Pasivne metode se dijele na:
1) ograničavanje emisija:
Zona sanitarne zaštite je pojas zemljišta koji odvaja preduzeće od stambenih zgrada. Širina ovisi o snazi, zapremini emisije, koncentraciji emisije, stvaranoj buci. Teritorija zona sanitarne zaštite mora biti ozelenjena (>
Metode zračnog otprašivanja. Glavni tehnički pokazatelji sakupljača prašine.
Za uklanjanje prašine koristite suhe i mokre sakupljače prašine, kao i suhe i mokre elektrofiltere. Izbor metode i aparata za hvatanje aerosola zavisi od disperznog sastava (veličine čestica u vazduhu), efikasnosti, brzine protoka ili produktivnosti aparata.
Efikasnost sakupljanja ili stepen prečišćavanja izražava se količinom zarobljenog materijala koji ulazi u aparat za čišćenje gasa sa strujom gasa tokom određenog vremenskog perioda. (G 1, G 2 - maseni protok (koncentracija) čestica prašine sadržanih u gasu na ulazu i izlazu iz aparata [kg/h]).
Rad suhih aparata zasniva se na gravitacionim, inercijskim i centrifugalnim mehanizmima sedimentacije ili filtracionim mehanizmima. Glavni uređaji za hemijsko čišćenje uključuju: komore za sakupljanje prašine, ciklone, filtere, elektrofiltere.
"+" - temperatura emisije nakon čišćenja doseže do 50 () ° C (postoji mogućnost odlaganja):
Kada se emituju vrući gasovi, njihova disperzija u atmosferi se poboljšava;
Nedostatak potrošnje vode i stvaranje otpadnih voda;
Mogućnost vraćanja uhvaćene prašine nazad u proizvodnju.
“-” - moguća kondenzacija para na zidovima aparata, što dovodi do korozije zidova i stvaranja teško uhvatljivih naslaga prašine;
Poteškoće pri uklanjanju zarobljene prašine (mogućnost sekundarnog zagađenja zraka).
Centrifugalni sakupljači prašine.
To uključuje različite vrste ciklona i vrtložnih sakupljača prašine.
Ciklon... Najviše se koriste u industriji (za hvatanje pepela u termoelektranama, u fabrikama za obradu drveta). η = 90%, d> 10μm.
"+" - odsustvo pokretnih dijelova u aparatu;
Pouzdanost rada na visokim temperaturama (do 500°C) - pri radu sa višim °t izrađuju se specijalne. materijali;
Sposobnost hvatanja abrazivnih materijala (unutrašnja površina ciklona je obrađena posebnim premazom);
Stalni hidraulički otpor;
Dobre performanse pri visokim pritiscima gasa;
Jednostavnost izrade.
"-" - niska efikasnost pri hvatanju čestica manjih od 5 mikrona;
Visok hidraulički otpor (1,2-1,5 kPa).
1-ulaz
U ciklonu dolazi do spiralnog kovitlanja toka, uslijed čega se čestice izbacuju na zidove i postepeno se spuštaju u bunker 2. OM se ispušta u atmosferu kroz izlaz 3. Čestice aerosola se kreću duž rezultujuće sile Fp i pritiskaju se na unutrašnje površine kućišta (cevi) i klize niz ovu površinu i padaju u sakupljač prašine. Povremeno se otvara donji dio kolektora za prašinu i tako se prašina uklanja, a za to vrijeme se zatvara poklopac na cijevi. Efikasnost sakupljanja čestica prašine u ciklonu je direktno proporcionalna brzini gasa na ½ stepena i obrnuto proporcionalna prečniku aparata.
Za povećanje centrifugalne sile Fc potrebno je (za povećanje efikasnosti):
Povećajte brzinu mlaza prašine i vazduha;
Smanjite prečnik ciklona.
Iz prakse je poznato da brzina mlaza treba biti od 15 do 18 m/s. Odnos visine ciklona prema D d.b. 2/3.
Pri visokim brzinama protoka pročišćenih plinova koriste se grupni / baterijski cikloni - to omogućava da se D ciklona ne povećava. Gas pun prašine ulazi u zajednički kolektor i distribuira se kroz ciklone (radi paralelno).
Vrtložni sakupljači prašine.Η<90%, d>2 mikrona.
Glavna razlika od ciklona je prisustvo pomoćnog vrtložnog toka. U aparatu tipa mlaznice, prašinom napunjen gasni tok se dovodi sa dna aparata i vrti se pomoću lopatičnog vrtložnika. Vrtložni tok gasa se kreće prema gore, dok je izložen delovanju nekoliko struja sekundarnog gasa. Sekundarni gas se dovodi iz tangencijalno postavljenih mlaznica na vrhu aparata. Pod djelovanjem centrifugalnih sila, čestice se izbacuju na periferiju tijela aparata, a odatle u sekundarni tok plina koji stvaraju mlaznice, usmjeravajući ih dolje u prstenasti prostor. Prstenasti prostor oko ulaza opremljen je podloškom koja omogućava ispuštanje prašine u rezervoar.
1-kamera; 2-izlazna cijev; 3-mlaznice;
Swirler sa 4 oštrice; 5-uvodna cijev; 6-potporna podloška;
7 kanta za prašinu.
Elektrostatički filteri.
Elektrofilter je najsavremeniji uređaj za sakupljanje prašine. η = 99-99,5%, d = 0,01-100μm. temperatura plina za čišćenje do 450°C.
Elektrostatički filter koristi visokonaponsko elektrostatičko polje. Napon elektrode do 50 kV. Čestice prolaze kroz 2 zone. U 1. zoni, čestica poprima El. potencijal (nabijen), u 2. zoni nabijena prašina se kreće do suprotnog elektrostatičkog naboja i taloži se na njemu. Stoga se za čišćenje zraka od prašine koriste 3 vrste sila: gravitacija; sila pritiska vazduha i elektrostatička sila.
Po dizajnu, mogu. vertikalno i horizontalno.
1 - korona elektroda
2 - sabirna elektroda
3 - bunker
4 - izvor napona
Kada se napon visokog napona dovede između korone i sabirnih elektroda, stvara se elektrostatičko polje visokog intenziteta. Kada kontaminirani zrak uđe kroz mlaznicu, formira se laminarni mlaz (tok) koji se kreće okomito prema gore kroz elektrostatičko polje. U ovom slučaju na česticu djeluju sile: G, Fh i Rel.st.. U ovom slučaju, Fh premašuje G za nekoliko posto. S takvom shemom sila, čestica odstupa od vertikalne ose i kreće se prema sabirnoj elektrodi i lijepi se za unutrašnju površinu cijevi. Dolazi do prijenosa negativnog naboja na čestice prašine i njihovog taloženja na sabirnim elektrodama. Filter se regeneriše protresanjem.
"-" visoka potrošnja energije (0,36-1,8 MJ na 1000 m 3 gasa).
Što je veća jačina polja i manja brzina gasa u aparatu, to je bolje sakupljanje prašine.
Naprezanje i taloženje.
Naprezanje je proces propuštanja otpadne vode kroz rešetke i sita prije finijeg prečišćavanja
Rešetke hvataju nečistoće od najmanje 10-20 mm, rešetke se povremeno čiste;
Radna efikasnost ne više od 70%
Filtriranje se koristi samo za prethodno čišćenje CB
U nekim područjima koriste se sita s veličinom oka do 1 mm, koja omogućavaju uklanjanje tvari od 0,5 do 1 mm.
Uz pomoć proračuna odabire se rešetka i određuju gubici tlaka u njoj.
Podržavanje- Ovo je taloženje grubih nečistoća pod dejstvom gravitacije.
Koriste se:
1) peskolovke se koriste za uklanjanje mineralnih čestica i peska (0,15-0,25 mm). Pješčanik je spremnik s tropezoidnom ili trokutastom bazom (<0,3м/с, эффективность не более 95%).
Postoje: - vertikalni (kretanje odozdo prema gore); - horizontalno; - gazirano.
H = 0,25 - 2 m
v = 0,15 -0,3 m/s
B = 3 - 4,5 m
Dužina radnog dijela:
L = (1000 * k s * H s * υ s) / u s, gdje je:
H s je procijenjena dubina hvatača za pijesak, ks je set, uzet u zavisnosti od vrste gritohvatača, υ s je brzina kretanja vode u hvataču za pijesak, us je hidraulička veličina (14 - 24 mm/s )
2) taložnici.
Po izvedbi: horizontalni, vertikalni, radijalni, cevasti i sa kosim pločama. Po dogovoru: osnovno, - sekundarno.
Horizontalni - pravokutni rezervoari sa 2 ili više odjeljaka koji istovremeno rade.
1 - ulazna zakrpa;
2 - izlazno ležište;
3 - komora za taloženje;
4 – poslužavnik za uklanjanje plutajućih nečistoća.
Q - više od 15.000 m 3 / dan
H = 1,5 - 4 m, L = 8 -27 m, B = 3-6 m, v = 0,01 m / s.
Vertikalni - okrugli rezervoari prečnika 4, 6, 9 m sa konusnim dnom. Otpadna voda se dovodi centralno u cijev, a nakon ulaska u unutrašnjost kreće se odozdo prema gore.
1- centralna cijev;
2- žljeb za rupu;
3- cilindrični dio;
4-konusni dio.
Q - manje od 20.000 m 3 / dan;
Prečnik - 4, 6, 9; visina - 4 -5 m, brzina - 0,5 - 0,6 m / s.
Radijalni - rezervoari su okruglog oblika, voda ulazi kroz centar cijevi i kreće se od centra prema periferiji.
2- rasklopni uređaj;
3- mehanizam strugača;
Q - više od 20.000 m 3 / dan;
Visina - 1,5–5 m, prečnik - 16 - 60 m.
Taložnik se izračunava prema kinetici taloženja suspendovanih čvrstih materija, uzimajući u obzir potreban efekat bistrenja. Proračun određuje hidrauličku veličinu prema kojoj se izračunavaju parametri jame.
Možete povećati efikasnost taloženja:
Povećanjem veličine čestica koagulacijom; - smanjenje viskoznosti vode (na primjer, zagrijavanjem); - povećanje površine naselja.
3) hvatač ulja
1- zgrada;
2- uljni sloj;
3- cijev za sakupljanje ulja (masti);
4- pregrada za držanje izranjanih naftnih derivata;
5- jama za padavine
Stepen prečišćavanja je manji od 70%. Vazduh se uduvava odozdo radi povećanja efikasnosti. Izračunati kao taložnici, uzimajući u obzir hidrauličku veličinu plutajućih čestica.
