Як очистити повітря на підприємстві. Системи очищення повітря

Вивезення, переробка та утилізація відходів з 1 до 5 класу небезпеки

Працюємо з усіма регіонами Росії. Чинна ліцензія. Повний комплект документів, що закривають. Індивідуальний підхіддо клієнта та гнучка цінова політика.

За допомогою цієї форми ви можете залишити заявку на надання послуг, запросити комерційну пропозицію або отримати безкоштовну консультацію наших спеціалістів.

Надіслати

На сьогоднішній день, як ніколи гостро, постає питання забруднення атмосфери шкідливими речовинами. Очищення повітря є найбільш пріоритетним завданням через високого рівнязабруднення, головною причиною якого є діяльність людини, зокрема розвиток промисловості, сільського господарства, збільшення кількості автотранспортних засобів.

Щоденний обсяг викидів шкідливих речовин(Гази, шкідливі домішки), які вступають у реакцію з атмосферними газами (O2, N2) ведуть до зміни складу повітря та збільшення кількості СО2. Різні зміни в атмосфері ведуть до виникнення кислотних опадів, що негативно впливають на ґрунти, ґрунт, флору та фауну. Окрім цього такі опади ведуть до поступового руйнування архітектурних об'єктів, споруд, будівель, обладнання.

Вагомий внесок у забруднення атмосфери роблять промислові виробництва, які були введені в експлуатацію кілька десятиліть тому, і функціонують до цього дня, що не мають сучасної системиочищення повітря. Дуже часто у слаборозвинених країнах відсутнє будь-яке обладнання для очищення повітря, що призводить до справжньої екологічної катастрофина довколишніх територіях.

Засоби захисту атмосфери

Виділимо основні заходи щодо очищення атмосферного повітря та захисту атмосфери від шкідливого антропогенного впливу:

  • Впровадження сучасних екологічно безпечних технологічних процесів з виробництва. Створення маловідходних або замкнутих технологічних циклів, які сприяють повному виключенню або значному зниженню шкідливих викидів в атмосферу. Попереднє очищення використовуваної сировини для зниження в його складі шкідливих домішок. Перехід на альтернативні джерела енергії, які взагалі не мають шкідливих компонентів, що забруднюють атмосферу, або мають мінімальний вміст шкідливих речовин. Перехід з двигунів внутрішнього згоряння на альтернативні мотори: електродвигуни, гібридні, водневі та інші.
  • Використання очисних споруд. До засобів захисту атмосфери від шкідливого впливу життєдіяльності людини мають належати способи очищення повітря за допомогою очисних споруд, які дозволять довести до мінімуму шкідливі викиди в атмосферу на виробництві та сільському господарстві.
  • Використання санітарних зон. СЗЗ – санітарно-захисна зона – смуга території, яка поділяє промислову зону від житлової. Раніше під час будівництва промислових та житлових об'єктів практично не звертали увагу на використання санітарно-захисних зон, що призводило до розміщення поряд виробничої та житлової зони. Встановлення ССЗ, її довжина, ширина, площа визначаються виходячи з кількості шкідливих домішок, що виділяються в атмосферу.
  • Використання правильного архітектурно-планувального поділу передбачає правильне розташування промислових виробництв і житлових споруд: з урахуванням рельєфу місцевості, напрями вітру, автомобільних та інших видів доріг.

Методи очищення

На сьогоднішній день існують різні методи очищення, виділимо найефективніші.

Озонний метод

Озонний метод використовують для очищення атмосферного повітря від шкідливих викидів та дезодорації викидів із промислових підприємств. Роблять це шляхом введення озону, що сприяє прискоренню окисних реакцій. Час контакту газу з озоном для знешкодження шкідливих компонентів становить від 0,5 до 0,9 секунди.

Усереднені витрати на використання озону як дезодоратор та очищувач становлять до 4,5% від потужності енергоблоку. Таке очищення повітря від шкідливих речовин, як правило, використовується не в промисловості, а при переробці тваринної сировини (м'ясо та жирокомбінати), а також у побуті.

Термокаталітичний метод

Заснований на використанні як очищувач — каталізатор. У ємності (реакторі) із вмістом каталізатора відбувається очищення токсичних газоподібних домішок. Каталізаторами зазвичай виступають: мінерали, метали, які мають сильні міжатомні поля. Каталізатор повинен мати стійку структуру за умов виникнення реакції.

Цим способом виконується ефективне очищення від запахів та шкідливих сполук. Він досить дорогий. Тому головна тенденція останніх років спрямована на створення та розвиток недорогих каталізаторів, які ефективно працюють за будь-яких температур, у будь-яких умовах, стійкі до отруйних сполук, і, крім цього, є енергоефективними, мінімальними витратамина їхню експлуатацію. Використання каталізаторів як очисників досить широко застосовується при очищенні газів від оксидів азоту.

Абсорбційний метод

Полягає у розчиненні в рідкому розчиннику газоподібного компонента. Забруднювач виділяють за допомогою рідини, яку використовують один раз. Так одержують мінеральні кислоти, солі та інші речовини. Плазмохімічний метод полягає у використанні як очищувач високовольтних розрядів, через які пропускають забруднену повітряну суміш. Як обладнання застосовують електрофільтри.

Адсорбційний метод

Його можна назвати одним із найпоширеніших, особливо на території США. Очищення повітряного простору від шкідливих домішок на основі адсорбції довело свою ефективність у промисловій експлуатації.

Спеціальні системи, де основні адсорбенти це сорбенти, оксиди та активоване вугілля, дозволяють не тільки очистити димові гази, що погано пахнуть, від запаху, але й у рази знижують вміст у них шкідливих речовин, а після цього виконують каталітичне або термічне допалювання, щоб досягти максимального результату. Особливо цей комплекс заходів часто застосовують у хімічній, фармацевтичній чи харчовій промисловості.

Термічний метод чи термічне допалювання

З назви зрозуміло, що очищення шкідливих викидів полягає в їхньому термічному окисленні при температурі від 750 до 1200 °C. Цим способом досягається 99% очищення газів. З недоліків слід зазначити обмеженість застосування.

Цей спосіб ефективний для очищення газів, що містять тверді включення у вигляді: вуглецю, сажі, пилу. Якщо у викидах містяться такі домішки, як сірка, фосфор, галогени, то продукти горіння при використанні термокаталітичного методу за своєю токсичністю перевершують вихідні.

Плазмокаталітичний

Новий метод, що поєднує у собі методи очищення повітря від шкідливих речовин: каталітичний та плазмохімічний. Ці заходи щодо очищення повітря від шкідливих речовин добре вивчені та широко застосовуються на практиці, а даний метод є новим та високоефективним. Відбувається двоступінчасте очищення через реактори:

  1. Плазмохімічний реактор, у якому відбувається озонування.
  2. Каталітичний реактор. На першому етапі шкідливі домішки проходять через високовольтний розряд, де взаємодіючи з продуктами електросинтезу, переходять в екологічно безпечні сполуки. На другому етапі відбувається фінішне очищення за допомогою синтезу на молекулярний та атомарний кисень. Залишки шкідливих речовин окислюються киснем.

Недоліком цього методу є його дорожнеча та обов'язкове попереднє очищення повітря від пилу.Особливо, за її великому змісті.

Фотокаталітичний

Фотокаталітичний метод очищення повітря від шкідливих речовин відноситься до сучасних, інноваційних, які застосовуються все частіше. Застосовується апарат для очищення повітря на основі каталізаторів TiO2 (оксид титану), які опромінюються ультрафіолетом. Цей метод широко використовується в побутових очисних приладах і є одним з найефективніших шляхів очищення повітря, що надходить.

