
- •«Системы защиты среды обитания»
- •Классификация и основы применения экобиозащитной техники.
- •Загрязнение окружающей среды. Нежелательные последствия загрязнения окружающей среды. Понятие об эффекте суммации. Триггерность. Синергизм. Устойчивость. Ксенность.
- •Классификация загрязнений окружающей среды. Опасные и вредные факторы среды обитания. Виды экологических нормативов.
- •Стратегия и тактика защиты окружающей среды. Безотходное и малоотходное производство.
- •Основные источники и характеристики загрязнений атмосферы. Загрязнения от природных процессов. Загрязнения антропогенного происхождения.
- •Нормирование атмосферных загрязнений. Классификация источников выделений и выбросов вредных веществ в атмосферу.
- •Стратегия и тактика защиты атмосферы.
- •Классификация пылеулавливающих аппаратов. Очистка газов от взвешенных частиц.
- •Классификация пыли по дисперсности. Характеристика пыли (плотность, кажущаяся и истинная, слипаемость, смачиваемость).
- •Оценка эффективности работы газоочистного аппарата.
- •Движение частиц пыли в неподвижной среде. Движение частиц пыли в прямолинейном потоке газа.
- •Движение частиц пыли в прямолинейном потоке газа
- •Сухие механические газоочистные аппараты (пылеуловители).
- •Пылеосадительные камеры.
- •Инерционные пылеуловители. Радиальные пылеуловители (пылевые мешки).
- •Жалюзийные пылеуловители.
- •Циклоны. Определение гидравлического сопротивления и размера циклона.
- •Батарейные циклоны (мультициклоны).
- •18. Фильтры
- •19. Электрофильтры
- •20. Вихревые пылеуловители (вихревой пылеуловитель впу и вихревой пылеуловитель со встречными закрученными потоками вэп). Вихревой пылеуловитель «Вихрь»
- •21. Ротационные пылеуловители. Вентиляторные пылеуловители
- •22. Мокрая очистка газов. Аппараты для мокрой очистки газов. Достоинства и недостатки
- •23. Пылеулавливающие аппараты с промывкой газа жидкостью
- •24. Форсуночные скрубберы. Устройство и работа
- •25. Процессы тепло- и массообмена в скруббере
- •26. Скрубберы Вентури. Устройство и работа
- •27. Жидкопленочные пылеулавливающие аппараты
- •28. Барботажные пылеуловители. Пылеуловитель пвм
- •29. Пенные пылеулавливающие аппараты
- •30. Обеспыливание воздуха в промышленности
- •31. Сравнение типов различных пылеуловителей
- •32. Абсорбционное оборудование. Выбор абсорбера для очистки газов
- •33. Классификация абсорберов
- •34. Распыливающие (безнасадочные) аппараты. Достоинства и недостатки распыливающих аппаратов
- •Насадочные абсорберы: принцип работы насадочных абсорберов. Перераспределение жидкости между слоями.
- •Насадочные абсорберы. Гидродинамические режимы в насадочных абсорберах. Выбор насадки.
- •Выбор насадки
- •Аппараты физико-химической очистки газа. Абсорбция. Десорбция. Хемосорбция. Физико-химическая сущность процессов.
- •Факторы, воздействующие на скорость абсорбции.
- •Абсорбенты, применяемые для очистки газов.
- •Требования, предъявляемые к абсорбентам.
- •Пленочные абсорберы.
- •Тарельчатые абсорберы. Тарельчатые колонны со сливными устройствами.
- •Гидродинамические режимы работы тарелок.
- •Колонны с тарелками без сливных устройств. Типы провальных тарелок и гидродинамическое режимы работы провальных тарелок.
- •Адсорбционная очистка газа. Адсорбция. Физико-химическая сущность процесса.
- •Характеристика адсорбентов и их виды.
- •Десорбция.
- •Устройство адсорберов адсорбционных установок. Адсорберы с неподвижным слоем поглотителя.
- •Устройство адсорберов адсорбционных установок. Адсорберы с движущимся зернистым адсорбентом.
- •Устройство адсорберов адсорбционных установок. Адсорберы с кипящим (пседоожиженным) слоем адсорбента.