Prečistači se koriste za prečišćavanje prirodnih voda i za prethodno bistrenje suve materije. u taložnicima se stvara suspendirani sloj sedimenta kroz koji se filtrira suha tvar.
Proces taloženja se također koristi za čišćenje čestica gustoće manje od gustine vode, te čestice plutaju i uklanjaju se sa površine taložnika (zamke za mast i ulja). Efikasnost za ulje 96-98% za mast ne više od 70% ..
Metode zaštite atmosfere, njihova klasifikacija.
Aktivni - omogućavaju ozelenjavanje tehnoloških procesa, tj. stvaranje tehnologija bez otpada, stvaranje zatvorenih tehnoloških ciklusa (rijetko).
Pasivne metode se dijele na:
1) ograničavanje emisija:
Poboljšanje goriva i zamjena drugim tipom goriva;
Osiguravanje potpunijeg sagorijevanja goriva;
Prethodno pročišćavanje sirovina od isparljivih nečistoća;
Povećanje uloge neotpadnih izvora energije (nuklearne elektrane, solarna energija, vjetar).
2) raspršivanje, lokalizacija i disperzija emisija
Izbor se vrši u fazi projektovanja, izgradnje emisionog objekta;
Ne možete graditi na mjestima ustajalog zraka;
Na određenoj udaljenosti od stambenih područja, uzimajući u obzir ružu vjetrova;
D. b. minimalni broj dana u godini u kojima vjetar duva od preduzeća do grada;
Lokacija industrijskih i stambenih zgrada treba olakšati kroz ventilaciju;
Prilikom uređenja objekata u blizini autoputa slijedi: u centru bolnice djeca. bašte ...
Lokalizacija je uređaj dimnjaka za uklanjanje zagađivača. Centralizacija – nekoliko malih izvora se kombinuju u jedan veliki izvor za najefikasniji rad postrojenja za tretman (niski troškovi prečišćavanja vazduha). Disipacija - emisija zagađivača u gornju atmosferu kroz cijevi i njeno dalje razrjeđivanje čistom (najopasnija od niskih cijevi). Disperzija - lokacija preduzeća na teritoriji, uzimajući u obzir lokaciju grada, ružu vetrova (u fazi projektovanja).
3) uređenje zona sanitarne zaštite:
Da bi se smanjio uticaj preduzeća na životnu sredinu, oko njih se stvaraju zone sanitarne zaštite;
Zona sanitarne zaštite je pojas zemljišta koji odvaja preduzeće od stambenih zgrada. Širina ovisi o snazi, zapremini emisije, koncentraciji emisije, stvaranoj buci. Teritorija zona sanitarne zaštite mora biti ozelenjena (>=60% površine) i uređena (osim bolnica, parkova, stadiona...)
4) prečišćavanje emisija je hvatanje zagađujućih materija iz otpadnih gasova.
Sve emisije se dijele na parno-gasne i aerosolne emisije; u proizvodnji se uvijek čisti prašina, a zatim se gasovi uklanjaju.
Uklanjanje prašine: -suhe metode (komora za sakupljanje prašine, sakupljači prašine (inercijski, dinamički, vrtložni), cikloni, filteri (vlaknasti, platneni, granulirani, keramički)); -mokrim metodama (plinski prečistači (šuplji, nabijeni, u obliku diska, udarno-inercijski, centrifugalni, mehanički, brzi)); -električne metode (suhi i mokri elektrofilteri).
Čišćenje od magle i prskanja: - filteri, eliminatori magle; - mrežaste sifone za prskanje.
* Ovaj rad nije naučni rad, nije završni kvalifikacioni rad i rezultat je obrade, strukturiranja i formatiranja prikupljenih informacija namijenjenih korištenju kao izvoru materijala za samopripremu obrazovnog rada.
Zaštita atmosfere Atmosferu karakteriše izuzetno visoka dinamika, uzrokovana kako brzim kretanjem vazdušnih masa u bočnim i vertikalnim smjerovima, tako i velikim brzinama, različitim fizičko-hemijskim reakcijama koje se u njoj odvijaju. Atmosfera se smatra ogromnim „hemijskim kotlom“, na koji utiču brojni i promenljivi antropogeni i prirodni faktori. Plinovi i aerosoli koji se emituju u atmosferu su visoko reaktivni. Prašina i čađ koji nastaju izgaranjem goriva i šumskim požarima upijaju teške metale i radionuklide i, kada se talože na površinu, mogu kontaminirati ogromna područja i prodrijeti u ljudsko tijelo kroz respiratorni trakt. Zagađenje vazduha je direktno ili indirektno unošenje bilo koje supstance u njega u tolikoj količini koja utiče na kvalitet i sastav spoljašnjeg vazduha, šteti ljudima, živoj i neživoj prirodi, ekosistemima, građevinskim materijalima, prirodnim resursima – celokupnoj životnoj sredini. Pročišćavanje zraka od nečistoća. Za zaštitu atmosfere od negativnog antropogenog uticaja primenjuju se sledeće mere: - ozelenjavanje tehnoloških procesa; - čišćenje gasnih emisija od štetnih nečistoća; - disperzija emisije gasova u atmosferu; - uređenje zona sanitarne zaštite, arhitektonsko-planska rješenja. Bezotpadna i niskootpadna tehnologija Ozelenjavanje ovih procesa je stvaranje zatvorenih tehnoloških ciklusa, bezotpadnih i malootpadnih tehnologija koje isključuju prodiranje štetnih zagađivača u atmosferu. Najpouzdaniji i najekonomičniji način zaštite biosfere od emisije štetnih gasova je prelazak na proizvodnju bez otpada, odnosno na tehnologije bez otpada. Termin "tehnologija bez otpada" prvi je skovao akademik N.N. Semenov. To znači stvaranje optimalnih tehnoloških sistema sa zatvorenim materijalnim i energetskim tokovima. Ovakva proizvodnja ne bi trebala imati otpadne vode, štetne emisije u atmosferu i čvrsti otpad i ne bi trebala trošiti vodu iz prirodnih rezervoara. Odnosno, razumeju princip organizacije i rada proizvodnje, uz racionalno korišćenje svih komponenti sirovina i energije u zatvorenom ciklusu: (primarne sirovine - proizvodnja - potrošnja - sekundarne sirovine). Naravno, koncept "proizvodnje bez otpada" ima donekle konvencionalni karakter; Ovo je idealan proizvodni model, jer je u realnim uslovima nemoguće potpuno eliminisati otpad i osloboditi se uticaja proizvodnje na životnu sredinu. Preciznije, takve sisteme treba nazvati niskootpadnim sistemima, koji daju minimalne emisije, pri čemu će šteta po prirodne ekosisteme biti minimalna. Tehnologija niske razine otpada je međukorak u stvaranju proizvodnje bez otpada. Trenutno je identifikovano nekoliko glavnih pravaca zaštite biosfere, koji u konačnici dovode do stvaranja tehnologija bez otpada: 1) razvoj i implementacija fundamentalno novih tehnoloških procesa i sistema koji rade u zatvorenom ciklusu, omogućavajući da se isključi formiranje masa otpada; 2) preradu otpada proizvodnje i potrošnje kao sekundarne sirovine; 3) stvaranje teritorijalno-industrijskih kompleksa sa zatvorenom strukturom materijalnih tokova sirovina i otpada unutar kompleksa a. Važnost ekonomičnog i racionalnog korišćenja prirodnih resursa ne zahteva opravdanje. Potražnja za sirovinama u svijetu stalno raste, čija proizvodnja postaje sve skuplja. Budući da je međusektorski problem, razvoj tehnologija s malo otpada i bez otpada i racionalno korištenje sekundarnih resursa zahtijevaju međusektorske odluke. Razvoj i implementacija fundamentalno novih tehnoloških procesa i sistema koji rade u zatvorenom ciklusu, što omogućava da se isključi stvaranje veće količine otpada, glavni je pravac tehničkog napretka. Prečišćavanje emisija gasova od štetnih nečistoća Emisije gasova se klasifikuju prema organizaciji odvođenja i kontrole - na organizovane i neorganizovane, prema temperaturi, na zagrejane i hladne. Organizovana emisija je emisija koja ulazi u atmosferu kroz posebno izgrađene gasovode, vazdušne kanale, cevi. Fugitivne su industrijske emisije koje ulaze u atmosferu u obliku neusmjerenih tokova plina kao rezultat curenja opreme. Nedostatak ili nezadovoljavajući rad opreme za usisavanje plina na mjestima utovara, istovara i skladištenja proizvoda. Sistemi za prečišćavanje gasa se koriste za smanjenje zagađenja vazduha industrijskim emisijama. Pod ispiranjem gasa podrazumeva se odvajanje od gasa i da li se zagađivač koji dolazi iz industrijskog izvora pretvara u bezopasno stanje. Sredstva zaštite atmosfere treba da ograniče prisustvo štetnih materija u vazduhu čovekove okoline na nivou ne većem od P DK. U svim slučajevima mora biti ispunjen sljedeći uvjet: C + Cf 30 µm. Za čestice sa d = 5-30 mikrona stepen prečišćavanja opada na 80%, a za d == 2-5 mikrona manji je od 40%. Prečnik čestica koje ciklon eliminiše za 50% može se odrediti pomoću empirijske formule.Hidraulički otpor ciklona visokih performansi je oko 1080 Pa. Cikloni se široko koriste za grubo i srednje prečišćavanje gasova iz aerosola. Drugi tip centrifugalnog sakupljača prašine je rotoklon, koji se sastoji od rotora i ventilatora smještenih u kućištu za taloženje. Lopatice ventilatora yatora, rotirajući, usmjeravaju prašinu u kanal, koji vodi do prijemnika prašine. Ciklonski uređaji su najčešći u industriji, jer nemaju pokretne dijelove u uređaju i visoku pouzdanost rada na temperaturama plina do 500 0 C, sakupljanje prašine u suhom obliku, gotovo konstantan hidraulički otpor uređaja, jednostavnost izrade, visok stepen prečišćavanja. Nedostaci: visok hidraulički otpor 1250-1500 Pa, slabo sakupljanje čestica manjih od 5 mikrona. Filteri se također koriste za čišćenje plinova. Filtracija se zasniva na prolasku gasa koji se čisti kroz različite materijale za filtriranje. Filterske pregrade se sastoje od vlaknastih ili zrnatih elemenata i konvencionalno se dijele na sljedeće tipove. Fleksibilne porozne pregrade - materijali od tkanine od prirodnih, sintetičkih ili mineralnih vlakana, netkani vlaknasti