Уменьшение загрязнения атмосферы - Охрана окружающей среды

При выбросе вредных веществ в атмосферу наиболее эффективным мероприятием, уменьшающим загрязнение наружной воздушной среды, является очистка технологических и вентиляционных выбросов.

Для улавливания взвешенных частиц (твердых частиц) широко применяются различные инерционные пылеотделители. Наиболее распространенным из них является циклон (рис. 4).

1 - загрязненный поток; 2 - уловленная пыль

Рис. 4. Организация процесса очистки воздуха аэродинамическим способом посредством циклона

Очищаемая газопылевая смесь подводится к корпусу циклона тангенциально, поэтому частички пыли, вращаясь около внутренней поверхности корпуса, осаждаются и удаляются снизу, а очищенный газ (воздух) через расположенную в центре трубу уходит в атмосферу. Эффективность действия циклона, особенно на мелкодисперсных взвесях, невелика, поэтому применяют батарейные циклоны, представляющие собой группу одиночных циклонов, в которых очищаемая газопылевая смесь проходит последовательно из одного циклона в другой.

Распространенными аппаратами, устанавливаемыми на выбросах для улавливания пыли, являются матерчатые фильтры (рис. 5). В них пыль задерживается на ворсистом материале (лавсан, иглопробивной войлок) при прохождении через него газопылевого потока. Для удаления пыли ткань периодически встряхивается и иногда продувается воздухом.

1 - загрязненный поток; 2 - рукава из ворсистой ткани; 3 - очищенный поток

Рис. 5. Организация процесса очистки воздуха механическим способом посредством тканевого (матерчатого) фильтра

Более эффективными аппаратами для улавливания пыли являются различные электрические фильтры, устанавливаемые, например, в котельных тепловых электростанций для очистки дымовых газов от сажи, летучей золы-уноса. К коронирующим и осадительным электродам фильтров (рис. 6) подводят постоянный ток высокого напряжения.

    1 - загрязненный поток; 2 - осадительный (цилиндрический) электрод; 3 - коронирующий электрод; 4 - очищенный поток; 5 - удаляемая пыль; -U - электрический ток отрицательного заряда; +U - электрический ток положительного заряда

Рис. 6. Организация процесса очистки воздуха электромагнитным способом посредством электрического фильтра (схема дана для одного элемента цилиндрического фильтра)

Осадительные электроды присоединяются к положительному полюсу выпрямителей и заземляют, а коронирующие изолируют от земли и присоединяют к отрицательному полюсу. Очищаемый поток газов проходит через пространство между электродами: основная масса взвешенных частиц, заряжающихся под действием коронного разряда (внешне проявляющегося голубоватым свечением вокруг провода и негромким потрескиванием), оседает на осадительных электродах. Она удаляется в бункер встряхиванием, жидкая фаза загрязнений стекает.

Коэффициент очистки (отношение количества пыли в единице объема газа после и до фильтра) бывает более 99 %.

Для очистки технологических и вентиляционных выбросов от газообразных загрязняющих веществ применяются адсорберы и абсорберы. В адсорберах очищаемый поток пронизывает слой адсорбента, состоящего из зернистого вещества о развитой поверхностью, например, активированного угля, силикагеля, окиси алюминия, пиролюзита и т. п. При этом вредные газы и пары связываются адсорбентом и впоследствии могут быть выделены из него. Имеются адсорберы с неподвижным слоем адсорбента (рис. 7), который меняется (обновляется) после насыщения улавливаемым веществом, а также адсорберы непрерывного действия, в которых адсорбент медленно перемещается и одновременно очищает проходящий через него поток.

1 - сетка; 2 - адсорбент; 3 - очищенный поток; 4 - загрязненный поток

Рис.7. Организация процесса очистки воздуха физико-химическим способом посредством адсорбера

Применяются также адсорберы с "кипящим" (псевдоожиженным) слоем, в которых очищаемый поток подается снизу вверх с большой скоростью и поддерживает слой адсорбента во взвешенном состоянии. Поверхность соприкосновения очищаемого потока с поверхностью адсорбента больше, но одновременно может произойти истирание адсорбента и запыление очищаемого потока, поэтому за адсорбером в ряде случаев приходится устанавливать пылевой фильтр.

В абсорберах (рис. 8) для очистки применяют, как правило, жидкие вещества, например воду или растворы солей (абсорбенты), поглощающие вредные газы и пары. При этом некоторые вредные вещества растворяются абсорбентом, а другие вступают с ним в реакцию. Конструкции абсорберов весьма разнообразны. В качестве абсорберов могут применяться распылительные камеры кондиционеров, в которых вместо воды разбрызгивается поглощающий примеси раствор, а также уже упоминавшиеся барботеры, ротоклоны, пенные аппараты, очистители Вентури и другое оборудование. Из адсорберов и особенно абсорберов необходимо удалять отработавший сорбент, так как он создает так называемое вторичное загрязнение, в частности, водоемов. Лучше всего использовать его в других видах производств.

1 - абсорбент; 2 - очищенный поток; 3 - насадка; 4 - сетка; 5 - загрязненный поток; 6 - выброс в канализацию

Рис. 8. Организация процесса очистки воздуха физико-химическим способом посредством абсорбера

Распространенным способом очистки газов и органических соединений от газообразных вредных веществ, в том числе обладающих запахами, является дожигание. Это возможно в тех случаях, когда вредные вещества способны к окислению. Если концентрация примесей в газах постоянна и превышает пределы воспламенения, применяют наиболее простое устройство - дожигающие газовые горелки. При низких концентрациях вредных веществ, близких к пределу воспламенения, используют каталитическое окисление. В присутствии катализатора (металла или его соединений, например платины) происходит экзотермическое окисление органических соединений при температурах значительно ниже предела воспламенения. Каталитическое окисление - поверхностное, поэтому для него требуется тонкий слой катализатора, имеющего максимальную площадь поверхности соприкосновения с газовым потоком. Такая поверхность достигается при нанесении катализатора на тригер (шары или кольца).

Похожие статьи




Уменьшение загрязнения атмосферы - Охрана окружающей среды

Предыдущая | Следующая