Критерії вибору очисників

Очищення повітря в приміщенні сьогодні є дуже актуальним для багатьох людей, що живуть у місті. Його якість залишає бажати кращого, тому активний розвиток отримала не тільки промислове очищення продуктів виробництва, а й побутове очищення повітря від запахів, шкідливих речовин, тютюну, пилу.

Щоб отримати якісний та чистий повітряний простір у приміщенні, необхідне обладнання з якісними та ефективними фільтрами.

Використовувані фільтри

В основному використовують декілька видів фільтрів:

  • вугільні
  • водні
  • озонуючі
  • фотокаталітичні
  • електростатичні

Кожен із видів має свої недоліки та переваги. В ефективних моделях очисників завжди використовують не один, а кілька різних засобів очищення повітря (багатоступінчасте очищення). Вам можуть запропонувати очищувачі повітря з гарними кольоровими дисплеями, лапочками, індикаторами, але на чистоту повітря в приміщенні ці функції впливу не надають.

Щоб очищення повітря дійсно було ефективним, а гроші витрачені не дарма, завжди вибирайте прилад для очищення повітря з наявністю декількох видів компонентів, що очищають. Чим більше їх буде, тим краще він виконуватиме свою функцію. З приладами багатоступінчастою системою фільтрації дуже ефективним буде функція зволоження повітря. Це не тільки дозволить зробити повітря свіжішим, але й дозволить самому контролювати рівень вологості в приміщенні, дозволить більш ефективно впоратися з очищенням повітря від тютюнового диму, усунути пил, неприємні запахи.

Широке застосування замість апаратів для очищення атмосферного повітря набувають кліматичні комплекси. Вони є багатофункціональними приладами, що поєднують у собі три функції:

  • очищення
  • зволоження
  • іонізацію

Кліматичні комплекси мають більш високу вартість, ніж звичайні очищувачі або іонізатори, але якість очищення повітря в приміщенні, в якому встановлено кліматичний комплекс, набагато вища.

Популярними виробниками кліматичних комплексів, що використовуються для промислового очищення повітря, а також для очищення повітря в ресторанах, готелях, магазинах, офісах чи квартирах, є відомі світові бренди: Panasonic, Daikin, Midea, Boneco, IQAir, Euromate, Venta, Winia та інші .

Перед покупкою очищувачів повітря та кліматичних комплексів уважно ознайомтеся з їх характеристиками, продуктивністю та функціональністю.

Опис:

Сьогодні деревообробна промисловість розвивається швидкими темпами. Особливо це стосується виробництва меблів та виробів для домобудівництва. До 1990-х років для уловлювання пилу та стружки при аспірації деревообробних верстатів використовувалися в основному різного виду циклони. В даний час все ширше застосування знаходять пиловловлювачі (фільтри) з використанням фільтрувальних матеріалів. На наш погляд, цей перехід на інше обладнання пов'язаний із економічною ситуацією, що змінилася в країні, і зі зміною власника – розвитком малого бізнесу.

Очищення повітря на підприємствах деревообробної промисловості

Малогабаритні пиловловлювачі (промислові фільтри) для аспірації деревного та інших видів пилу.

І. М. Квашнін, канд. техн. наук, провідний спеціаліст НВП "Енергомеханіка-М";

Д. В. Хохлов, директор НВП «Енергомеханіка-М»

Сьогодні деревообробна промисловість розвивається швидкими темпами. Особливо це стосується виробництва меблів та виробів для домобудівництва.

До 1990-х років для уловлювання пилу та стружки при аспірації деревообробних верстатів використовувалися в основному різного виду циклони.

В даний час все ширше застосування знаходять пиловловлювачі (фільтри) з використанням фільтрувальних матеріалів. На наш погляд, цей перехід на інше обладнання пов'язаний із економічною ситуацією, що змінилася в країні, і зі зміною власника – розвитком малого бізнесу.

Розглянемо переваги та недоліки обох способів очищення повітря: за допомогою циклонів та пиловловлювачів.

Переваги використання циклонів

Головне з них – це простота у пристрої та експлуатації. Частини, що рухаються відсутні, обслуговування полягає у своєчасному випорожненні бункера. Використання циклонів раціонально при великому обсязі відходів, що утворюються.

Недоліки використання циклонів

Головний із них з позиції власника – віднесення теплоти з приміщення з аспіраційним повітрям, що називається «пускати гроші на вітер» (це послужило стимулом до застосування тканинних фільтрів). Інший мінус – такі системи централізовані, тобто мають значну довжину повітроводів та потужний вентилятор. Не дарма в каталогах всіх провідних фірм пилові вентилятори починаються з п'ятого номера і вище (зазначимо, що в Росії лише три-чотири компанії виробляють пилові вентилятори № 2,5, 3,15 та 4). Деревообробні ділянки, цехи мають особливість – низький коефіцієнт одночасності роботи верстатів. В наявності перевитрата електроенергії через високий аеродинамічний опір аспіраційних систем і низький ККД використання вентилятора. Інший недолік циклонів – недотримання екологічних нормативів якості атмосферного повітря. Розробникам інвентаризації та проекту нормативів гранично допустимих викидів (ПДВ) забруднюючих речовин в атмосферу для підприємства добре відомо, що при роботі трьох і більше верстатів досягти ГДК для деревного пилу на межі санітарно-захисної зони навіть при очищенні у високоефективному циклоні типу УЦ вкрай важко.

У більшості випадків встановлені: циклони типу «К», які призначені для осадження тільки стружки та великодисперсного пилу; циклони типу «Ц», які не рекомендовані в даний час до застосування через забивання внутрішніх жалюзі при експлуатації; циклони НДІОГАЗ, не призначені спеціально для деревного пилу; саморобні циклони, які не витримують будь-якої критики.

Циклон виконує свої функції при проектному обсязі повітря, що очищається, з невеликим варіюванням. Як зазначалося, верстати працюють не одночасно. На непрацюючому устаткуванні шибери закривають. Хоча і відбувається деякий перерозподіл повітря, що відсмоктується від верстатів, в цілому його обсяг зменшується. І навпаки, нерідко трапляються випадки, коли в результаті модернізації виробництва до існуючої системи підключають нові верстати, щоб вона «тягнула», замінюють шківи, ​​електродвигун або вентилятор загалом більш потужний, але циклон ніколи не змінюють. А навіщо? Дрібну пилюку і так вітер занесе, а велику в кращому випадку можна підмістити. Цьому не сприяють високі ціни - від 50 000 руб. на одиночний циклон УЦ-1100 без бункера, що відповідає пиловому вентилятору №5.

Переваги промислових фільтрів

Головне з них – високий ступіньочищення, що дозволяє повертати очищене повітря до робочого приміщення. Відповідно, виконуються усі екологічні нормативи для атмосферного повітря. Дивно, але за радянських часів випускався лише один тип фільтрів для уловлювання деревного пилу ФРКН-В, і він не мав широкого застосування. Очевидно, це пов'язано з екологічними та вентиляційними нормами, що діяли на той час, а також низькою вартістю теплоносіїв. З початку 1990-х років ситуація докорінно змінилася. Насамперед змінився власник: замість держави прийшли підприємці. Значно зросла частка дрібних підприємств, наприклад, у Пензенській області меблі роблять навіть у особистих гаражах, сараях, складах. Для приватних підприємців виникла проблема: з одного боку, тепло в приміщенні треба зберігати, з іншого, тирса і стружки, що утворюються, необхідно видаляти. Очевидно, що без системи вентиляції перебувати у приміщенні можна лише у респіраторі чи спеціальній масці, а це не сприяє підвищенню продуктивності праці. Відразу ж виникла потреба в найпростішою системіаспірації. Вона робиться просто: на вихідний патрубок вентилятора, що аспірує верстат, надягає мішок, не обов'язково з фільтрувальної тканини (рис. 1).

