3.7. Методи очищення промислових газових викидів

Заходи запобігання забрудненню атмосфери передбачають здійснення очищення промислових викидів, розроблення безвідходних технологій, а також технологій із закритими циклами виробництва. Безвідходна технологія – це застосування знань, методів і засобів для забезпечення раціонального використання природних ресурсів, енергії та непорушення природної (екологічної) рівноваги. Закриті цикли виробництва – це такі технології, які передбачають забір певного обсягу повітря, води, використання його на технологічні потреби, очищення і повернення його знову на виробництво (без викидів у навколишнє середовище). Викиди виробництва з відкритими циклами необхідно піддавати старанному очищенню від механічних і хімічних включень.

З метою зменшення забруднення атмосферного повітря порохом та іншими шкідливими домішками на промислових підприємствах потрібно організувати ефективне очищення відхідних газових викидів. Усі методи очищення можна умовно розподілити на чотири групи: механічні, фізико-хімічні, хімічні, біологічні, які включають наступні процеси:

- механічні: сухе пороховловлювання; мокре пороховловлювання;

- фізико-хімічні: адсорбція; абсорбція;

- хімічні: хемосорбція; спалювання; термічне окислення (піроліз);каталітичне окислення, відновлення, розкладання.

- біологічні: біофільтри, біоскрубери.

3.7.1. Механічне очищення газових викидів

Велика кількість сучасних хіміко-технологічних процесів пов'язана з розмеленням, подрібненням, транспортуванням сипучих матеріалів. При цьому, безумовно, частина матеріалів переходить в аерозольний стан, утворюючи порох, який технологічними і вентиляційними повітряними потоками викидається в атмосферу. В залежності від розмірів частинок завислої фази проводять таку класифікацію аерозолю:

- дими 10 ^-9 - 10 ^-7 м

- тумани 10 ^-7 - 10 ^-5 м

- пилюки більше 10 ^-5 м

На сьогоднішній день відомо декілька сотень конструкцій апаратів для очищення газових викидів від пилу, проте всі вони є варіантами апаратурного оформлення, де використовується небагато основних принципів осадження або затримка завислої фази.

Природною рушійною силою процесу осадження є сила тяжіння та дифузія. Проте цих сил часто буває недостатньо для очищення газів. Тоді для вловлення пороху широко застосовують інерційні сили, які виникають при різкій зміні напряму порохового потоку, а також сили електричної взаємодії попередньо заряжених частинок до осаджувального електроду. Знаходить застосування в пороховловлювачах процес коагуляції, в результаті якого проходить агрегатування або злипання значної кількості частинок завислої фази з наступним осіданням.

У пороховловлювачах основний процес осадження часто супроводжується побічними небажаними процесами, а саме: осаджені частинки можуть захоплюватися газовим потоком і знову переходити у газову фазу, або утворені агрегати частинок налипають на стінках апарату і т.д. Для уникнення цих негативних процесів, застосовують спеціальні заходи – змочують осаджувальні поверхні, зменшують швидкість газу, збільшують електропровідність частинок і т. д.

Для тонкого очищення газів застосовують пористі перегородки. В цьому випадку застосовують інерційний, електричний або дифузійний механізм осадження частинок. Вибір механізму очищення залежить від розмірів завислих частин, швидкості газового потоку та інших факторів.