materijali (filc, papir, karton), celularni listovi (spužvasta guma, poliuretanska pjena, membranski filteri). Filtracija je vrlo uobičajena tehnika za fino čišćenje plinova. Njegove prednosti su relativno niska cijena opreme (sa izuzetkom kermet filtera) i visoka efikasnost finog čišćenja. Nedostaci filtracije su visoka hidraulična otpornost i brzo začepljenje filterskog materijala prašinom. Prečišćavanje emisija gasovitih materija iz industrijskih preduzeća Trenutno, kada je tehnologija bez otpada u povoju i još uvek nema potpuno bezotpadnih preduzeća, glavni zadatak čišćenja gasa je da dovede sadržaj toksičnih nečistoća u gasovite nečistoće. do maksimalno dozvoljene koncentracije (MPC) utvrđene sanitarnim standardima ... Industrijske metode prečišćavanja gasnih emisija od gasovitih i parovitih t-oksi nečistoća mogu se podeliti u pet glavnih grupa: 1 Metoda apsorpcije - sastoji se u apsorpciji pojedinih komponenti gasovite mešavine pomoću apsorbenta (apsorbera), koji je tečnost. Apsorbenti koji se koriste u industriji ocjenjuju se prema sljedećim pokazateljima: 1) sposobnost upijanja, tj. e) rastvorljivost ekstrahovane komponente u apsorberu u zavisnosti od temperature i pritiska; 2) selektivnost, koju karakteriše odnos rastvorljivosti izdvojenih gasova i brzina njihove apsorpcije; 3) minimalni pritisak pare kako bi se izbegla kontaminacija prečišćenog gasa parama apsorbenta; 4) jeftinoća; 5) nema korozivnog dejstva na opremu. Kao apsorbenti koriste se voda, rastvori amonijaka, kaustične i karbonatne alkalije, soli mangana, etanolamini, ulja, suspenzije kalcijum hidroksida, mangan i magnezijum oksida, magnezijum sulfat itd. Na primer, za prečišćavanje gasova od amonijaka, hlorida i vodonika fluor u vodi se koristi kao apsorbent, sumporna kiselina se koristi za hvatanje vodene pare, a ulje se koristi za hvatanje aromatičnih ugljovodonika. Apsorpciono čišćenje je kontinuiran i po pravilu cikličan proces, budući da je upijanje nečistoća obično praćeno regeneracijom apsorpcione otopine i njenim vraćanjem na početku ciklusa čišćenja. Kod fizičke apsorpcije, regeneracija apsorbenta se vrši zagrijavanjem i snižavanjem tlaka, uslijed čega se apsorbirana plinska nečistoća desorbira i koncentrira. Za provedbu procesa čišćenja koriste se apsorberi različitih dizajna (filmski, pakirani, cijevni, itd.). Najčešći pakovani skruber je Ubber, koji se koristi za čišćenje gasova od sumpor-dioksida, vodonik-sulfida, vodonik-sulfida, hlora, ugljen-monoksida i dioksida, fenola itd. brzinom gasa od 0,02-0,7 m/s. Zbog toga su zapremine aparata velike, a instalacije glomazne. Metode apsorpcije karakteriše kontinuitet i svestranost procesa, efikasnost i sposobnost izdvajanja velikih količina nečistoća iz gasova. Nedostatak ove metode je što pakirani scruberi, uređaji za mjehuriće, pa čak i pjenasti uređaji pružaju dovoljno visok stepen ekstrakcije štetnih nečistoća (do MPC) i potpunu regeneraciju apsorbera samo uz veliki broj faza čišćenja. Stoga su tehnološke sheme za mokro čišćenje obično složene, višestepene, a čisti reaktori (posebno scruberi) imaju velike zapremine. Svaki proces mokrog apsorpcionog čišćenja izduvnih gasova od gasovitih i parovitih nečistoća je svrsishodan samo ako je cikličan i beskorisan. Ali ciklički sistemi mokrog čišćenja su konkurentni samo kada su kombinovani sa čišćenjem od prašine i hlađenjem gasom. 2. Metoda hemisorpcije zasniva se na apsorpciji gasova i para pomoću čvrstih i tečnih apsorbera, usled čega nastaju nisko hlapljiva i slabo rastvorljiva jedinjenja. Većina hemisorpcionih procesa prečišćavanja gasa je reverzibilna, tj. sa povećanjem temperature apsorpcionog rastvora, hemijska jedinjenja nastala tokom hemisorpcije se razlažu regeneracijom aktivnih komponenti apsorpcionog rastvora i desorpcijom apsorbovane nečistoće. od gasa. Ova tehnika je osnova za regeneraciju hemisorbenata u cikličkim sistemima za čišćenje gasa. Hemisorpcija je posebno primjenjiva za fino prečišćavanje plinova pri relativno niskoj početnoj koncentraciji nečistoća. 3. Metoda adsorpcije - zasniva se na hvatanju štetnih gasnih nečistoća na površini čvrstih, visokoporoznih materijala sa razvijenom specifičnom površinom. Metode adsorpcije koriste se u različite tehnološke svrhe - razdvajanje paro-gasnih smjesa na komponente uz oslobađanje frakcija, dehidrataciju plinova, te za sanitarno čišćenje ispušnih plinova. U novije vrijeme do izražaja dolaze metode adsorpcije kao pouzdano sredstvo zaštite atmosfere od otrovnih plinovitih tvari, pružajući mogućnost koncentriranja i korištenja ovih tvari. Industrijski adsorbenti koji se najčešće koriste u čišćenju plinova su aktivni ugljen, silika gel, aluminijev gel, prirodni i sintetički zeoliti (molekularna sita). Osnovni zahtjevi za industrijske sorbente su visoka apsorpciona svojstva, selektivnost djelovanja (selektivnost), termička stabilnost, dugotrajan rad bez promjene strukture i svojstava površine, te mogućnost lake regeneracije. Aktivni ugalj se najčešće koristi za sanitarno čišćenje gasova zbog visokog kapaciteta upijanja i lakoće regeneracije. Poznati su različiti dizajni adsorbenata (vertikalni, koji se koriste pri malim brzinama protoka, horizontalni, pri visokim brzinama protoka x, prstenasti). Prečišćavanje plina se vrši kroz fiksne slojeve adsorbenta i pokretne slojeve. Gas koji se čisti prolazi kroz adsorber brzinom od 0,05-0,3 m/s. Nakon čišćenja, adsorber prelazi na regeneraciju. Adsorpciono postrojenje, koje se sastoji od više reaktora, radi kao celina u kontinuitetu, jer su u isto vreme neki reaktori u fazi prečišćavanja, dok su drugi u fazama regeneracije, hlađenja itd. pregrejana para, vazduh, inertni gas (azot ). Ponekad se adsorbens koji je izgubio svoju aktivnost (prosijan prašinom, smolom) potpuno zamijeni. Najperspektivniji su kontinuirani ciklični procesi pročišćavanja adsorpcionog plina u reaktorima s pokretnim ili suspendiranim slojem adsorbenta, koji se odlikuju visokim brzinama protoka plina (red veličine veće nego u šaržem reaktorima), visokom produktivnošću plina i intenzitetom rada. Opšte prednosti adsorpcionih metoda prečišćavanja gasova: 1) dubinsko prečišćavanje gasova od toksičnih nečistoća; 2) uporednu lakoću regeneracije ovih nečistoća sa njihovom transformacijom u tržišni proizvod ili vraćanjem u proizvodnju; na ovaj način se implementira princip tehnologije bez otpada. Metoda adsorpcije je posebno racionalna za uklanjanje toksičnih nečistoća (organska jedinjenja, živine pare i sl.) sadržanih u niskim koncentracijama, odnosno kao završna faza sanitarnog čišćenja otpadnih gasova. Nedostaci većine adsorpcionih jedinica su frekvencija 4. Metoda katalitičke oksidacije zasniva se na uklanjanju nečistoća iz prečišćenog gasa u prisustvu katalizatora. Učinak katalizatora očituje se u intermedijarnoj kemijskoj interakciji katalizatora s reaktantima, uslijed čega nastaju međuspojevi. Kao katalizatori se koriste metali i njihova jedinjenja (oksidi bakra, mangana itd.) Katalizatori su u obliku kuglica, prstenova ili drugih oblika. Ova metoda se posebno široko koristi za čišćenje izduvnih gasova motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Kao rezultat katalitičkih reakcija, nečistoće prisutne u gasu se pretvaraju u druga jedinjenja, odnosno, za razliku od razmatranih metoda, nečistoće se ne ekstrahuju iz gasa, već se pretvaraju u bezopasna jedinjenja čije je prisustvo dozvoljeno u izduvnih gasova ili u jedinjenja koja se lako uklanjaju iz struje gasa. Ako se formirane tvari trebaju ukloniti, tada su potrebne dodatne operacije (na primjer, ekstrakcija tekućim ili čvrstim sorbentima). Katalitičke metode postaju sve raširenije zbog dubinskog prečišćavanja plinova od toksičnih nečistoća (do 99,9%) na relativno niskim temperaturama i običnom pritisku, kao i pri vrlo niskim početnim koncentracijama nečistoća. Katalitičke metode omogućavaju povrat topline reakcije, tj. kreirati sisteme energetske tehnologije. Katalitičke jedinice za pročišćavanje su jednostavne za rukovanje i male su veličine. Nedostatak mnogih procesa katalitičkog prečišćavanja je stvaranje novih tvari koje se moraju ukloniti iz plina drugim metodama (apsorpcija, adsorpcija), što otežava instalaciju i smanjuje ukupni ekonomski učinak. 