Незручність полягає в тому, що відходи, що накопичуються в мішку, знижують площу фільтрації, що призводить до зменшення об'єму повітря, що аспірується, аж до нуля.

Що цікаво, подібні «мішкові фільтри» застосовувалися на Заході ще в ХIХ столітті для уловлювання тирси під час роботи круглопильних верстатів і з'явилися прообразом сучасних рукавних фільтрів. Вони підвішувалися вертикально та спорожнялися через нижню частину. У Росії приблизно з середини 1990-х набув поширення пиловловлювач, який відразу вирішив проблеми дрібних підприємців. Інша його назва - стружковідсмоктувач (рис. 2). Їх конструкція може трохи відрізнятися, але принцип дії один. Аспірована пилоповітряна суміш вентилятором 1 подається тангенціально в кільцеву частину 2, де за допомогою циклонного елемента 3 відбувається відділення великих частинок, які осідають і накопичуються в нижній частині 4 збірного мішка 5. Весь повітряний потік з дрібним пилом, що міститься в ньому, через центральну частину елемента 3 у верхню частину 6, що є рукавом з фільтрувальної тканини. Схематично роботу пиловловлювача можна уявити так: відходи накопичуються в нижньому мішку, а повітря йде через верхній. Об'єм нижнього мішка розраховується виходячи з умови можливості його перенесення вручну до місця складування відходів. Для безперебійності роботи слід мати змінний збірний мішок. Можливе використання одноразових поліетиленових мішків. Тоді їх рекомендується вкладати в металеву ємність такого ж діаметра, щоб унеможливити тиск на стінки, створюване вентилятором. Розмір, а точніше площа поверхні, фільтрувального рукава F, м 2 повинна бути узгоджена з продуктивністю вентилятора і дорівнює

де L - обсяг повітря, що очищається, м 3 ;

l – питоме повітряне навантаження фільтрувального рукава, м 3 /(м 2 год), що показує, який обсяг повітря (м 3 /год), допускається пропускати через 1 м 2 фільтруючої поверхні для забезпечення її паспортного ступеня очищення.

За даними, для більшості матеріалів питоме повітряне навантаження фільтрувального рукава лежить у межах 360-900 м 3 /(м 2 год).

Деякі виробники в рекламі пиловловлювачів вказують великий обсяг очищуваного повітря L при малій фактичної площі фільтрувальних рукавів F, яку іноді взагалі не наводять, тобто величина l завищується. Марка фільтрувального матеріалу вважається комерційною таємницею. У результаті заявлений ступінь очищення і мінімальний розмір часток, що вловлюються, важко перевірити навіть фахівцю. Регенерація фільтрувального матеріалу здійснюється вручну шляхом струшування та витрушування рукавів. При необхідності рукав можна зняти та випрати.

Пиловловлювач встановлюють у тому ж приміщенні, що і верстат, на відстані до 3-7 м і з'єднують з ним гнучким шлангом, що знімається; пиловловлювач має свою регульовану опору, тому ця система, назвемо її пиловловлюючою системою (ПУС), мобільна. Займана площа підлоги – трохи більше 0,7 м 2 . Це важливо для підприємців-орендарів. Найбільш вдала, на наш погляд, конструкція пиловловлюючої системи з двома рукавами (рис. 3). Пиловий вентилятор № 3,15 з електродвигуном потужністю 2,2 кВт, 3 000 об./хв, міститься в середній частині корпусу і має два вихідні патрубки – по одному на кожну стійку, конструкція кожної з яких ідентична представленій на рис. 2. Вхідний патрубок вентилятора може розташовуватись як знизу, так і зверху, що пов'язано зі зручністю підключення аспіраційних шлангів від верстатів.

Кількість вхідних патрубків, а отже, і шлангів, що під'єднуються до ПУС може бути від одного до трьох з варіюванням діаметрів від 200 до 100 мм. Різні виробники вказують різні діаметри - це залежить від характеристики P V - L використовуваного вентилятора. Вкрай неправильно орієнтуватися на діаметр патрубків місцевих відсмоктувачів деревообробних верстатів. Вони часто розраховані на централізовану аспірацію, а місцева ПУС при таких діаметрах шлангів може не забезпечити необхідного розрідження та витрати повітря.

Експерименти з оптимізації конструкції вентилятора ПУС, зокрема, при варіюванні зазору між робочим колесом і «мовами» у вихідних патрубків, показали: при зменшенні зазору покращувалася індивідуальна характеристика, але збільшувався і рівень шуму, стаючи сильнішим, ніж у верстатів, що обслуговуються, і вище допустимого за чинними нормативами. Нами проведені аеродинамічні випробування ПУС за ГОСТ 10921-90 для вентиляторів.

Відмінність у тому, що визначається повний тиск, створюване вентилятором (сума повних тисків лінії всмоктування і нагнітання), лише повне тиск (розрідження) лінії всмоктування – P VR , що з схеми ПУС.

При випробуваннях виявилася дуже важлива обставина: характеристики пиловловлювача (P VR – L) без шлангів та зі шлангами різні. Це не можна пояснити лише характеристикою мережі, що змінилася. Відбувається також стрибкоподібний перерозподіл повного тискувентилятора між всмоктувальною та нагнітальною складовою. Постійний перерозподіл тисків відбувається і при знятті характеристик P VR - L. Звідси випливає важливий висновок: характеристика пиловловлювача P VR - L повинна бути представлена ​​спільно з під'єднаними шлангами довжини, що рекомендується (рис. 4).

Тому ми говоримо про пиловловлюючу систему ПУС, що складається з вентилятора, циклонного елемента, фільтра і шлангів, що приєднуються. У каталогах і рекламних матеріалах фірм часто взагалі відсутня характеристика P VR - L, а показується за одним максимальним значенням P VR і L, що явно недостатньо. Іноді замість повного розрідження PVR вказують статичне PSR, що створює видимість хорошої характеристики.

На рис. 4 суцільною лінією показано частину характеристик, у яких забезпечується швидкість транспортування 17–21 м/с. Видно, що найкраща характеристика для ПУС з одним входом діаметром 200 мм; два входи діаметром 140 мм ефективніше двох входів з діаметром 125 мм. Цікаво, що якщо перекрити один із двох входів діаметром 125 або 140 мм, то значення P VR і L збільшаться лише на 10–20 %.

При підборі ПУС для конкретного верстата або місцевого відсмоктування достатньо нанести розрахункову точку із заданими значеннями L і P VR на поле графіка (рис. 4) і вибрати найближчу характеристику, що вище лежить. Для місцевих відсмоктувачів, що мають коефіцієнт місцевого опору більше одиниці x > 1, до заданого P VR слід додати:

D R = (x - 1) rn 2 / 2,

де r – щільність повітря, кг/м 3 для стандартних умов дорівнює 1,2;

n – швидкість повітря у приймальному патрубку місцевого відсмоктування. Опір ПУС при x ≤ 1 вже враховано у характеристиці при випробуваннях.

Ефективність ПУС може бути занижена на 20% і більше за невдалої конструкції входу у вентилятор. Обов'язково наявність прямої ділянки, бажано два і більше калібру. Наприклад, в одному із стружковідсмоктувачів виробництва Болгарії він близький до 1 м при верхньому вході. Два патрубки бажано поєднувати штаноподібним трійником.