- •Системы очистки от основных паро- и газообразных выбросов. Туманоуловители.
- •Стратегия и тактика защиты гидросферы.
- •Виды и классификация загрязнителей. Классификация сточных вод.
- •Задачи и направления защиты гидросферы.
- •Процессы и аппараты для механической очистки сточных вод. Усреднители.
- •Процессы и аппараты для механической очистки сточных вод. Решетки.
- •58. Сооружения и аппараты для осаждения примесей из сточных вод. Песколовки (горизонтальные, тангенциальные, аэрируемые).
- •59. Сооружения и аппараты для осаждения примесей из сточных вод. Отстойники (горизонтальные, радиальные, вертикальные, тонкослойные, двухъярусные отстойники, отстойники-осветлители).
- •60. Очистка от всплывающих примесей. Нефтеловушки (горизонтальные, многоярусные (тонкослойные), радиальные).
- •61. Гидроциклоны. Напорные и открытые. Факторы, влияющие на эффективность очистки в гидроциклонах.
- •62. Очистка от всплывающих примесей. Фильтрационные установки.
- •63. Очистка от всплывающих примесей. Сетчатые фильтры.
- •65. Очистка от всплывающих примесей. Напорные фильтры.
- •66. Очистка от всплывающих примесей. Многослойные фильтры.
- •67. Очистка от всплывающих примесей. Фильтры «Полимер».
- •68. Введение в мембранные процессы. Определение мембраны.
- •69. Мембранные процессы. Микрофильтрация.
- •70. Способы обеззараживания воды.
- •71 Ультрафильтрация. Обратный осмос. Пьезодиализ. Диализ. Осмос. Электродиализ.
- •72. Проблемы акустического загрязнения окружающей среды
- •73. Источники шума и вибраций в жилых и общественных зданиях. Распространение шума.
- •75. Принципы и методы защиты от шума жилых зданий, территорий застройки. Шумозащитные земные насаждения.
- •Защита от радиоактивного загрязнения биосферы. Методы и системы защиты.
- •Флотация. Флотационные установки.
- •78.Установка электрохимической очистки сточных вод. Электрофильтры.
- •Электрофлотационные установки
- •Установки электрокоагуляции.
- •81.Биологическая очистка сточных вод. Поля фильтрации и орошения. Описание процесса биологической очистки
- •Электроизвлечение металлов. Конструкции электродов.
- •83. Аэробное сбраживание. Аэротенки
- •84. Анаэробное сбраживание. Метантенки.
- •85. Биофильтры.
- •86. Активный ил. Возраст ила. Вспухание.
- •87Методы обработки осадков сточных вод.Основные процессы, применяемые для обработки осадков производственных сточных вод.
- •88Уплотнение осадков. Флотационное уплотнение осадков.
- •89Анаэробное (метановое) сбраживание осадков.
- •Аэробная стабилизация осадков.
- •Кондиционирование осадков.Реагентная и тепловая обработка.
- •Жидкофазное окисление (метод Циммермана) осадков и отходов.Схема установки жидкофазного окисления.
- •Замораживание и оттаивание.
- •Обезвоживание осадков. Сушка осадков на иловых площадках. Фильтрование.Ленточный вакуум-фильтр.
- •Обезвоживание осадков. Фильтрование. Барабанный вакуум-фильтр.
- •Обезвоживание осадков. Фильтрование. Фильтр – пресс фпакм.
- •Т ермическая сушка осадков.
- •98. Метод гетерогенного катализа для обезвреживания отходов.Схемы термокаталитических реакторов.
- •99. Пиролиз отходов. Схема реактора для сухого пиролиза.
- •100. Плазменный метод. Схема плазменного аппарата.
- •101. Огневой метод ликвидации отходов.
- •102. Аппараты огневого обезвреживания и переработки отходов. Слоевые топки.
- •103. Барабанные вращающиеся печи.
- •104. Многоподовые печи для сжигания осадков
- •105. Камерные печи.
- •106. Реакторы с псевдоожиженным слоем для сжигания осадков.
- •107. Радиационные отходы. Их классификация.
- •108. Захоронение радиоактивных отходов в подземных хранилищах и могильнках.
