3. Методы очистки и обезвреживание газовых выбросов

Методы очистки газовых выбросов принимают в зависимости от физико-химических свойств загрязняющего вещества, его агрегатного состояния, концентрации в очищаемой среде и др.

При очистке выбросов от газовых загрязнений приходится решать одновременно ряд проблем, связанных с тем, что в выбросах, содержащих вредные пары и газы, находятся также аэрозоли - пыль, сажа; выбросы в ряде случаев нагреты до высоких температур, загрязнения, содержащиеся в них, многокомпонентны, и их необходимо подвергать различным методам очистки, расход выбросов по времени непостоянен, изменяется концентрация в них различных вредных веществ и т.д.

Судя по составам реальных отбросных газов и масштабам загрязнения окружающей среды, разрабатывать устройства пылеочистки без учета газообразных загрязнителей возможно только для вентиляционных выбросов механических цехов. Выбросы всех других производств требуют удаления и дисперсных, и газовых загрязнителей, причем иногда это можно сделать водном очистном устройстве.

Для обезвреживания выбросов по принципу удаления токсичных примесей наряду с физическими используют и химические процессы, посредством которых можно изменять в широких пределах физические свойства примесей (например, превращать исходные газообразные загрязнители в соединения с высокой температурой кипения) с целью облегчения их дальнейшего улавливания.

Для реализации второго принципа обезвреживания - превращения загрязнителей в безвредные вещества - необходимо сочетание химических и физических процессов. С этой целью чаще всего используют процессы термической деструкции и термического окисления. Они применимы для загрязнителей всех агрегатных состояний, но ограничены составом обрабатываемого вещества. Термической обработке с целью обезвреживания могут быть подвергнуты лишь вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода. В противном случае установки термообезвреживания переходят в разряд источников загрязнения атмосферы, и нередко крайне опасных.

Классификация средств обезвреживания газообразных загрязнителей заключается в разделении по применяемым процессам. В основном для газоочистки используют средства химической технологии. Поэтому классификация средств обезвреживания выбросов практически совпадает с классификацией процессов и аппаратов химической промышленности, вырабатывающих вредные выбросы как отходы основного производства.

С целью улавливания газообразных примесей применяют процессы конденсации, сорбции (абсорбции и адсорбции), хемосорбции, а превращают загрязнители в безвредные соединения посредством термохимических (термическая деструкция, термическое и термокаталитическое окисление) и химических процессов. Для очистки выбросов от газообразных загрязнителей чаще всего применяют способы абсорбции, адсорбции, каталитической очистки, термообезвреживания и конденсации газовых примесей.

4.1 Очистка отходящих газов от пыли

Для дальнейшего улавливания пыли возможно использование рукавных фильтров или электрофильтров.

Рукавные фильтры обеспечивают очистку пылегазовых смесей через цилиндрические длинные рукава из специальных фильтрованных тканей: при температуре очищаемых газов до 140°С – из лавсана, при температуре от 140 до 300°С –из стеклоткани. Запыленный газовый поток подается в рукава, очищается в результате налипания на стенки рукавов содержащихся в них частиц при прохождении под разрежением или давлением через ткань. Через определенные промежутки времени рукава очищаются (регенерируют) встряхиванием или обратной продувкой воздухом. В некоторых случаях используют оба способа одновременно.

Степень пылеочистки в них достигает 99,9%. Преимуществом рукавных фильтров являются их компактность и низкая стоимость. Они могут работать при большей концентрации пыли (до 300г/м³ ) без снижения степени пылеочистки. Однако применение рукавных фильтров ограничивается из-за низкой стойкости к воздействию высокой температуры, забивания ткани при влажной пыли и более высоких по сравнению с электрофильтрами эксплутационных расходов.

Электрофильтр – наиболее эффективный пылеочистительный аппарат. Принцип очистки газа в нем основан на приобретении взвешенными частицами электрических зарядов под действием электрического поля высокого напряжения (до 105 В).

Частицы пыли, получив от коронирующих электродов отрицательный заряд, притягиваются к осадительным электродам и осаждаются на них. Налипшая на электроды пыль периодически удаляется встряхиванием, собирается в бункера и через шлюзовые затворы поступает в транспортирующее устройство.

При обеспыливании большого количества газов, содержащих пыль с невысоким электрическим сопротивлением, применение электрофильтров более целесообразно, чем рукавных, так как они имеют меньшее аэродинамическое сопротивление и не требуют расхода дефицитных и дорогих тканей.