyorsítják a kémiai folyamatot, és lehetnek golyók, gyűrűk vagy spirálhuzalok formájában.

A gáz káros anyagoktól való megtisztításához használja termikus módszer, amely magas hőmérséklet fenntartását és oxigén jelenlétét igényli. Termikus katalizátorok segítségével elégetik a szénhidrogéneket, a szén-monoxidot, valamint a festék- és lakkgyártásból származó kibocsátásokat.

Az ezzel a módszerrel végzett gáztisztítás klasszikus példája az olajfinomítók fáklyái. A vállalkozás kipufogógázait, amelyek gyúlékony anyagokat tartalmaznak, egy csővezetékben gyűjtik össze, és körülbelül 100 $ m magasságban elégetik. Ezeket a gázokat kötelező elégetni, mert mérgezőek és robbanásveszélyesek. A káros szennyeződések elégetése következtében a gázok teljesen megtisztulnak szén-monoxid és gőz felszabadulásával, de sok üzemanyagot fogyasztanak.