Газообразные промышленные выбросы

В газообразных промышленных выбросах вредные примеси можно разделить на две группы:

а) взвешенные частицы (аэрозоли) твердых веществ - пыль, дым; или жидкостей - туман;

б) газообразные и парообразные вещества.

К аэрозолям относятся взвешенные твердые частицы неорганического и органического происхождения, а также взвешенные частицы жидкости (тумана).

Пыль – это дисперсная малоустойчивая система, содержащая больше крупных частиц, чем дымы и туманы со средним диаметром твердой фазы 5-50 мкм. Счетная концентрация (число частиц в 1 см3) мала по сравнению с дымами и туманами.

• Неорганическая пыль в промышленных газовых выбросах образуется при горных разработках, переработке руд, металлов, минеральных солей и удобрений, строительных материалов, карбидов и других неорганических веществ.

• Промышленная пыль органического происхождения, в частности угольная, древесная, торфяная, сланцевая, сажа и др.

Дымы образуются при сжигании топлива и его деструктивной переработке, а также в результате химических реакций, например при взаимодействии аммиака и хлороводорода, при окислении паров металлов в электрической дуге и т.д. Размеры частиц в дымах много меньше, чем в пыли и туманах, и составляют от 5 мкм до субмикронных размеров, т.е. менее 0,1 мкм. К дымам относятся аэродисперсные системы с малой скоростью осаждения под действием силы тяжести.

Туманы состоят из капелек жидкости со средним диаметром 0,3-0,5 мкм, образующихся при конденсации паров или распылении жидкости. В промышленных выхлопах туманы образуются главным образом из кислот.

При этом, пыль и сажа относятся к 3 классу опасности.

Таблица 20– Виды и особенности промышленной пыли

№	Вид	Особенности
1	Механическая пыль	образуется в результате измельчения продукта в ходе технологического процесса.
2	Возгоны	промышленная пыль, образующаяся в результате объемной конденсации паров веществ при охлаждении газа, пропускаемого через технологический аппарат, установку или агрегат.
3	Летучая зола	промышленная пыль в виде несгораемого остатка топлива, образующегося из его минеральных примесей при горении, содержащегося в дымовом газе во взвешенном состоянии.
4	Промышленная сажа	дисперсный углеродный продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов, состоящий из сферических частиц, образованы из слоев углеродных атомов, подобных слоям в графите. Эти слои состоят из шестиугольников, в вершинах которых находятся атомы углерода, но, в отличии от графита, слои в саже не плоские, а изогнутые, что обуславливает сферическую поверхность частиц.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием соединений кремния, кальция и углерода, а также оксидов металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Они содержатся в выбросах предприятий теплоэнергетики, черной и цветной металлургии, стройматериалов, а также автомобильного транспорта. Пыль, осаждающаяся в индустриальных районах, содержит до 20% оксида железа, 15% силикатов и 5% сажи, а также примеси различных металлов.

Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатываюшей промышленности, ТЭС.

Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250-300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тысяч м³ условного оксида углерода и более 150 тонн пыли. Среди аэрозолей антропогенного происхождения особую опасность для биосферы представляет свинец, концентрация которого изменяется от 0,000001 мг/м³ для незаселенных районов до 0,0001 мг/м³ для селитебных территорий. В городах концентрация свинца значительно выше – от 0,001 до 0,03 мг/м³.

Пылеулавливание производится методами сухой, мокрой, электрической очисткой с использованием различных механизмов:

1. гравитационное осаждение,

2. центробежные силы (распределение по скоростям),

3. инерционное осаждение (эффект касания-зацепления),

4. электрическое осаждение (ионизация газа).

Для пылеулавливания применяются различные пылеуловители: циклоны, мультициклоны, скрубберы, электро- и тканевые фильтры.