Зручність використання ПУС з двома фільтрами виражається і в тому, що її характеристики відповідають паспортним даним необхідного об'єму повітря, що відсмоктується, від більшості видів деревообробних верстатів.

Однією з вирішальних причин поширення ПУС стала її дешевизна. Вартість ПУС без шлангів дорівнює 12900 руб. Дві ПУС по продуктивності замінюють циклон УЦ-1100 та пиловий вентилятор № 5, вартість яких без повітроводів, але з бункером для відходів та постаментом перевищує 100 000 руб.

Таким чином, застосування ПУС обійдеться вчетверо дешевше. Це крім економії електроенергії 3-6 кВт год і більше, залежно від потужності електродвигуна пилового вентилятора.

Недоліки промислових фільтрів

Головний з них, поряд з ручною регенерацією, це часта зміна збірних мішків при значній кількості відходів, що утворюються, що обмежує область застосування ПУС з двома фільтрами. Конструкція в цілому виявилася настільки вдалою, що провідні виробники, «Консар» та «Ековент», випускають і з успіхом реалізують стружковідсмоктувачі з 3–8 фільтрами та такою ж кількістю нижніх збірних мішків. Наступним кроком є ​​об'єднання нижніх мішків в один бункер для відходів. У рамках цієї статті не розглядаються фільтри в корпусі з автоматичною регенерацією, зворотним та струменевим продуванням. Вони, звісно, ​​краще, але вимагають зовсім інших грошей. При використанні фільтрів з випуском очищеного повітря в приміщення, що обслуговується, тобто зі 100% рециркуляцією, для досягнення ГДК повітря робочої зони слід влаштовувати загальнообмінну припливно-витяжну вентиляцію. Повітрообмін залежатиме, в першу чергу, від повноти вловлювання пилу, що виділяється місцевими відсмоктувачами деревообробного обладнання.

Ніщо не заважає використовувати ПУС для інших видів пилу. При невеликій конструктивній доробці та заміні фільтрувальної тканини стало можливим уловлювання абразивного пилу від заточувальних, шліфувальних та інших верстатів. Вони відразу ж склали конкуренцію апаратам ЗІЛ-900М, ПА-212 і ПА-218, що випускаються з радянських часів. Нашою компанією впроваджено ПВЗ у вибухозахищеному виконанні для уловлювання цукрової пудри при виробництві кондитерських виробів. Успішно працюють ПУС при аспірації робочих місць порошкового фарбування виробів. Однієї ПУС достатньо для задовільного обслуговування двох полірувальних верстатів з двома повстяними колами Ф 500 мм кожен, тобто з чотирма вхідними патрубками Ф 127 мм. Є інші приклади використання ПУС. В даний час ведеться робота з розробки ПУС для уловлювання рослинного пилу, що виділяється при виробництві комбікормів та ін. За технологічними вимогами змочування при різанні забороняється. Вже через 15-20 хв тканина забивається дрібнодисперсним пилом. Регенерація струшування рукавів не дає необхідного ефекту.

Висновок

Представлений малогабаритний пиловловлювач ефективно застосовується для уловлювання деревного пилу, економічний, дешевий, простий в експлуатації, дозволяє економити теплову енергію; може бути рекомендований для уловлювання інших видів пилу при правильному підборімарки та площі поверхні фільтрувального матеріалу.

Література

1. Богословський Ст Н., Пірумов А. І., Посохін Ст Н. та ін; за ред. Павлова Н. Н. та Шіллера Ю. І. Внутрішні санітарно-технічні пристрої. Ч. 3: о 3 год. // Кн. 1: Вентиляція та кондиціювання повітря. М.: Будвидав, 1992.

2. Екотехніка. Захист атмосферного повітря від викидів пилу, аерозолів та туманів / За ред. Чекалова Л. В. Ярославль: Русь, 2004.

3. Мазус М. Г., Мальгін А. Д., Моргуліс М. А. Фільтри для уловлювання промислових пилів. М: Машинобудування, 1985.

Очищення газоподібних викидів від пилу або туману на практиці здійснюють у різних за конструкцією апаратах, які можна розділити на чотири основні групи:

1. механічні пиловловлювачі (пиловідстійні або пилоосадові камери, інерційні пило- та бризкоуловлювачі, циклони та мультициклони). Апарати цієї групи застосовують зазвичай для попереднього очищення газів;

2. мокрі пиловловлювачі (порожнисті, насадкові або барботажні скрубери, пінні апарати, труби Вентурі та ін). Ці пристрої більш ефективні, ніж сухі пиловловлювачі;

3. фільтри (волокнисті, коміркові, з насипними шарами зернистого матеріалу, масляні та ін.). Найбільш поширені рукавні фільтри;

4. електрофільтри - апарати тонкого очищення газів-уловлюють частинки розміром від 0,01 мкм.

Методи очищення.Однією з актуальних проблем на сьогоднішній день є очищення повітря від різноманітних забруднювачів. Саме від них фізико-хімічних властивостейнеобхідно виходити під час виборів тієї чи іншої методу очищення. Розглянемо основні сучасні способи видалення забруднюючих речовин із повітряного середовища.

Механічна очистка

Сутність даного методу полягає у механічній фільтрації частинок при проходженні повітря через спеціальні матеріали, пори яких здатні пропускати повітряний потік, але при цьому утримувати забруднювачі. Від розміру пір, осередків фільтруючого матеріалу залежить швидкість та ефективність фільтрації. Чим більше розміртим швидше протікає процес очищення, але ефективність його нижче при цьому. Отже, перед вибором даного методу очищення необхідно вивчити дисперсність забруднюючих речовин середовища, в якому він застосовуватиметься. Це дозволить проводити очищення в межах необхідного рівня ефективності та за мінімальний період часу.

Абсорбційний метод.Абсорбція є процесом розчинення газоподібного компонента в рідкому розчиннику. Абсорбційні системи поділяють на водні та неводні. У другому випадку зазвичай застосовують малолеткі органічні рідини. Рідина використовують для абсорбції тільки один раз або проводять її регенерацію, виділяючи забруднювач в чистому вигляді. Схеми з одноразовим використанням поглинача застосовують у тих випадках, коли абсорбція призводить безпосередньо до одержання готового продукту або напівпродукту.

Як приклади можна назвати:

· Отримання мінеральних кислот (абсорбція SO3 у виробництві сірчаної кислоти, абсорбція оксидів азоту у виробництві азотної кислоти);

· Отримання солей (абсорбція оксидів азоту лужними розчинами з отриманням нітрит-нітратних лугів, абсорбція водними розчинами вапна або вапняку з отриманням сульфату кальцію);


· інших речовин (абсорбція NH3 водою для отримання аміачної води та ін.).

Схеми з багаторазовим використанням поглинача (циклічні процеси) поширені ширше. Їх застосовують для уловлювання вуглеводнів, очищення від SO2 димових газів ТЕС, очищення вентгазів від сірководню залізно-содовим методом з отриманням елементарної сірки, моноетаноламінової очистки газів від CO2 в азотній промисловості.

Залежно від способу створення поверхні зіткнення фаз розрізняють поверхневі, барботажні та абсорбційні апарати, що розпилюють.

· У першій групі апаратів поверхнею контакту між фазами є дзеркало рідини або поверхня текучої плівки рідини. Сюди ж відносять насадочні абсорбенти, у яких рідина стікає поверхнею завантаженої у яких насадки з тіл різної форми.

· У другій групі абсорбентів поверхня контакту збільшується завдяки розподілу потоків газу в рідину у вигляді бульбашок та струменів. Барботаж здійснюють шляхом пропускання газу через заповнений рідиною апарат або апаратах колонного типу з тарілками різної форми.

