Средства защиты окружающей среды от вредных факторов (экобиозащитная техника) - Обеспечение безопасности и экологичности технических систем

Производственный безопасность опасный

Вредные факторы технических систем, технологических и производственных процессов различных объектов экономики неблагоприятно влияют не только на работающих, но и на окружающую среду современных городов. Активной формой защиты окружающей среды населенных мест от вредного воздействия промышленных предприятий является переход к малоотходным и безотходным технологиям, а в условиях сельскохозяйственного производства - к биологическим методам борьбы с сорняками и вредителями.

Вместе с тем в качестве дополнительных и достаточно эффективных средств защиты в настоящее время широко применяются как различное очистное оборудование (аппараты и системы очистки пылевых и газовых выбросов, сточных вод и др.), так и специальные технические устройства по уменьшению интенсивности различных энергетических воздействий техногенного происхождения.

Очистка газопылевых выбросов

Основной физической характеристикой примесей атмосферы является концентрация - масса (мг) вещества в единице объема (м3) воздуха при нормальных условиях. Концентрация примесей (мг/м3) определяет физическое, химическое и другие воздействия веществ на окружающую среду и человека и служит основным параметром при нормировании содержания примесей в атмосфере.

Процесс Очистки газов От твердых и капельных примесей в различных аппаратах характеризуется несколькими параметрами, в частности общей эффективностью очистки:

F = (сВх - сВых) / сВх,

Где сВх и сВых - массовые концентрации примесей в газе соответственно до и после пылеуловителя;

F - эффективность очистки.

Если очистка ведется в системе последовательно соединенных аппаратов, то общая эффективность очистки:

F = 1 - (1 - f1) (1 - f2) (1 - f3)...... (1 - fN),

Где f1 F2,..., fП - эффективность очистки 1, 2 и n-го аппаратов.

В ряде случаев используют понятие фракционной эффективности очистки:

FI = = (сВхi - сВыхi) / сВхi,

Где сВхi и сВыхi - массовые концентрации i-й фракции загрязнителя до и после пылеуловителя.

Для оценки эффективности процесса очистки также используют коэффициент проскока (К) частиц через пылеуловитель:

K = сВых / сВх

Коэффициент проскока и эффективность очистки связаны соотношением

К = 1 - f.

При сравнительной оценке задерживающей способности пылеуловителей различных типов, кроме общей и фракционной эффективности очистки, используют понятие медианной d50 тонкости очистки. Она определяется размерами частиц, для которых эффективность осаждения в пылеуловителе составляет 0,50.

Классификация пылеулавливающего оборудования Основана на принципиальных особенностях механизма отделения твердых частиц от газовой фазы. Пылеулавливающее оборудование разнообразно и может быть разделено на 4 типа (рис. 1).

Простыми и широко распространенными являются аппараты сухой очистки воздуха и газов от крупной неслипающейся пыли. К их числу относятся разнообразные по конструкции циклоны, принцип действия которых основан на использовании центробежной силы, воздействующей на частицы пыли во вращающемся потоке воздуха (рис. 4.2).

Газы, подвергаемые очистке, вводятся через патрубок по касательной к внутренней поверхности корпуса. За счет тангенциального подвода происходит закрутка газопылевого потока. Частицы пыли отбрасываются к стенке корпуса и по ней ссыпаются в бункер. Газ, освободившись от пыли, поворачивает на 180° и выходит из циклона через трубу.

Циклон рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед фильтрами или электрофильтрами.

Для разделения газового потока на очищенный и обогащенный пылью газ используют жалюзийные пылеотделители (рис. 3).

На жалюзийной решетке поток газа, подаваемого на очистку, с расходом Q разделяется на два потока: очищенный с расходом Q1 = (0,8... 0,9) * Q и обогащенный пылью Q2 = (0,1... 0,2) * Q.

Классификация пылеулавливающего оборудования

Пылеулавливающее оборудование

Аппараты

Сухой очистки

Аппараты мокрой очистки

Аппараты фильтрационной очистки

Аппараты электрофильтрационной очистки

Циклоны

Полые скрубберы

Волокнистые фильтры

Сухие электрорфильтры

Пылеосадительные камеры

Скрубберы Вентури

Мокрые фильтры - туманоуловители

Мокрые электрофильтры

Жалюзийные пулеуловители

Насадочные скрубберы

Воздушные фильтры

Однозонные

Ротационные пылеуловители

Барботажные и пенные скрубберы

Тканевые фильтры

Двухзонные

Дымосоы и золоуловители

Ударноинерционные аппараты

Зернистые фильтры

Горизонтальные

Центробежные скрубберы

Вертикальные

Скоростные скрубберы.

