Metody pasywne dzielą się na:
1) kontrola emisji:
Strefa ochrony sanitarnej to pas terenu oddzielający przedsiębiorstwo od osiedla. Szerokość zależy od mocy, wielkości emisji, stężenia emisji, generowanego hałasu. Terytorium stref ochrony sanitarnej musi być zagospodarowane (>
Metody odpylania powietrza. Główne wskaźniki techniczne odpylaczy.
Do odpylania stosuje się odpylacze suche i mokre oraz elektrofiltry suche i mokre. Wybór metody i aparatury do wychwytywania aerozoli zależy od składu zdyspergowanego (wielkości cząstek w powietrzu), wydajności, zużycia lub wydajności aparatu.
Wydajność wychwytywania lub stopień oczyszczenia - wyraża się ilością wychwyconego materiału, który dostał się do aparatu do oczyszczania gazu ze strumieniem gazu przez określony czas. (G 1 , G 2 - masowy przepływ (stężenie) cząstek pyłu zawartych w gazie na wlocie i wylocie aparatu [kg/h]).
Działanie aparatów suchych opiera się na grawitacyjnych, bezwładnościowych i odśrodkowych mechanizmach sedymentacyjnych lub filtracyjnych. Do głównych urządzeń do czyszczenia na sucho należą: osadniki pyłu, cyklony, filtry, elektrofiltry.
„+” – temperatura emisji po oczyszczeniu dochodzi do 50()°С (istnieje możliwość recyklingu):
Kiedy uwalniane są gorące gazy, poprawia się ich dyspersja w atmosferze;
Brak zużycia wody i wytwarzania ścieków;
Możliwość zawrócenia wychwyconego pyłu z powrotem do produkcji.
„-” – możliwa kondensacja oparów na ściankach aparatu, co prowadzi do korozji ścianek i tworzenia się trudnych do wychwycenia osadów kurzu;
Trudności w usuwaniu uwięzionego pyłu (możliwość wtórnego zanieczyszczenia powietrza).
Odśrodkowe odpylacze.
Należą do nich różnego rodzaju cyklony i odpylacze wirowe.
Cyklon. Najszerzej wykorzystywane są w przemyśle (do wyłapywania popiołu w elektrociepłowniach, w zakładach drzewnych). η=90%, d>10 µm.
„+” - brak ruchomych części w urządzeniu;
Niezawodna praca w wysokich temperaturach (do 500°C) - przy pracy z wyższymi °t wykonane są ze specjalnych. materiały;
Zdolność do wychwytywania materiałów ściernych (wewnętrzna powierzchnia cyklonu jest pokryta specjalną powłoką);
Stały opór hydrauliczny;
Dobra wydajność przy wysokim ciśnieniu gazu;
Łatwość produkcji.
„-” - niska wydajność przy wychwytywaniu cząstek mniejszych niż 5 mikronów;
Wysoka odporność hydrauliczna (1,2-1,5 kPa).
1 wlot
W cyklonie następuje spiralne zawirowanie przepływu, w wyniku którego cząstki wyrzucane są na ściany i stopniowo schodzą do leja 2. OM jest wyrzucany do atmosfery przez wylot 3. Cząsteczki aerozolu poruszają się wzdłuż powstałej siły Fp i są dociskane do wewnętrznych powierzchni korpusu (rury) i zsuwają się po tej powierzchni i wpadają do odpylacza. Okresowo dolna część odpylacza otwiera się iw ten sposób kurz jest usuwany, przez ten czas klapa na ssawce jest zamknięta. Skuteczność wychwytywania cząstek pyłu w cyklonie jest wprost proporcjonalna do prędkości gazu do mocy ½ i odwrotnie proporcjonalna do średnicy aparatu.
Aby zwiększyć siłę odśrodkową Fц konieczne jest (zwiększenie sprawności):
Zwiększ prędkość zakurzonego strumienia;
Zmniejsz średnicę cyklonu.
Z praktyki wiadomo, że prędkość strumienia powinna wynosić od 15 do 18 m/s. Stosunek wysokości cyklonu do D b.b. 2/3.
Przy wysokich natężeniach przepływu oczyszczonych gazów stosuje się cyklony grupowe / akumulatorowe - pozwala to nie zwiększać D cyklonu. Zapylony gaz dostaje się do wspólnego kolektora i jest rozprowadzany pomiędzy cyklony (pracują równolegle).
Odpylacze typu Vortex.Η<90%, d>2 µm.
Główną różnicą w stosunku do cyklonów jest obecność pomocniczego przepływu wirowego. W aparacie typu dyszowego strumień pyłu gazowego jest podawany od spodu aparatu i wirowany za pomocą zawirowywacza łopatkowego. Wirujący przepływ gazu porusza się w górę, będąc wystawionym na działanie kilku strumieni gazu wtórnego. Gaz wtórny jest dostarczany z dysz stycznych w górnej części aparatu. Pod działaniem sił odśrodkowych cząstki są wyrzucane na obrzeże korpusu aparatu, a stamtąd do wtórnego strumienia gazu wytworzonego przez strumienie, który kieruje je w dół do pierścienia pierścieniowego. Pierścieniowa, pierścieniowa przestrzeń wokół rury wlotowej wyposażona jest w podkładkę oporową, która zapewnia opadanie pyłu do leja zasypowego.
1-kamera; Rura 2-wylotowa; 3 dysze;
zawirowywacz 4-łopatkowy; 5-rura wlotowa; 6-podkładka ustalająca;
7-schron na kurz.
Elektrofiltry.
Elektrofiltr jest najnowocześniejszym urządzeniem odpylającym. η=99-99,5%, d=0,01-100 µm. temperatura gazu czyszczącego do 450°C.
W elektrofiltrze wykorzystuje się pole elektrostatyczne wysokiego napięcia. Napięcie na elektrodach wynosi do 50 kV. Cząsteczki przechodzą przez 2 strefy. W pierwszej strefie cząsteczka nabywa El. potencjał (jest ładowany), w drugiej strefie naładowany pył przemieszcza się w kierunku przeciwnego ładunku elektrostatycznego i osadza się na nim. Dlatego do oczyszczania powietrza z kurzu stosuje się 3 rodzaje sił: grawitacja; siła powietrza i siła elektrostatyczna.
Z założenia mogą. pionowo i poziomo.
1 - elektroda koronowa
2 - elektroda zbierająca
3 - bunkier
4 - źródło napięcia
Gdy między elektrodą koronową a elektrodą zbierającą zostanie przyłożone wysokie napięcie, powstaje pole elektrostatyczne o dużym natężeniu. Kiedy zanieczyszczone powietrze wchodzi przez dyszę, powstaje laminarny strumień (przepływ), który porusza się pionowo w górę przez pole elektrostatyczne. W tym przypadku na cząstkę działają następujące siły: G, Fh i Rel.st. W tym przypadku Fh przekracza G o kilka procent. Przy takim układzie sił cząsteczka odchyla się od osi pionowej i przemieszcza się w kierunku elektrody zbiorczej i przywiera do wewnętrznej powierzchni rury. Następuje przenoszenie ładunku ujemnego na cząstki pyłu i ich osadzanie na elektrodach zbiorczych. Filtr regeneruje się przez wstrząsanie.
"-" wysokie zużycie energii (0,36-1,8 MJ na 1000 m 3 gazu).
Im wyższe natężenie pola i im mniejsza prędkość gazu w aparacie, tym lepsze zbieranie pyłu.
Napinanie i obrona.
Naciągnięcie- jest to proces przepuszczania ścieków przez kraty i sita przed drobniejszym czyszczeniem
Kraty wychwytują zanieczyszczenia o wielkości co najmniej 10-20 mm, kraty są okresowo czyszczone;
Wydajność pracy nie większa niż 70%
Filtrowanie służy tylko do wstępnego oczyszczania ścieków
Na niektórych obszarach stosowane są sita o oczkach do 1 mm, które pozwalają na usuwanie substancji o wielkości 0,5-1 mm.
Za pomocą obliczeń wybiera się ruszt i określa się w nim stratę ciśnienia.
utknięcie- jest to sedymentacja gruboziarnistych zanieczyszczeń pod działaniem grawitacji.
Są używane:
1) piaskowniki, służące do usuwania cząstek mineralnych i piasku (0,15-0,25 mm). Piaskownica to zbiornik o podstawie tropezoidalnej lub trójkątnej (<0,3м/с, эффективность не более 95%).
Są to: - pionowe (ruch od dołu do góry); - poziomy; - napowietrzony.
H \u003d 0,25 - 2 m
v = 0,15 -0,3 m/s
H \u003d 3 - 4,5 m
Długość części roboczej:
L = (1000*k s *H s *υ s)/ u s, gdzie:
H s - szacunkowa głębokość piaskownika, k s - nastawa, przyjmowana w zależności od typu piaskownika, υ s - prędkość wody w piaskowniku, u s - rozdrobnienie hydrauliczne (14 - 24 mm/s)
2) osadniki.
Z założenia: pozioma, pionowa, promieniowa, rurowa iz pochylonymi płytami. Po uzgodnieniu: podstawowe, - średnie.
Poziome - prostokątne zbiorniki z 2 lub więcej jednocześnie działającymi przedziałami.
1 - łatka wejściowa;
2 - taca wyjściowa;
3 – osadnik;
4 – taca do usuwania pływających nieczystości.
Q - ponad 15 000 m 3 / dzień
H \u003d 1,5 - 4 m, L \u003d 8 -27 m, V \u003d 3-6 m, v \u003d 0,01 m / s.
Pionowe - zbiorniki okrągłe w planie o średnicy 4, 6, 9 m ze stożkowym dnem. Ścieki doprowadzane są środkiem do rury, a po wejściu do niej przesuwają się od dołu do góry.
1- rura centralna;
2- zsyp do otworu;
3-cylindryczna część;
4 - część stożkowa.
Q - mniej niż 20000 m 3 / dzień;
Średnica - 4, 6, 9; wysokość - 4 -5 m, prędkość - 0,5 - 0,6 m/s.
Promieniowy - okrągły pod względem zbiorników, woda wchodzi przez środek rury i przemieszcza się ze środka na obrzeże.
2- rozdzielnica;
3-mechanizm zgarniający;
Q - ponad 20000 m 3 / dzień;
Wysokość - 1,5-5 m, średnica - 16 - 60 m.
Obliczenie studzienki odbywa się według kinetyki wytrącania zawiesiny z uwzględnieniem wymaganego efektu klarowania. Obliczenie określa rozdrobnienie hydrauliczne, zgodnie z którym obliczane są parametry studzienki.
Możesz zwiększyć wydajność osadzania poprzez:
Zwiększając wielkość cząstek przez koagulację; - zmniejszenie lepkości wody (na przykład przez ogrzewanie); - zwiększenie powierzchni zasiedlania.
3) pułapka olejowa
1- sprawa;
2 warstwa oleju;
3-rura do zbierania oleju (tłuszczu);
4 - przegroda do przechowywania powstających produktów naftowych;
5-dołek na opady
Stopień oczyszczenia jest mniejszy niż 70%. W celu zwiększenia wydajności powietrze jest dostarczane od dołu. Obliczane są jako osadniki z uwzględnieniem wielkości hydraulicznej cząstek pływających.
