Определение высоты трубы или высоты расположения вытяжного канала вентиляционной системы

При разработке мероприятий по сокращению выбросов не рекомендуется предусматривать выбросы вредных веществ за большого количества низких труб, вентиляционных шахт, дефлекторов, аэрационных фонарей и т. Необходимо направить эти выбросы в как можно меньшее количество труб, высота которых Н не менее чем в 2,5 раза должна превышать высоту прилегающих к ним зданий в радиусе 4-5 Н.

Значение высоты выброса (трубы) Н при найденном выбросе вредных веществ М - ПДВ, при которой обеспечиваются значение суммы См + Сф максимальных приземной и фоновой концентрации вредного вещества, не превышающих ПДК, определяется следующим образом.

Значение Н определяется приблизительно, когда выброс рассматривается как холодный:

По значению Н определяются значения / и В, и уточняется в первом приближении произведение безроз-

мерных коэффициентов т и п. Дальнейший расчет Н выбросов (трубы) выполняется по формуле

Если источник выбрасывает несколько различных вредных веществ, то при установлении ПДВ минимальной высоту выброса должно приниматься наибольшее из значений Я, которые определены для каждой вредного вещества в частности и для каждой группы веществ с эффектом суммации по вредным воздействием.

Очистка выбросов в атмосферу

Методы и средства очистки выбросов в атмосферу

Одной из особенностей атмосферы является ее способность к самоочищению. Самоочищения атмосферного воздуха происходит вследствие сухой и мокрой выпадение примесей, абсорбции их земной поверхностью, поглощение растениями, переработки бактериями, микроорганизмами и другими путями. Посадка деревьев и кустарников способствует очищению воздуха от пыли, оксидов углерода, диоксидов серы и других веществ. Лучшие поглощающие свойства относительно диоксида серы имеет тополь, липа, ясень. Одно взрослое дерево липы может аккумулировать в течение суток десятки килограммов диоксида серы, превращая его в безвредное вещество. Большая роль в очистке атмосферного воздуха принадлежит грунтовым бактериям и микроорганизмам. При температуре 15-35 ° С микроорганизмы перерабатывают на 1 м2 до 81 т в сутки оксидов и диоксидов углерода. Однако возможности природы по самоочищению имеют ограничения, следует учитывать при разработке нормативов ПДВ.

Одним из основных показателей очистки выбросов является степень их очистки от вредных веществ К:

где М в - масса вредных веществ, которые улавливаются в очистном устройства;

М общ - общая масса вредных веществ в выбросах.

Степень очистки должен определяться по каждой загрязняющим веществом. Степень очистки делится на проектный и фактический, а по уровню - на максимальный и эксплуатационный.

Для оценки обеспеченности предприятий очисткой во времени используется коэффициент обеспеченности технологических процессов газоочистки:

где Т то- время работы технологического оборудования; Т r - время работы газоочистных установок.

При неблагоприятных метеорологических условиях, когда выбросы с загрязнениями могут быть вредными для здоровья населения, предприятия должны снизить выбросы вредных веществ за счет технических средств или полной (частичной) остановки источников загрязнения.

Современные требования к качеству и степени очистки выбросов достаточно высоки. Для их соблюдения необходимо использовать технологические процессы и оборудование, которые снижают или полностью исключают выброс вредных веществ в атмосферу, а также обеспечивают нейтрализацию образованных вредных веществ; эксплуатировать производственное и энергетическое оборудование, которое выделяет минимальное количество вредных веществ; закрыть небольшие котельные и подключить потребителей к ТЭЦ; применять антитоксичные присадки, перевести теплоэнергетические установки с твердого топлива на газ.

Способы очистки выбросов в атмосферу от вредных веществ можно объединить в следующие группы:

- Очистка выбросов от пыли и аэрозолей вредных веществ;

- Очистка выбросов от газообразных вредных веществ;

- Снижение загрязнения атмосферы выхлопными газами от двигателей внутреннего сгорания транспортных средств и стационарных установок;

- Снижение загрязнения атмосферы при транспортировке, погрузке и выгрузке сыпучих грузов.

Для очистки выбросов от вредных веществ используются механические, физические, химические, физико-химические и комбинированные методы.