5. Termička metoda se sastoji u čišćenju plinova prije ispuštanja u atmosferu pomoću naknadnog sagorijevanja na visokim temperaturama. Termičke metode za neutralizaciju emisija plinova primjenjive su pri visokim koncentracijama zapaljivih organskih zagađivača ili ugljičnog monoksida. Najjednostavniji metod, spaljivanje, moguć je kada je koncentracija zapaljivih zagađivača blizu donje granice zapaljivosti. U ovom slučaju, nečistoće služe kao gorivo, temperatura procesa je 750-900°C i može se iskoristiti toplota sagorevanja nečistoća. Kada je koncentracija zapaljivih nečistoća manja od donje granice zapaljivosti, tada je potrebno dovođenje određene količine topline izvana. Češće se sva njegova toplota dovodi dodavanjem zapaljivog gasa i sagorevanjem u gasu koji se čisti. Zapaljivi plinovi prolaze kroz sistem za povrat topline i ispuštaju se u atmosferu. Takve elektroenergetske sheme koriste se s dovoljno visokim sadržajem zapaljivih nečistoća, inače se povećava potrošnja dodanog zapaljivog plina. Disperzija emisije prašine i gasova u atmosferu. Kod bilo koje metode čišćenja, dio prašine i plinova ostaje u zraku koji se emituje u atmosferu. Disperzija emisije gasova se koristi za smanjenje opasnih koncentracija nečistoća do nivoa odgovarajuće MPC. Za izvođenje procesa difuzije koriste se različita tehnološka sredstva: cijevi, ventilacijski uređaji. Na procese disperzije emisija značajno utiču stanje atmosfere, lokacija preduzeća i izvora emisije, priroda terena itd. Horizontalno kretanje nečistoća je uglavnom određeno brzinom vetra, a vertikalno kretanjem. je određena distribucijom temperature u vertikalnom smjeru. Kada se koncentracija štetnih materija u atmosferi rasporedi preko baklje organizovanog izvora visoke emisije, razlikuju se 3 zone atmosferskog zagađenja: Sl. 1. Bacanje emisionog oblaka, koje karakteriše relativno mala količina štetnih materija u površinskom sloju atmosfere. 2. Zona dima sa maksimalnim sadržajem štetnih materija i postepenim smanjenjem nivoa zagađenja. Ova zona je najopasnija za stanovništvo. Dimenzije ove zone, u zavisnosti od meteoroloških uslova, kreću se u rasponu od 10-49 visine dimnjaka. 3. Zona postepenog smanjenja nivoa zagađenja. Ukoliko čišćenjem nije moguće postići MPC, ponekad se koristi višestruko razrjeđivanje toksičnih tvari ili ispuštanje plinova kroz visoke dimnjake za raspršivanje nečistoća u gornjim slojevima atmosfere. Teorijsko određivanje koncentracije nečistoća u nižim slojevima atmosfere, ovisno o visini cijevi i drugim faktorima, povezano je sa zakonima turbulentne difuzije u atmosferi i još nije u potpunosti razvijeno. Visina cijevi potrebna za obezbjeđivanje MPC za toksične tvari u nižim slojevima atmosfere, na nivou disanja, određena je približnim formulama, na primjer: MPE = gdje je MPE najveća dozvoljena emisija štetnih nečistoća u atmosfera, koja osigurava koncentraciju ovih tvari u površinskom sloju zraka ne veću od MPC, g / s; N - visina cijevi, m; V je zapremina emisije gasa, m ^ s; ∆ t razlika između temperatura izlaznog plina i okolnog zraka, °C; A je koeficijent koji određuje uslove za vertikalnu i horizontalnu disperziju štetnih materija u vazduhu; F je bezdimenzionalni koeficijent koji uzima u obzir brzinu taloženja štetnih tvari u atmosferi; m je koeficijent koji uzima u obzir uslove za izlazak gasa iz ušća cevi, određuje se grafički ili približno formulom: Metoda postizanja MPC korišćenjem „visokih cevi“ služi samo kao palijativ, jer nije štiti atmosferu, ali samo prenosi zagađenje iz jednog područja u drugo... Uređenje zona sanitarne zaštite Zona sanitarne zaštite je pojas koji odvaja izvore industrijskog zagađenja od stambenih ili javnih objekata radi zaštite stanovništva od uticaja štetnih proizvodnih faktora. Širina zona sanitarne zaštite određuje se u zavisnosti od klase proizvodnje, stepena opasnosti i količine ispuštenih supstanci u atmosferu i uzima se od 50 do 1000 m. Zonu sanitarne zaštite treba urediti i ozeleniti. . Postoje 3 vrste zona: kružne, sa kompletnim okruženjem preduzeća sa stambenim zgradama; Sektorski, sa djelimičnim okruženjem preduzeća stambenim zgradama i prisajedinjenim postrojenju uz prirodnu prirodnu barijeru. Trapezoidni, kada je preduzeće odvojeno od stambenog prostora. Uređaj sa n-zaštitnih zona je pomoćno sredstvo zaštite, jer je veoma skupa mjera za povećanje dužine puteva, komunikacija itd. Arhitektonsko-planske mjere obuhvataju pravilan međusobni smještaj izvora emisije u naseljima, vodeći računa o smjeru vjetra, izbor za razvoj industrijskog preduzeća ravnog uzvišenja, dobro zaduvanog vjetrovima, izgradnju zaobilaznih autoputeva. naselja itd.
Kako zaštititi atmosferu od zagađivača?
Atmosfera- ovo je gasna ljuska planete Zemlje koja rotira sa njom. Mešavina gasova u atmosferi naziva se vazduh.
Kontaminacija je primarna i sekundarna. Primarno zagađenje nastaje kada supstance koje se ispuštaju u atmosferu imaju štetan uticaj na žive organizme. Na primjer, plin fosgen je otrov za sva živa bića. Sekundarno zagađenje nastaje kada se relativno bezopasna tvar u atmosferi pretvori u štetnu. Dakle, freon je neaktivna kemikalija, ali se pod utjecajem ultraljubičastog zračenja razgrađuje uz oslobađanje štetnog klora.
Zagađivači koji ulaze u atmosferu su u čvrstom, tečnom i gasovitom agregatnom stanju. Sistemi za grijanje domaćinstava, odnosno peći na čvrsto gorivo, daju značajan doprinos emisiji štetnih materija. Takođe, velika količina zagađujućih materija ulazi u atmosferu sa izduvnim gasovima raznih vrsta transporta. Sve vrste industrije krivci su najtoksičnijeg zagađenja zraka. Stočarski kompleksi igraju značajnu ulogu u zagađenju vazduha.
- Metode čišćenja zagađivača industrijski emisije:
- Gravitacija Koristi se za taloženje velikih čestica prašine.
- Filtracija. Pogodno za odvajanje supstanci u čvrstom agregacijskom stanju sa različitim prečnikima čestica, odvija se u posebnim uređajima: cikloni, scruberi, filteri, sakupljači prašine.
- Sorpcija. Koristi se za prečišćavanje emisija iz tečnih i gasovitih materija. Sastoji se od apsorpcije molekula zagađivača posebnim supstancama. Izvodi se u adsorberima ili apsorberima.
- Kondenzacija. Koristi se za odvajanje tečnih ili gasovitih zagađivača. Izvodi se u posebnim reaktorima ili kondenzatorima.
- Oksidacija-redukcija. Metoda je pogodna za neutralizaciju supstanci u različitim agregatnim stanjima hemijskim pretvaranjem u bezopasne. Izvodi se u posebnim reaktorima pod dejstvom katalizatora ili u gorionicima za termičku konverziju.
- Zaštita izduvnih gasova transport:
- Promjena kvaliteta ili vrste goriva, na primjer, prebacivanje automobila na tečni plin, alkohol itd.
- Ugradnja katalitičkih, plamenih ili tečnih pretvarača na izduvni sistem automobila.
- Prelazak na električna vozila.
- Zaštita atmosfere od zagađivača stočarski kompleksi:
- fizičko-hemijske metode, hvatanje i neutralizacija štetnih materija se dešava u raznim filterima, peračima, komorama za sakupljanje prašine;
- biološki - ekstrakcija ugljičnog dioksida i sumporovodika iz zraka pomoću posebno uzgojenih biljaka.
- Načini smanjenja zagađenja zraka od peći na čvrsto gorivo:
- korištenje modernih katalitičkih i nekatalitičkih peći, čiji uređaj doprinosi potpunom sagorijevanju goriva i naknadnom izgaranju dimnih plinova;
- za grijanje koristiti pelet ili brikete za gorivo, čijim sagorijevanjem nastaje gotovo polovica štetnih tvari nego iz uglja ili drva za ogrjev;
- prelazak na plinsko ili električno grijanje.
Industrijske emisije karakteriše širok spektar dispergovanog sastava i drugih fizičkih i hemijskih svojstava. S tim u vezi, razvijene su različite metode za njihovo čišćenje i vrste kolektora gasa i prašine - uređaja dizajniranih za čišćenje emisija od zagađivača.
Metode za čišćenje industrijskih emisija od prašine mogu se podijeliti u dvije grupe: metode za sakupljanje prašine Suva metoda i metode sakupljanja prašine "Mokra" metoda... Uređaji za otprašivanje gasova uključuju: komore za sakupljanje prašine, ciklone, porozne filtere, elektrostatičke filtere, perače itd.
Najčešći sistemi za sakupljanje suve prašine su cikloni raznih vrsta.
Koriste se za hvatanje brašna i duvanske prašine, pepela koji nastaje tokom sagorevanja goriva u kotlovskim jedinicama. Struja plina ulazi u ciklon kroz razvodnu cijev 2 tangencijalno na unutrašnju površinu kućišta 1 i vrši rotacijsko-translacijsko kretanje duž kućišta. Pod dejstvom centrifugalne sile, čestice prašine se izbacuju na zid ciklona i pod dejstvom gravitacije padaju u kantu za sakupljanje prašine 4, a očišćeni gas izlazi kroz izlaznu cev 3. Za normalan rad ciklona , neophodna je njegova nepropusnost, ako ciklon nije zategnut, tada se zbog usisavanja vanjskog zraka prašina uklanja protokom kroz izlaznu cijev.
Zadaci čišćenja plinova od prašine mogu se uspješno riješiti cilindričnim (TsN-11, TsN-15, TsN-24, TsP-2) i konusnim (SK-TsN-34, SK-TsN-34M, SKD-TsN-33 ) cikloni, koje je razvio Istraživački institut za industrijsko i sanitarno prečišćavanje gasa (NIIOGAZ). Za normalan rad, višak tlaka plinova koji ulaze u ciklone ne bi trebao biti veći od 2500 Pa. Istovremeno, kako bi se izbjegla kondenzacija tečnih para, t gas se bira 30 - 50 °C iznad tačke rose t, a prema uslovima konstrukcijske čvrstoće - ne više od 400 °C. Performanse ciklona zavise od njegove prečnika, koji se povećava sa rastom potonjeg. Efikasnost čišćenja ciklona serije TsN opada sa povećanjem ugla ulaska u ciklon. Sa povećanjem veličine čestica i smanjenjem prečnika ciklona, povećava se efikasnost čišćenja. Cilindrični cikloni su dizajnirani da hvataju suhu prašinu iz aspiracionih sistema i preporučuju se za upotrebu za prethodno čišćenje gasova na ulazu filtera i elektrofiltera. Cikloni TsN-15 izrađeni su od ugljičnog ili niskolegiranog čelika. Kanonski cikloni serije SK, dizajnirani za čišćenje plinova od čađi, imaju povećanu efikasnost u odnosu na ciklone tipa TsN zbog većeg hidrauličkog otpora.
