Частина іі технологія захисту атмосфери від аерозольних пилових викидів

Розділ 5. МЕТОДИ ЗАХИСТУ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ВІД ШКІДЛИВИХ ВИКИДІВ

Розділ 6. МЕТОДИ І СИСТЕМИ ОЧИЩЕННЯ ПОВІТРЯ ВІД АЕРОЗОЛІВ

Розділ 7. МЕХАНІЧНЕ ПИЛОВЛОВЛЮВАННЯ

Розділ 8. ФІЛЬТРУВАННЯ АЕРОЗОЛІВ

Розділ 9. МОКРЕ ПИЛОВЛОВЛЮВАННЯ

Розділ 10. ЕЛЕКТРИЧНЕ ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ

Розділ 11. ВДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСІВ І АПАРАТІВ ДЛЯ ПИЛООЧИСТКИ

Розділ 5 Методи захисту атмосферного повітря від шкідливих викидів

Матеріал, наведений у першій частині посібника, свідчить, що промислове виробництво і інші види господарської діяльності людини супроводжуються виділенням в повітря приміщень і в атмосферне повітря різних речовин, що забруднюють повітряне середовище. Багато технологічних процесів на підприємствах металургійної, хімічної, нафтохімічної промисловості, у ряді цехів машинобудівних заводів, на багатьох інших виробництвах супроводжуються надходженням шкідливих газів і пари в атмосферне повітря. Активним забруднювачем атмосферного повітря є транспорт, в першу чергу, автомобільний.

Для того, щоб уникнути важких наслідків забруднення атмосфери і підтримувати якість повітря на рівні, відповідному санітарним вимогам, викиди в атмосферу повинні очищатися від аерозольних забруднень, шкідливих газів і пари. Викиди шкідливих речовин в атмосферу можна значно зменшити завдяки здійсненню технологічних заходів.

В міру розвитку техніки і вдосконалення технологічних процесів з’являються нові види речовин, що викидаються в атмосферу. В той же час відбувається модернізація існуючих і розробка нових видів технологічного обладнання. Запроваджуються безвідходні технології, при яких виключаються викиди в атмосферу, з’являються нові методи очищення повітря від шкідливих газів і пари, розробляється і застосовується нове технологічне обладнання, до складу якого входять вбудовані агрегати для видалення і знешкодження шкідливих речовин.

Всі відомі методи і засоби захисту атмосфери від хімічних домішок можна об’єднати в три групи.

До першої групи входять заходи, направлені на зниження потужності викидів, тобто зменшення кількості речовини, що викидається, за одиницю часу. До другої групи входять заходи, направлені на захист атмосфери шляхом обробки і нейтралізації шкідливих викидів спеціальними системами очищення. До третьої групи входять заходи щодо нормування викидів як на окремих підприємствах і пристроях, так і в регіоні в цілому.

Для зниження потужності викидів хімічних домішок в атмосферу найширше використовують:

• заміну менш екологічних видів палива екологічними;

• спалювання палива за спеціальною технологією;

• створення замкнутих виробничих циклів.

У першому випадку застосовують паливо з нижчим балом забруднення атмосфери. При спалюванні різних палив такі показники, як зольність, кількість діоксиду сірки і оксидів азоту у викидах, можуть сильно відзрізнятися між собою, тому введений сумарний показник забруднення атмосфери в балах, який відображає ступінь шкідливої дії на людину. Так, для сланців він рівний 3,16, вугілля – 2,02, природного газу – 0,04.

С палювання палива за особливою технологією (рис. 5.1) здійснюється або в киплячому шарі, або попередньою їх газифікацією.

Рис. 5.1. Схема теплової електростанції з використанням допалювання топкових газів і вприскуванням сорбенту:

1 − парова турбіна; 2 − пальник; 3 − бойлер; 4 – електроосаджувач; 5 – генератор

Для зменшення потужності викиду сірки тверде, порошкоподібне або рідке паливо спалюють в киплячому шарі, який формується з твердих частинок золи, піску або інших речовин (інертних або реакційно-здатних). Тверді частинки вдуваються в гази, що проходять, де вони завихрюються, інтенсивно перемішуються і утворюють примусово рівноважний потік, який в цілому володіє властивостями рідини.

Попередній газифікації піддаються вугілля і нафтові палива, проте на практиці найчастіше застосовують газифікацію вугілля. Оскільки в енергетичних установках газ, що надходить і виходить, може бути ефективно очищений, то концентрації діоксиду сірки і твердих частинок в їх викидах будуть мінімальними.

Одним з перспективних способів захисту атмосфери від хімічних домішок є впровадження замкнутих виробничих процесів, які зводять до мінімуму відходи, що викидаються в атмосферу, повторно використовуючи і споживаючи їх, тобто перетворюючи їх на нові продукти.

Заходи, які направлені на захист атмосфери шляхом обробки і нейтралізації шкідливих викидів спеціальними системами очищення, передбачають очистку газів джерела викиду. Промислова очистка газів від зважених у них твердих або рідких частинок проводиться для зменшення забруднення повітря, вловлення із газу цінних продуктів чи видалення з нього шкідливих домішок, які негативно впливають на послідуючу обробку газу, а також руйнують апаратуру.

За агрегатним станом забруднювачі повітря поділяються на пил, тумани і газопароподібні домішки. Тому, як правило, системи очищення повітря, залежно від вмісту у ньому шкідливих речовин, поділяють на три групи: системи і методи очищення викидів від пилу, туманів, газопароподібних домішок (рис. 5.2).

При підвищеному вмісті пилу в повітрі використовують пиловловлювачі і електрофільтри. Фільтри застосовують для тонкого очищення повітря з концентрацією домішок менше 100 мг/м³.

Для очищення повітря від туманів (наприклад, кислот, лугів, масел і ін. рідин) використовують системи фільтрів, які називать тум ановловлювачами.

Рис. 5.2. Системи і методи очищення шкідливих викидів

Засоби захисту повітря від газопароподібних домішок залежать від вибраного методу очищення. За характером протікання фізико-хімічних процесів виділяють метод абсорбції (промивка викидів розчинниками домішки), хемосорбції (промивка викидів розчинами реагентів, що зв’язують домішки хімічно), адсорбції (поглинання газоподібних домішок за рахунок каталізаторів) і термічної нейтралізації.