Odstojniki służą do oczyszczania wód naturalnych oraz do wstępnego klarowania ścieków. w osadnikach tworzy się zawieszona warstwa osadu, przez którą filtruje się WW.
Proces sedymentacji stosowany jest również do oczyszczania cząstek o gęstości mniejszej niż gęstość wody, cząstki te unoszą się i są usuwane z powierzchni osadnika (łapacze tłuszczu i oleju). Wydajność dla oleju 96-98% dla tłuszczu nie więcej niż 70%.
Metody ochrony atmosfery, ich klasyfikacja.
Aktywne – zapewniają zazielenianie procesów technologicznych, tj. tworzenie technologii bezodpadowych, tworzenie zamkniętych cykli technologicznych (rzadko).
Metody pasywne dzielą się na:
1) kontrola emisji:
Poprawa paliwa i wymiana na inny rodzaj;
Zapewnienie pełniejszego spalania paliwa;
Wstępne oczyszczanie surowców z lotnych zanieczyszczeń;
Zwiększenie roli nieodpadowych źródeł energii (elektrownie jądrowe, słoneczne, wiatrowe).
2) rozproszenie, lokalizacja i rozproszenie emisji
Wybór dokonywany jest na etapie projektowania, budowy obiektu emisyjnego;
Nie możesz budować w miejscach zastoju powietrza;
W pewnej odległości od obszarów mieszkalnych, biorąc pod uwagę różę wiatrów;
D. b. minimalna liczba dni w roku, w których wiatr wieje od przedsiębiorstwa do miasta;
Usytuowanie budynków przemysłowych i mieszkalnych powinno sprzyjać wentylacji poprzecznej;
Przy rozmieszczaniu budynków w pobliżu autostrady powinno to być: w centrum szpitala, det. ogród botaniczny...
Containment to urządzenie wyciągowe do usuwania zanieczyszczeń. Centralizacja - kilka małych źródeł łączy się w jedno duże źródło w celu jak najefektywniejszego działania oczyszczalni (niski koszt oczyszczania powietrza). Dyspersja - uwalnianie zanieczyszczeń do górnej warstwy atmosfery przez rury i dalsze ich rozcieńczanie czystym (najbardziej niebezpieczna z niskich rur). Rozproszenie - lokalizacja przedsiębiorstw na terenie, biorąc pod uwagę położenie miasta, róża wiatrów (na etapie projektowania).
3) rozmieszczenie stref ochrony sanitarnej:
Aby zmniejszyć wpływ przedsiębiorstw na środowisko, wokół nich tworzone są strefy ochrony sanitarnej;
Strefa ochrony sanitarnej to pas terenu oddzielający przedsiębiorstwo od osiedla. Szerokość zależy od mocy, wielkości emisji, stężenia emisji, generowanego hałasu. Terytorium stref ochrony sanitarnej musi być zagospodarowane (>=60% powierzchni) i zagospodarowane (z wyjątkiem szpitali, parków, stadionów...)
4) oczyszczanie emisji – jest to wychwytywanie zanieczyszczeń ze spalin.
Wszystkie emisje są podzielone na emisje w cyklu kombinowanym i emisje aerozoli, produkcja jest zawsze oczyszczana z pyłu, a następnie z gazów.
Odpylanie: -metody suche (komory odpylania, odpylacze (inercyjne, dynamiczne, wirowe), cyklony, filtry (włókniste, tkaninowe, ziarniste, ceramiczne)); - metody mokre (płuczki gazowe (puste, z wypełnieniem, w kształcie dysku, udarowo-bezwładnościowe, odśrodkowe, mechaniczne, wysokoobrotowe)); - metody elektryczne (elektrofiltry suche i mokre).
Czyszczenie z mgły i rozprysków: - filtry mgły; - tryskacze siatkowe.
* Niniejsza praca nie jest pracą naukową, nie stanowi ostatecznej pracy kwalifikacyjnej i jest wynikiem przetworzenia, strukturyzacji i formatowania zebranych informacji, przeznaczonych do wykorzystania jako źródło materiału do samodzielnego przygotowania pracy edukacyjnej.
Ochrona atmosfery Atmosfera charakteryzuje się niezwykle dużą dynamiką, wynikającą zarówno z szybkiego ruchu mas powietrza w kierunku bocznym i pionowym, jak i dużych prędkości, zachodzących w niej różnorodnych reakcji fizycznych i chemicznych. Atmosfera jest postrzegana jako ogromny „kocioł chemiczny”, na który oddziałują liczne i zmienne czynniki antropogeniczne i naturalne. Gazy i aerozole emitowane do atmosfery charakteryzują się dużą reaktywnością. Pył i sadza powstające podczas spalania paliw i pożarów lasów adsorbują metale ciężkie i radionuklidy, a osadzając się na powierzchni, mogą zanieczyścić rozległe obszary i przedostać się do organizmu człowieka przez narządy oddechowe. Zanieczyszczenie atmosfery to bezpośrednie lub pośrednie wprowadzenie do niej jakiejkolwiek substancji w takiej ilości, która wpływa na jakość i skład powietrza zewnętrznego, wyrządzając szkodę ludziom, przyrodzie żywej i nieożywionej, ekosystemom, materiałom budowlanym, zasobom naturalnym – całemu środowisku. Oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeń. W celu ochrony atmosfery przed negatywnym wpływem antropogenicznym stosuje się następujące środki: - zazielenianie procesów technologicznych; - oczyszczanie emisji gazów ze szkodliwych zanieczyszczeń; - rozproszenie emisji gazów w atmosferze; - aranżacja stref ochrony sanitarnej, rozwiązania architektoniczne i planistyczne. Technologia bezodpadowa i niskoodpadowa Ekologizacja tych procesów to tworzenie zamkniętych obiegów technologicznych, technologii bezodpadowych i niskoodpadowych, które wykluczają przedostawanie się szkodliwych zanieczyszczeń do atmosfery. Najbardziej niezawodnym i najbardziej ekonomicznym sposobem ochrony biosfery przed emisją szkodliwych gazów jest przejście na produkcję bezodpadową, czyli technologie bezodpadowe. Termin „technologia bezodpadowa” został po raz pierwszy zaproponowany przez akademika N.N. Siemionowa. Oznacza to tworzenie optymalnych systemów technologicznych z zamkniętymi przepływami materiałów i energii. Taka produkcja nie powinna mieć ścieków, szkodliwych emisji do atmosfery i odpadów stałych oraz nie powinna zużywać wody z naturalnych zbiorników. Oznacza to, że rozumieją zasadę organizacji i funkcjonowania produkcji, przy racjonalnym wykorzystaniu wszystkich składników surowców i energii w obiegu zamkniętym: (surowce pierwotne - produkcja - zużycie - surowce wtórne). Oczywiście pojęcie „produkcji bezodpadowej” jest nieco arbitralne; jest to idealny model produkcji, gdyż w rzeczywistych warunkach nie da się całkowicie wyeliminować marnotrawstwa i pozbyć się wpływu produkcji na środowisko. Dokładniej, takie systemy należy nazwać systemami niskoodpadowymi, które dają minimalne emisje, w których szkody dla naturalnych ekosystemów będą minimalne. Technologia niskoodpadowa to etap pośredni w tworzeniu bezodpadowej produkcji. Obecnie zidentyfikowano kilka głównych obszarów ochrony biosfery, które ostatecznie prowadzą do powstania technologii bezodpadowych: 1) opracowanie i wdrożenie zasadniczo nowych procesów technologicznych i systemów działających w obiegu zamkniętym, które umożliwiają wykluczenie tworzenie głównej ilości odpadów; 2) przetwarzanie odpadów produkcyjnych i konsumpcyjnych jako surowców wtórnych; 3) tworzenie zespołów terytorialno-przemysłowych o zamkniętej strukturze przepływów materiałowych surowców i odpadów w obrębie zespołu. Znaczenie oszczędnego i racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych nie wymaga uzasadnienia. Na świecie stale rośnie zapotrzebowanie na surowce, których produkcja staje się coraz droższa. Będąc problemem międzysektorowym, rozwój technologii niskoodpadowych i bezodpadowych oraz racjonalne wykorzystanie zasobów wtórnych wymaga podjęcia decyzji międzysektorowych. Głównym kierunkiem postępu technicznego jest opracowywanie i wdrażanie całkowicie nowych procesów technologicznych i systemów działających w obiegu zamkniętym, które pozwalają wykluczyć powstawanie głównej ilości odpadów. Oczyszczanie emisji gazów ze szkodliwych zanieczyszczeń Emisje gazów są klasyfikowane według organizacji usuwania i kontroli - zorganizowane i niezorganizowane, według temperatury - nagrzane i zimne. Emisja zorganizowana to emisja dostająca się do atmosfery przez specjalnie skonstruowane kanały gazowe, powietrzne, rury. Niezorganizowany odnosi się do emisji przemysłowych dostających się do atmosfery w postaci bezkierunkowych przepływów gazu w wyniku nieszczelności urządzeń. Brak lub niezadowalająca praca urządzeń odsysających gaz w miejscach załadunku, rozładunku i przechowywania produktu. Aby zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza z emisji przemysłowych, stosuje się systemy oczyszczania gazów. Przez płukanie gazu rozumie się oddzielenie od gazu lub unieszkodliwienie zanieczyszczenia ze źródła przemysłowego. Środki ochrony atmosfery powinny ograniczać obecność szkodliwych substancji w powietrzu środowiska ludzkiego na poziomie nieprzekraczającym MPC. We wszystkich przypadkach należy przestrzegać następującego warunku: С+Сph 30 µm. Dla cząstek o d = 5–30 µm stopień oczyszczenia zmniejsza się do 80%, a dla d == 2–5 µm jest to mniej niż 40%. Średnicę cząstek przechwyconych przez cyklon o 50% można określić za pomocą wzoru empirycznego.Opór hydrauliczny wysokowydajnych cyklonów wynosi około 1080 Pa. Klony Qi są szeroko stosowane do grubego i średniego oczyszczania gazów z aerozoli. Innym rodzajem odpylacza odśrodkowego jest rotoklon, składający się zarówno z wirnika, jak i wentylatora umieszczonego w obudowie osadnika. Obrotowe łopatki wentylatora kierują pył do kanału prowadzącego do odpylacza. Urządzenia cyklonowe są najczęściej spotykane w przemyśle, ponieważ nie posiadają ruchomych części w urządzeniu oraz wysoka niezawodność pracy w temperaturach gazów do 500 0 C, suche odpylanie, prawie stały opór hydrauliczny urządzenia, łatwość wykonania, wysoki stopień oczyszczenia. Wady: wysoki opór hydrauliczny 1250-1500 Pa, słabe wychwytywanie cząstek mniejszych niż 5 mikronów. Filtry służą również do oczyszczania gazów. Filtracja polega na przejściu oczyszczonego gazu przez różne materiały filtracyjne. Przegrody filtrujące składają się z elementów włóknistych i ziarnistych i są warunkowo podzielone na następujące typy. Elastyczne przegrody porowate - materiały tkaninowe z włókien naturalnych, syntetycznych lub mineralnych, nietkane materiały