Пластинчатые

Трубчатые

Однопольные

Многопольные

Отделение частиц пыли от основного газового потока на жалюзийной решетке происходит под действием инерционных сил, которые заставляют частицы пыли двигаться вдоль жалюзийной решетки, а также за счет отражения частиц от поверхности решетки при соударении. Очищенный от пыли поток воздуха проходит через отверстия жалюзийной решетки. Обогащенный пылью газовый поток направляется в циклон, где очищается от пыли, и подводится в очищенный поток газа за жалюзийной решеткой.

Жалюзийные пылеотделители отличаются простотой конструкции. Они применяются для очистки дымовых газов от крупнодисперсной пыли при температуре до 450-600°С.

Ротационные пылеуловители предназначены для очистки воздуха от частиц размером более 5 мкм и относятся к аппаратам центробежного действия, которые одновременно с перемещением воздуха очищают его от пыли. Принципиальная конструкция простейшего ротационного пылеотделителя представлена на рис. 4.4. Вентиляторное колесо обеспечивает подачу содержащего пыль воздуха или газа, причем частицы пыли, обладающие большей массой, под действием центробежных сил отбрасываются к стенке спиралеобразного кожуха и движутся вдоль нее в направлении пылеприемного отверстия, через которое они отводятся в пылевой бункер, а очищенный газ поступает в отводящий патрубок. Аппараты ротационного типа отличаются компактной конструкцией, так как вентилятор и пылеуловитель совмещены в одном корпусе и обеспечивают достаточно высокую эффективность очистки воздуха или газа, содержащих сравнительно крупные частицы пыли размером более 20-40 мкм.

Аппараты мокрой очистки газов, или скрубберы, широко распространены, так как отличаются высокой эффективностью очистки от частиц мелкодисперсной пыли размером более 0,3-1,0 мкм, а также возможностью очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов. Принцип действия основан на осаждении частиц пыли на поверхности капель или пленки жидкости, в качестве которой используется либо вода (при очистке от пыли), либо химический раствор (при улавливании одновременно с пылью вредных газообразных компонентов).

Комплексная очистка газов - это достоинство аппаратов мокрой очистки - полых форсуночных скрубберов (рис. 4.5).

Простыми по конструкции являются полые или форсуночные скрубберы, в которых запыленный газовый поток по патрубку направляется на зеркало жидкости, на котором осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Затем запыленный газ, равномерно распределенный по сечению корпуса, поднимается навстречу потоку капель жидкости, подаваемой в скруббер через форсуночные пояса, которые образуют несколько завес из распыленной на капли орошающей жидкости. Аппараты этого типа работают по принципу противотока.

Очищаемый газ движется навстречу распыляемой жидкости. Эффективность очистки, достигаемая в форсуночных скрубберах, невысока и составляет 0,6-0,7 для частиц размером более 10 мкм. Одновременно с очисткой газ, проходящий через полый форсуночный скруббер, охлаждается и увлажняется до состояния насыщения.

Наряду с полыми скрубберами широко используются наса-дочные скрубберы, представляющие собой колонны, заполненные специальными насадками в виде колец или шариков, изготовленных из пластмассовых или керамических элементов, или крупный шлак и щебень. Насадка может распределяться в виде отдельных регулярных слоев или беспорядочно.

За счет насадки скруббер обладает хорошо развитой поверхностью контакта между газом и орошающей жидкостью, пленка которой образуется на элементах насадки и постоянно разрушается, перетекая с одного элемента насадки на другой.

Насадочные скрубберы используются в основном для предварительного охлаждения газа, улавливания тумана или хорошо растворимой пыли, например сульфата натрия, присутствующего в дымовых газах содорегенерационных котлоагрегатов.

Похожие статьи




Средства защиты окружающей среды от вредных факторов (экобиозащитная техника) - Обеспечение безопасности и экологичности технических систем

Предыдущая | Следующая