· У третій групі поверхня контакту створюється шляхом розпилення рідини в масі газу. Поверхня контакту та ефективність процесу загалом визначається дисперсністю розпорошеної рідини.

Найбільшого поширення набули насадкові (поверхневі) та барботажні тарілчасті абсорбери. Для ефективного застосування водних абсорбційних середовищ компонент, що видаляється, повинен добре розчинятися в абсорбційному середовищі і часто хімічно взаємодіяти з водою, як, наприклад, при очищенні газів від HCl, HF, NH3, NO2. Для абсорбції газів з меншою розчинністю (SO2, Cl2, H2S) використовують лужні розчини на основі NaOH або Ca(OH)2. Добавки хімічних реагентів у багатьох випадках збільшують ефективність абсорбції завдяки протіканню. хімічних реакційу плівці. Для очищення газів від вуглеводнів цей метод практично використовують значно рідше, що зумовлено, передусім, високою вартістю абсорбентів. Загальними недоліками абсорбційних методів є утворення рідких стоків та громіздкість апаратурного оформлення.

Електричний метод очищення.Даний метод застосовується для дрібнодисперсних частинок. В електричних фільтрах створюється електричне полепри проходженні через яке частка заряджається і осаджується на електроді. Основними перевагами даного методу є його висока ефективність, простота конструкції, легкість в експлуатації – немає потреби у періодичній заміні елементів очищення.

Адсорбційний метод.Заснований на хімічному очищенні від газоподібних забруднювачів. Повітря контактує з поверхнею активованого вугілля, в процесі чого забруднюючі речовини осідають на ній. Даний метод в основному застосовується при видаленні неприємних запахів та шкідливих речовин. Мінусом є необхідність систематичної заміни фільтруючого елемента.

Можна виділити такі основні способи здійснення процесів адсорбційного очищення:

· Після адсорбції проводять десорбцію та витягують уловлені компоненти для повторного використання. Таким способом уловлюють різні розчинники, сірковуглець у виробництві штучних волокон та ряд інших домішок.

· Після адсорбції домішки не утилізують, а піддають термічного чи каталітичного допалювання. Цей спосіб застосовують для очищення газів, що відходять хіміко-фармацевтичних і лакофарбових підприємств, харчової промисловості та ряду інших виробництв. Даний різновид адсорбційного очищення економічно виправданий при низьких концентраціях забруднюючих речовин та (або) багатокомпонентних забруднювачів.

· Після очищення адсорбент не регенерують, а піддають, наприклад, похованню або спалюванню разом із міцно хемосорбованим забруднювачем. Цей спосіб придатний під час використання дешевих адсорбентів.

Фотокаталітичне очищення.Є одним із найперспективніших та найефективніших методів очищення на сьогоднішній день. Головна його перевага – розкладання небезпечних та шкідливих речовин на нешкідливу воду, вуглекислий газ та кисень. Взаємодія каталізатора та ультрафіолетової лампи призводить до взаємодії на молекулярному рівні забруднювачів та поверхні каталізатора. Фотокаталітичні фільтри абсолютно нешкідливі і не вимагають заміни елементів, що очищають, що робить їх використання безпечним і дуже вигідним.

Термічне допалювання.Допалювання являє собою метод знешкодження газів шляхом термічного окислення різних шкідливих речовин, головним чином органічних, практично нешкідливих або менш шкідливих, переважно СО2 і Н2О. Звичайні температури допалювання більшості з'єднань лежать в інтервалі 750-1200 °C. Застосування термічних методів допалювання дозволяє досягти 99% очищення газів.

При розгляді можливості і доцільності термічного знешкодження необхідно враховувати характер продуктів горіння, що утворюються. Продукти спалювання газів, що містять сполуки сірки, галогенів, фосфору, можуть перевищувати токсичність вихідний газовий викид. В цьому випадку необхідне додаткове очищення. Термічне допалювання дуже ефективне при знешкодженні газів, що містять токсичні речовини у вигляді твердих включень органічного походження (сажа, частинки вуглецю, пил і т.д.).

Найважливішими факторами, що визначають доцільність термічного знешкодження, є витрати енергії (палива) для забезпечення високих температур в зоні реакції, калорійність домішок, що знешкоджуються, можливість попереднього підігріву газів, що очищаються. Підвищення концентрації домішок, що допалюються, веде до значного зниження витрати палива. В окремих випадках процес може протікати в автотермічному режимі, тобто робочий режим підтримується тільки за рахунок тепла реакції глибокого окислення шкідливих домішок і попереднього підігріву вихідної суміші знешкодженими газами, що відходять.

Принципову складність при використанні термічного допалювання створює утворення вторинних забруднювачів, таких як оксиди азоту, хлор, SO2 та ін.

Термічні методи широко застосовуються для очищення газів, що відходять від токсичних горючих сполук. Розроблені в Останніми рокамиустановки допалювання відрізняються компактністю та низькими енерговитратами. Застосування термічних методів ефективно для допалювання пилу багатокомпонентних та запилених газів, що відходять.

Промивний спосіб.Здійснюється промиванням рідиною (водою) потоку газу (повітря). Принцип дії: рідина (вода) вводиться в потік газу (повітря) рухається з високою швидкістю, дробитися на дрібні краплі дрібнодисперсну зависну) обвалює частинки суспензії (відбувається злиття рідинної фракції і суспензії) в результаті укрупнені суспензії гарантовано уловлюються. Конструкція: конструктивно промивні пиловловлювачі представлені скруберами, мокрими пиловловлювачами, швидкісними пиловловлювачами, в яких рідина рухається з великою швидкістю і пінними пиловловлювачами, в яких газ у вигляді дрібних бульбашок проходить через шар рідини (води).

Плазмохімічні методи.Плазмохімічний метод заснований на пропущенні через високовольтний розряд повітряної суміші зі шкідливими домішками. Використовують, як правило, озонатори на основі бар'єрних, коронних або ковзних розрядів, або високочастотні імпульсні розряди на електрофільтрах. Повітря з домішками, що проходить низькотемпературну плазму, піддається бомбардуванню електронами та іонами. В результаті в газовому середовищі утворюється атомарний кисень, озон, гідроксильні групи, збуджені молекули та атоми, які беруть участь у плазмохімічних реакціях зі шкідливими домішками. Основні напрями застосування даного методу йдуть по видаленню SO2, NOx і органічних сполук. Використання аміаку, при нейтралізації SO2 та NOx, дає на виході після реактора порошкоподібні добрива (NH4)2SO4 та NH4NH3, які фільтруються.

Недоліком цього методу є:

· недостатньо повне розкладання шкідливих речовин до води та вуглекислого газу, у разі окислення органічних компонентів, при прийнятних енергіях розряду

· Наявність залишкового озону, який необхідно розкладати термічно або каталітично

· Суттєва залежність від концентрації пилу при використанні озонаторів із застосуванням бар'єрного розряду.

Гравітаційний метод.Заснований на гравітаційному осадженні вологи та (або) зважених частинок. Принцип дії: газовий (повітряний) потік потрапляє в розширюється облогу камеру (ємність) гравітаційного пиловловлювача, в якій уповільнюється швидкість потоку і під дією гравітації відбувається осадження краплинної вологи і (або) зважених частинок.

Конструкція: Конструктивно облягаючі камери гравітаційних пиловловлювачів можуть бути прямоточного типу, лабіринтного та поличкового. Ефективність: гравітаційний спосіб очищення газу дозволяє вловлювати великі суспензії.