włókniste (filc, papier, karton), arkusze komórkowe (guma piankowa, pianka poliuretanowa, filtry membranowe). Filtracja jest bardzo powszechną techniką dokładnego oczyszczania gazu. Jego zaletami są stosunkowo niski koszt wyposażenia (z wyjątkiem filtrów cermetalowych) oraz wysoka skuteczność dokładnego oczyszczania. Wadami filtracji są wysoki opór hydrauliczny oraz szybkie zapychanie się materiału filtracyjnego pyłem. Oczyszczanie emisji substancji gazowych z przedsiębiorstw przemysłowych Obecnie, gdy technologia bezodpadowa jest w powijakach i nie ma jeszcze przedsiębiorstw całkowicie bezodpadowych, głównym zadaniem oczyszczania gazów jest doprowadzenie zawartości zanieczyszczeń toksycznych w zanieczyszczeniach gazowych do maksymalnych dopuszczalnych stężeń (MAC) ustanowione przez normy sanitarne. Przemysłowe metody oczyszczania emisji gazowych z gazowych i parowych zanieczyszczeń toksycznych można podzielić na pięć głównych grup: 1. Metoda absorpcyjna - polega na absorpcji poszczególnych składników mieszaniny gazowej przez absorbent (absorber), który jest cieczą. Sorbenty stosowane w przemyśle są oceniane według następujących wskaźników: 1) chłonności, tj. e. rozpuszczalność wyekstrahowanego składnika w absorberze w funkcji temperatury i ciśnienia; 2) selektywność, charakteryzującą się stosunkiem rozpuszczalności oddzielanych gazów do szybkości ich absorpcji; 3) minimalną prężność par w celu uniknięcia zanieczyszczenia oczyszczonego gazu oparami absorpcyjnymi; 4) taniość; 5) brak działania korozyjnego na sprzęt. Jako absorbenty stosuje się wodę, roztwory amoniaku, zasady kaustyczne i węglanowe, sole manganu, etanoloaminy, oleje, zawiesiny wodorotlenku wapnia, tlenków manganu i magnezu, siarczan magnezu itp. Na przykład do oczyszczania gazów z amoniaku, chlorowodoru i fluorowodór w wodzie służy jako absorbent, kwas siarkowy do wychwytywania pary wodnej, a oleje do wychwytywania węglowodorów aromatycznych. Oczyszczanie absorpcyjne jest procesem ciągłym iz reguły cyklicznym, ponieważ absorpcji zanieczyszczeń zwykle towarzyszy regeneracja roztworu absorpcyjnego i jego powrót na początku cyklu czyszczenia. W absorpcji fizycznej regeneracja absorbentu odbywa się poprzez podgrzanie i obniżenie ciśnienia, w wyniku czego zaabsorbowana domieszka gazowa ulega desorbcji i koncentracji. Do realizacji procesu oczyszczania stosuje się absorbery o różnej konstrukcji (foliowe, pakowane, rurowe itp.). Najczęściej stosowana płuczka z wypełnieniem jest stosowana do oczyszczania gazów z dwutlenku siarki, siarkowodoru, chlorowodoru, chloru, tlenku i dwutlenku węgla, fenoli itp. W płuczkach z wypełnieniem szybkość procesów przenoszenia masy jest niska ze względu na niską intensywność hydrodynamiczną reżimu tych reaktorów przy prędkości gazu 0,02-0,7 m/s. W związku z tym objętości aparatów są duże, a instalacje uciążliwe. Metody absorpcyjne charakteryzują się ciągłością i wszechstronnością procesu, oszczędnością oraz możliwością ekstrakcji dużych ilości zanieczyszczeń z gazów. Wadą tej metody jest to, że upakowane płuczki, bąbelki, a nawet aparaty pianowe zapewniają wystarczająco wysoki stopień ekstrakcji szkodliwych zanieczyszczeń (do MPC) i pełną regenerację absorberów tylko przy dużej liczbie etapów oczyszczania. Dlatego też schematy technologiczne do obróbki na mokro są z reguły złożone, wielostopniowe, a reaktory do obróbki (zwłaszcza płuczki) mają duże objętości. Każdy proces oczyszczania spalin metodą absorpcyjną na mokro z zanieczyszczeń gazowych i parowych jest celowy tylko wtedy, gdy jest cykliczny i bezodpadowy. Jednak cykliczne systemy odpylania na mokro są konkurencyjne tylko wtedy, gdy są połączone z odpylaniem i chłodzeniem gazowym. 2. Metoda chemisorpcji opiera się na absorpcji gazów i par przez absorbery stałe i ciekłe, w wyniku czego powstają związki o niskiej lotności i rozpuszczalności. Większość procesów chemisorpcji oczyszczania gazów jest odwracalna, tj. wraz ze wzrostem temperatury roztworu absorpcyjnego powstające podczas chemisorpcji związki chemiczne ulegają rozkładowi z regeneracją składników aktywnych roztworu absorpcyjnego i desorpcją zaabsorbowanej domieszki z gazu. Ta technika leży u podstaw regeneracji x-emosorbentów w cyklicznych systemach oczyszczania gazów. Chemisorpcja jest szczególnie odpowiednia do dokładnego oczyszczania gazów przy stosunkowo niskim początkowym stężeniu zanieczyszczeń. 3. Metoda adsorpcji polega na wychwytywaniu szkodliwych zanieczyszczeń gazowych przez powierzchnię ciał stałych, wysoce porowatych materiałów o rozwiniętej powierzchni właściwej. Metody adsorpcji są wykorzystywane do różnych celów technologicznych - rozdzielania mieszanin gazowo-parowych na składniki z rozdzielaniem frakcji, suszenia gazu oraz do sanitarnego oczyszczania spalin. W ostatnim czasie do głosu doszły metody adsorpcji jako niezawodny środek ochrony atmosfery przed toksycznymi substancjami gazowymi, dający możliwość koncentracji i wykorzystania tych substancji. Adsorbenty przemysłowe najczęściej stosowane w oczyszczaniu gazów to węgiel aktywny, żel krzemionkowy, żel aluminiowy, zeolity naturalne i syntetyczne (sita molekularne). Główne wymagania stawiane sorbentom przemysłowym to wysoka chłonność, selektywność działania (selektywność), stabilność termiczna, długa żywotność bez zmiany struktury i właściwości powierzchni oraz możliwość łatwej regeneracji. Najczęściej do oczyszczania gazów sanitarnych stosuje się węgiel aktywny ze względu na jego wysoką chłonność i łatwość regeneracji. Znane są różne konstrukcje adsorbentów (pionowe, stosowane przy małych natężeniach przepływu, poziome, przy dużych natężeniach przepływu, pierścieniowe). Oczyszczanie gazu odbywa się za pomocą stałych złóż adsorbentu i ruchomych warstw. Oczyszczony gaz przechodzi przez adsorber z prędkością 0,05-0,3 m/s. Po oczyszczeniu adsorber przechodzi na regenerację. Instalacja adsorpcyjna, składająca się z kilku reaktorów, na ogół pracuje w trybie ciągłym, ponieważ w tym samym czasie jedne reaktory są na etapie czyszczenia, a inne na etapie regeneracji, chłodzenia itp. Regenerację przeprowadza się np. przez ogrzewanie , poprzez spalanie substancji organicznych, przepuszczanie ostrej lub przegrzanej pary, powietrza, gazu obojętnego (azotu). Czasami adsorbent, który stracił aktywność (osłonięty kurzem, żywicą) jest całkowicie wymieniany. Najbardziej obiecujące są ciągłe cykliczne procesy adsorpcyjnego oczyszczania gazów w reaktorach z ruchomym lub zawieszonym złożem adsorbentu, które charakteryzują się wysokimi przepływami gazu (o rząd wielkości wyższymi niż w reaktorach okresowych), wysoką wydajnością gazu i intensywnością pracy. Ogólne zalety metod oczyszczania gazów adsorpcyjnych: 1) głębokie oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń toksycznych; 2) względną łatwość regeneracji tych zanieczyszczeń wraz z ich przekształceniem w produkt handlowy lub powrotem do produkcji; w ten sposób realizowana jest zasada technologii bezodpadowej. Metoda adsorpcji jest szczególnie racjonalna przy usuwaniu zanieczyszczeń toksycznych (związki organiczne, pary rtęci itp.) zawartych w niskich stężeniach, czyli jako końcowy etap sanitarnego oczyszczania spalin. Wady większości instalacji adsorpcyjnych - okresowość 4. Metoda utleniania katalitycznego - polega na usuwaniu zanieczyszczeń z oczyszczanego gazu w obecności katalizatorów. Działanie katalizatorów przejawia się w pośrednim oddziaływaniu chemicznym katalizatora z reagentami, w wyniku czego powstają związki pośrednie. Jako katalizatory stosowane są metale i ich związki (tlenki miedzi, manganu itp. Katalizatory mają postać kulek, pierścieni lub innych kształtów. Metoda ta jest szczególnie szeroko stosowana do oczyszczania spalin silników spalinowych. W wyniku reakcji katalitycznych zanieczyszczenia zawarte w gazie ulegają przemianie w inne związki, tj. w przeciwieństwie do omówionych powyżej metod, zanieczyszczenia nie są usuwane z gazu, lecz są przekształcane w związki nieszkodliwe, których obecność w spalinach jest dopuszczalna , lub w związki , które są łatwo usuwane ze strumienia gazu. Jeżeli powstałe substancje mają być usunięte, wymagane są dodatkowe operacje (np. ekstrakcja sorbentami ciekłymi lub stałymi). Metody katalityczne stają się coraz bardziej rozpowszechnione ze względu na głębokie oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń toksycznych (do 99,9%) w stosunkowo niskich temperaturach i zwykłym ciśnieniu, a także przy bardzo niskich początkowych stężeniach zanieczyszczeń. Metody katalityczne pozwalają na wykorzystanie ciepła reakcji tj. tworzyć systemy technologii energetycznych. Oczyszczalnie katalityczne są łatwe w obsłudze i mają niewielkie rozmiary. Wadą wielu katalitycznych procesów oczyszczania jest powstawanie nowych substancji, które muszą być usunięte z gazu innymi metodami (absorpcja, adsorpcja), co komplikuje instalację i zmniejsza ogólny efekt ekonomiczny. 