Механические методы основаны на использовании сил тяжести (гравитации), сил инерции, центробежных сил, принципов сепарации, диффузии, захвата и тому подобное.

Методы основаны на использовании электрических и электростатических полей, охлаждения, конденсации, кристаллизации, поглощения.

в химических методах используются реакции окисления, нейтрализации, восстановления, катализации, термоокислення.

Физико-химические методы базируются на принципах сорбции (абсорбции, адсорбции, хемосорбции), коагуляции и флотации.

Гравитационные пылеочистные камеры работают по принципу снижения скорости движения газов до уровня, когда пыль и частицы жидкости оседают под действием сил тяжести. Эффективность работы пылеулавливающих камер

Гравитационные пылеосадительные камеры - это полостная или с полками коробка из листовой стали с бункером для сбора пыли. Длина коробки

При снижении высоты камеры процесс очистки улучшается, поэтому полость камеры разделяют полками, которые проектируются под углом или с возможностью регулировки. Гравитационные пылеосадительные камеры пригодны для осаждения частиц пыли диаметром более 50 мкм. Гидравлическое сопротивление гравитационных камер лежит в пределах 50-150 Па. Скорость газа - 0,2-1,5 м / с. Камеры обеспечивают степень очистки не более 50%, поэтому их используют как предыдущий степень пылеулавливания.

Инерционные сепараторы работают на принципе резкого изменения направления потока газов. В местах изменения направления происходит оседание твердых частиц загрязняющих веществ. Сепараторы позволяют осаждать частицы диаметром 25- ЗО мкм. Инерционные газоочистители имеют производительность от 45 до 582 м3 / час. К этому типу можно отнести и жалюзийные пылеуловители, которые имеют гидравлическое сопротивление 100-400 Па, допускают температуру газа, очищается, до 450 ° С, скорость на подходе к решетке - 15-25 м / с.

Циклонные сепараторы работают по принципу использования центробежного эффекта. Отделение твердых частиц в них происходит под действием центробежных сил:

Практически используются следующие типы циклонных сепараторов:

- Горизонтальные пылеуловители, которые работают по принципу предоставления газам вихороподибного кругового движения с помощью вертушки с системой невидхилюваних лопастей;

- Вертикальные сепараторы, работающие по принципу подачи газа сверху через горизонтально установленную кольцевую крыльчатку, которая предоставляет газовые вращательного движения; твердые частицы оседают на дне, а очищенный газ отводится через центральную трубу;

- Вертикальные сепараторы с тангенциально расположенной входной частью. В этом сепараторе задержан газ поступает сбоку или снизу и приобретает тангенциального движения, который выносит твердые частицы к стенкам, а затем в пылесборники;

- Ротационные струйные пылеуловители является разновидностью центробежного циклонного сепаратора, в котором вихре-сходство движения газа усиленная тангенциальным воздушным потоком. В них пыль накапливается в середине воздушной среды и под действием гравитационных сил падает на дно пыле- сборщика.

Аппараты мокрой очистки газов от пыли работают по принципу промывки газов. Эти виды очистных устройств применяются на участках окраски изделий, нанесение полимерных покрытий, в замкнутых системах повитрокоры-стування. Такие устройства позволяют очищать газы от мелких механических загрязнений. Существует большое количество аппаратов мокрой очистки газов. Применяются и простые водяные завесы, через которые пропускаются загрязненные потоки воздуха.

По принципу работы аппараты мокрой очистки газов делятся на полостные и насадочные; барботажные и пенные; ударно-инерционные; центробежные; динамические и турбулентные о-мивачи.

Полостные и насадочные аппараты-скрубберы работают по принципу пропускания газов через поток распыленной разбрызганной или стекающей по насадках воды. Скорость потока газов не превышает 1-1,2 м / с, гидравлическое сопротивление аппаратов не превышает 250 Па. Расход воды составляет до 10 м3 на 1 м аппарата. Наиболее полно скрубберы удаляют частицы размером более 10 мкм. Недостатком скрубберов является частое забивание отверстий распылителей.