Плазмокаталітичний метод.Це досить новий спосібочищення, який використовує два відомі методи – плазмохімічний та каталітичний. Установки, що працюють на основі цього методу, складаються із двох ступенів. Перша – це плазмохімічний реактор (озонатор), друга – каталітичний реактор. Газоподібні забруднювачі, проходячи зону високовольтного розряду в газорозрядних осередках та взаємодіючи з продуктами електросинтезу, руйнуються та переходять у нешкідливі сполуки, аж до CO2 та H2O. Глибина конверсії (очищення) залежить від величини питомої енергії, що виділяється у зоні реакції. Після плазмохімічного реактора повітря піддається фінішному тонкому очищенню в каталітичному реакторі. Озон, що синтезується в газовому розряді плазмохімічного реактора, потрапляє на каталізатор, де відразу розпадається на активний атомарний і молекулярний кисень. Залишки забруднюючих речовин (активні радикали, збуджені атоми та молекули), не знищені в плазмохімічному реакторі, руйнуються на каталізаторі завдяки глибокому окисленню киснем.

Перевагою цього методу є використання каталітичних реакцій при температурах нижчих (40-100 °C), ніж при термокаталітичному методі, що призводить до збільшення терміну служби каталізаторів, а також до менших енерговитрат (при концентраціях шкідливих речовин до 0,5 г/м³ .).

Недоліками цього методу є:

· велика залежність від концентрації пилу, необхідність попереднього очищення до концентрації 3-5 мг/м³,

· при великих концентраціях шкідливих речовин (понад 1 г/м³) вартість обладнання та експлуатаційні витрати перевищують відповідні витрати порівняно з термокаталітичним методом

Відцентровий спосіб

Заснований на інерційному осадженні вологи та (або) зважених частинок за рахунок створення в полі руху газового потоку та суспензії відцентрової сили. Відцентровий спосіб очищення газу відноситься до інерційних способів очищення газу (повітря). Принцип дії: газовий (повітряний) потік направляється в відцентровий пиловловлювач у якому, за рахунок зміни напряму руху газу (повітря) з вологою та зваженими частинками, як правило, по спіралі, відбувається очищення газу. Щільність суспензії в кілька разів більша за щільність газу (повітря) і вона продовжує рухатися за інерцією в колишньому напрямку і відокремлюється від газу (повітря). За рахунок руху газу по спіралі створюється відцентрова сила, яка у багато разів перевищує силу важкості. Конструкція: Конструктивно відцентрові пиловловлювачі представлені циклонами. Ефективність: осаджується порівняно дрібний пил, розміром частинок 10 – 20 мкм.

Не варто забувати про елементарні методи очищення повітря від пилу, як вологе прибирання, регулярне провітрювання, підтримання оптимального рівня вологості та температурного режиму. При цьому періодично позбавлятися від скупчень у приміщенні великої кількості мотлоху та непотрібних предметів, які є «пилозбірниками» і не несуть у собі жодних корисних функцій.

Основні схеми, формули і т.д., що ілюструють зміст: схеми наводяться у тексті

Запитання для самоконтролю:

1. Що таке атмосфера?

2. Що таке зміг? Чим відрізняється Лос-Анжелевський від Лондонського типу смогу?

3. Які методи очищення атмосферного повітря знаєте?

4. Як класифікуються забруднення атмосферного повітря?

5. Як класифікуються джерела забруднення повітря?

6. Які основні шляхи запобігання забрудненню атмосфери представлені в лекції?

1. Акімова Т.А., Хаскін В.В., Екологія. Людина-економіка-біота-середовище., М., «ЮНІТІ», 2007

2. Бігалієв А.Б., Халілов М.Ф., Шаріпова М.А. Основи загальної екології Алмати, «Қазақ університеті», 2006

3. Кукін П.П., Лапін В.Л., Пономарьов Н.Л., Сердюк Н.І. Безпека життєдіяльності. Безпека технологічних процесів та виробництв (ВІД). - М.: Вища школа, 2002. - 317 с.


лекція 5.Очищення та повторне використання технічної води та промислових стоків.

Ціль:

Вивчити сучасні методи очищення стічних вод

Завдання:

- Вивчити рідку оболонку Землі

Знати екологічні проблеми, пов'язані з нестачею прісної водита забрудненням поверхневих вод.

Вміти розрізняти способи очищення стічних вод.

Характеристика водяної оболонки Землі. Властивості води.

Джерела та рівні забруднення гідросфери.

Екологічні наслідки забруднення гідросфери.

Стічні водита їх класифікація.

Методи водоочищення.

Очищення повітря від пилу може проводитися як при подачі зовнішнього повітря до приміщення, так і при видаленні з нього запиленого повітря. У першому випадку забезпечується захист працюючих у виробничих приміщеннях, а другою — захист навколишньої атмосфери.

Універсальних пилозатримувальних пристроїв, придатних для будь-яких видів пилу та для будь-яких початкових концентрацій, не існує. Кожен із цих пристроїв придатний для певного виду пилу, початкової концентрації та необхідного ступеня очищення.

Важливим показником роботи знепилюючого обладнання є коефіцієнт очищення повітря, що визначається за формулою

Kф = ​​((q1-q2)/q1) 100%,

де q1 та q2 - вміст нили до і після очищення, мг/м3.

Очищення повітря від пилу може бути грубим, середнім і тонким. При грубій очистці повітря затримується великий пил (розміром частинок > 100 мкм). Таке очищення можна використовувати, наприклад, як попереднє для сильно запиленого повітря при багатоступеневому очищенні. При середній очистці затримується пил з розміром частинок до 100 мкм, а його кінцевий вміст не повинен перевищувати 100 мг/м3. Тонкою є така очищення, при якій затримується дуже дрібний пил (до 10 мкм) з кінцевим вмістом повітря припливних і рециркуляційних систем до 1 мг/м3.

Знепилююче обладнання поділяється на пиловловлювачі та фільтри.

Пилоуловлювачі. Пилоуловлювачі - це пристрої, дія яких заснована на використанні для осадження частинок пилу сил тяжкості або інерційних сил, що відокремлюють пил від повітряного потоку при зміні швидкості (у пилоосадових камерах) і напрямку його руху (одиночні та батарейні циклони, інерційні та ротаційні пиловловлювачі).

Пилоуловлювачі застосовують при вмісті пилу у повітрі, що видаляється, більше 150 мг/м3.

Пилоосадові камери. Ці камери застосовують для осадження великого та важкого пилу з розміром частинок понад 100 мкм (рис. 11 а). Швидкість курного повітря в поперечному перерізікамери приймається невеликий - близько 0,5 м/с для того, щоб пил міг осісти в камері раніше, ніж вона покине її. Тому габарити камер виходять досить великими, що обмежує їхнє застосування, незважаючи на очевидні переваги— малий гідравлічний опір, дешева експлуатація та простота догляду.

Ефективність очищення можна збільшити (до 80-95%), якщо камеру виконати лабіринтного типу (рис. І, б), хоча це спричиняє збільшення гідравлічного опору.

Інерційні пиловловлювачі. Такий пиловловлювач (рис. 11, в) являє собою набір зрізаних конусів 1, встановлених після того, що між ними утворюються щілини. , Що мають значно більшу силу інерції, ніж чисте повітря, продовжують рухатися в колишньому осьовому напрямку до вузького отвору 4 а чисте повітря виходить через щілини 2.