Za pročišćavanje velikih masa plinova koriste se baterijski cikloni koji se sastoje od većeg broja paralelnih ciklonskih elemenata. Strukturno su spojeni u jedno tijelo i imaju zajednički ulaz i izlaz plina. Iskustvo rada akumulatorskih ciklona pokazalo je da je efikasnost čišćenja takvih ciklona nešto niža od efikasnosti pojedinih elemenata zbog strujanja plinova između elemenata ciklona. Domaća industrija proizvodi baterijske ciklone kao što su BTs-2, BTsR-150u, itd.
Rotary Sakupljači prašine su centrifugalni uređaji koji ga istovremeno sa kretanjem zraka čiste od frakcija prašine većih od 5 mikrona. Veoma su kompaktni, jer ventilator i usisivač su obično kombinovani u jednoj jedinici. Kao rezultat toga, tokom ugradnje i rada takvih strojeva nije potreban dodatni prostor za smještaj posebnih uređaja za sakupljanje prašine kada se prašnjavi tok pomiče običnim ventilatorom.
Strukturni dijagram najjednostavnijeg rotacionog kolektora prašine prikazan je na slici. Kada ventilatorski kotač 1 radi, čestice prašine se zbog centrifugalnih sila izbacuju na zid spiralnog kućišta 2 i kreću se duž njega u smjeru ispušnog otvora 3. Plin obogaćen prašinom se ispušta kroz poseban otvor za usisavanje prašine. 3 u kantu za prašinu, a očišćeni plin ulazi u izduvnu cijev 4 ...
Da bi se povećala efikasnost sakupljača prašine ovog dizajna, potrebno je povećati prijenosnu brzinu očišćenog toka u spiralnom kućištu, ali to dovodi do naglog povećanja hidrauličkog otpora uređaja ili smanjenja radijusa zakrivljenosti spirale kućišta, ali to smanjuje njegovu produktivnost. Takve mašine pružaju dovoljno visoku efikasnost prečišćavanja vazduha uz hvatanje relativno velikih čestica prašine - preko 20 - 40 mikrona.
Obećavajući rotacioni separatori prašine dizajnirani za čišćenje zraka od čestica veličine > 5 mikrona su protuprotočni rotacioni separatori prašine (PRD). Separator prašine se sastoji od šupljeg rotora 2 sa perforiranom površinom ugrađenom u kućište 1 i kotača ventilatora 3. Rotor i točak ventilatora su postavljeni na zajedničko vratilo. Tokom rada separatora prašine, prašnjavi zrak ulazi u unutrašnjost kućišta, gdje se vrti oko rotora. Kao rezultat rotacije toka prašine nastaju centrifugalne sile, pod čijom se djelovanjem suspendirane čestice prašine iz njega oslobađaju u radijalnom smjeru. Međutim, sile aerodinamičkog otpora djeluju na te čestice u suprotnom smjeru. Čestice čija je centrifugalna sila veća od sile aerodinamičkog otpora izbacuju se na zidove kućišta i ulaze u rezervoar 4. Očišćeni vazduh se izbacuje kroz perforaciju rotora uz pomoć ventilatora.
Efikasnost čišćenja PRP-a ovisi o odabranom omjeru centrifugalnih i aerodinamičkih sila i teoretski može doseći 1.
Poređenje PRP-a sa ciklonima pokazuje prednosti rotacionih sakupljača prašine. Dakle, ukupne dimenzije ciklona su 3 - 4 puta, a specifična potrošnja energije za prečišćavanje 1000 m 3 gasa je za 20 - 40% veća od PRP-a, pod svim ostalim uslovima. Međutim, rotacioni sakupljači prašine nisu dobili široku rasprostranjenost zbog relativne složenosti procesa dizajna i rada u odnosu na druge uređaje za kemijsko čišćenje plinova od mehaničkih nečistoća.
Za razdvajanje struje plina na pročišćeni plin i plin obogaćen prašinom, koristite louvered separator prašine. Na rešetki otvora 1, protok gasa sa protokom Q podeljen je na dva kanala protoka sa protokom Q 1 i Q 2. Obično Q 1 = (0,8-0,9) Q, i Q 2 = (0,1-0,2) Q. Čestice prašine se odvajaju od glavnog toka gasa na rešetki žaluzine pod dejstvom inercionih sila koje nastaju pri skretanju strujanja gasa na ulazu u rešetku, kao i zbog efekta refleksije čestica od površine rešetke prilikom sudara. Protok plina obogaćen prašinom nakon žaluzine usmjerava se u ciklon, gdje se čisti od čestica, te se ponovo uvodi u cjevovod iza rešetkaste rešetke. Separatori prašine sa rešetkama odlikuju se jednostavnošću dizajna i dobro su montirani u kanalima za gas, obezbeđujući efikasnost čišćenja od 0,8 ili više za čestice veće od 20 mikrona. Koriste se za čišćenje dimnih gasova od krupne prašine na t do 450 - 600 o C.
Elektrostatički taložnik. Električno čišćenje je jedna od najnaprednijih vrsta čišćenja plina od prašine i čestica magle suspendiranih u njima. Ovaj proces se zasniva na jonizaciji udarnog gasa u zoni koronskog pražnjenja, prenosu jonskog naboja na čestice nečistoće i taloženju potonjih na taložnim i koronskim elektrodama. Elektrode za taloženje 2 su spojene na pozitivni pol ispravljača 4 i uzemljene, a koronske elektrode su spojene na negativni pol. Čestice koje ulaze u elektrofilter spojene su na pozitivni pol ispravljača 4 i uzemljene, a koronske elektrode se napajaju nabojem iona nečistoća ana. obično već imaju mali naboj koji nastaje trenjem o zidove cjevovoda i opreme. Tako se negativno nabijene čestice kreću do sabirne elektrode, dok se pozitivno nabijene čestice talože na negativnu korona elektrodu.
Filteriširoko se koristi za fino čišćenje gasnih emisija od nečistoća. Proces filtracije se sastoji u zadržavanju čestica nečistoća na poroznim pregradama dok se kreću kroz njih. Filter je kućište 1, odvojeno poroznom pregradom (filter-
element) 2 u dvije šupljine. U filter ulaze kontaminirani plinovi koji se čiste prolaskom kroz filterski element. Čestice nečistoća talože se na ulaznom dijelu porozne pregrade i zadržavaju se u porama, formirajući sloj 3 na površini pregrade.
Po vrsti pregrada filteri su: - sa zrnastim slojevima (nepokretno slobodno izliveni zrnasti materijali) koji se sastoje od zrna različitog oblika, koji se koriste za čišćenje gasova od velikih nečistoća. Za čišćenje plinova od prašine mehaničkog porijekla (iz drobilica, sušara, mlinova itd.) često se koriste šljunčani filteri. Takvi filteri su jeftini, jednostavni za rukovanje i pružaju visoku efikasnost čišćenja (do 0,99) plinova od grube prašine.
Sa fleksibilnim poroznim pregradama (tkanine, filc, spužvasta guma, poliuretanska pjena, itd.);
Sa polukrutim poroznim pregradama (pletene i pletene mreže, presovane spirale i strugotine itd.);
Sa krutim poroznim pregradama (porozna keramika, porozni metali, itd.).
Najrasprostranjenije u industriji za hemijsko čišćenje emisija gasova od nečistoća su vrećasti filteri. U kućište filtera 2 ugrađuje se potreban broj čaura 1, u čiju unutrašnju šupljinu se iz ulazne cijevi 5 dovodi zaprašen plin. Čestice kontaminacije uslijed sita i drugih efekata talože se u hrpi i formiraju sloj prašine na unutrašnja površina rukava. Pročišćeni vazduh izlazi iz filtera kroz razvodnu cev 3. Kada se dostigne maksimalni dozvoljeni pad pritiska na filteru, on se isključuje iz sistema i regeneracija se vrši protresanjem kesa sa obradom duvanjem komprimovanim gasom. Regeneracija se vrši posebnim uređajem 4.
Pri visokim koncentracijama nečistoća u zraku koriste se razni sakupljači prašine, uključujući elektrostatičke filtere. Filteri se koriste za fino pročišćavanje zraka sa koncentracijom nečistoća ne većom od 50 mg/m 3, ako se potrebno fino pročišćavanje zraka javlja pri visokim početnim koncentracijama nečistoća, tada se čišćenje vrši u sistemu serijski povezanih sakupljača prašine i filtera.
Aparat mokro čišćenje gasovi su rasprostranjeni, jer karakteriše visoka efikasnost čišćenja od fine prašine sa dh ≥ (0,3-1,0) mikrona, kao i sposobnost čišćenja vrućih i eksplozivnih gasova od prašine.. Međutim, mokri sakupljači prašine imaju niz nedostataka koji ograničavaju njihov opseg: formiranje prilikom čišćenja mulja, koji zahtijeva posebne sisteme za njegovu obradu; uklanjanje vlage u atmosferu i stvaranje naslaga u kanalima izduvnih gasova kada se gasovi ohlade na temperaturu tačke rosišta; potreba za stvaranjem cirkulacionih sistema za dovod vode do sakupljača prašine.
Uređaji za mokro čišćenje rade na principu taloženja čestica prašine na površini ili kapljica tekućine ili tečnog filma. Do taloženja čestica prašine na tekućinu dolazi pod djelovanjem inercijalnih sila i Brownovog kretanja.
Među uređajima za mokro čišćenje sa taloženjem čestica prašine na površini kapi, u praksi su primenljiviji Venturi scrubbers... Glavni dio pročistača je Venturi mlaznica 2, u čiji se konvergentni dio dovodi prašnjavi plinski tok i, kroz centrifugalne mlaznice 1, tekućina za navodnjavanje. U konfuzionom dijelu mlaznice gas se ubrzava od ulazne brzine od 15-20 m/s do brzine u uskom dijelu mlaznice od 30-200 m/s, au difuzorskom dijelu mlaznice, tok se usporava na brzinu od 15-20 m/s i dovodi u hvatač kapljica 3. Odvajač kapljica se obično izvodi u obliku jednokratnog ciklona. Venturi scruberi pružaju visoku efikasnost čišćenja aerosola sa prosječnom veličinom čestica od 1-2 mikrona pri početnoj koncentraciji nečistoća do 100 g/m 3.
