2.2 Выбор газоочистного оборудования

Рассмотрим несколько аппаратов для очистки отходящих газов от взвешенных веществ и неорганической пыли.

Устройство для очистки вентиляционных газов состоит из следующих

основных узлов: цилиндрического корпуса, внутри которого осесимметрично установлен коронирующий электрод, и патрубков для подачи и отвода жидкости и газа. Коронирующий электрод выполнен в виде перфорированной трубки. В верхней части цилиндрического корпуса дополнительно установлен волновод, обеспечивающий резонансные колебания с молекулами примесей в очищенном газе и их селективную ионизацию.

Принцип работы устройства для очистки вентиляционных газов заключается в следующем: по патрубку через распределительное устройство подают жидкость, которая в виде пленки стекает по стенке корпуса. Включают генератор высокой частоты и устанавливают частоту, резонансную с частотой колебания молекул примесей в очищаемом газе. Зона генерации этой частоты волноводом распространяется вдоль коронирующего электрода. По патрубку подают очищаемый газ, который выходит через поры или отверстия электрода, и включают источник высокого напряжения, которое от полюса через провод передается на коронирующий электрод. Вблизи пористой или равномерно перфорированной боковой стенки электрода под действием высокого напряжения образуется коронирующий разряд, сопровождающийся ионизацией молекул, преимущественно молекул примесей, так как их частота колебаний совпадает с частотой, генерируемой высокочастотным генератором и передаваемой волноводом в зону образования короны вблизи коронирующего электрода.

Ионизированные молекулы примесей под действием силы электрического поля движутся поперек основного потока газа к боковым стенкам корпуса и абсорбируются пленкой стекающей жидкости. Очищенный поток газа выходит из корпуса по патрубку, а жидкость вытекает через соседний патрубок.

В таблице 1 представлены технические характеристики вентиляционного газоочистного устройства.

Таблица 1- Технические характеристики вентиляционного газоочистного устройства.

№ п/п	Наименование показателя	Значение
1	Производительность по воздуху, м3/ч	50
2	Сопротивление, Па	500
3	Степень очистки, %	80-90
4	Количество сорбента-катализатора, кг	20
5	Температура очищаемого воздуха, 0С	20-30
6	Межрегенерационный период , ч	350-400
7	Время регенерации сорбента-катализатора, ч	0,5-1
8	Масса аппарата с катализатором, кг	93
9	Мощность	3 квт.

1-цилиндрический корпус; 2-патрубок для подачи очищаемого газа; 3- патрубок для отвода очищенного газа, 4-патрубок; 5-распределительное устройство для подачи жидкости и ее равномерного распределения; 6-патрубок для отвода жидкости; 7-коронирующий электрод; 8-провод; 9- источник высокого напряжения; 10-изолятор; 11-токовод; 12-волновод; 13-генератор.

Рисунок 1 – Устройство для очистки газа

Биоабсорбер – устройство предназначено для очистки газо-воздушных выбросов в микробиологической, химической, лакокрасочной, пищевой промышленностях и содержит корпус со штуцерами ввода и вывода воздуха. В верхней части корпуса размещен узел орошения. Под узлом орошения расположены ориентированные в верхней плоскости насадочные листы. Использование изобретения позволяет улучшить экологическую обстановку вокруг предприятия.

Техническая характеристика биоабсорбера представлена в таблице 2.

Таблица 2- Технические характеристики биоабсорбера

№ п/п	Наименование показателя	Значение
1	Производительность АБХУ по вентвоздуху	40000+500 м3/ч
2	Интенсивность рециркуляции абсорбента в абсорбере	1±0,4 м3/ч
3	Сопротивление газовому потоку	100-200 Ра
4	Циркуляция раствора в эрлифте (воздушном насосе)	10-15 л/мин
5	Общий расход сжатого воздуха на биохимическую систему	42 м3/ч.
6	Концентрация биогенных добавок в абсорбционном растворе	РО4–20 -70 мг/л; NH4=50-100 мг/л.
7	РН абсорбента	6,5-8;
8	ХПК	100-1000 мг О2/л.
9	Установка в рабочем состоянии ( с жидкостью) весит	6т
10	Мощность	4 квт.
11	Эффективность очистки газо-воздушных выбросов	от 92 до 99 %),
12	Низкие эксплуатационные энергозатраты	0,3КВт×ч/м3,

1-корпус; 2-крышка; 3-штуцер подачи; 4-штуцер отвода воздуха; 5- сборник суспензии микроорганизмов; 6-штуцер подачи воды; 7-штуцер слива осадка; 8-штуцер отбора суспензии микроорганизмов; 9-циркуляционный насос; 10- узел орошения; 11-съемный коллектор; 12-перфорированые трубы; 13-переключатель потоков; 14-полки; 15-прутки; 16-сетки; 17-насадочные листы.

Рисунок 2 – Биоабсорбер для очистки газо-воздушных выбросов

Сравним газоочистное оборудование:

Газоочистное устройство - обладает степенью очистки 80 - 90 %, низкими энергозатратами, небольшой массой, низкой пропускной способностью воздуха.