5. Metoda termiczna polega na oczyszczeniu gazów przed ich uwolnieniem do atmosfery poprzez dopalanie wysokotemperaturowe. Metody termiczne neutralizacji emisji gazów mają zastosowanie przy wysokich stężeniach palnych zanieczyszczeń organicznych lub tlenku węgla. Najprostsza metoda, spalanie, jest możliwa, gdy stężenie palnych zanieczyszczeń zbliża się do dolnej granicy palności. W tym przypadku zanieczyszczenia służą jako paliwo, temperatura procesu wynosi 750-900°C i można wykorzystać ciepło spalania zanieczyszczeń. Gdy stężenie palnych zanieczyszczeń jest mniejsze niż dolna granica palności, konieczne jest doprowadzenie ciepła z zewnątrz. Najczęściej całe jego ciepło jest dostarczane przez dodanie gazu palnego i jego spalenie w oczyszczanym gazie. Gazy palne przechodzą przez system odzysku ciepła i są uwalniane do atmosfery. Takie schematy energetyczno-technologiczne są stosowane przy wystarczająco wysokiej zawartości palnych zanieczyszczeń, w przeciwnym razie wzrasta zużycie dodawanego gazu palnego. Rozproszenie emisji pyłów i gazów do atmosfery. Przy każdej metodzie czyszczenia część pyłów i gazów pozostaje w powietrzu emitowanym do atmosfery. Rozpraszanie emisji gazowych służy do redukcji niebezpiecznych stężeń zanieczyszczeń do poziomu odpowiadającego MPC. Do przeprowadzenia procesu dyspergowania wykorzystywane są różne środki technologiczne: rury, urządzenia wentylacyjne. Na procesy dyspersji emisji istotny wpływ ma stan atmosfery, lokalizacja przedsiębiorstw i źródeł emisji, charakter terenu itp. Ruch poziomy zanieczyszczeń determinowany jest głównie przez prędkość wiatru, a ruch pionowy zależy od rozkładu temperatury w kierunku pionowym. Przy rozprowadzaniu stężenia szkodliwych substancji w atmosferze nad pochodnią zorganizowanego wysokiego źródła emisji wyróżnia się 3 strefy zanieczyszczenia atmosfery: 1. Przenoszenie pochodni emisji, charakteryzujących się stosunkowo niską zawartością substancji szkodliwych w powierzchniowej warstwie atmosfery. 2. Strefa dymu z maksymalną zawartością substancji szkodliwych i stopniowym spadkiem poziomu zanieczyszczenia. Ta strefa jest najbardziej niebezpieczna dla ludności. Wymiary tej strefy, w zależności od warunków meteorologicznych, mieszczą się w granicach 10-49 wysokości rury. 3. Strefa stopniowego spadku poziomu zanieczyszczenia. Kiedy niemożliwe jest osiągnięcie MPC przez oczyszczanie, czasami stosuje się wielokrotne rozcieńczenia substancji toksycznych lub gazy są emitowane przez wysokie kominy w celu rozproszenia zanieczyszczeń w górnych warstwach atmosfery. Teoretyczne określenie stężenia zanieczyszczeń w dolnych warstwach atmosfery w zależności od wysokości rury i innych czynników jest związane z prawami turbulentnej dyfuzji w atmosferze i nie zostało jeszcze w pełni opracowane. Wysokość rury potrzebną do zapewnienia MPC substancji toksycznych w dolnych warstwach atmosfery, na poziomie oddychania, określa się przybliżonymi wzorami, na przykład: MPE = gdzie MPE jest maksymalną dopuszczalną emisją szkodliwych zanieczyszczeń do atmosfery, zapewniającej stężenie tych substancji w powierzchniowej warstwie powietrza nie wyższe niż MPC, g/s; H - wysokość rury, m; V to objętość emisji gazu, m^s; ∆ t jest różnicą między temperaturą wylotu gazu a powietrzem otoczenia, °С; A jest współczynnikiem, który określa warunki pionowego i poziomego rozpraszania szkodliwych substancji w powietrzu; F to bezwymiarowy współczynnik uwzględniający szybkość sedymentacji szkodliwych substancji w atmosferze; t jest współczynnikiem uwzględniającym warunki wylotu gazu z ujścia rury, określa się go graficznie lub w przybliżeniu według wzoru: . Układ stref ochrony sanitarnej Strefa ochrony sanitarnej to pas oddzielający źródła zanieczyszczeń przemysłowych od budynków mieszkalnych lub użyteczności publicznej w celu ochrony ludności przed wpływem szkodliwych czynników produkcji. Szerokość stref ochrony sanitarnej ustalana jest w zależności od klasy produkcji, stopnia szkodliwości oraz ilości substancji wprowadzanych do atmosfery i przyjmuje się w przedziale od 50 do 1000 m. Strefa ochrony sanitarnej musi być zagospodarowana i zagospodarowana . Wyróżnia się 3 rodzaje stref: Okrągła, z pełnym otoczeniem przedsiębiorstwa wraz z zabudową mieszkaniową; Sektorowe, z częściowym otoczeniem przedsiębiorstwa budynkami mieszkalnymi i przyleganiem zakładu do naturalnej bariery. Trapezoidalny, gdy przedsiębiorstwo jest oddzielone od osiedla. Urządzenie stref ochrony sanitarnej jest pomocniczym środkiem ochrony, ponieważ bardzo kosztownym środkiem jest zwiększenie długości dróg, komunikacji itp. Środki architektoniczne i planistyczne obejmują prawidłowe wzajemne rozmieszczenie źródeł emisji w osiedlach, z uwzględnieniem kierunku wiatru, wybór płaskiego, wzniesionego miejsca na budowę przedsiębiorstwa przemysłowego, dobrze rozwianego przez wiatry, budowę dróg omijanie rozliczeń itp.
Sposoby ochrony atmosfery przed zanieczyszczeniami?
Atmosfera- to gazowa powłoka planety Ziemia, która obraca się z nią. Mieszanina gazów atmosferycznych nazywana jest powietrzem.
Zanieczyszczenie może być pierwotne lub wtórne. Zanieczyszczenie pierwotne występuje, gdy substancje uwalniane do atmosfery mają negatywny wpływ na organizmy żywe. Na przykład fosgen jest trucizną dla wszystkich żywych istot. Zanieczyszczenie wtórne występuje, gdy stosunkowo nieszkodliwa substancja w atmosferze staje się szkodliwa. Tak więc freon jest nieaktywną substancją chemiczną, ale pod wpływem ultrafioletu rozkłada się z uwolnieniem szkodliwego chloru.
Zanieczyszczenia dostające się do atmosfery znajdują się w stanie skupienia stałym, ciekłym i gazowym. Istotny wkład w emisję szkodliwych substancji mają domowe systemy grzewcze, a raczej piece na paliwa stałe. Również duża ilość zanieczyszczeń przedostaje się do atmosfery wraz ze spalinami różnego rodzaju transportu. Za zanieczyszczenie powietrza najbardziej toksycznymi substancjami odpowiedzialne są wszystkie rodzaje przemysłu. Kompleksy inwentarskie odgrywają istotną rolę w zanieczyszczaniu powietrza.
- Metody usuwania zanieczyszczeń przemysłowy emisje:
- Powaga. Stosowany jest do sedymentacji dużych cząstek pyłu.
- Filtrowanie. Nadaje się do separacji substancji w stanie stałym skupienia o różnej średnicy cząstek, występuje w specjalnych urządzeniach: cyklonach, skruberach, filtrach, odpylaczach.
- Sorpcja. Służy do oczyszczania emisji z substancji ciekłych i gazowych. Polega na pochłanianiu cząsteczek zanieczyszczeń przez specjalne substancje. Odbywa się w adsorberach lub absorberach.
- Kondensacja. Służy do oddzielania zanieczyszczeń ciekłych lub gazowych. Odbywa się w specjalnych reaktorach lub kondensatorach.
- Redukcja utleniania. Metoda nadaje się do neutralizacji substancji w różnych stanach skupienia poprzez ich chemiczne przekształcenie w bezpieczne. Przeprowadza się go w specjalnych reaktorach pod działaniem katalizatorów lub w palnikach do przemian termicznych.
- Ochrona atmosfery przed spalinami transport:
- Zmiana jakości lub rodzaju paliwa, np. przestawienie auta na gaz płynny, alkohol itp.
- Montaż konwertorów katalitycznych, płomieniowych lub płynnych na układzie wydechowym samochodów.
- Przejście na pojazdy elektryczne.
- Ochrona atmosfery przed zanieczyszczeniami kompleksy hodowlane:
- metody fizykochemiczne, wychwytywanie i neutralizacja szkodliwych substancji odbywa się w różnych filtrach, skruberach, osadnikach pyłu;
- biologiczna - ekstrakcja dwutlenku węgla i siarkowodoru z powietrza za pomocą specjalnie hodowanych roślin.
- Sposoby zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza z piece na paliwo stałe:
- zastosowanie nowoczesnych pieców katalitycznych i niekatalitycznych, których konstrukcja przyczynia się do całkowitego spalania paliwa i dopalania spalin;
- używaj do ogrzewania peletów lub brykietów paliwowych, których spalanie wytwarza prawie o połowę mniej szkodliwych substancji niż z węgla lub drewna opałowego;
- przejście na ogrzewanie gazowe lub elektryczne.
Emisje z przedsiębiorstw przemysłowych charakteryzują się dużym zróżnicowaniem składu rozproszonego oraz innych właściwości fizycznych i chemicznych. W związku z tym opracowano różne metody ich oczyszczania i rodzaje kolektorów gazu i pyłu - urządzenia przeznaczone do oczyszczania emisji z zanieczyszczeń.
Metody oczyszczania emisji przemysłowych z pyłu można podzielić na dwie grupy: metody odpylania "suchy" sposób i metody odpylania "mokry" sposób. Urządzenia do odpylania gazów to: osadniki pyłu, cyklony, filtry porowate, elektrofiltry, skrubery itp.
Najpopularniejszymi odpylaczami suchymi są cyklony różne rodzaje.
Służą do wychwytywania mąki i pyłu tytoniowego, popiołu powstałego podczas spalania paliwa w kotłach. Przepływ gazu wchodzi do cyklonu przez dyszę 2 stycznie do wewnętrznej powierzchni korpusu 1 i wykonuje ruch obrotowo-przesuwny wzdłuż korpusu. Pod działaniem siły odśrodkowej cząstki pyłu są wyrzucane na ścianę cyklonu i pod wpływem siły ciężkości wpadają do leja zbiorczego pyłu 4, a oczyszczony gaz wychodzi przez rurę wylotową 3. Do normalnej pracy cyklonu , jego szczelność jest konieczna, jeżeli cyklon nie jest szczelny, to ze względu na zasysanie powietrza z zewnątrz następuje zapylenie z przepływem przez rurę wylotową.
Zadania oczyszczania gazów z pyłu można z powodzeniem rozwiązywać za pomocą cylindrycznych (TsN-11, TsN-15, TsN-24, TsP-2) i stożkowych (SK-TsN-34, SK-TsN-34M, SKD-TsN-33 ) cyklony, opracowane przez Instytut Badawczy Przemysłowego i Sanitarnego Oczyszczania Gazów (NIIOGAZ). Przy normalnej pracy nadciśnienie gazów wchodzących do cyklonów nie powinno przekraczać 2500 Pa. Jednocześnie, aby uniknąć kondensacji par cieczy, t gazu dobiera się o 30 - 50°C powyżej punktu rosy t, a zgodnie z warunkami wytrzymałości konstrukcyjnej - nie wyższą niż 400°C. cyklon zależy od jego średnicy, zwiększając się wraz ze wzrostem tego ostatniego. Skuteczność czyszczenia cyklonów serii TsN maleje wraz ze wzrostem kąta wejścia do cyklonu. Wraz ze wzrostem wielkości cząstek i zmniejszeniem średnicy cyklonu wzrasta wydajność oczyszczania. Cyklony cylindryczne są przeznaczone do wychwytywania suchego pyłu z systemów aspiracji i są zalecane do stosowania do wstępnego oczyszczania gazów na wlocie filtrów i elektrofiltrów. Cyklony TsN-15 wykonane są ze stali węglowej lub niskostopowej. Cyklony kanoniczne serii SK, przeznaczone do oczyszczania gazów z sadzy, mają zwiększoną wydajność w porównaniu do cyklonów typu TsN ze względu na większy opór hydrauliczny.