Uključuju kolektore za mokru prašinu pjenasti sakupljači prašine sa kvarom i preljevnim rešetkama. U takvim uređajima plin za čišćenje ulazi ispod rešetke 3, prolazi kroz otvore na rešetki i, prolazeći kroz sloj tekućine ili pjene 2, pod pritiskom se čisti od dijela prašine zbog taloženja čestica na unutrašnja površina mjehurića plina. Način rada uređaja ovisi o brzini dovoda zraka ispod roštilja. Pri brzini do 1 m / s uočava se mjehurajući način rada aparata. Dalje povećanje brzine gasa u telu aparata sa 1 na 2-2,5 m/s je praćeno pojavom sloja pene iznad tečnosti, što dovodi do povećanja efikasnosti čišćenja gasa i prskanja iz gasa. aparata. Moderni uređaji za pjenušanje osiguravaju efikasnost čišćenja plina od fine prašine ≈ 0,95-0,96 pri specifičnoj potrošnji vode od 0,4-0,5 l / m 3. Ali ovi aparati su vrlo osjetljivi na neravnomjerno dovod plina ispod kvara rešetke, što dovodi do lokalnog izduvavanja tečnog filma iz rešetke. Rešetke su sklone začepljenju.
Metode čišćenja industrijskih emisija od gasovitih zagađivača po prirodi toka fizičko-hemijskih procesa dele se u pet glavnih grupa: ispiranje emisija rastvaračima od nečistoća (apsorpcija); ispiranje emisija rastvorima reagensa koji hemijski vezuju nečistoće (hemisorpcija); apsorpcija gasovitih nečistoća čvrstim aktivnim supstancama (adsorpcija); termička neutralizacija otpadnih plinova i korištenje katalitičke konverzije.
Metoda apsorpcije... U tehnologiji obrade dimnih plinova proces apsorpcije se često naziva scrubber proces. Prečišćavanje gasnih emisija apsorpcionom metodom sastoji se u razdvajanju mešavine gasa i vazduha na sastavne delove apsorbovanjem jedne ili više gasnih komponenti (apsorbata) ove mešavine tečnim apsorberom (apsorbentom) sa formiranjem rastvora.
Pokretačka sila ovdje je gradijent koncentracije na granici plin-tečnost. Komponenta mješavine plina i zraka (apsorbat) otopljena u tekućini prodire u unutrašnje slojeve apsorbenta zbog difuzije. Proces teče brže, što je veća međufaza, turbulencija strujanja i koeficijenti difuzije, odnosno u procesu projektovanja apsorbera posebnu pažnju treba obratiti na organizaciju kontakta toka gasa sa tečnim rastvaračem i izbor tečnosti koja apsorbuje. (upijajuće).
Odlučujući uslov pri izboru upijača je rastvorljivost ekstrahovane komponente u njemu i njena zavisnost od temperature i pritiska. Ako je topljivost plinova pri 0 ° C i parcijalnom tlaku od 101,3 kPa stotine grama po 1 kg otapala, tada se takvi plinovi nazivaju visoko topljivim.
Organizacija kontakta toka gasa sa tečnim rastvaračem vrši se ili propuštanjem gasa kroz nabijenu kolonu, ili raspršivanjem tečnosti, ili propuštanjem gasa kroz sloj tečnosti koja apsorbuje. U zavisnosti od implementiranog načina kontakta gas-tečnost, razlikuju se: nabijeni tornjevi: mlazni i centrifugalni prečistači, Venturi prečistači; pjena s mjehurićima i drugi perači.
Opća struktura protutočnog tornja za pakovanje prikazana je na slici. Zagađeni plin ulazi u donji dio tornja, a očišćeni gas ga napušta kroz gornji dio, gdje uz pomoć jedne ili više prskalica. 2
uvodi se čisti apsorber, a sa dna se uzima otpadni rastvor. Očišćeni plin se obično ispušta u atmosferu. 
Tečnost koja napušta apsorber se regeneriše desorbovanjem zagađivača i vraća u proces ili ispušta kao otpad (nusproizvod). Hemijski inertno pakovanje 1 koje ispunjava unutrašnju šupljinu kolone je dizajnirano da poveća površinu tečnosti koja se širi po njoj u obliku filma. Za pakiranje se koriste tijela različitih geometrijskih oblika, od kojih se svako odlikuje svojom specifičnom površinom i otpornošću na kretanje toka plina.
Izbor metode čišćenja određen je tehničko-ekonomskim proračunom i zavisi od: koncentracije zagađivača u gasu koji se čisti i potrebnog stepena čišćenja, koji zavisi od pozadinskog zagađenja vazduha u regionu; zapremine gasova za čišćenje i njihove temperature; prisustvo pratećih gasovitih nečistoća i prašine; potreba za određenim proizvodima odlaganja i dostupnost potrebnog sorbenta; veličina raspoloživih površina za izgradnju postrojenja za prečišćavanje gasa; dostupnost potrebnog katalizatora, prirodnog gasa itd.
Prilikom odabira opreme za nove tehnološke procese, kao i prilikom rekonstrukcije postojećih uređaja za prečišćavanje gasa, potrebno je voditi se sljedećim zahtjevima: maksimalna efikasnost procesa čišćenja u širokom rasponu karakteristika opterećenja uz niske troškove energije; jednostavnost dizajna i njegovog održavanja; kompaktnost i mogućnost izrade uređaja ili pojedinačnih jedinica od polimernih materijala; sposobnost rada na cirkulacionom navodnjavanju ili samonavodnjavanju. Glavni princip koji treba da bude osnova za projektovanje postrojenja za tretman je maksimalno moguće zadržavanje štetnih materija, toplote i njihovo vraćanje u tehnološki proces.
Problem broj 2: Postrojenje za preradu žita ima opremu koja je izvor emisije žitne prašine. Za uklanjanje iz radnog prostora, oprema je opremljena sistemom aspiracije. Za pročišćavanje zraka prije nego što se ispusti u atmosferu koristi se instalacija za sakupljanje prašine koja se sastoji od jednog ili baterijskog ciklona.
Odrediti: 1. Maksimalno dozvoljenu emisiju prašine zrna.
2. Odabrati dizajn jedinice za sakupljanje prašine koju čine cikloni Istraživačkog instituta za industrijsko i sanitarno prečišćavanje gasova (NII OGAZ), odrediti njenu efikasnost prema rasporedu i izračunati koncentraciju prašine na ulazu i izlazu ciklona.
Visina izvora emisije H = 15 m,
Izlazna brzina mješavine plina i zraka iz izvora w o = 6 m / s,
Prečnik ušća izvora D = 0,5 m,
Temperatura pražnjenja T g = 25 o S,
Temperatura ambijentalnog vazduha T v = _ -14 o S,
Prosječna veličina čestica prašine d h = 4 mikrona,
MPC za zrnastu prašinu = 0,5 mg/m 3,
Pozadinska koncentracija zrnaste prašine C f = 0,1 mg/m 3,
Preduzeće se nalazi u Moskovskoj regiji,
Teren je miran.
Rješenje 1. Odredite MPE zrnaste prašine:
M pdv = 
, mg/m 3
iz definicije MPE imamo: C m = C max - C f = 0,5-0,1 = 0,4 mg / m 3,
Potrošnja mešavine gas-vazduh V 1 = 
,
DT = T g - T in = 25 - (-14) = 39 o C,
određujemo parametre emisije: f = 1000 
, onda
m = 1 / (0,67 + 0,1 + 0,34) = 1 / (0,67 + 0,1 + 0,34) = 0,8.
V m = 0,65 
, onda
n = 0,532 V m 2 - 2,13 V m + 3,13 = 0,532 × 0,94 2 - 2,13 × 0,94 + 3,13 = 1,59, i
M pdv = 
g/s.
2. Izbor uređaja za prečišćavanje i određivanje njegovih parametara.
a) Izbor jedinice za sakupljanje prašine vrši se prema katalozima i tabelama ("Ventilacija, klimatizacija i prečišćavanje vazduha u preduzećima prehrambene industrije" E.A. Shtokman, V.A.Shilov, E.E. Novgorodsky et al., M., 1997). Kriterijum odabira je učinak ciklona, tj. protok gasno-vazduh smeše pri kojoj ciklon ima maksimalnu efikasnost. Prilikom rješavanja problema koristit ćemo tabelu:
Prvi red daje podatke za jedan ciklon, drugi - za baterijski ciklon.
Ako je izračunata produktivnost u intervalu između tabelarnih vrijednosti, tada se odabire dizajn instalacije za prikupljanje prašine najbližeg većeg kapaciteta.
Odredite satnu produktivnost uređaja za prečišćavanje:
V h = V 1 × 3600 = 1,18 × 3600 = 4250 m 3 / h
Prema tabeli, za najbližu veću vrijednost V h = 4500 m 3 / h, odabiremo instalaciju za sakupljanje prašine u obliku jednog ciklona TsN-11 promjera 800 mm.
b) Prema grafikonu na slici 1 aplikacije, efikasnost instalacije za sakupljanje prašine sa prosječnim prečnikom čestica prašine od 4 mikrona je h och = 70%.
c) Odrediti koncentraciju prašine na izlazu iz ciklona (na ušću izvora):
Sa van = 
Maksimalna koncentracija prašine u pročišćenom zraku C in određena je:
Sa u = 
.
Ako je stvarna vrijednost C in veća od 1695 mg / m 3, tada sistem za sakupljanje prašine neće dati željeni učinak. U tom slučaju potrebno je koristiti naprednije metode čišćenja.
3. Odrediti indikator zagađenja
P = 
,
gdje je M masa emisije zagađivača, g/s,
Indikator zagađenja pokazuje koliko je čistog zraka potrebno za "otapanje" zagađivača koji emituje izvor u jedinici vremena, do MPC, uzimajući u obzir pozadinsku koncentraciju.
P = 
.
Indeks zagađenja za godinu je ukupan indeks zagađenja. Da bismo to odredili, nalazimo masu emisije zrnaste prašine godišnje:
M godina = 3,6 × M MPE × T × d × 10 -3 = 3,6 × 0,6 × 8 × 250 × 10 -3 = 4,32 t / god., tada
eR = 
.
