Уменьшение загрязнения воздушной среды

Контроль параметров воздушной среды осуществляется с помощью газоанализатора (концентрация вредных веществ). Обнаружение проникающих из окружающей среды пыли или частиц. Для захвата и анализа содержащихся в воздухе частиц известно большое число методов и оборудования, подходящих для оценки качества воздуха помещений. В контрольно-измерительных устройствах для непосредственного измерения концентрации взвешенных в воздухе частиц применяются детекторы световой диффузии, а методы сбора проб и последующего анализа используют взвешивание и анализ при помощи микроскопа. В этом случае необходимо наличие циклонного или инерционного сепаратора, чтобы до фильтра отсеять наиболее крупные частицы. Методы, в которых применяется циклонный сепаратор, могут работать с небольшими объемами, что приводит к увеличению времени взятия проб. Пассивные контрольно-измерительные устройства обладают высокой точностью, но их показания зависят от температуры, и эти приборы имеют тенденцию завышения результатов при работе с частицами небольших размеров. Существует ряд стандартов применяемых к воздуху вне пределов зданий, на которые опираются в вопросах обеспечения защиты населения в целом. Они были получены посредством измерения отрицательных последствий для здоровья вследствие воздействия вредных примесей в окружающей среде. Загрязнение воздуха вне территории предприятия. Загрязнение воздуха возникает не только от массовых выбросов загрязнителей предприятиями относительно крупных отраслей промышленности, таких как производство чугуна, стали и цветных металлов и отраслей нефтепереработки, но и от случайных небольших выбросов загрязнителей малыми предприятиями, такими, как небольшие цементные заводы, предприятия по очистке свинца, производству химических удобрений и пестицидов и т.д., где меры по предотвращению загрязнения не соответствуют требованиям, и загрязнители могут попасть в атмосферу. Состав выбросов загрязнителей воздуха меняется в зависимости от отрасли промышленности. Концентрации различных загрязнителей в атмосфере также варьируют в широких пределах в зависимости от производственного процесса и от географических и климатических условий местности. Специфические уровни воздействия на население развивающихся стран каждого загрязнителя из различных отраслей промышленности трудно оценить, так же как и в развитых странах. В целом, уровни воздействия на рабочих местах намного выше, чем для других групп населения, потому что концентрация выбросов быстро уменьшается, и они разносятся ветром. Но длительность воздействия на население данной местности намного выше, чем в случае персонала предприятий-загрязнителей. Дозы, полученные населением развивающихся стран, обычно выше, чем в развитых странах, где загрязнение воздуха более строго контролируется, и жилые зоны обычно находятся далеко от промышленных производств. Часты случайные выбросы токсичных веществ в атмосферу, представляющие серьезную опасность для здоровья. Причины этого заключаются в неадекватном планировании мер безопасности, отсутствия опытного технического персонала для соответствующего обслуживания. Для улавливания взвешенных частиц применяют различную аппаратуру.

Существует ряд мероприятий, направленных одновременно на уменьшение загрязнения внутренней и наружной среды. Рассмотрим некоторые из них [52].

I. Уменьшение загрязнения внутренней производственной среды.

Может достигаться:

1) заменой токсичных веществ, обращающихся в технологическом процессе, нетоксичными или малотоксичными, т. е. совершенствованием технологического процесса;

2) использованием выбросов для других процессов и производств, т. е. созданием малоотходных технологий;

3) герметизацией аппаратуры и коммуникаций, проведением технологических процессов в вакууме.

При невозможности герметизации в местах выделения вредных веществ устраивают вентиляционные укрытия и отсосы.

4) гидроподавлением – разбрызгиванием на источник пыли воды;

5) проведением технологических процессов с выделением особо токсичных веществ в изолированных помещениях с применением роботов и манипуляторов.

II. Очистка технологических и вентиляционных выбросов.

1. Улавливание взвешенных частиц Для улавливания взвешенных частиц применяются сухие и мокрые пылеуловители.

В основе работы сухих аппаратов лежат гравитационные, инерционные, центробежные или фильтрационные механизмы осаждения. В мокрых пылеуловителях используется контакт запылённых газов с жидкостью.

Наибольшее распространение получили циклонные аппараты для сухого механического пылеулавливания. Цилиндрические циклоны (Рисунок 3) предназначены для улавливания сухой пыли, золы и т.д. Наиболее эффективно циклоны работают, когда размер частиц пыли превышает 20 мкм. Конические циклоны предназначены для очистки газовых и воздушных сред от сажистых частиц. Чем больше диаметр циклона, тем выше его производительность. В — внутренний диаметр циклона; Н— высота циклона; ht — высота выхлопной трубы; Hu — высота цилиндрической части; Нк — высота конуса циклона; d — внутренний диаметр выхлопной трубы; d1 — внутренний диаметр выпускного отверстия; a —высота входного пат рубка; hb — высота внешней части выхлопной трубы Рис. 3. Схема конического циклона:

На рисунке представлена схема циклона.

Рис. 6.1. Схема циклотрона

Газопылевая смесь подводится к корпусу циклона тангенциально, поэтому частички пыли, вращаясь около внутренней поверхности корпуса, осаждаются под действием центробежных сил и удаляются снизу, а очищенный газ через расположенную в центре трубу уходит в атмосферу. Для повышения эффективности пылеулавливания применяют циклоны, в которых внутренняя поверхность корпуса смачивается водой.

Распространёнными пылеуловителями являются матерчатые рукавные фильтры, где пыль задерживается на ворсистом материале.

Рис. 6.2. Рукавный фильтр

Корпус фильтра представляет собой металлический шкаф, разделённый вертикальными перегородками на секции, в каждой из которых размещена группа фильтрующих рукавов. Верхние концы рукавов заглушены и подвешены к раме, соединённой со встряхивающим механизмом, внизу имеется бункер для пыли.

Более эффективными аппаратами для улавливания пыли являются электрофильтры, устанавливаемые, например, в котельных теплоэлектростанций для улавливания сажи и золы. В основе работы электрофильтров – сообщение взвешенным частицам электрического заряда и их осаждение на электроде. Схема простейшего электрофильтра, иллюстрирующая принцип его действия, представлена на рисунке.

Рис. 6.3. Схема электрофильтра

Под действием соответствующей разности потенциалов между электродами 2 и 3 создаётся коронный разряд, поставляющий в междуэлектродное пространство электроны. Очищаемый поток газов проходит через пространство между электродами, где частицы пыли заряжаются (посредством «прилипания» к ним электронов), и основная их масса оседает на осадительном электроде.

Большое распространение для очистки воздуха от взвешенных частиц получили мокрые пылеуловители: ротоклоны, барботеры, скрубберы. На рисунке показана схема полого форсуночного скруббера. Он представляет собой колонну круглого или прямоугольного сечения, в которой осуществляется контакт между газом и каплями жидкости. В большом числе случаев очистке газов от взвешеных веществ предшествуют подготовительные мероприятия, которые обеспечивают возможность применения аппаратов с меньшей удельной стоимостью очистки и, в целом, повышают эффективность газоочистки: охлаждение запылённых газов, укрупнение частиц путём коагуляции, предварительная очистка в простых аппаратах, увлажнение запылённых газов для исключения конденсации паров воды и кислот, введение в газовый поток специальных добавок (аммиак, сернистый ангидрид), повышающих эффективность пылеулавливания в электрофильтрах.

Рис. 6.4. Схема скруббера

Дата добавления: 2014-01-06