Средства и методы защиты атмосферы

Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые); туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные); аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы); аппараты многоступен­чатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители).

Широкое применение для очистки газов от частиц получили сухие пылеуловители — циклоны различных типов. Газовый поток вводится в циклон через патрубок по касательной к внутренней поверхности корпуса и совершает вращательно-поступательное дви­жение вдоль корпуса к бункеру. Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой, который вместе с частью газа попадает в бункер. Отделение частиц пыли от газа, попавшего в бункер, происходит при повороте газового потока в бункере на 180°. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит из бункера, давая начало вихрю газа, покидающему циклон через выходную трубу.

Электрическая очистка (электрофильтры) — один из наиболее со­вершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Для этого применяют электрофильтры. Конструкцию электрофильтров определяют состав и свойства очи­щаемых газов, концентрация и свойства взвешенных частиц, парамет­ры газового потока, требуемая эффективность очистки и т. д. В промышленности используют несколько типовых конструкций сухих и мокрых электрофильтров, применяемых для очистки техноло­гических выбросов.

Для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости приме­няют различные фильтры. Процесс фильтрования состоит в задержа­нии частиц примесей на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред. Фильтр представляет собой корпус, разделенный пористой перегородкой (фильтроэлементом) на две полости. В фильтр поступают загрязненные газы, которые очищаются при прохождении фильтроэлемента. Частицы примесей оседают на входной части пористой перегородки и задерживаются в порах. По типу перегородки фильтры бывают: с зернистыми слоями (неподвижные, свободно насыпанные зернистые материалы, псевдо-ожиженные слои); с гибкими пористыми перегородками (ткани, войлоки, волокнистые маты, губчатая ре­зина, пенополиуретан и др.); с полуже­сткими пористыми перегородками (вязаные и тканые сетки, прессован­ные спирали и стружка и др.); с жест­кими пористыми перегородками (пористая керамика, пористые метал­лы и др.).

Аппараты мокрой очистки газов — мокрые пылеуловители — имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффек­тивностью очистки от мелкодисперсных пылей, а также возможностью очистки от пыли нагретых и взрывоопасных газов. Однако мокрые пылеуловители обладают рядом недостатков, ограни­чивающих область их применения: образование в процессе очистки шлама, что требует специальных систем для его переработки; вынос влаги в атмосферу и образование отложений в отводящих газоходах при охлаждении газов до температуры точки росы; необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеуловитель.

Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения час­тиц пыли на поверхность либо капель, либо пленки жидкости.

Среди аппаратов мокрой очистки с осаждением частиц пыли на поверхность капель на практике более применимы скрубберы Вентури.

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры — туманоуловители. Принцип их действия основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя. Туманоуловители делят на низко­скоростные, в которых преобладает механизм диффузного осаждения капель, и высокоскоростные, где осаждение происходит главным образом под воздействием инер­ционных сил.

Метод абсорбции — очистка газовых выбросов от газов и паров — основан на поглощении последних жидкостью. Для этого используют абсорберы. Решающим условием для применения метода абсорбции является растворимость паров или газов в абсорбенте. Для высокоэффективного протекания процесса абсорбции необхо­димы специальные конструктивные решения. Они реализуются в виде насадочньгх башен, форсуночных барботажно-пенных и других скруббе­ров.

Работа хемосорберов основана на поглощении га­зов и паров жидкими или твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений. Основными аппаратами для реализации процесса являются насадочные баш­ни, барботажно-пенные аппараты, скрубберы Вентури и т. п.

Метод адсорбции основан на способности некоторых тонкодиспер­сных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Для этого метода используют адсорбенты. В качестве адсорбентов, или поглотителей, применяют вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы. В качестве адсорбентов применяют также простые и комплексные окси­ды (активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли. Конструктивно адсорберы выполняют в виде емкостей, заполнен­ных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очища­емого газа

Термическая нейтрализация основана на способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных или технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ. Для этого метода используют нейтрализаторы. Различают три схемы термической нейтрализации: прямое сжигание; термическое окисление; каталити­ческое дожигание.

Для высокоэффективной очистки выбросов необходимо применять аппараты многоступенчатой очистки. В этом случае очищаемые газы последовательно проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки.

Дата добавления: 2014-01-07