- •109. Сооружение хранилищ радиоактивных отходов.
- •110. Переработка и утилизация твердых бытовых отходов. Норма накопления. Морфологический, фракционный и химический состав тбо.
- •112. Компостирование и брикетирование твердых бытовых отходов.
- •113. Мусоросжигание. Рисайклинг.
- •114. Захоронение тбо. Свалки. Полигоны.
- •115. Основные требования при проектировании полигона.
Системы очистки от основных паро- и газообразных выбросов. Туманоуловители.
Туманоулавливание – процесс выделения из туманов (газовых потоков со взвешенными в них жидкими частицами) капель размером менее 10 мкм. Туманоуловители предназначены для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры. Принцип их действия основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим отеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя. Осаждение капель жидкости происходит под действием броуновской диффузии или инерционного механизма отделения частил загрязнителя от газовой фазы на фильтроэлементах в зависимости от скорости фильтрации Wф.
В туманоуловителях широко применяются волокнистые самоочищающиеся фильтры, снаряжаемые слоями из стеклянных, синтетических и металлических волокон, а также пакеты вязаных металлических или синтетических сеток.
Отличительной особенностью волокнистых фильтров-туманоуловителей является коалесценция уловленных жидких частиц при контакте с поверхностью волокон и образование на них пленки жидкости, удаляющейся из слоя по мере накопления в виде струек или крупных капель, перемещающихся внутри слоя и с его тыльной стороны под действием силы тяжести, увлечения газовым потоком и капиллярных сил. При этом обычно не требуется никаких механических воздействий на фильтрующие слои, т.е. фильтры работают с постоянным сопротивлением в стационарном режиме саморегенерации (самоочищения).
Недостатком волокнистых фильтров является возможность их забивания при наличии в тумане значительного количества твердых частиц и при образовании нерастворимых солевых отложений (СаСО3, CaSO4, CaSO3, CaF, и др.) в процессе взаимодействия солей жесткости воды с газами (СО,, SO,, HF и др.).
Чем больше плотность упаковки слоя и меньше диаметр волокон, тем большее количество жидкости удерживается в слое и тем значительнее изменения его структуры по сравнению с сухим фильтром. Образование многочисленных пузырьков в глубине тонковолокнистого слоя и их разрыв приводят к образованию мелких капель, уносимых газовым потоком. В результате сопротивление возрастает, эффективность очистки падает, и только снижение насыщенности жидкостью слоя может привести к уменьшению выходной концентрации.
Волокнистые фильтры-туманоуловители подразделяются на::
Низкоскоростные (и < 0,2 м/с), снаряжаемые волокнами диаметром 5—20 мкм и предназначенные для улавливания субмикронных частиц за счет броуновской диффузии и эффекта зацепления; эффективность их увеличивается с уменьшением скорости фильтрации, размера частиц и диаметра волокон;
Высокоскоростные (и > 0,5 -+ 1,2 м/с) со слоем грубых волокон диаметром 20—100 мкм, служащие для выделения из газа частиц крупнее 1 мкм за счет механизма инерционного осаждения, эффективность которого возрастает с увеличением размера частиц и скорости фильтрации до определенной (критической) величины (обычно 1—2,5 м/с), при которой начинается вторичный брызгоунос уловленной жидкости из слоя в виде крупных капель.
Многоступенчатые, состоящие из 2—3-х фильтров второго и первого типов, в которых первая ступень работает при скоростях выше критической и является укрупнителем улавливаемых капель или служит разгрузителем при высоких входных концентрациях тумана.
Низкоскоростные
фильтры. Для
снаряжения низкоскоростных фильтров
оптимальной является смесь волокон с
определенным соотношением грубых и
тонких. Грубые упругие волокна
обеспечивают равномерное объемное
распределение более тонких, увеличивают
скорость вывода жидкости из слоя,
придают последнему механическую
прочность и стабильность, обеспечивая
возможность работы более тонким
волокнам по всей глубине слоя..