Циклони. Їх застосовують для грубого і середнього очищення від сухого неволокнистого і неслипання пилу. Пиловиділення в циклонах засноване на принципі відцентрової сепарації. Потрапляючи в циклон по дотичній через вхідний патрубок 1 (рис. 11, г), повітряний потік набуває обертального руху по спіралі і, опустившись до дна конічної частини 2, виходить назовні через центральну трубу 3. Під дією відцентрових сил частинки пилу відкидаються до стінки циклону і, що захоплюються повітряним потоком, опускаються на дно циклону, а звідти видаляються в пилозбірник. Ефективність очищення збільшується (до 90%) при зменшенні розмірів циклону, оскільки величина відцентрової сили обернено пропорційна відстані частинок пилу від осі циклону. Тому замість одного циклону великого розміру ставлять паралельно два або більше менших циклонів — так звані батарейні циклони.

Через можливе загоряння та вибухи пилу в циклонах їх встановлюють поза виробничими приміщеннями.

Для очищення повітря з великим вмістом пилу використовують циклони з водяною плівкою, що створюється на його внутрішній поверхні.

Ротаційні пиловловлювачі (ротоклони). Ці пиловловлювачі є відцентровий вентилятор(рис. 11, буд), який одночасно з переміщенням повітря очищає його від великих частинок пилу (> 10 мкм) завдяки силам інерції, що виникають при обертанні робочого колеса.

Пильне повітря надходить у всмоктуючий отвір 1. При обертанні колеса 2 пилоповітряна суміш рухається міжлопаточними каналами колеса, при цьому частинки пилу під дією відцентрових сил і сил Коріоліса притискаються до поверхні диска колеса і до сторін лопаток колеса, що набігають. Пил з дуже невеликою кількістю повітря (3-5%) надходить через зазор 8 між колесом 2 і диском колеса в кільцеподібний приймач 5, а очищене повітря - в равлик 4 і вихідний патрубок 9. Збагачена пилом суміш через патрубок 5 надходить у бункер б, в якому пил осідає, а повітря, що звільнився від неї через отвір 7 знову повертається в пилоприймач 3. У бункері 6 пил зволожується.

Ротоклони знаходять застосування у запорошених виробництвах, наприклад у ливарному. Вони забезпечують порівняно високу ефективність очищення: для часток пилу від 8 до 20 мкм – 83%, а для більших – до 97%.

Рис. 11. Пиловідділювачі: а, б - пилоосадові камери; в - жалюзійний відпилювач пилу; г - циклон; д - ротоклон

Фільтри. Фільтри - це пристрої, в яких запилене повітря пропускається через пористі, сітчасті матеріали, а також через конструкції, здатні затримувати або облягати пил.

Як фільтруючі матеріали застосовують скловату, гравій, кокс, металеву стружку, пористий папір або тканину, тонку металеву сітку, фарфорові або металеві порожнисті кільця. Залежно від матеріалу, що застосовується, фільтри мають відповідну назву — матер'яні, паперові тощо.

Паперові фільтри. Фільтруючим матеріалом у них є гофрований, пористий папір (целюлозна вата) або так звана шов кування (шовковистий пористий папір), складена в 4-10 аркушів і закладається в спеціальні касети. Такі касети встановлюються у комірки металевого каркаса. Ефективність очищення паперових фільтрів дуже висока - до 98-99%. Ці фільтри використовують для очищення повітря, що подається до приміщення.

Для того щоб касети періодично звільнялися від частини пилу, що осаджується, проводять струшування фільтра.

Матер'яні фільтри. На рис. 12 а показаний рукавний самовстряхивающийся фільтр типу ФВ зі зворотним продуванням. Він складається з кількох секцій, у кожній з яких розміщено 18 рукавів діаметром 135 мм.

Фільтр працює наступним чином: запилене повітря через патрубок 1 надходить у корпус 2, загальний для всіх рукавів, звідки потрапляє в рукава 3, і, проходячи через тканину останніх, на поверхні залишає пил. Очищене повітря через клапанні коробки 4 виходить з фільтра.

Періодичне струшування рукавів фільтра проводиться механізмом 7, а зворотне продування - змінної положення клапана 8. Пил видаляється в пилозбірник 5 з випускним клапаном 6 за допомогою шнека 9. Для тонкої і практично повного очищенняповітря (99,9%) у низці виробництв використовуються фільтри з тканини ФПП.

Олійні фільтри. Такі фільтри застосовують для очищення повітря, що подається у приміщення при малих концентраціях пилу (до 20 мг/м3).

Ряд конструкцій є касетою, обтягнутою сіткою і заповненою фарфоровими або мідними кільцями, гофрованими сітками (рис. 12, б). Ця касета перед встановленням у мережу опускається у веретену або вазелінову олію.

Частинки пилу, проходячи з повітрям через лабіринт отворів, що утворюються кільцями або сітками, затримується на їхній змоченій поверхні. Ефективність очищення досягає 95-98%.

Рис. 12. Фільтри:

а - матер'яний рукавний самовстряхивающийся; б - касетний масляний; в — масляний, що самоочищається

В даний час широкого поширення набули самоочищаючі масляні фільтри (рис. 12, в), в яких фільтрація здійснюється двома полотнами 2, що безперервно рухаються, з металевої сітки. Нижня частина полотна на 150 мм занурена в олію, що у ванні 1.

При забрудненні масляних фільтрівкільця та сітки промивають у содовому розчині.

Електрофільтри. Фільтри застосовують для очищення повітря та газу від дрібнодисперсного пилу. Робота електрофільтрів заснована на створенні сильного електричного поля за допомогою випрямленого струму високої напруги (50-100 кВ), що підводиться до електронів, що коронують (рис. 13, а). При проходженні курного газу чи повітря через фільтр відбувається іонізація частинок пилу, т. е. утворення позитивних і негативних іонів. Пил, що отримала заряд від негативного коронуючого електрода, прагне осісти на позитивному електроді, яким є заземлені стінки фільтра та спеціальні осаджувальні електроди. Ці електроди періодично струшуються за допомогою спеціального механізму, а пил, що осів, збирається в бункері, звідки видаляється.

Ультразвуковий фільтр. У таких фільтрах (рис. 13 б), що застосовуються для тонкої очистки, під впливом ультразвуку високої інтенсивності відбувається коагуляція дрібних частинок пилу. Великі частинки, що утворюються, потім осаджуються у звичайних пиловловлювачах, наприклад в циклонах.

Рис. 13. Фільтри:

а - електричний; б - ультразвуковий; 1 - ізолятор; 2 - стінки фільтра; 3 - коронуючий електрод; 4 - заземлення; 5 - генератор ультразвуку; 6 - циклон

Ефективність очищення становить 90% при дії ультразвуку протягом 3-5 с.

Якщо необхідна ефективність очищення досягається в одному пиловловлювачі або фільтрі, то таке очищення називається одноступеневим. При великій початковій запиленості повітря для отримання необхідної чистоти використовують двоступінчасте очищення. Наприклад, якщо першим щаблем очищення повітря є циклон, то як другий може служити матер'яний фільтр і т.д.

Правильна експлуатація фільтрів (своєчасне очищення, промивання тощо) має велике значення для ефективної роботивентиляції.

У цій статті ми коротко розглянемо способи очищення атмосферного повітря, які застосовуються в промисловості, класифікуємо та дамо їх короткий опис.

Історія глобального забруднення

Всю свою промислову історію людство тією чи іншою мірою забруднювало довкілля. Причому не варто думати, що забруднення - винахід 19-20 століття. Так уже в 13-14 столітті китайські ливарники срібла хана Хубілая спалювали колосальну кількість дров, тим самим забруднюючи землю продуктами горіння. не ставить екологічність виробництва перше місце.

