Замкнутые газооборотные циклы

В отличие от воды газ как носитель вредных примесей трудно «собрать» воедино, например, со всего предприя­тия, очистить и снова запустить в процесс. Газообразные выбросы (дымовые газы котлов и печей) частично очища­ют и направляют в дымовые трубы, которые чем выше, тем лучше рассеивают вредные вещества. К тому же воз­дух не является таким ценным сырьем, как вода, и его повторное использование экологически менее эффек­тивно.

Технологические аппараты, использующие воздух, рабо­тают, как правило, под давлением (возникает опасность попадания загрязненного воздуха в атмосферу) или под разрежением (в этом случае возможны подсосы наружного воздуха, что иногда также бывает нежелательным).

Приведем несколько примеров создания газооборот­ных циклов. На горно-обогатительных комбинатах по производству асбеста (который, как известно, способствует развитию у человека раковых опухолей) вентиляционные выбросы собирают из различных точек цехов, направляют на глубокую очистку от пылевидного асбеста, при необ­ходимости разбавляют свежим воздухом и снова направ­ляют вентиляторами в цеха. Уловленный асбест использу­ют вторично.

В доменных печах часть газа с нижнего уровня печи (колошниковый газ) может подаваться в ее верхнюю часть, при этом его необходимо очищать от окиси углерода. На атомных электростанциях воздух в части помеще­ний разрежен во избежание попадания в атмосферу ра­дионуклидов. Воздух этих помещений подвергают очист­ке и рециркуляции.

В энергетических котлах, устанавливаемых на ТЭЦ, целесообразно обеспечить рециркуляцию дымовых газов из «хвоста» котла (из воздухонагревателей или экономай­зеров) в топку. Это способствует более эффективному сжиганию топлива, так как повышает температуру надду­ва в горелках. Между «хвостами» котлов и горелками ды­мовой газ целесообразно очищать от оксидов азота, что позволит снизить выброс его в атмосферу. В системах кондиционирования воздуха и пневмотранспорта воздух может быть использован многократно, так как он не всту­пает в химические реакции, однако его необходимо очи­щать от вредных взвешенных и газообразных веществ. При работе в замкнутых системах (под водой или в кос­мосе) без регенерации и повторного использования воз­духа обойтись нельзя; здесь его очистка проходит с уче­том гигиенических требований.

Организация замкнутых газообразных циклов — дело будущего, но уже сейчас ученым и инженерам необходимо решать сложные технические задачи для ее реализации, так как это одно из эффективных направлений защиты окружающей среды.

Замкнутые водооборотные циклы

Создание замкнутых водооборотных систем — важней­шее направление охраны гидросферы от загрязнения. Для рационального использования воды на предприятиях наи­более перспективными являются следующие мероприятия:

— внедрение безводных (или маловодных) технологи­ческих процессов;

— устранение протечек и потерь воды вследствие брызг в системе водоснабжения за счет совершенствования технологических- процессов и оборудования, а также за счет правильной организации производства;

— использование тепла химических реакций;

— использование вторичных материальных и энерге­тических ресурсов (регенерация кислот, щелочей, солей и т. п.);

— использование воды для очистки уходящих газов в тех случаях, когда из газов извлекают ценные вещества;

— внедрение местных систем обезвреживания стоков;

— создание замкнутых водооборотных циклов предпо­лагает сбор и использование не только очищенных сто­ков, но и ливневых вод.

Водооборотный цикл – это многократ­ное использование одной и той же воды при минимальном восполнении потерь (подпитке). На рис. 1 приведена простейшая схема оборотного водоснабжения. Из схемы видно, что насосная станция подает техническую воду на производство, затем она очищается и через насос­ную станцию вновь возвращается на производство. Пе­ред насосной станцией про­исходит восполнение потерь воды, которые, к сожале­нию, неизбежны, а из очист­ных сооружений ил (твер­дый осадок) удаляется либо на очистку, либо на захоро­нение. Расход свежей воды из источника на подпитку составляет 1,4 м³/т нефти; расход оборотной воды — 51 м³/т нефти.

Таким образом, оборотное водоснабжение позволяет снижать расход воды в десятки раз и создает возможность организации бессточного производства.

Рис. 1 - Схема оборотного водоснабжения

Лекция № 9