Do oczyszczania dużych mas gazów stosuje się cyklony akumulatorowe, składające się z większej liczby elementów cyklonów zainstalowanych równolegle. Strukturalnie są one połączone w jeden budynek i mają wspólny dopływ i odpływ gazu. Doświadczenia eksploatacyjne cyklonów akumulatorowych wykazały, że skuteczność czyszczenia takich cyklonów jest nieco niższa niż skuteczność poszczególnych elementów ze względu na przepływ gazów między elementami cyklonów. Przemysł krajowy produkuje cyklony akumulatorowe typu BC-2, BCR-150u itp.
Obrotowy Odpylacze to urządzenia odśrodkowe, które jednocześnie z ruchem powietrza oczyszczają je z frakcji pyłu większej niż 5 mikronów. Są bardzo kompaktowe, ponieważ. wentylator i odpylacz są zwykle połączone w jednym urządzeniu. Dzięki temu podczas instalacji i eksploatacji takich maszyn nie jest wymagana dodatkowa przestrzeń na umieszczenie specjalnych urządzeń do odpylania podczas przesuwania strumienia pyłu zwykłym wentylatorem.
Schemat strukturalny najprostszego odpylacza obrotowego typu pokazano na rysunku. Podczas pracy wirnika wentylatora 1 cząstki pyłu wyrzucane są pod wpływem sił odśrodkowych na ścianę obudowy spiralnej 2 i przemieszczają się wzdłuż niej w kierunku otworu wylotowego 3. Gaz wzbogacony w pył jest odprowadzany przez specjalny wlot pyłu 3 do pojemnika na kurz, a oczyszczony gaz wchodzi do rury wydechowej 4 .
W celu poprawy wydajności odpylaczy tej konstrukcji konieczne jest zwiększenie prędkości przepływu oczyszczonego przepływu w obudowie spiralnej, ale prowadzi to do gwałtownego wzrostu oporów hydraulicznych aparatu lub zmniejszenia promienia krzywizny spirali obudowy, ale to zmniejsza jej wydajność. Takie maszyny zapewniają wystarczająco wysoką skuteczność oczyszczania powietrza przy wyłapywaniu stosunkowo dużych cząstek pyłu - powyżej 20 - 40 mikronów.
Bardziej obiecujące obrotowe separatory pyłu zaprojektowane do oczyszczania powietrza z cząstek o wielkości > 5 μm to przeciwprądowe obrotowe separatory pyłu (PRP). Odpylacz składa się z wydrążonego wirnika 2 z perforowaną powierzchnią wbudowaną w obudowę 1 oraz koła wentylatora 3. Wirnik i koło wentylatora są zamontowane na wspólnym wale. Podczas pracy odpylacza zakurzone powietrze dostaje się do obudowy, gdzie wiruje wokół wirnika. W wyniku rotacji strumienia pyłu powstają siły odśrodkowe, pod wpływem których zawieszone cząstki pyłu mają tendencję do odstawania od niego w kierunku promieniowym. Jednak aerodynamiczne siły oporu działają na te cząstki w przeciwnym kierunku. Cząsteczki, których siła odśrodkowa jest większa niż siła oporu aerodynamicznego, wyrzucane są na ścianki obudowy i dostają się do leja zasypowego 4. Oczyszczone powietrze jest wyrzucane przez perforację wirnika za pomocą wentylatora.
Skuteczność czyszczenia PRP zależy od wybranego stosunku sił odśrodkowych i aerodynamicznych i teoretycznie może osiągnąć 1.
Porównanie PRP z cyklonami pokazuje zalety obrotowych odpylaczy. Tak więc całkowite wymiary cyklonu są 3-4 razy, a jednostkowe zużycie energii na oczyszczenie 1000 m3 gazu jest o 20-40% większe niż w przypadku PRP, przy wszystkich innych parametrach. Jednak obrotowe odpylacze nie znalazły szerokiego zastosowania ze względu na względną złożoność procesu projektowania i eksploatacji w porównaniu z innymi urządzeniami do oczyszczania gazu suchego z zanieczyszczeń mechanicznych.
Aby rozdzielić strumień gazu na gaz oczyszczony i gaz wzbogacony w pył, zakochany separator pyłu. Na kratce żaluzjowej 1 przepływ gazu o natężeniu przepływu Q jest podzielony na dwa kanały o natężeniu przepływu Q1 i Q2. Zwykle Q 1 \u003d (0,8-0,9) Q i Q 2 \u003d (0,1-0,2) Q. Oddzielenie cząstek pyłu od głównego strumienia gazu na żaluzji następuje pod działaniem sił bezwładności wynikających z rotacji strumienia gazu na wejściu do żaluzji, a także na skutek odbicia cząstek od powierzchni żaluzji. krata po uderzeniu. Gaz wzbogacony w pył przepływający za żaluzją jest kierowany do cyklonu, gdzie jest oczyszczany z cząstek i ponownie wprowadzany do rurociągu za żaluzją. Odpylacze z żaluzjami są proste w konstrukcji i dobrze zmontowane w kanałach gazowych, zapewniając skuteczność czyszczenia 0,8 lub wyższą dla cząstek większych niż 20 mikronów. Służą do oczyszczania spalin z pyłów gruboziarnistych w temperaturze t do 450 - 600 o C.
Elektrofiltr. Oczyszczanie elektryczne to jeden z najbardziej zaawansowanych rodzajów oczyszczania gazów z zawieszonych w nich cząsteczek kurzu i mgły. Proces ten opiera się na uderzeniowej jonizacji gazu w strefie wyładowania koronowego, przeniesieniu ładunku jonów na cząstki zanieczyszczeń i ich osadzeniu na elektrodzie zbiorczej i koronowej. Elektrody zbiorcze 2 są połączone z dodatnim biegunem prostownika 4 i uziemione, a elektrody koronowe są połączone z ujemnym biegunem. Cząstki wchodzące do elektrofiltra są połączone z dodatnim biegunem prostownika 4 i uziemione, a elektrody koronowe są ładowane jonami zanieczyszczeń ana. zwykle mają już niewielki ładunek uzyskany w wyniku tarcia o ściany rurociągów i urządzeń. W ten sposób ujemnie naładowane cząstki poruszają się w kierunku elektrody zbiorczej, a dodatnio naładowane cząstki osadzają się na ujemnej elektrodzie ulotowej.
Filtry szeroko stosowany do dokładnego oczyszczania emisji gazów z zanieczyszczeń. Proces filtracji polega na zatrzymywaniu cząsteczek zanieczyszczeń na porowatych przegrodach podczas ich przemieszczania się. Filtr to obudowa 1, podzielona porowatą przegrodą (filtr-
element) 2 na dwie wnęki. Zanieczyszczone gazy dostają się do filtra, które są oczyszczane podczas przechodzenia przez element filtrujący. Cząsteczki zanieczyszczeń osadzają się na wlotowej części przegrody porowatej i zalegają w porach, tworząc warstwę 3 na powierzchni przegrody.
W zależności od rodzaju przegród filtry to: - z warstwami ziarnistymi (umocowanymi swobodnie wylewanymi materiałami ziarnistymi) złożonymi z ziaren o różnych kształtach, służącymi do oczyszczania gazów z dużych zanieczyszczeń. Do oczyszczania gazów z pyłów pochodzenia mechanicznego (z kruszarek, suszarek, młynów itp.) coraz częściej stosuje się filtry żwirowe. Takie filtry są tanie, łatwe w obsłudze i zapewniają wysoką skuteczność oczyszczania (do 0,99) gazów z pyłów gruboziarnistych.
Z elastycznymi przegrodami porowatymi (tkaniny, filce, guma gąbczasta, pianka poliuretanowa itp.);
Z półsztywnymi przegrodami porowatymi (siatki dziane i tkane, sprasowane spirale i wióry itp.);
Ze sztywnymi porowatymi ściankami działowymi (porowata ceramika, porowate metale itp.).
Najbardziej rozpowszechnione w branży do czyszczenia na sucho emisji gazów z zanieczyszczeń są filtry workowe. Wymagana ilość tulei 1 jest zamontowana w obudowie filtra 2, do której wewnętrznej wnęki doprowadzany jest gaz zapylony z rury wlotowej 5. Cząsteczki zanieczyszczeń z sita i innych efektów osadzają się w pryzmie i tworzą warstwę pyłu na wewnętrzna powierzchnia rękawów. Oczyszczone powietrze wychodzi z filtra przewodem 3. Po osiągnięciu maksymalnego dopuszczalnego spadku ciśnienia na filtrze zostaje ono odłączone od układu i zregenerowane poprzez wytrząsanie tulei wraz z ich uzdatnianiem poprzez przedmuchanie sprężonym gazem. Regeneracja odbywa się za pomocą specjalnego urządzenia 4.
Przy podwyższonych stężeniach zanieczyszczeń w powietrzu stosowane są różnego rodzaju odpylacze, w tym elektrofiltry. Filtry służą do dokładnego oczyszczania powietrza o stężeniach zanieczyszczeń nieprzekraczających 50 mg/m 3 , jeżeli wymagane oczyszczanie powietrza następuje przy wysokich początkowych stężeniach zanieczyszczeń, wówczas oczyszczanie odbywa się w układzie połączonych szeregowo odpylaczy i filtrów.
Aparat czyszczenie na mokro gazy są szeroko rozpowszechnione, tk. charakteryzują się wysoką skutecznością oczyszczania z pyłów drobnych o dh ≥ (0,3-1,0) μm, a także możliwością oczyszczenia pyłu z gorących i wybuchowych gazów, jednak odpylacze mokre mają szereg wad ograniczających ich zakres: osady, który wymaga specjalnych systemów do jego przetwarzania; usuwanie wilgoci do atmosfery i tworzenie się osadów w przewodach gazu wylotowego, gdy gazy są schładzane do temperatury punktu rosy; konieczność stworzenia systemów obiegowych doprowadzających wodę do odpylacza.
Środki czyszczące na mokro działają na zasadzie osadzania cząstek kurzu na powierzchni kropel cieczy lub filmów cieczy. Osadzanie się cząstek pyłu na cieczy następuje pod działaniem sił bezwładności i ruchów Browna.
Wśród urządzeń do czyszczenia na mokro z osadzaniem się drobinek kurzu na powierzchni kropli w praktyce ma większe zastosowanie Płuczki Venturiego. Główną częścią płuczki jest dysza Venturiego 2, do której części mieszającej doprowadzany jest strumień pyłu gazowego, a ciecz jest doprowadzana przez dysze odśrodkowe 1 w celu nawadniania. W części konfuserowej dyszy gaz jest przyspieszany od prędkości wejściowej 15-20 m/s do prędkości w wąskim odcinku dyszy 30-200 m/s oraz w części dyfuzorowej dyszy, przepływ jest zwalniany do prędkości 15–20 m/s i jest podawany do łapacza kropel 3. Łapacz kropel jest zwykle wykonany w postaci jednoprzejściowego cyklonu. Płuczki Venturiego zapewniają wysoką skuteczność czyszczenia aerozoli o średniej wielkości cząstek 1-2 mikronów przy początkowym stężeniu zanieczyszczeń do 100 g/m 3 .
