50.Методы и аппараты для очистки промышленных выбросов от газов и паров.

Способы очистки выбросов от токсичных газо- и парообразных примесей ( NO, NO2, SO2 и др.) подразделяют на три основные группы:

1) поглощение примесей путем применения каталитического превращения;

2) промывка выбросов растворителями примеси (абсорбционный метод)

3) поглощение газообразных примесей твердыми телами с ультра микропористой структурой (адсорбционный метод).

С помощью каталитического метода токсичные компоненты промышленных выбросов превращают в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему дополнительных веществ, называемых катализаторами. Широко применяют палладий содержащие и ванадиевые катализаторы. С их помощью происходит каталитическое дожигание оксида углерода до диоксида и диоксида серы до оксида. Возможно также восстановление оксидов азота аммиаком до элементарного азота. Одна из разновидностей этого метода – дожигание вредных примесей с помощью газовых горелок (факельное сжигание), широко используется на нефтеперерабатывающих заводах.

Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента используют воду, растворы щелочей (соды), аммиака и др. Газообразные цианистые соединения абсорбируют, например, 5%-ным раствором железного купороса. Устройство, в котором осуществляется процесс абсорбции, называют абсорбером.

Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов - твёрдых тел с ультра микропористой структурой (активированный уголь и глинозем, силикагель, цеолиты, сланцевая зола и др.) Например, на АЭС широко применяется метод очистки технологических газов путём сорбции радиоактивных продуктов на угольных фильтрах – адсорбентах, которые позволяют надёжно предотвратить загрязнение атмосферы при всех режимах работы АЭС.

Рассеивание газовых примесей в атмосфере используют для снижения концентраций примесей до уровня соответствующего ПДК. Как показывает опыт, в приземном слое атмосферы вблизи крупных энергетических установок(ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС) и других предприятий концентрация вредных веществ в отходящих газах может превышать предельно допустимые нормы, несмотря на все применяемые меры по очистке газов и экологизацию технологических процессов.

Рассеивание пыле- газовых выбросов осуществляют с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше её рассеивающий эффект. На ряде предприятий высота дымовых труб достигает более 300м. Так, на медно-никелевом комбинате в г. Садбери (Канада) высота трубы 407м. Значительную высоту (не менее 100м) имеют вентиляционные (выбросные) трубы на АЭС для рассеивания радиоактивных выбросов. Следует признать, что рассеивание газовых примесей в атмосфере – это далеко не самое лучшее решение проблемы, связанной с загрязнением воздушного бассейна. Применение высоких дымовых труб, хотя и помогло решить локальное дымовое загрязнение, осложнило в тоже время региональные проблемы выпадения кислотных дождей. Чем выше от поверхности земли происходит выброс загрязняющих газов, тем дольше от своего источника они распространяются. То, что было когда-то дымной мглой над Питтсбургом, становилось кислотным снегопадом в Лабрадоре. Примеси, досаждающие лондонцам в виде смога, губят листву у лесах Скандинавии.

Рассеивание вредных веществ в атмосфере – это временное, вынужденное мероприятие, которое осуществляется в следствии того, что существующие очистные устройства не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.

Защита атмосферного воздуха от вредных выбросов предприятий в значительной степени связана с устройством санитарно-защитных зон и архитектурно-планировочными решениями.

Санитарно-защитная зона – это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты от влияния вредных факторов производства(выбросы пыли и иные виды загрязнения среды).

Ширину санитарно-защитных зон устанавливают в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ и принимают равной от 50 до 1000м. Например, для цементных заводов производительностью более 150 тыс. т цемента в год (I класс производства) ширина санитарно-защитной зоны – 1000м, а для предприятий по изготовлению камышита (V класс производства) – 50м.

Санитарно-защитная зона должна быть благоустроена и озеленена газоустойчивыми породами деревьев и кустарников, например, акацией белой, тополем канадским, елью колючей, шелковицей, клёном остролистым, вязом листовитым и т.д. Об эффективности озеленения свидетельствуют следующие данные: хвоя одного гектара елового леса улавливает 32 т пыли, листва букового леса – 68 т. На расстоянии 500 м от предприятия при отсутствии озеленения загрязнение воздуха SO2, H2S и NO2 в два раза ниже, чем у источника загрязнения, а при наличии озеленения - ниже в три-четыре раза.

Архитектурно-планировочные мероприятия включают правильное взаимное размещение источников выброса и населенных мест с учетом направления ветров, выбор под застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др.

Помимо рассмотренных выше мер по защите воздушного бассейна предусмотрена также охрана от озонового слоя. В Законе РФ «Об охране окружающей среды» имеется отдельная статья, посвященная этой проблеме, что свидетельствует об ее исключительной важности.

В 1993г в нашей стране создана Межведомственная комиссия, в задачу которой входит координация деятельности различных организаций по выполнению международных обязательств по охране озонового слоя и прекращению выпуска озононарушающих веществ. Ведется также интенсивная разработка и внедрение мероприятий по резкому сокращению выбросов соединений серы, оксидов азота и других опаснейших загрязнений атмосферного воздуха.