Рис. 3 Цилиндрический фильтрующий элемент:
1 — опорная трубчатая перегородка; 2 — уплотняющий патрубок-фланец; 3 — шпилька; 4 — прокладка; 5 — сетки; 6 — стекловолокнистый слой; 7 — дно; 8 — трубка гидрозатвора; 9 — стакан
Одна из возможных конструкций низкоскоростного фильтрующего элемента приведена. Элемент состоит из двух соосно расположенных цилиндрических сеток из проволоки диаметром 3,2 мм, приваренных к дну и входному патрубку-фланцу. Пространство между сетками заполнено волокном, дно элемента оборудовано трубкой, погруженной в стакан-гидрозатвор, из которого уловленная жидкость перетекает в корпус аппарата
Жидкость, осевшая на
фильтроэлементе, стекает на нижний
фланец 7 и через трубку гидрозатвора 8
и сливается из фильтра.
Рис. 4. Размещение фильтрующих элементов в абсорбционной сернокислотной башне:
1 — элементы; 2 — опорная решетка; 3 — корпус; 4 — монтажный люк; 5 — уловленная кислота
Высокоскоростные туманоуловители. С повышением скорости фильтрации размеры волокнистых фильтров-туманоуловителей уменьшаются, снижается и стоимость аппаратов. При этом определяющим механизмом осаждения частиц становится инерционный, эффективность проявления которого, резко растет с увеличением скорости фильтрации. Значительно уменьшить брызгоунос можно применением брызгоуловителей в конструкции туманоуловителя. Для улавливания жидких частиц размером более 5 мкм применяют брызгоуловители из пакетов сеток, где захват частиц жидкости происходит за счет эффектов касания и инерционных сил. Скорость фильтрации в брызгоуловителях не должна превышать 6 м/с. В высокоскоростных фильтрах используются полипропиленовые войлоки из волокон диаметром 75 мкм. При скорости фильтрации 1,5 — 1,7 м/с сопротивление составляет 500 Па, эффективность очистки по частицам более 3 мкм близка к 100 %.
Сеточные туманобрызгоуловители
Для очистки грубодисперсных туманов и улавливания брызг применяются каплеуловители, состоящие из пакетов вязаных металлических сеток, которые при высокой нагрузке по улавливаемой жидкости и большой скорости потока устойчиво сохраняют форму и размеры ячеек. Сетки трикотажного переплетения изготавливаются из проволок диаметром 0,2—0,3 мм, материалом для них служат легированные стали (мягкие сорта), монель-металл, сплавы на основе титана или других коррозионно-стойких металлов, а также фторопластовое и полипропиленовое моноволокно (леска). Размеры ячеек составляют от 5 до 13 мм.
Р
ис.
5 Сеточный сепаратор для аппаратов
большого диаметра:
1 – опорное кольцо из уголка 75 х 75 мм;
2 – дополнительная опора; 3 – фильтровальный материал
Осажденные на проволоке капли в виде пленки перемещаются к точкам перекрещивания проволок, где образуются крупные капли, способные под действием силы тяжести преодолеть силы поверхностного натяжения и аэродинамического сопротивления восходящего потока и упасть на нижние слои сеток навстречу потоку газов (пара). Подобная картина наблюдается до определенных значений нагрузок по газам (пару) и жидкости. При некоторой скорости движения газов (пара) жидкость заполняет большую часть свободного объема слоя насадки и часть ее захватывается проходящими газами, т.е. возникает вторичный унос. Максимально допустимой считается нагрузка, при которой не наблюдается вторичного уноса жидкости; этой нагрузке соответствует максимальная эффективность сепарации. Снижение эффективности каплеуловителей может быть вызвано высокой дисперсностью капель или плохой герметизацией пакетов в местах, прилегающих к стенкам. При использовании более тонких проволок при изготовлении сеток, а также при более высоких плотностях их упаковки эффективность каплеуловителей снижается, так как тонкие проволочки плохо удерживают капли, а малые размеры промежутков между проволочками способствуют увеличению вторичного уноса жидкости в виде мелких капель. Широкое применение сеточных каплеуловителей позволяет повысить качество получаемых продуктов, увеличить производительность аппаратов или уменьшить их габариты при проектировании, уменьшить потери ценных продуктов и предотвратить загрязнение атмосферы.