Odpylacze mokre obejmują Odpylacze bąbelkowo-piankowe z kratami zanurzeniowymi i przelewowymi. W takich urządzeniach gaz do oczyszczania wchodzi pod ruszt 3, przechodzi przez otwory w ruszcie i przechodząc przez warstwę cieczy lub piany 2 pod ciśnieniem jest oczyszczany z części pyłu w wyniku osadzania się cząstek na wewnętrzna powierzchnia pęcherzyków gazu. Tryb pracy urządzeń uzależniony jest od prędkości nawiewu powietrza pod ruszt. Przy prędkości do 1 m/s obserwuje się bulgoczący tryb pracy aparatu. Dalszemu wzrostowi prędkości gazu w korpusie aparatu od 1 do 2-2,5 m/s towarzyszy pojawienie się warstwy piany nad cieczą, co prowadzi do wzrostu skuteczności oczyszczania gazu i porywania rozpylonej cieczy Urządzenie. Nowoczesne urządzenia barbotażowo-pianowe zapewniają skuteczność oczyszczania gazu z drobnego pyłu ≈ 0,95-0,96 przy jednostkowym zużyciu wody 0,4-0,5 l/m 3 . Jednak aparaty te są bardzo wrażliwe na nierównomierność dopływu gazu pod uszkodzonymi rusztami, co prowadzi do miejscowego zdmuchiwania filmu cieczy z rusztu. Siatki są podatne na zapychanie.
Metody oczyszczania emisji przemysłowych z zanieczyszczeń gazowych dzielą się na pięć głównych grup w zależności od charakteru przebiegu procesów fizykochemicznych: emisje z przemywania rozpuszczalnikami zanieczyszczeń (absorpcja); płukanie emisji roztworami odczynników wiążących chemicznie zanieczyszczenia (chemisorpcja); absorpcja zanieczyszczeń gazowych przez stałe substancje czynne (adsorpcja); neutralizacja termiczna spalin i zastosowanie konwersji katalitycznej.
metoda absorpcji. W technikach oczyszczania emisji gazów proces absorpcji jest często określany jako płuczka proces. Oczyszczanie emisji gazowych metodą absorpcyjną polega na rozdzieleniu mieszaniny gaz-powietrze na jej części składowe poprzez zaabsorbowanie jednego lub więcej składników gazowych (absorbatów) tej mieszaniny za pomocą absorbentu ciekłego (absorbentu) do postaci roztworu.
Siłą napędową jest tutaj gradient stężenia na granicy faz gaz-ciecz. Rozpuszczony w cieczy składnik mieszaniny gaz-powietrze (absorbat) w wyniku dyfuzji wnika w wewnętrzne warstwy absorbenta. Proces przebiega tym szybciej, im większa jest powierzchnia rozdziału faz, turbulencja przepływów i współczynniki dyfuzji, czyli przy projektowaniu absorberów należy zwrócić szczególną uwagę na organizację kontaktu przepływu gazu z ciekłym rozpuszczalnikiem i dobór cieczy absorbującej (absorbent).
Decydującym warunkiem wyboru sorbentu jest rozpuszczalność w nim ekstrahowanego składnika oraz jego zależność od temperatury i ciśnienia. Jeżeli rozpuszczalność gazów w temperaturze 0°C i pod ciśnieniem cząstkowym 101,3 kPa wynosi setki gramów na 1 kg rozpuszczalnika, to takie gazy nazywamy wysoce rozpuszczalnymi.
Organizacja kontaktu strumienia gazu z ciekłym rozpuszczalnikiem odbywa się albo przez przepuszczanie gazu przez kolumnę z wypełnieniem, albo przez rozpylanie cieczy, albo przez barbotowanie gazu przez warstwę cieczy absorbującej. W zależności od zastosowanej metody kontaktu gaz-ciecz wyróżnia się: wieże z wypełnieniem: płuczki dyszowe i odśrodkowe, płuczki Venturiego; piana bulgocząca i inne płuczki.
Ogólny układ nawietrznej wieży pakującej pokazano na rysunku. Zanieczyszczony gaz przedostaje się na dno wieży, natomiast oczyszczony gaz opuszcza ją górą, gdzie za pomocą jednego lub więcej tryskaczy 2
wprowadza się czysty absorbent, a zużyty roztwór pobiera się z dna. Oczyszczony gaz jest zwykle odprowadzany do atmosfery. 
Ciecz opuszczająca absorber jest regenerowana, desorbując zanieczyszczenia i zawracana do procesu lub usuwana jako odpad (produkt uboczny). Obojętny chemicznie pakunek 1, który wypełnia wewnętrzną wnękę kolumny, ma na celu zwiększenie powierzchni rozprowadzanej na niej cieczy w postaci filmu. Jako wypełnienia stosowane są korpusy o różnych kształtach geometrycznych, z których każde charakteryzuje się własną powierzchnią właściwą oraz oporem na ruch przepływu gazu.
Wybór metody oczyszczania jest zdeterminowany kalkulacją techniczno-ekonomiczną i zależy od: stężenia zanieczyszczeń w oczyszczonym gazie oraz wymaganego stopnia oczyszczenia, w zależności od tła zanieczyszczenia atmosfery w danym rejonie; objętości oczyszczonych gazów i ich temperatura; obecność towarzyszących zanieczyszczeń gazowych i pyłu; zapotrzebowanie na określone produkty do usuwania oraz dostępność wymaganego sorbentu; wielkość terenów dostępnych pod budowę oczyszczalni gazu; dostępność niezbędnego katalizatora, gazu ziemnego itp.
Przy doborze oprzyrządowania do nowych procesów technologicznych, a także przy przebudowie istniejących oczyszczalni gazów należy kierować się następującymi wymaganiami: maksymalna wydajność procesu oczyszczania w szerokim zakresie charakterystyk obciążenia przy niskich kosztach energii; prostota projektowania i konserwacji; zwartość i możliwość wykonania urządzeń lub pojedynczych jednostek z materiałów polimerowych; możliwość pracy przy nawadnianiu obiegowym lub samonawadnianiu. Główną zasadą, która powinna być podstawą projektowania oczyszczalni jest maksymalne możliwe zatrzymanie szkodliwych substancji, ciepła oraz ich powrót do procesu technologicznego.
Zadanie nr 2: W zakładzie przetwórstwa zboża zainstalowane są urządzenia, które są źródłem emisji pyłu zbożowego. Aby usunąć go z obszaru roboczego, sprzęt jest wyposażony w system aspiracji. W celu oczyszczenia powietrza przed wypuszczeniem go do atmosfery stosuje się jednostkę odpylającą, składającą się z cyklonu pojedynczego lub akumulatorowego.
Określ: 1. Maksymalną dopuszczalną emisję pyłu zbożowego.
2. Dobrać projekt instalacji odpylania składającej się z cyklonów Instytutu Badawczego Przemysłowego i Sanitarnego Oczyszczania Gazów (NII OGAZ), określić jego wydajność zgodnie z harmonogramem oraz obliczyć stężenie pyłu na wlocie i wylocie cyklonu.
Wysokość źródła emisji H = 15 m,
Prędkość wylotu mieszaniny gaz-powietrze ze źródła w około = 6 m/s,
Średnica wlotu sprężyny D = 0,5 m,
Temperatura emisji T g \u003d 25 ° C,
Temperatura otoczenia T w \u003d _ -14 o C,
Średnia wielkość cząstek pyłu d h = 4 µm,
pył ziarna MPC = 0,5 mg/m 3,
Stężenie tła pyłu zbożowego С f = 0,1 mg/m 3 ,
Firma znajduje się w regionie moskiewskim,
Teren jest spokojny.
Decyzja 1. Określ MPE pyłu zbożowego:
M pdv = 
, mg / m3
z definicji MPE mamy: C m \u003d C pdc - C f \u003d 0,5-0,1 \u003d 0,4 mg / m 3,
Natężenie przepływu mieszaniny gaz-powietrze V 1 = 
,
DT \u003d T g - T w \u003d 25 - (-14) \u003d 39 o C,
określić parametry emisji: f =1000 
, następnie
m = 1/(0,67+0,1 + 0,34) = 1/(0,67 + 0,1 +0,34) = 0,8.
Vm = 0,65 
, następnie
n \u003d 0,532 V m 2 - 2,13 V m + 3,13 \u003d 0,532 × 0,94 2 - 2,13 × 0,94 + 3,13 \u003d 1,59 oraz
M pdv = 
g/s.
2. Dobór oczyszczalni i określenie jej parametrów.
a) Wyboru instalacji odpylających dokonuje się na podstawie katalogów i tabel („Wentylacja, klimatyzacja i oczyszczanie powietrza w przedsiębiorstwach przemysłu spożywczego” E.A. Shtokman, V.A. Shilov, E.E. Novgorodsky i in., M., 1997). Kryterium wyboru jest wydajność cyklonu, tj. natężenie przepływu mieszaniny gaz-powietrze, przy którym cyklon ma maksymalną wydajność. Przy rozwiązywaniu problemu posłużymy się tabelą:
Pierwsza linia zawiera dane dla pojedynczego cyklonu, druga linia dla cyklonu baterii.
Jeżeli obliczona wydajność mieści się w zakresie między wartościami tabelarycznymi, wybiera się projekt instalacji odpylania o najbliższej wyższej wydajności.
Określamy wydajność godzinową oczyszczalni:
V h \u003d V 1 × 3600 \u003d 1,18 × 3600 \u003d 4250 m 3 / h
Zgodnie z tabelą, według najbliższej większej wartości Vh = 4500 m3/h, dobieramy instalację odpylającą w postaci pojedynczego cyklonu TsN-11 o średnicy 800 mm.
b) Zgodnie z wykresem na rys. 1 wniosku, sprawność odpylacza przy średniej średnicy cząstek pyłu 4 μm wynosi hoch = 70%.
c) Określić stężenie pyłu na wylocie cyklonu (przy ujściu źródła):
C na zewnątrz = 
Maksymalne stężenie pyłu w oczyszczonym powietrzu C in jest określone przez:
C w = 
.
Jeżeli rzeczywista wartość C in jest większa niż 1695 mg/m 3 , to instalacja odpylająca nie da pożądanego efektu. W takim przypadku należy zastosować bardziej zaawansowane metody czyszczenia.
3. Określ wskaźnik zanieczyszczenia
P = 
,
gdzie M jest masą emisji zanieczyszczeń, g/s,
Wskaźnik zanieczyszczenia pokazuje, ile czystego powietrza jest potrzebne do „rozpuszczenia” zanieczyszczenia emitowanego przez źródło w jednostce czasu, aż do MPC, biorąc pod uwagę stężenie tła.
P = 
.
Roczny wskaźnik zanieczyszczenia to całkowity wskaźnik zanieczyszczenia. Aby to określić, wyznaczamy masę emisji pyłu zbożowego w ciągu roku:
M rok \u003d 3,6 × M MPE × T × d × 10 -3 \u003d 3,6 × 0,6 × 8 × 250 × 10 -3 \u003d 4,32 t / rok, a następnie
åR = 
.
Wskaźnik zanieczyszczenia jest niezbędny do oceny porównawczej różnych źródeł emisji.
Dla porównania obliczmy EP dla dwutlenku siarki z poprzedniego problemu za ten sam okres czasu:
M rok \u003d 3,6 × M MPE × T × d × 10 -3 \u003d 3,6 × 0,71 × 8 × 250 × 10 -3 \u003d 5,11 t / rok, a następnie
åR = 
Podsumowując, należy narysować szkic wybranego cyklonu według wymiarów podanych w załączniku, w dowolnej skali.
Kontrola zanieczyszczeń. Odpłatność za szkody w środowisku.
