Классификация методов и аппаратов по очистке газовоздушных выбросов


Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, транспорт, тепловые электростанции, животноводческие комплексы. Каждый из этих источников связан с выделением большого количества специфических токсичных веществ, иногда не поддающихся сразу идентификации, хотя номенклатура многотоннажных загрязнений сравнительно мала.

Например, предприятия черной металлургии выбрасывают газы, содержащие пыль, оксиды серы и металлов. На 1 т передельного чугуна выбрасывается 4,5 кг пыли, 2,7 кг SO2, 0,1—0,5 кг Мп, а также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, ртути, редких металлов, смолистые вещества. Агломерационные фабрики выбрасывают пыль и диоксид серы (190 кг SO2 на 1 т руды). Мартеновские и конверторные цехи выделяют большие массы пыли. На 1 т мартеновской стали выделяется 3000—4000 м3 газов с концентрацией пыли в среднем 0,5 г/м3, 60 кг СО и 3 кг СО2. Коксохимические цехи загрязняют атмосферу пылью и смесью летучих соединений. Предприятия цветной металлургии выбрасывают запыленные, газы, содержащие диоксид серы, фтористые газы и металлы. Из тонны пыли, поступающей в атмосферу при плавке медных руд, можно извлечь до 100 кг меди и немного меньше свинца и цинка. Выбросы металлургических предприятий характеризуются высокой температурой, достигающей 800°С и более.

Предприятиями химической промышленности выбрасываются пыль, содержащая неорганические и органические вещества, и газы: СО2, CO, NH3, SO2, NOx, HF, HC1, SF4, H2S и др. Воздушные выбросы нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности содержат углеводороды, сероводород и дурно пахнущие газы.

Заводы промышленности строительных материалов выбрасывают пыль, фториды, диоксиды серы и азота. Выхлопные газы автомобилей содержат примерно 200 веществ, в том числе канцерогенные углеводороды и тетра-этилсвинец. Тепловые электростанции выделяют в атмосферу газы, содержащие оксиды серы, азота и углерода, золу, металлы.

Загрязнения в атмосферу могут поступать из источников:

- непрерывно или периодически;

- залпами или мгновенно.

В случае залповых выбросов за короткий промежуток времени в воздух выделяется большое количество вредных веществ. Залповые выбросы возможны при авариях, при сжигании быстрогорящих отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды иногда на значительную высоту. Они происходят при взрывных работах и авариях.

Таким образом, с отходящими газами в атмосферу поступают твердые, жидкие, паро- и газообразные неорганические и органические вещества, поэтому по агрегатному состоянию загрязнения подразделяют на твердые, жидкие, газообразные и смешанные.

Отходящие газы промышленности, содержащие взвешенные твердые или жидкие частицы, представляют собой двухфазные системы. Сплошной фазой в системе являются газы, а дисперсной — твердые частицы или капельки жидкости. Такие аэродисперсные системы называют аэрозолями, которые разделяют на пыли, дымы, и туманы.

Пыли содержат твердые частицы размером от 5 до 50 мкм, а дымы — от 0,1 до 5 мкм. Туманы состоят из капелек жидкости размером 0,3—5 мкм и образуются в результате конденсации паров или при распылении жидкости в газе.

Газовые выбросы классифицируют также:

- по организации отвода и контроля — на организованные и неорганизованные;

- по температуре - на нагретые (температура газопылевой смеси выше температуры воздуха) и холодные;

- по признакам очистки — на выбрасываемые без очистки (организованные и неорганизованные) и после очистки (организованные).

Организованный промышленный выбросэто выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды, трубы.

Неорганизованным выбросом называют промышленный выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки и хранения продукта.

Для снижения загрязнения атмосферы от промышленных выбросов совершенствуют технологические процессы, осуществляют герметизацию технологического оборудования, применяют пневмотранспорт, строят различные очистные сооружения.

Наиболее эффективным направлением снижения выбросов является создание безотходных технологических процессов, предусматривающих, например, внедрение замкнутых газообразных потоков, однако до настоящего времени основным средством предотвращения вредных выбросов остается разработка и внедрение эффективных систем очистки газов.

Под очисткой газа понимают отделение от газа или превращение в безвредное состояние загрязняющего вещества, поступающего от промышленного источника. Классификация методов и аппаратов для обезвреживания газовых выбросов от различных примесей приведена на рис. 1. Эта классификация является приближенной. Она не охватывает всех существующих методов и тем более аппаратов для газоочистки.

Untitled - 1

Рисунок 1. Классификация методов и аппаратов для обезвреживания газовых выбросов