Биабсорбер- обладает большей степенью очистки от 92 до 99 %, также низкими энергозатратами, высокой пропускной способностью.

Исходя из того, что биоабсорбер обладает большей степенью очистки и высокой пропускной способностью, для очистки газов на машиностроительном предприятии предлагаем установить биоабсорбер.

3 Экономическое обоснование инженерных мероприятий по защите атмосферного воздуха

3.1 Расчет затрат на природоохранные мероприятия

В курсовой работе предложены инженерные мероприятия по защите атмосферы на предприятии ОАО «Брянский арсенал», заключающиеся в установке газоочистного оборудования или биоабсорбера на участке грунтования сборочного цеха для очистки от ксилола, бензола и толуола.

Затраты на проведение природоохранных мероприятий делятся на капитальные и эксплуатационные. Капитальные затраты К, руб. включают в себя затраты на покупку, доставку и установку очистного оборудования. Эксплуатационные расходы складываются из затрат на электроэнергию, амортизационные отчисления, заработную плату и затраты на сырье и материалы.

Стоимость газоочистного оборудования 98000 руб. Его доставка и установка составляет 10 % от его стоимости, т.е. 9800 руб.

Общие капитальные затраты К, руб. рассчитываются по формуле

К = К_с + К_д , (1)

где К_с – стоимость установки, руб.;

К_д – затраты на доставку и установку оборудования, руб.

Общие капитальные затраты составляют 107800 руб.

Стоимость биоабсорбера составляет 128020 руб. Затраты на его доставку и установку составляют 10 % от стоимости, то есть 12802 руб. Общие капитальные затраты на покупку биоабсорбера составят 140822 руб.

Общие эксплуатационные затраты , руб./год рассчитываются по следующей формуле

, (2)

где - прямые эксплуатационные затраты, руб.;

А – амортизационные отчисления, руб.

Прямые эксплуатационные затраты , руб./год рассчитываем по следующей формуле

, (3)

где - годовые затраты на электроэнергию, руб./год;

- прочие затраты, руб./год.

Затраты на содержание эксплуатационного штата С_ш, руб./год, не учитываем, поскольку обслуживание установки будет осуществляться тем же персоналом, что и существующие сооружения.

Годовые затраты на электроэнергию , руб./год рассчитываем по следующей формуле

, (4)

где n – число установленных электродвигателей, шт.;

N_ЭД – мощность электродвигателя, кВт (3,0 кВт – для газоочистного оборудования, 4,0 кВт - для биоабсорбера);

Т – годовой фонд работы электрооборудования, ч/год (Т = 1950 ч/год);

G – стоимость 1 кВт∙ч электроэнергии, руб., G = 3,90 руб./кВт.

Годовые затраты на электроэнергию в соответствии с формулой (3) составят:

- при работе газоочистного устройства

С^г_элект = 3,0 · 1950 · 3,90 = 22815 руб./год

- при работе биоабсорбера

С^г _элект = 4,0 1950 3,90 = 30420 руб./год.

Прочие эксплуатационные затраты включают следующие статьи расходов: искусственное освещение, износ и ремонт отдельных агрегатов и деталей, расходы по технике безопасности и прочее.

Прочие эксплуатационные затраты принимают в размере 3,0 % от годовых затрат на электроэнергию, и рассчитывают по следующей формуле

, (5)

При обслуживании газоочистного оборудования прочие эксплуатационные затраты составят

С^г_проч = 0,03 · 22815 = 684,45 руб./год,

а при обслуживании биоабсорбера

С^г_проч = 0,03 · 30420 = 912,6 руб./год.

Размер прямых эксплуатационных затрат при обслуживании газоочистного оборудования рассчитываем по формуле (3)

С_п = 22815 + 684,45 =23499,45 руб./год.

Аналогично рассчитываем размер прямых эксплуатационных затрат для биоабсорбера

С_п = 30420 + 912,6 = 31332,6 руб./год.

Амортизационные отчисления на основное оборудование составляют 7,5 % от капитальных затрат и рассчитываем по следующей формуле

А = К ∙ а, (6)

где К – капитальные вложения, руб.;

а – норма отчислений от стоимости оборудования, % (а = 7,5 %).

Амортизационные отчисления:

- для газоочистного оборудования составят

А = 707800 · 0,075 = 53085 руб./год,

- для биоабсорбера

А = 140822 0,075 = 10561,65 руб./год.

Общие эксплуатационные затраты с учетом формулы (1) составят:

- при установке газоочистного оборудования

С^г_эксп = 23499,45 + 53085 = 76584,45 руб./год,

- при установке биоабсорбера

С^г_эксп = 31332,6 + 10561,65 =41894,25 руб./год.

Таким образом, капитальные и эксплуатационные затраты на установку для газоочистного оборудования составят 107800 руб. и 76584,45 руб./год, а для биоабсорбера – 140822руб. и 41894,25 руб./год соответственно.