Однак після промислової революції з появою промислового районування, розвитку важкої промисловості, зростання споживання нафтопродуктів, забруднення природи, і зокрема атмосфери стало глобальним.

Динаміка викиду вуглецю в атмосферу

(джерело wikipedia.org)

До кінця 20 століття, принаймні в розвинених країнах, прийшло усвідомлення необхідності очищення повітря, і розуміння того, що від екології залежить добробут не лише окремих країн, а й людини як виду.

Почалося глобальне рух за законодавче обмеження викидів у повітря, що у результаті було закріплено в Кіотському протоколі (прийняли 1997), який зобов'язував підписали країни квотувати шкідливі викиди у повітря.

Крім законодавства удосконалюються також і технології - зараз завдяки сучасним пристроям для очищення повітря можна вловлювати до 96-99% шкідливих речовин.

Законодавче обґрунтування застосування систем очищення повітря на промислових підприємствах

Основний документ, що регулює питання екології в РФ – Федеральний Закон № 7 «Про охорону довкілля». Саме він визначає поняття правила природокористування, містить норми користування довкіллям.

Види та міри покарання для порушників екологічного права міститься у Цивільному та Трудовому кодексі РФ.

У разі забруднення повітря такі покарання передбачені для порушників:

    За викид шкідливих речовин, у атмосферу встановлюються штрафи: для підприємців від 30 до 50 тисяч рублів, для юридичних - від 180 до 250 тисяч рублів.

    За порушення умов спеціального дозволу на викид шкідливих речовин встановлюється штраф для юридичних від 80 до 100 тисяч рублів.

Області застосування систем очищення повітря

Засоби для очищення повітря у тому чи іншому вигляді є на кожному промисловому виробництві. Але особливо вони актуальні для:

    Підприємств металургійної сфери, що викидають в атмосферу:

    • чорна металургія – тверді частинки (сажа), оксиди сірки, оксид вуглецю, марганець, фосфор, пари ртуті, свинець, фенол, аміак, бензол тощо.

      кольорова металургія – тверді частинки, оксиди сірки, оксид вуглецю, інші токсичні речовини.

    Гірничо збагачувальних комбінатів, які забруднюють атмосферу сажею, оксидами азоту, сірки та вуглецю, формальдегідами;

    Нафтопереробних комплексів - у процесі роботи викидають в атмосферу сірководень, оксиди сірки, азоту та вуглецю;

    Хімічних виробництв, які викидають високотоксичні відходи – оксиди сірки та азоту, хлор, аміак, фторові сполуки, нітрозні гази тощо;

    Підприємств енергетики (теплових та атомних електростанцій) - тверді частинки, оксиди вуглецю, сірки та азоту.

Завдання, які виконують системи очищення повітря

Основні завдання будь-якої системи очищення атмосферного повітря на підприємстві зводяться до:

    Уловлювання частинок - залишків продуктів горіння, пилу, аерозольних частинок і т.д. для їхньої подальшої утилізації.

    Відсіювання сторонніх домішок – пари, газів, радіоактивних компонентів.

    Уловлюванню цінних частинок - відсіювання від більшості часток, збереження яких має економічне обгрунтування, наприклад оксидів цінних металів.

Класифікація основних методів очищення повітря

Варто відразу відзначити, що універсального способу немає, тому на підприємствах нерідко використовуються багатоступінчасті методи очищення повітря, коли застосовується кілька способів досягнення кращого ефекту.

Види очищення повітря можна класифікувати як за способом роботи:

    Хімічні методи очищення забрудненого повітря (каталітичні та сорбційні методи очищення)

    Механічні методи очищення повітря (відцентрове очищення, очищення водою, мокре очищення)

    Фізико-хімічні методи очищення повітря (конденсація, фільтрування, осадження)

Так і по тому типу забруднення:

    Апарати для очищення повітря від пилового забруднення

    Апарати для очищення від газового забруднення

Тепер розглянемо самі методи.

Основні способи очищення повітря від завислих частинок

Осадження - сторонні частки відсіваються від основної маси газу за рахунок впливу певної сили:

  • Сили тяжкості в пилоосаджувальних камерах.

    • Інерційних сил в апаратах-циклонах, в інерційних пиловловлювачах в механічних сухих пиловловлювачах.

  • Електростатичні сили, що використовуються у електрофільтрах.

Приклади пилоосаджувальних камер

(Джерело: intuit.ru)

Фільтрування- сторонні частинки відсіюються за допомогою спеціальних фільтрів, які пропускають основну масу повітря, але затримують завислі частки. Основні типи фільтрів:

    Рукавні фільтри – у корпусі таких фільтрів розташовані рукави з тканини (найчастіше використовується орлон, байка або скловолоконна тканина), через які проходить потік забрудненого повітря із нижнього патрубка. Бруд осідає на тканині, а чисте повітря виходить із патрубка у верхній частині фільтра. Як профілактика, рукави періодично струшуються, бруд з рукавів падає в спеціальний відстійник.

    Керамічні фільтри - в таких пристроях використовують елементи, що фільтрують, з пористої кераміки.

    Масляні фільтри - такі фільтри є набір окремих осередків-касет. Усередині кожного осередку розташовуються насадки, які змащуються спеціальним мастилом з високою в'язкістю. Проходячи через такий фільтр частинки бруду прилипають до насадок.

Приклад рукавного фільтра

(Джерело: ngpedia.ru)

    Електричні фільтри - у таких пристроях газовий потік проходить через електричне поле, дрібнодисперсні частинки отримують електричний заряд, після чого осідають на заземлених осадових електродах

Приклад електричного фільтра

(Джерело: sibac.info)

Мокра очищення - сторонні частки в газовому потоці осідають за допомогою водяного пилу або піни - вода обволікає пилу за допомогою сили тяжіння стікає у відстійник.

Найчастіше для мокрої очистки газу використовуються скрубери - у цих пристроях потік забрудненого газу проходить через потік дрібнодисперсних крапель води, вони обволікають пилу під дією сили тяжіння осідають і стікають у спеціальний відстійник у вигляді шламу.

Існує близько десяти типів скруберів, що розрізняються за конструкцією та принципом роботи, окремо варто виділити:

1. Скрубери Вентурі - мають характерну форму у вигляді пісочного годинника. В основі роботи таких скруберів – рівняння Бернуллі – збільшення швидкості та турбулентності газу внаслідок зменшення площі потоку. У точці максимальної швидкості, в центральній частині скрубера, газовий потік змішується з водою.

Скруббер Вентурі

(джерело: ru.wikipedia.org)

2.Форсуночні порожнисті скрубери - конструкція такого скрубера представляє порожнисту циліндричну ємність, усередині якої розташовані форсунки для розпилення води. Краплі води захоплюють частинки пилу і під впливом сили тяжіння стікають у відстійник.

Схема форсуночного порожнистого скрубера

(Джерело: studopedia.ru)

3.Піно-барботажні скрубери - всередині таких скруберів розташовані спеціальні барботажні насадки у формі решітки або тарілки з відповідями, на якій знаходиться рідина. Потік газу, проходячи через рідину на великій швидкості (понад 2 м/с), утворює піну, яка успішно очищає потік газу від сторонніх частинок.

Піно-барботажні скрубери

(джерело: ecologylib.ru)

4.Насадочні скрубери, вони ж башта з насадкою - всередині таких скруберів розташовані різні насадки (сідла Берля, кільця Рашига, кільця з перегородками, сідла Берля і т.д.), які збільшують площу зіткнення забрудненого повітря та рідини, що очищає. Усередині корпусу розташовані форсунки для зрошення потоку забрудненого газу.

Приклад насадочного скрубера

Подібні публікації