Очистка загрязненного вентиляционного воздуха

При вентиляции должен очищаться как приточный воздух, так и удаляемый из помещения (если в нем содержится значительное количество пыли, токсичных газов, паров). Способ очистки и вид очистной аппаратуры выбирают с учетом таких факторов, как влажность воздуха, температура, степень загрязнения и требуемая степень очистки. Немаловажное значение имеют также, свойства пыли (сухая, липкая, гигроскопичная, волокнистая) и размеры ее частиц (степень дисперсности).

Главными мерами защиты атмосферного воздуха от загрязнения вредными газами, парами и пылью являются: уменьшение или полная ликвидация вредных выделений при выполнении технологических процессов; очистка загрязненного вентиляционного воздуха перед выбросом в атмосферу при помощи эффективных очистных устройств; выброс загрязненного воздуха в высокие слои атмосферы с целью рассеивания вредных выделений на большие расстояния и уменьшения их количества в атмосферном воздухе до предельно допустимых концентраций (ПДК), регламентированных санитарными нормами.

На полиграфических предприятиях, как правило, очистке подлежат вентиляционные выбросы местных отсосов, содержащие аэрозоли свинца, хромового ангидрида; пары толуола, ксилола, бензина, спирта; бумажную пыль. Это выбросы из прессовых помещений; выбросы из сушильных систем печатных машин глубокой и флексографской печати; лакировальных и бронзировальных машин; секций для припрессовки пленки; установок для сушки крышек и блоков; травильных машин и т.д.

Коэффициент очистки воздуха (%) в пылеочистных устройствах определяют по формуле

(5)

где h - коэффициент очистки воздуха, %;
k1,k2 - концентрация пыли в воздухе до и после очистки, мг/м³.

Если требуемая эффективность очистки достигается в одном пылеуловителе, то такую очистку называют одноступенчатой. При большой начальной запыленности воздуха для получения требуемой степени очистки используют многоступенчатую фильтрацию.

Для очистки приточного воздуха, содержащего небольшие количества пыли, применяют сухие пористые, смоченные пористые и электрические фильтры. Для очистки воздуха перед выбросом его в атмосферу применяют устройства, в которых используют следующие принципы: в пылеосадочных камерах - силу тяжести, действующую на частицы пыли; в циклонах - центробежные силы; в матерчатых фильтрах - задержание пыли в пористом слое; в смоченных фильтрах - прилипание пыли к влажной поверхности и т.д.

Очистка пыли подразделяется на грубую, среднюю и тонкую. При грубой очистке воздуха задерживается крупная пыль (размеры частиц до 50 мкм). Такую очистку можно проводить как предварительную при многоступенчатой очистке сильно запыленного воздуха. При средней очистке задерживается пыль, размеры которой от 50 до 10 мкм, а при тонкой - менее 10 мкм.

Из сухих пористых фильтров наибольшее распространение получили рукавные фильтры, работающие под давлением или при разряжении. Действие этих фильтров основано на том, что пыль задерживается между волокнами фильтрующего материала.

Воздушные фильтры, у которых фильтрующим элементом являются смоченные малоиспаряющейся вязкой жидкостью волокнистые материалы или гофрированные сетки, получили название масляных фильтров. Они применяются для тонкой очистки воздуха от пыли при ее сравнительно невысокой концентрации (до 10-20 мг/м³). Очистка воздуха от пыли в масляных фильтрах составляет 80-99% в зависимости от размера ее частиц, при этом лучше всего задерживается высокодисперсная пыль, которая хорошо прилипает к смоченной поверхности фильтрующего материала.

Работа электрофильтров основана на создании сильного электрического поля между коронирующим и осадительным электродами. При прохождении запыленного воздуха через зазор между электродами происходит ионизация молекул воздуха с образованием положительных и отрицательных ионов. Ионы, адсорбируясь на частицах пыли, заряжают их положительно или отрицательно. Пыль, получившая отрицательный заряд, стремится осесть на положительно заряженном электроде, а положительно заряженные частицы пыли оседают на отрицательно заряженных электродах. Электроды периодически встряхиваются с помощью специального механизма, пыль при этом собирается в бункер.

Принцип действия пылеосадочной камеры состоит в том, что воздух, движущийся по воздухопроводам, поступает в камеру большого сечения, где скорость воздуха резко уменьшается и пыль оседает под действием силы тяжести. В пылеосадочных камерах воздух очищается только от крупной пыли (размеры частиц 50 мкм). Их, как правило, устанавливают на первой ступени пылеулавливающей системы при больших начальных концентрациях пыли.

Большое распространение получили пылеуловители, выполненные по типу циклонов, в которых пыль отделяется под действием центробежной силы, возникающей при вращении воздушного потока. Циклон НИИОГАЗ серии ЦН-15 (Рисунок 13) широко распространен в промышленности. По сравнению с другими конструкциями он менее подвержен износу, достаточно эффективен и надежен. Циклон представляет собой металлический цилиндр 2, переходящий внизу в конус. В верхней части по центру цилиндра установлена труба 3 меньшего диаметра для отвода очищенного воздуха. Запыленный воздух подается сверху через патрубок 4 тангенциально со скоростью 20-25 м/с. Воздух, закручиваясь, проходит по кольцевому сечению до нижнего уровня отводящей трубы, при этом пылевые частицы отбрасываются в направлении стенок циклона, где под действием сил трения теряют свою скорость и стекают по стенке циклона вниз в бункер 1. Очищенный воздух движется по центральной трубе снизу вверх, поступает в коллектор очищенного воздуха и отводится из него в атмосферу. Для повышения производительности можно комплектовать установки из двух, трех, четырех, шести и восьми циклонов.

Рисунок 13. Циклон ЦН-15 НИИОГАЗа

Остаточное содержание пыли в очищенных вентиляционных выбросах объемом менее 15 тыс. м3/ч определяют по формуле

C=(160-4L)K

(6)

где С - ПДК пыли в выбросе, мг/м³;
L - размер выброса, тыс. м³/ч;
К - коэффициент, зависящий от ПДК той же пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений (Табл. 5).

Табл. 5. Зависимость К от ПДК пыли в воздухе рабочей зоны

ПДК, мг/м		2-4	4-6	6-10
K	0,3	0,6	0,8

При выбросах, превышающих 15 тыс. м³/ч, С=100 К.

Для очистки выбросов, содержащих бумажную пыль, обычно используют рукавные матерчатые фильтры.

Для очистки воздуха от пыли и аэрозолей свинца служат мокрые очистные устройства.

Капельки хромового ангидрида из отсасываемого воздуха улавливают специальными сепараторами-хромоуловителями, которые устанавливают непосредственно у гальванованн.

Вентиляционные выбросы, содержащие пары органических растворителей (толуол, ксилол, бензин, спирт), очищаются в рекуперационных установках, где загрязненный воздух пропускается через слой активированного угля или силикагеля, обладающих хорошей адсорбционной способностью.

Для очистки воздуха от мельчайших капель краски используют центробежные фильтры, в которых воздух проходит через вращающиеся диски, краска центробежной силой отбрасывается на стенки кожуха и по ним стекает в сборник.

Дата добавления: 2014-01-05