CC BY
236
ПЕРСПЕКТИВЫ И ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ АТМОСФЕРЫ ОТ ВЫБРОСОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ТРАНСПОРТА
Н.Н. Федорядченко, Л.Т. Рязанцева, доцент, к.б.н., В.И. Федянин, заведующий кафедрой технологии обеспечения гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций, д.т.н., профессор, Воронежский государственный технический университет
Проблема загрязнения воздуха в городах и общее ухудшение качества атмосферного воздуха вызывает серьезную озабоченность. В настоящее время, когда безотходная технология находится в периоде становления и полностью безотходных предприятий еще нет, основной задачей газоочистки служит доведение содержания токсичных примесей в газовых примесях до предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных санитарными нормами.
Все способы очистки газов определяются в первую очередь физико-химическими свойствами примесей, их агрегатным состоянием, дисперсностью, химическим составом и др. Разнообразие вредных примесей в промышленных газовых выбросах приводит к большому разнообразию методов очистки, применяемых реакторов и химических реагентов.
Методы очистки промышленных выбросов от газообразных примесей по характеру протекания физико-химических процессов делятся на четыре группы: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции); промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хе-мосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции); поглощение примесей путем применения каталитического превращения [1].
Фильтрация - весьма распространенный прием тонкой очистки газов. Ее преимущества - сравнительная низкая стоимость оборудования (за исключением металлокерамических фильтров) и высокая эффективность тонкой очистки. Недостатки фильтрации - высокое гидравлическое сопротивление и быстрое забивание фильтрующего материала пылью.
Интересными и перспективными представляются установки для очистки выбросов промышленных предприятий производства ООО НПП «Сфера», г. Саратов. Ниже приведена краткая номенклатура и технические характеристики воздухоочистительных аппаратов (последние цифры в марке оборудования -производительность в тысячах м /час) [2].
Фильтры рукавные с механическим встряхиванием (от ФРМС-5 до ФРМС-40). Эффективность фильтрации не более 99%. Прекрасно работают с неслипающейся и негигроскопичной пылью. Располагаются на нагнетании. К достоинствам эксплуатационного характера можно отнести нечувствительность к изменениям температуры и возможность размещения на открытой площадке без коммуникационных сетей. В настоящее время такие системы используются на цементных, деревообрабатывающих и предприятиях стройиндустрии при размоле щебня, переработке шлаков металлургии.
Фильтры картриджные (от ФКИС-1 до ФКИС-50). Компактны, имеют увеличенную фильтрующую поверхность. К примеру, фильтрующая поверхность одного элемента высотой 400 мм и диаметром 250 мм составляет 6 квадратных метров. Возможность использования широкого спектра специальных материалов делает их универсальными для очистки большинства промышленных вентиляционных выбросов, в том числе веществ первого класса опасности (таких как свинец, кадмий, хризотил-асбест) или сварочных дымов.
Фильтры-циклоны. Гибриды циклона и рукавного (картриджного) фильтра. Очень удачный синтез. Циклонный подвод с расположением фильтрующих элементов в центральной части разрешает работу в насыщенных пылевых потоках, существенно выигрывая в габаритах. Визуально более эстетичны. Прекрасно работают в потоках, содержащих фракции с большим разбросом по диаметру пылевых частиц.
Перед попаданием на сухой фильтр дымовой газ охлаждается во впрыскивающем охладителе при помощи сточной воды из скруббера. При превышении допустимой температуры (240°С) происходит байпасирование рукавного фильтра. Еще до поступления дымовых газов в фильтр впрыскивается смесь гидроксида кальция и активированного угля. Гидроксид кальция улучшает очистку и абсорбирующую способность рукавов фильтра. Активированный уголь абсорбирует диоксины и фураны. Корпус фильтра изготовлен из листовой стали, а в качестве фильтрующих элементов используются рукава из тефлона. Для автоматической регенерации фильтра рукава очищаются продувочным воздухом. Накапливающаяся в нижней сборной части корпуса фильтра смесь пыли и присадочных материалов (активированный уголь и гидроксид кальция) прибавляется частично методом циркуляции к потоку необработанных газов. Таким образом, присадочный материал повторно вступает в реакцию с вредными веществами. В рукавных фильтрах осаждаются все частицы аэрозолей размерами до 0,1 мкм. Крупные частицы предварительно отделяются в корпусе фильтра при помощи изменения направления обтекания. С помощью водяной циркулирующей жидкости с регулированием водородного показателя рН дымовые газы адиабатически охлаждаются до предельной температуры охлаждения 80°С. Для предотвращения слишком большой концентрации в циркулирующей жидкости таких продуктов реакции, как №С1, NaF, и др., определенное ее коли-
чество отбирается в накопительную емкость, подпитываемую водой, и впрыскивается перед сухим фильтром в трубопровод дымовых газов для их охлаждения. Это позволяет использовать установку очистки дымовых газов без образования сточных вод.
Для удаление отходов и очистки воздуха на деревообрабатывающих и мебельных предприятиях широко используются рециркуляционные установки УВП-СЦ производства ОАО «КОНСАР». Конструктивно установки СЦ представляет собой блок рукавных фильтров и бункер накопитель отходов, выполненных в едином теплоизолированном корпусе (рис.1). Используемая компоновка позволяет до минимума сократить занимаемую площадь, снизить материалоёмкость, при этом максимально увеличив фильтрующую поверхность и объём бункера-накопителя отходов. На дне бункера накопителя расположена
система выгрузки отходов. Для удаления с поверхности рукавных фильтров накапливающейся «шубы» из пыли и поддержания фильтров в рабочем состоянии в установке предусмотрена автоматическая система регенерации путем встряхивания. Для обнаружения и ликвидации возможного возгорания отходов в установке в блоке фильтров и бункере -накопителе установлены термо датчики и штуцера для подачи воды.
При возгорании происходит автоматическая блокировка (обесточивание) всех рабочих элементов системы и осуществляется подача воды в блок фильтров и бункер-накопитель.
В настоящее время, когда безотходная технология находится в периоде становления и полностью безотходных предприятий еще нет, основной задачей газоочистки служит доведение содержания токсичных примесей в газовых примесях до предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных санитарными нормами.
Список использованной литературы:
1. Гонопольский А.М. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Инженерная защита окружающих территорий мегаполиса. М.: МГУИЭ, 2004. 368 с.
2. Вальдберг А.Ю., Николайкина Н.Е. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. М.: МГУИЭ, 2004. 180 с.
ВЕНТИЛЯТОР
ОТРАБОТАННЫЙ
Рис. 1. Схема рециркуляционной установки