Indikator zagađenja je potreban za uporednu procjenu različitih izvora emisije.
Za poređenje, izračunajmo åR za sumpor dioksid iz prethodnog problema za isti vremenski period:
M godina = 3,6 × M MPE × T × d × 10 -3 = 3,6 × 0,71 × 8 × 250 × 10 -3 = 5,11 t / god., tada
eR = 
I na kraju, potrebno je nacrtati skicu odabranog ciklona prema dimenzijama datim u dodatku, u proizvoljnom mjerilu.
Kontrola zagađenja životne sredine. Plaćanje štete po životnu sredinu.
Prilikom izračunavanja količine zagađivača, tj. mase izbacivanja, određuju se dvije veličine: bruto emisija (t/god) i maksimalna jednokratna emisija (g/s)... Vrijednost bruto emisije koristi se za opštu procjenu zagađenja atmosfere po datom izvoru ili grupi izvora, a ujedno je i osnova za obračun plaćanja za zagađenje OPS-a.
Maksimalna jednokratna emisija omogućava procjenu stanja zagađenosti zraka u datom trenutku i početna je vrijednost za izračunavanje maksimalne površinske koncentracije zagađivača i njegove disperzije u atmosferi.
Prilikom izrade mjera za smanjenje emisije zagađujućih materija u atmosferu, potrebno je znati koliki doprinos svaki izvor daje ukupnoj slici zagađenja atmosferskog zraka na području gdje se preduzeće nalazi.
VSV - privremeno ugovorena emisija. Ako se u datom preduzeću ili grupi preduzeća koja se nalaze na istom području (S f je veliko), vrijednost MPE trenutno ne može biti postignuta iz objektivnih razloga, tada, u dogovoru sa organom koji vrši državnu kontrolu nad zaštitom atmosfere od zagađenja, usvajanje korak po korak smanjenja emisija na GVE vrijednosti i razvoj specifičnih mjera za to.
Naknade se naplaćuju za sljedeće vrste štetnih uticaja na prirodnu sredinu: - emisija zagađujućih materija u atmosferu iz stacionarnih i mobilnih izvora;
Ispuštanje zagađivača u površinska i podzemna vodna tijela;
Odlaganje otpada;
dr. vrste štetnih efekata (buka, vibracije, elektromagnetni efekti i efekti zračenja itd.).
Postoje dvije vrste osnovnih standarda za ploče:
a) za emisije, ispuštanja zagađujućih materija i odlaganje otpada u granicama dozvoljenih standarda
b) za emisije, ispuštanja zagađujućih materija i odlaganje otpada u okviru utvrđenih granica (privremeno dogovorenih standarda).
Osnovne stope plaćanja utvrđuju se za svaki sastojak zagađivača (otpada), uzimajući u obzir njihov stepen opasnosti po OPS i javno zdravlje.
Stope plaćanja za zagađenje HE su navedene u Uredbi Vlade Ruske Federacije od 12. juna 2003. godine. br. 344 "O standardima plaćanja za emisije zagađivača u zrak iz stacionarnih i mobilnih izvora, ispuštanja zagađujućih materija u površinske i podzemne vode, odlaganje otpada proizvodnje i potrošnje" za 1 tonu u rubljama:
Plaćanje za emisije zagađujućih materija koje ne prelaze standarde utvrđene za korisnika prirodnih resursa:
P = C H × M F, za M F £ M H,
gdje je M F stvarna emisija zagađivača, t/god;
M N - maksimalno dozvoljeni standard za ovaj zagađivač;
S N - stopa plaćanja za emisiju 1 tone ovog zagađivača u okviru dozvoljenih emisijskih standarda, rubalja / tona.
Plaćanje emisija zagađujućih materija u okviru utvrđenih granica emisije:
P = SL (M F - M N) + S N M N, sa M N< М Ф < М Л, где
S L - stopa plaćanja za emisiju 1 tone zagađivača u okviru utvrđenih granica emisije, rublja/toni;
ML - utvrđena granica emisije za ovaj zagađivač, t/god.
Naknada za prekomjernu emisiju zagađujućih materija:
P = 5 × SL (M F - M L) + SL (M L - M N) + S N × M N, sa M F> M L.
Plaćanje emisije zagađujućih materija, kada korisnik životne sredine nije utvrdio standarde za emisiju zagađujućih materija ili kaznu:
P = 5 × S L × M F
Plaćanja maksimalno dozvoljenih emisija, ispuštanja zagađujućih materija, odlaganja otpada vrše se na teret troškova proizvoda (radova, usluga), a za njihovo prekoračenje - na teret dobiti koja ostaje na raspolaganju korisniku prirodnog resursa.
Uplate za zagađenje OPS-a primaju se:
19% u savezni budžet,
81% u budžet konstitutivnog entiteta Federacije.
Zadatak br. 3. "Proračun tehnoloških emisija i plaćanje zagađivanja životne sredine na primjeru pekare"
Najveći dio zagađivača, poput etilnog alkohola, octene kiseline, acetaldehida, nastaje u komorama za pečenje, odakle se odvode kroz izduvne kanale prirodnom propuhom ili se ispuštaju u atmosferu kroz metalne cijevi ili rudnike visine najmanje 10-15 m. Emisije brašna prašine se uglavnom javljaju u magacinima brašna. Oksidi dušika i ugljika nastaju kada se prirodni plin sagorijeva u komorama za pečenje.
Početni podaci:
1. Godišnja proizvodnja moskovske pekare - 20.000 t/god pekarskih proizvoda, uklj. pekarski proizvodi od pšeničnog brašna - 8.000 t/god., pekarski proizvodi od raženog brašna - 5.000 t/god., pekarski proizvodi od mješovitih peciva - 7.000 t/god.
2. Recept za rolat: 30% pšeničnog brašna i 70% raženog brašna
3. Stanje skladištenja brašna - rasuto.
4. Gorivo u pećima i kotlovima - prirodni gas.
I. Tehnološke emisije pekare.
II. Naknada za zagađenje zraka, ako je MPE za:
Etil alkohol - 21t/god.
Sirćetna kiselina - 1,5 t/god (VSV - 2,6 t/god),
Sirćetni aldehid - 1 t/god.,
Prašina brašna - 0,5 t/god,
Azotni oksidi - 6,2 t/god,
Ugljični oksidi - 6 t/god.
1. U skladu sa metodologijom VNIIKhP, tehnološke emisije tokom pečenja pekarskih proizvoda određuju se metodom specifičnih indikatora:
M = B × m, gdje je
M je količina emisije zagađivača u kg po jedinici vremena,
B - proizvodnja u tonama za isti vremenski period,
m - specifični pokazatelj emisije zagađujućih materija po jedinici proizvodnje, kg/t.
Specifične emisije zagađivača u kg/t gotovih proizvoda.
1.Etil alkohol: pekarski proizvodi od pšeničnog brašna - 1,1 kg/t,
pekarski proizvodi od raženog brašna - 0,98 kg / t.
2. Sirćetna kiselina: pekarski proizvodi od pšeničnog brašna - 0,1 kg / t,
pekarski proizvodi od raženog brašna - 0,2 kg / t.
3. Sirćetni aldehid - 0,04 kg / t.
4. Prašina brašna - 0,024 kg/t (za skladištenje brašna na veliko), 0,043 kg/t (za kontejnersko skladištenje brašna).
5. Dušikovi oksidi - 0,31 kg / t.
6. Ugljični oksidi - 0,3 kg / t.
I. Proračun tehnoloških emisija:
1. Etil alkohol:
M 1 = 8000 × 1,1 = 8800 kg / godina;
M 2 = 5000 × 0,98 = 4900 kg / godišnje;
M 3 = 7000 (1,1 × 0,3 + 0,98 × 0,7) = 7133 kg / godišnje;
ukupna emisija M = M 1 + M 2 + M 3 = 8800 + 4900 + 7133 = 20913 kg/god.
2. Sirćetna kiselina:
Peciva od pšeničnog brašna
M 1 = 8000 × 0,1 = 800 kg godišnje;
Pekarski proizvodi od raženog brašna
M 2 = 5000 × 0,2 = 1000 kg godišnje;
Mešana peciva
M 3 = 7000 (0,1 × 0,3 + 0,2 × 0,7) = 1190 kg / godišnje,
ukupna emisija M = M 1 + M 2 + M 3 = 800 + 1000 + 1190 = 2990 kg/god.
3. Sirćetni aldehid M = 20.000 × 0,04 = 800 kg / godišnje.
4. Prašina brašna M = 20.000 × 0,024 = 480 kg / godišnje.
5. Azotni oksidi M = 20.000 × 0.31 = 6200 kg/god.
6. Ugljični oksidi M = 20.000 × 0.3 = 6.000 kg / godišnje.
II. Obračun naknade za zagađenje OPS-a.
1. Etilni alkohol: M H = 21 t / godišnje, M F = 20,913 t / godišnje Þ P = C H × M f = 0,4 × 20,913 = 8,365 rubalja.
2. Sirćetna kiselina: M H = 1,5 t / godišnje, M L = 2,6 t / godišnje, M F = 2,99 t / godišnje Þ P = 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 rubalja.
3. Sirćetni aldehid: M N = 1 t / godišnje, M F = 0,8 t / godišnje Þ P = C N × M F = 68 × 0,8 = 54,4 rubalja.
4. Prašina brašna: M N = 0,5 t / godišnje, M F = 0,48 t / godišnje Þ P = C N × M F = 13,7 × 0,48 = 6,576 rubalja.
5. Dušikov oksid: M N = 6,2 t / godišnje, M F = 6,2 t / godišnje Þ P = C N × M F = 35 × 6,2 = 217 rubalja.
6. Ugljični oksid: M N = 6 t / god., M F = 6 t / god Þ
P = C N × M F = 0,6 × 6 = 3,6 rubalja.
Koeficijent koji uzima u obzir faktore životne sredine za Centralni region Ruske Federacije = 1,9 za atmosferski vazduh, za grad koeficijent je 1,2.
åP = 876.191 · 1.9 · 1.2 = 1997.72 rubalja
KONTROLNI ZADACI.