Przy obliczaniu ilości zanieczyszczenia tj. masy wyrzutowe są określane przez dwie wielkości: emisja brutto (t/rok) i maksymalna pojedyncza emisja (g/s). Wartość emisji brutto służy do ogólnej oceny zanieczyszczenia powietrza przez dane źródło lub grupę źródeł, a także jest podstawą naliczania opłat za zanieczyszczenie systemu ochrony środowiska.
Maksymalna jednorazowa emisja pozwala na ocenę stanu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego w danym momencie i jest wartością wyjściową do obliczenia maksymalnego powierzchniowego stężenia zanieczyszczenia i jego dyspersji w atmosferze.
Opracowując działania mające na celu ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery, należy wiedzieć, jaki wkład wnosi każde źródło do ogólnego obrazu zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego na terenie, na którym zlokalizowane jest przedsiębiorstwo.
TSV - tymczasowo uzgodnione wydanie. Jeżeli w danym przedsiębiorstwie lub grupie przedsiębiorstw zlokalizowanych na tym samym obszarze (SF jest duża), wartość MPE z przyczyn obiektywnych nie może być obecnie osiągnięta, to w porozumieniu z organem sprawującym kontrolę państwa nad ochroną atmosfery od zanieczyszczeń, przyjęcie stopniowej redukcji emisji do wartości MPE i opracowanie specjalnych środków w tym celu.
Opłaty pobierane są za następujące rodzaje szkodliwych oddziaływań na środowisko: - emisja zanieczyszczeń do atmosfery ze źródeł stacjonarnych i mobilnych;
Zrzut zanieczyszczeń do wód powierzchniowych i podziemnych;
Utylizacja odpadów;
Dr. rodzaje szkodliwych skutków (hałas, wibracje, efekty elektromagnetyczne i radiacyjne itp.).
Istnieją dwa rodzaje podstawowych standardów płatności:
a) dla emisji, zrzutów zanieczyszczeń i usuwania odpadów w dopuszczalnych granicach
b) dla emisji, zrzutów zanieczyszczeń i utylizacji odpadów w ustalonych granicach (normy czasowo uzgodnione).
Podstawowe stawki opłat ustalane są dla każdego składnika zanieczyszczeń (odpadów) z uwzględnieniem stopnia ich zagrożenia dla systemu ochrony środowiska i zdrowia publicznego.
Stawki opłat za zanieczyszczenie środowiska określone są w Rozporządzeniu Rządu Federacji Rosyjskiej z dnia 12 czerwca 2003r. Nr 344 „W sprawie standardów odpłatności za emisję zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego ze źródeł stacjonarnych i ruchomych, zrzuty zanieczyszczeń do wód powierzchniowych i podziemnych, unieszkodliwianie odpadów produkcyjnych i konsumpcyjnych” za 1 tonę w rublach:
Opłata za emisje zanieczyszczeń nieprzekraczających norm ustalonych dla użytkownika przyrody:
П = С Н × М Ф, gdzie М Ф £ М Н,
gdzie МФ to rzeczywista emisja zanieczyszczenia, t/rok;
МН jest maksymalnym dopuszczalnym standardem dla tego zanieczyszczenia;
СН to stawka opłaty za emisję 1 tony tego zanieczyszczenia w granicach dopuszczalnych norm emisyjnych, rub/t.
Opłata za emisje zanieczyszczeń w ramach ustalonych limitów emisji:
P \u003d CL (M F - M N) + C N M N, z M N< М Ф < М Л, где
C L - stawka opłaty za emisję 1 tony zanieczyszczenia w ramach ustalonych limitów emisji, rub / t;
M L jest ustalonym limitem emisji danego zanieczyszczenia, t/rok.
Opłata za nadmierną emisję zanieczyszczeń:
P \u003d 5 × S L (M F - M L) + S L (M L - M N) + S N × M N, przy M F > M L.
Opłata za emisję zanieczyszczeń, gdy standardy emisji zanieczyszczeń lub kara pieniężna nie są ustalone dla korzystającego z przyrody:
P = 5 × S L × M F
Opłaty za maksymalne dopuszczalne emisje, zrzuty zanieczyszczeń, unieszkodliwianie odpadów dokonywane są kosztem produktów (robót, usług), a za ich przekroczenie kosztem zysku pozostającego do dyspozycji użytkownika przyrody.
Płatności za zanieczyszczenie środowiska otrzymują:
19% do budżetu federalnego,
81% do budżetu podmiotu Federacji.
Zadanie nr 3. „Obliczanie emisji technologicznych i opłat za zanieczyszczenie środowiska na przykładzie piekarni”
Najwięcej zanieczyszczeń, takich jak alkohol etylowy, kwas octowy, aldehyd octowy powstaje w komorach piekarniczych, skąd są usuwane kanałami spalinowymi na skutek naturalnego ciągu lub emitowane do atmosfery przez metalowe rury lub szyby o wysokości co najmniej 10-15 m Emisje pyłu mącznego występują głównie w magazynach mąki. Tlenki azotu i węgla powstają podczas spalania gazu ziemnego w komorach piekarniczych.
Wstępne dane:
1. Roczna produkcja piekarni w Moskwie - 20 000 ton / rok wyrobów piekarniczych, w tym. pieczywo z mąki pszennej - 8 000 t/rok, pieczywo z mąki żytniej - 5 000 t/rok, pieczywo z bułek mieszanych - 7 000 t/rok.
2. Bułka przepisowa: 30% - mąka pszenna i 70% - mąka żytnia
3. Stan przechowywania mąki - luzem.
4. Paliwo w piecach i kotłach – gaz ziemny.
I. Emisje technologiczne piekarni.
II. Opłata za zanieczyszczenie powietrza, jeśli MPE za:
Alkohol etylowy – 21 ton/rok,
Kwas octowy - 1,5 t/rok (SSV - 2,6 t/rok),
Aldehyd octowy – 1 t/rok,
pył z mąki - 0,5 t/rok,
Tlenki azotu - 6,2 t/rok,
Tlenki węgla - 6 t/rok.
1. Zgodnie z metodologią Wszechrosyjskiego Instytutu Badawczego KhP emisje technologiczne podczas pieczenia produktów piekarniczych określa się metodą określonych wskaźników:
M \u003d B × m, gdzie
M to ilość emisji zanieczyszczeń w kg na jednostkę czasu,
B - wielkość produkcji w tonach za ten sam okres czasu,
m jest wskaźnikiem właściwym emisji zanieczyszczeń na jednostkę produkcji, kg/t.
Emisje jednostkowe zanieczyszczeń w kg/t wyrobów gotowych.
1. Alkohol etylowy: wyroby piekarnicze z mąki pszennej – 1,1 kg/t,
wyroby piekarnicze z mąki żytniej - 0,98 kg/t.
2. Kwas octowy: pieczywo z mąki pszennej – 0,1 kg/t,
wyroby piekarnicze z mąki żytniej – 0,2 kg/t.
3. Aldehyd octowy - 0,04 kg / t.
4. Pył z mąki - 0,024 kg/t (dla przechowywania mąki luzem), 0,043 kg/t (dla przechowywania mąki w kontenerach).
5. Tlenki azotu - 0,31 kg/t.
6. Tlenki węgla - 0,3 kg/t.
I. Obliczanie emisji technologicznych:
1. Alkohol etylowy:
M 1 \u003d 8000 × 1,1 \u003d 8800 kg / rok;
M 2 \u003d 5000 × 0,98 \u003d 4900 kg / rok;
M 3 \u003d 7000 (1,1 × 0,3 + 0,98 × 0,7) \u003d 7133 kg / rok;
całkowita emisja M \u003d M 1 + M 2 + M 3 \u003d 8800 + 4900 + 7133 \u003d 20913 kg / rok.
2. Kwas octowy:
Wyroby piekarnicze z mąki pszennej
M 1 \u003d 8000 × 0,1 \u003d 800 kg / rok;
Wyroby piekarnicze z mąki żytniej
M 2 \u003d 5000 × 0,2 \u003d 1000 kg / rok;
Produkty piekarnicze z mieszanych bułek
M 3 \u003d 7000 (0,1 × 0,3 + 0,2 × 0,7) \u003d 1190 kg / rok,
całkowita emisja M \u003d M 1 + M 2 + M 3 \u003d 800 + 1000 + 1190 \u003d 2990 kg / rok.
3. Aldehyd octowy М = 20000 × 0,04 = 800 kg/rok.
4. Pył z mąki М = 20000 × 0,024 = 480 kg/rok.
5. Tlenki azotu М = 20000 × 0,31 = 6200 kg/rok.
6. Tlenki węgla М = 20000 × 0,3 = 6000 kg/rok.
II. Naliczanie opłaty za zanieczyszczenie systemu ochrony środowiska.
1. Alkohol etylowy: M N = 21 t / rok, M F = 20,913 t / rok Þ P = C N × M f = 0,4 × 20,913 = 8,365 rubli.
2. Kwas octowy: M N \u003d 1,5 t / rok, M L \u003d 2,6 t / rok, M F \u003d 2,99 t / rok Þ P \u003d 5C L (M F -M L) + CL ( ML - MN) + CN × MN =
5 × 175 × (2,99-2,6) + 175 × (2,6 - 1,5) + 35 × 1,5 = 586,25 rubli.
3. Aldehyd octowy: M H \u003d 1 t / rok, M F \u003d 0,8 t / rok Þ P \u003d C H × M F \u003d 68 × 0,8 \u003d 54,4 rubla.
4. Pył mąki: M N = 0,5 t/rok, M F = 0,48 t/rok Þ P = C N × M F = 13,7 × 0,48 = 6,576 rubli.
5. Podtlenek azotu: M N = 6,2 t / rok, M F = 6,2 t / rok Þ P = C N × M F = 35 × 6,2 = 217 rubli.
6. Tlenek węgla: М Н = 6 t/rok, М Ф = 6 t/rok Þ
P \u003d C N × M F \u003d 0,6 × 6 \u003d 3,6 rubla.
Współczynnik uwzględniający czynniki środowiskowe dla regionu Centralnego Federacji Rosyjskiej = 1,9 dla powietrza atmosferycznego, dla miasta współczynnik wynosi 1,2.
åP \u003d 876.191 1,9 1,2 \u003d 1997,72 rubla
ZADANIA KONTROLNE.