Vježba 1
| Opcija br. | Produktivnost kotlarnice Q oko, MJ/sat | Visina izvora H, m | Prečnik ušća D, m | Pozadinska koncentracija SO 2 S 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 |
Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije
DRŽAVA SANKT PETERBURG
INŽENJERSKO-EKONOMSKI UNIVERZITET
Fakultet humanističkih nauka
Odsjek za savremenu prirodnu nauku i ekologiju
KONTROLIRAJTE rad po disciplini
SISTEMI I STRUKTURE OKOLIŠA
na temu:Zaštita atmosfere
Sankt Peterburg
Zaštita atmosfere
Atmosferu karakteriše izuzetno velika dinamičnost, kako zbog brzog kretanja vazdušnih masa u bočnom i vertikalnom pravcu, tako i zbog velikih brzina, raznih fizičkih i hemijskih reakcija koje se u njoj odvijaju. Atmosfera se posmatra kao ogroman "hemijski lonac" na koji utiču brojni i promenljivi antropogeni i prirodni faktori. Plinovi i aerosoli koji se emituju u atmosferu su visoko reaktivni. Prašina i čađ koji nastaju izgaranjem goriva, šumskim požarima, sorbiraju teške metale i radionuklide i, kada se talože na površini, mogu kontaminirati ogromna područja i prodrijeti u ljudsko tijelo kroz respiratorni sistem.
Zagađenje vazduha je direktno ili indirektno unošenje bilo koje supstance u njega u tolikoj količini koja utiče na kvalitet i sastav spoljašnjeg vazduha, šteti ljudima, živoj i neživoj prirodi, ekosistemima, građevinskim materijalima, prirodnim resursima – celokupnoj životnoj sredini.
Pročišćavanje zraka od nečistoća.
Za zaštitu atmosfere od negativnog antropogenog utjecaja primjenjuju se sljedeće mjere:
Ozelenjavanje tehnoloških procesa;
Pročišćavanje emisija plinova od štetnih nečistoća;
Disperzija emisije gasova u atmosferu;
Uređenje zona sanitarne zaštite, arhitektonsko-planska rješenja.
Tehnologija bez otpada i malo otpada.
Ozelenjavanje tehnoloških procesa je stvaranje zatvorenih tehnoloških ciklusa, bezotpadnih i niskootpadnih tehnologija koje isključuju prodiranje štetnih zagađivača u atmosferu.
Najpouzdaniji i najekonomičniji način zaštite biosfere od emisije štetnih gasova je prelazak na proizvodnju bez otpada, odnosno na tehnologije bez otpada. Termin "tehnologija bez otpada" prvi je predložio akademik N.N. Semenov. To znači stvaranje optimalnih tehnoloških sistema sa zatvorenim materijalnim i energetskim tokovima. Ovakva proizvodnja ne bi trebala imati otpadne vode, štetne emisije u atmosferu i čvrsti otpad i ne bi trebala trošiti vodu iz prirodnih rezervoara. Odnosno, razumeju princip organizacije i funkcionisanja proizvodnje, uz racionalno korišćenje svih komponenti sirovina i energije u zatvorenom ciklusu: (primarne sirovine - proizvodnja - potrošnja - sekundarne sirovine).
Naravno, koncept "proizvodnje bez otpada" ima donekle konvencionalni karakter; ovo je idealan model proizvodnje, jer je u realnim uslovima nemoguće potpuno eliminisati otpad i osloboditi se uticaja proizvodnje na životnu sredinu. Preciznije, takve sisteme treba nazvati niskootpadnim, daju minimalne emisije, pri čemu će šteta za prirodne ekosisteme biti minimalna. Tehnologija niske razine otpada je srednji korak u stvaranju proizvodnje bez otpada.
Trenutno je identificirano nekoliko glavnih područja zaštite biosfere, koja u konačnici dovode do stvaranja tehnologija bez otpada:
1) razvoj i implementacija fundamentalno novih tehnoloških procesa i sistema koji rade u zatvorenom ciklusu, omogućavajući da se isključi stvaranje veće količine otpada;
2) preradu otpada proizvodnje i potrošnje kao sekundarne sirovine;
3) stvaranje teritorijalno-industrijskih kompleksa sa zatvorenom strukturom materijalnih tokova sirovina i otpada unutar kompleksa.
Važnost ekonomičnog i racionalnog korišćenja prirodnih resursa ne zahteva opravdanje. Potražnja za sirovinama u svijetu stalno raste, čija proizvodnja postaje sve skuplja. Budući da je međusektorski problem, razvoj tehnologija sa niskim nivoom otpada i bez otpada i racionalno korištenje sekundarnih resursa zahtijeva međusektorske odluke.
Razvoj i implementacija fundamentalno novih tehnoloških procesa i sistema koji rade u zatvorenom ciklusu, omogućavajući da se isključi stvaranje veće količine otpada, glavni je pravac tehničkog napretka.
Prečišćavanje gasnih emisija od štetnih nečistoća
Emisije gasova se klasifikuju prema organizaciji odvođenja i kontrole - na organizovane i neorganizovane, po temperaturi na tople i hladne.
Organizovana industrijska emisija je emisija koja ulazi u atmosferu kroz posebno izgrađene gasovode, vazdušne kanale, cevi.
Fugitivne se odnose na industrijske emisije koje ulaze u atmosferu u obliku neusmjerenih tokova plina kao rezultat curenja opreme. Nedostatak ili nezadovoljavajući rad opreme za usisavanje plina na mjestima utovara, istovara i skladištenja proizvoda.
Sistemi za prečišćavanje gasa se koriste za smanjenje zagađenja vazduha industrijskim emisijama. Pročišćavanje plina se odnosi na odvajanje od plina ili pretvaranje u bezopasno stanje zagađivača iz industrijskog izvora.
Mehaničko čišćenje plinom
To uključuje suho i mokro metode.
Čišćenje plina u suhim mehaničkim sakupljačima prašine.
Suhi mehanički sakupljači prašine uključuju uređaje u kojima se koriste različiti mehanizmi taloženja: gravitacijski (komora za sakupljanje prašine), inercijalni (komore u kojima se prašina taloži kao rezultat promjene smjera strujanja plina ili postavljanja prepreka na putu). ) i centrifugalni.
Gravitaciono taloženje baziran na taloženju suspendovanih čestica pod dejstvom gravitacije kada se prašnjavi gas kreće malom brzinom bez promene smera strujanja. Proces se izvodi u dimnjacima za taloženje i komorama za sakupljanje prašine (Sl. 1). Kako bi se smanjila visina taloženja čestica u komorama za taloženje, postavljeno je više horizontalnih polica na udaljenosti od 40-100 mm, razbijajući tok plina u ravne mlaznice. Gravitaciona sedimentacija je efikasna samo za velike čestice prečnika većeg od 50-100 mikrona, a stepen prečišćavanja nije veći od 40-50%. Metoda je prikladna samo za prethodno, grubo čišćenje plinova.
Komore za sakupljanje prašine (pirinač. jedan). Pod uticajem gravitacije dolazi do taloženja čestica suspendovanih u struji gasa u komorama za sakupljanje prašine. Najjednostavniji dizajn ovog tipa aparata su taložni kanali, ponekad opremljeni vertikalnim pregradama za bolje taloženje čvrstih čestica. Za čišćenje vrućih plinova iz peći, široko se koriste komore za sakupljanje prašine sa više polica.. Komora za sakupljanje prašine se sastoji od: 1 - ulazne cijevi; 2 - izlazna cijev; 3 - kućište; 4 - rezervoar suspendovanih čestica.
Inercijska sedimentacija zasnovano na tendenciji suspendiranih čestica da zadrže svoj prvobitni smjer kretanja kada se promijeni smjer strujanja plina. Među inercijskim uređajima najčešće se koriste loputni sakupljači prašine sa velikim brojem proreza (žaluzi). Gasovi se otprašuju, izlaze kroz proreze i mijenjaju smjer kretanja, brzina plina na ulazu u aparat je 10-15 m/s. Hidraulički otpor aparata je 100 - 400 Pa (10 - 40 mm vodenog stupca). Čestice prašine sa d < 20 mikrona se ne hvata u uređajima sa lamelama. Stepen prečišćavanja, u zavisnosti od disperzije čestica, je 20-70%. Inercijalna metoda se može koristiti samo za grubo čišćenje plina. Osim niske efikasnosti, nedostatak ove metode je brzo habanje ili začepljenje pukotina.
Ovi uređaji su jednostavni za proizvodnju i rukovanje, široko se koriste u industriji. Ali efikasnost sakupljanja nije uvijek dovoljna.
Metode čišćenja centrifugalnim plinom zasnivaju se na djelovanju centrifugalne sile koja nastaje rotacijom toka pročišćenog plina u aparatu za pročišćavanje ili pri rotiranju dijelova samog aparata. Kao centrifugalni uređaji za čišćenje prašine koriste se cikloni (sl. 2) različitih tipova: baterijski cikloni, rotirajući sakupljači prašine (rotokloni) itd. Cikloni se najčešće koriste u industriji za taloženje čvrstih aerosola. Ciklone karakterizira visoka produktivnost plina, jednostavnost uređaja i pouzdanost u radu. Stepen uklanjanja prašine zavisi od veličine čestica. Za ciklone visoke produktivnosti, posebno akumulatorske ciklone (s kapacitetom većim od 20.000 m 3 / h), stepen čišćenja je oko 90% sa prečnikom čestica d > 30 mikrona. Za čestice sa d = 5-30 mikrona, stepen prečišćavanja je smanjen na 80%, a na d== 2-5 mikrona, to je manje od 40%.
Rice. sl. 2 3
Na sl. 2, zrak se uvodi tangencijalno u ulaz ciklona (4), koji je vrtložni uređaj. Ovdje formirani rotirajući tok spušta se kroz prstenasti prostor formiran od cilindričnog dijela ciklona (3) i ispušne cijevi (5) u njegov konusni dio (2), a zatim, nastavljajući rotaciju, napušta ciklon kroz ispušnu cijev. . (1) - uređaj za izbacivanje prašine Aerodinamičke sile iskrivljuju putanju čestica. Tokom rotacijskog kretanja prašnjavog toka naniže, čestice prašine dopiru do unutrašnje površine cilindra i odvajaju se od toka. Pod uticajem gravitacije i zavlačećim dejstvom strujanja, odvojene čestice se spuštaju i prolaze kroz otvor za prašinu u rezervoar.kontakt čestica sa tečnošću za vlaženje. Ovaj kontakt se može izvesti na vlažnim zidovima, aerodinamičnim sa zrakom, na kapljicama ili na slobodnoj površini vode.