Ćwiczenie 1
| numer opcji | Wydajność kotłowni Q około, MJ/h | Wysokość źródła H, m | Średnica ust D, m | Stężenie tła SO 2 C f, mg/m 3 |
| 0,59 | 0,004 | |||
| 0,59 | 0,005 | |||
| 0,6 | 0,006 | |||
| 0,61 | 0,007 | |||
| 0,62 | 0,008 | |||
| 0,63 | 0,004 | |||
| 0,64 | 0,005 | |||
| 0,65 | 0,006 | |||
| 0,66 | 0,007 | |||
| 0,67 | 0,008 | |||
| 0,68 | 0,004 | |||
| 0,69 | 0,005 | |||
| 0,7 | 0,006 | |||
| 0,71 | 0,007 | |||
| 0,72 | 0,008 | |||
| 0,73 | 0,004 | |||
| 0,74 | 0,005 | |||
| 0,75 | 0,006 | |||
| 0,76 | 0,007 | |||
| 0,77 | 0,008 | |||
| 0,78 | 0,004 | |||
| 0,79 | 0,005 | |||
| 0,8 | 0,006 | |||
| 0,81 | 0,007 | |||
| 0,82 | 0,008 | |||
| 0,83 | 0,004 | |||
| 0,84 | 0,005 | |||
| 0,85 | 0,006 | |||
| 0,86 | 0,007 | |||
| 0,87 | 0,004 | |||
| 0,88 | 0,005 | |||
| 0,89 | 0,006 |
Ministerstwo Edukacji Federacji Rosyjskiej
STAN PETERSBURGU
WYŻSZA SZKOŁA INŻYNIERSKA I GOSPODARCZA
Wydział Humanistyczny
Katedra Nowoczesnej Nauki Przyrodniczej i Ekologii
KONTROLA praca nad dyscypliną
SYSTEMY I OBIEKTY ŚRODOWISKOWE
Na temat:Ochrona atmosfery
Petersburg
Ochrona atmosfery
Atmosfera charakteryzuje się niezwykle dużą dynamiką, ze względu zarówno na szybki ruch mas powietrza w kierunku bocznym i pionowym, jak i duże prędkości, zachodzące w niej różnorodne reakcje fizyczne i chemiczne. Atmosfera jest postrzegana jako ogromny „kocioł chemiczny”, na który wpływają liczne i zmienne czynniki antropogeniczne i naturalne. Gazy i aerozole uwalniane do atmosfery są silnie reaktywne. Pył i sadza powstające podczas spalania paliw, pożary lasów pochłaniają metale ciężkie i radionuklidy, a osadzając się na powierzchni, mogą zanieczyścić rozległe obszary i przedostać się do organizmu człowieka przez drogi oddechowe.
Zanieczyszczenie atmosfery to bezpośrednie lub pośrednie wprowadzenie do niej jakiejkolwiek substancji w takiej ilości, która wpływa na jakość i skład powietrza na zewnątrz, szkodząc ludziom, przyrodzie żywej i nieożywionej, ekosystemom, materiałom budowlanym, zasobom naturalnym – całemu środowisku.
Oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeń.
Aby chronić atmosferę przed negatywnym wpływem antropogenicznym, stosuje się następujące środki:
Ekologizacja procesów technologicznych;
Oczyszczanie emisji gazów ze szkodliwych zanieczyszczeń;
Rozpraszanie emisji gazowych w atmosferze;
Aranżacja stref ochrony sanitarnej, rozwiązania architektoniczne i planistyczne.
Technologia bezodpadowa i niskoodpadowa.
Ekologizacja procesów technologicznych to tworzenie zamkniętych cykli technologicznych, bezodpadowych i niskoodpadowych technologii, które wykluczają przedostawanie się szkodliwych zanieczyszczeń do atmosfery.
Najbardziej niezawodnym i najbardziej ekonomicznym sposobem ochrony biosfery przed emisją szkodliwych gazów jest przejście na produkcję bezodpadową, czyli technologie bezodpadowe. Termin „technologia bezodpadowa” został po raz pierwszy zaproponowany przez akademika N.N. Siemionowa. Oznacza to tworzenie optymalnych systemów technologicznych z zamkniętymi przepływami materiałów i energii. Taka produkcja nie powinna mieć ścieków, szkodliwych emisji do atmosfery i odpadów stałych oraz nie powinna zużywać wody z naturalnych zbiorników. Oznacza to, że rozumieją zasadę organizacji i funkcjonowania przemysłów, przy racjonalnym wykorzystaniu wszystkich składników surowców i energii w obiegu zamkniętym: (surowce pierwotne - produkcja - zużycie - surowce wtórne).
Oczywiście pojęcie „produkcji bezodpadowej” jest nieco arbitralne; jest to idealny model produkcji, gdyż w rzeczywistych warunkach nie da się całkowicie wyeliminować marnotrawstwa i pozbyć się wpływu produkcji na środowisko. Dokładniej, takie systemy należy nazwać systemami niskoodpadowymi, dającymi minimalne emisje, w których szkody dla naturalnych ekosystemów będą minimalne. Technologia niskoodpadowa jest etapem pośrednim w tworzeniu produkcji bezodpadowej.
Obecnie zidentyfikowano kilka głównych kierunków ochrony biosfery, które ostatecznie prowadzą do powstania technologii bezodpadowych:
1) opracowanie i wdrożenie całkowicie nowych procesów technologicznych i systemów działających w obiegu zamkniętym, które pozwalają wykluczyć powstawanie głównej ilości odpadów;
2) przetwarzanie odpadów produkcyjnych i konsumpcyjnych jako surowców wtórnych;
3) tworzenie zespołów terytorialno-przemysłowych o zamkniętej strukturze przepływów materiałowych surowców i odpadów w obrębie zespołu.
Znaczenie oszczędnego i racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych nie wymaga uzasadnienia. Na świecie stale rośnie zapotrzebowanie na surowce, których produkcja staje się coraz droższa. Będąc problemem międzysektorowym, rozwój technologii niskoodpadowych i bezodpadowych oraz racjonalne wykorzystanie zasobów wtórnych wymaga decyzji międzysektorowych.
Głównym kierunkiem postępu technicznego jest opracowywanie i wdrażanie całkowicie nowych procesów technologicznych i systemów działających w obiegu zamkniętym, które pozwalają wykluczyć powstawanie głównej ilości odpadów.
Oczyszczanie emisji gazów ze szkodliwych zanieczyszczeń
Emisje gazów dzielą się według organizacji usuwania i kontroli - na zorganizowane i niezorganizowane, według temperatury na gorące i zimne.
Zorganizowana emisja przemysłowa to emisja dostająca się do atmosfery przez specjalnie skonstruowane kanały gazowe, powietrzne, rury.
Niezorganizowany odnosi się do emisji przemysłowych, które dostają się do atmosfery w postaci bezkierunkowych przepływów gazu w wyniku wycieków sprzętu. Brak lub niezadowalająca praca urządzeń odsysających gaz w miejscach załadunku, rozładunku i przechowywania produktu.
Aby zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza z emisji przemysłowych, stosuje się systemy oczyszczania gazów. Oczyszczanie gazów odnosi się do oddzielenia od gazu lub przekształcenia w nieszkodliwy stan zanieczyszczenia pochodzącego ze źródła przemysłowego.
Mechaniczne czyszczenie gazu
Obejmuje suchy I mokry metody.
Oczyszczanie gazów w suchych mechanicznych odpylaczach.
Odpylacze mechaniczne suche to urządzenia wykorzystujące różne mechanizmy osadzania: grawitacyjne (osadnik pyłu), inercyjne (komory, w których osadza się pył w wyniku zmiany kierunku przepływu gazu lub zainstalowania przeszkody na jego drodze) i odśrodkowe.
Osiadanie grawitacyjne opiera się na sedymentacji zawieszonych cząstek pod wpływem grawitacji podczas ruchu pylistego gazu z małą prędkością bez zmiany kierunku przepływu. Proces odbywa się w osadnikach gazowych i osadnikach pyłowych (rys. 1). Aby zmniejszyć wysokość osadzania się cząstek w osadnikach, w odległości 40-100 mm zainstalowano szereg poziomych półek, rozbijających strumień gazu na płaskie strumienie. Osiadanie grawitacyjne jest skuteczne tylko w przypadku dużych cząstek o średnicy większej niż 50-100 mikronów, a stopień oczyszczenia nie przekracza 40-50%. Metoda nadaje się tylko do wstępnego, zgrubnego oczyszczania gazów.
Komory odpylania (Ryż. jeden). Sedymentacja cząstek zawieszonych w strumieniu gazu w osadnikach pyłu następuje pod działaniem grawitacji. Najprostszymi konstrukcjami tego typu aparatów są sedymentacyjne kanały gazowe, niekiedy wyposażone w pionowe przegrody dla lepszej sedymentacji cząstek stałych. Wielopółkowe osadniki pyłu są szeroko stosowane do oczyszczania gorących gazów paleniskowych.Osadnik składa się z: 1 - rury wlotowej; 2 - rura wylotowa; 3 - ciało; 4 - zasobnik zawieszonych cząstek.
osadzanie inercyjne opiera się na tendencji zawieszonych cząstek do utrzymywania pierwotnego kierunku ruchu, gdy zmienia się kierunek przepływu gazu. Wśród urządzeń inercyjnych najczęściej stosowane są odpylacze żaluzjowe z dużą liczbą szczelin (rastrów). Gazy są odpylane, wydostając się przez szczeliny i zmieniając kierunek ruchu, prędkość gazu na wlocie do aparatu wynosi 10-15 m/s. Opór hydrauliczny aparatu wynosi 100 - 400 Pa (10 - 40 mm słupa wody). Cząsteczki kurzu z D < 20 mikronów nie jest wychwytywane przez żaluzje. Stopień oczyszczenia, w zależności od dyspersji cząstek, wynosi 20-70%. Metodę inercyjną można stosować tylko do zgrubnego oczyszczania gazu. Oprócz niskiej wydajności wadą tej metody jest szybkie ścieranie lub zatykanie pęknięć.
Urządzenia te są łatwe w produkcji i obsłudze, znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle. Jednak skuteczność wychwytywania nie zawsze jest wystarczająca.
Odśrodkowe metody oczyszczania gazów opierają się na działaniu siły odśrodkowej powstającej w wyniku obracania się strumienia gazu czyszczonego w urządzeniu czyszczącym lub podczas obracania się części samego urządzenia. Jako odśrodkowe odpylacze stosuje się różnego rodzaju cyklony (ryc. 2): cyklony akumulatorowe, obrotowe odpylacze (rotoklony) itp. Cyklony są najczęściej stosowane w przemyśle do osadzania stałych aerozoli. Cyklony charakteryzują się wysoką wydajnością gazu, prostą konstrukcją i niezawodną pracą. Stopień odpylania zależy od wielkości cząstek. W przypadku cyklonów o dużej wydajności, w szczególności cyklonów akumulatorowych (powyżej 20 000 m 3 /h) stopień oczyszczania wynosi około 90% przy średnicy cząstek D > 30 µm. Dla cząstek z D = 5-30 mikronów, stopień oczyszczenia zmniejszony do 80%, a w D== 2-5 µm to mniej niż 40%.
Ryż. 2 Rys. 3
Na ryc. 2, powietrze jest wprowadzane stycznie do rury wlotowej (4) cyklonu, która jest urządzeniem wirującym. Utworzony tutaj wirujący przepływ opada wzdłuż pierścieniowej przestrzeni utworzonej przez cylindryczną część cyklonu (3) i rurę wydechową (5) do jej stożkowej części (2), a następnie, kontynuując obrót, opuszcza cyklon przez rurę wydechową . (1) - wylot pyłu Siły aerodynamiczne zaginają trajektorię cząstek. Podczas ruchu obrotowego w dół strumienia pyłu, cząsteczki pyłu docierają do wewnętrznej powierzchni cylindra i zostają oddzielone od strumienia. Pod wpływem grawitacji i porywczego działania przepływu odseparowane cząstki opadają i przechodzą przez wylot pyłu do bunkra.Większy stopień oczyszczenia powietrza z pyłu w porównaniu z suchym cyklonem można uzyskać w odpylaczach typu mokrego (rys. kontakt cząstek z cieczą zwilżającą. Kontakt ten może odbywać się na zwilżonych ścianach przepływających powietrzem, na kroplach lub na wolnej powierzchni wody.