При работе барботажных и пенных аппаратов загрязненные газы проходят через слой жидкости или пены. Аппараты имеют большой гидравлическое сопротивление (до 2000 Па). Они позволяют улавливать частицы размером до 2 мкм. Производительность аппаратов конструкции ЛТИ - от 2 до 45 тыс. М3 / ч, скорость прохождения газов - до 2 м / с, степень очистки - до 99%.

Аппараты ударно-инерционного типа работают по принципу инерционного осаждения механических загрязнений при смене направления газового потока над поверхностью жидкости. Наиболее широкое применение получили статические пылеуловители типа ТСМ, ротоклоны и скрубберы ударного действия. Производительность ударно-инерционных аппаратов - 2500-90 000 м3 / ч. Скорость потока газа - до 56 м / с, степень очистки - до 98%. Расход воды - 0,8-4 м3 / ч на 1000 м3газу.

Центробежные аппараты мокрой очистки газов работают по принципу завихрения газов специальными лопатками или за счет тангентального подвода газа с одновременным орошением из форсунок. их используют для очистки дымовых газов с большим содержанием сернистых газов, обеспечивая степень очистки до 90%. Используются также динамические и турбулентные промыватели.

При работе электростатических установок очищаемых газов пропускают через электростатическое поле высокого напряжения (до 50 кВ), создаваемое специальным электродами. При прохождении через электрическое поле частицы приобретают отрицательный заряд и притягиваются к электродам, которые соединены с землей, поэтому имеют положительный заряд относительно частиц. Для очистки электродов предусмотрена специальная механическая система. Электростатический метод очистки газов позволяет улавливать частицы размером до 0,1 мкм. Начальные расходы на создание электростатических фильтров выше, чем для аппаратов других типов, однако эксплуатационные расходы ниже. Потребление энергии этими устройствами составляет 0,8-0,6 кВт на 10 000 м3 газа.

В пористых фильтрах загрязненные газы пропускают через ткань, сукно, войлок, синтетические материалы (нитрон, лавсан, хлорин), металлические сетки, гравий и т. Эти фильтры обеспечивают высокое качество очистки. Основной их недостаток - снижение давления газа после фильтрации, высокая стоимость эксплуатации, частая замена фильтровальных элементов.

Наиболее распространенными аппаратами для очистки газов от механических частиц е рукавные фильтры, основным элементом которых является рукавоподибний мешок, натянутый на трубчатую раму. При прохождении газов через мешок пылевые частицы остаются на ткани. Удаление пыли из мешков осуществляется механическим вытряхиванием, продувкой его в обратном направлении, очисткой струями воздуха, использованием низкочастотных акустических генераторов для отделения твердых частиц от мешка.

Используются также зернистые фильтры, в том числе из металлокерамики, а также тканевые рулонные фильтры, которые обеспечивают высокое качество очистки. Однако их недостатком является невысокая пылеемкость и быстрое засорение.

В технологических вентиляционных и энергетических выбросах на предприятиях наиболее часто встречаются диоксид серы, оксиды азота, оксиды и диоксиды углерода, минеральные вещества от производства строительных материалов, соединения металлов, фенолы, синтетические материалы, лакокрасочные материалы.

Методы очистки выбросов от газообразных веществ по характеру физико-химических процессов с очищаемых средами разделяются следующим образом:

- Промывание выбросов растворителями, которые не сочетаются с загрязнителями (метод абсорбции)

- Промывание выбросов растворами, вступающих в химическое соединение с загрязнителями (метод хемосорбции)

- Поглощение газообразных загрязнителей твердыми активными веществами (метод адсорбции)

- Поглощение и использование катализаторов;

- Термическая обработка выбросов;

- Осаждение в электрических и магнитных полях;

- Вымораживание.

Метод абсорбции базируется на разделении газовоздушной смеси на составные части путем поглощения вредных компонентов абсорбентом. В качестве абсорбентов выбирают жидкости, способны поглощать вредные примеси. Для удаления из выбросов аммиака, хлористого и фтористого водорода используется вода. Один килограмм воды способен растворить сотни граммов хлористого водорода и аммиака. Сернистые газы в воде растворяются плохо, поэтому расход воды в этом случае очень велика. Для удаления из выбросов ароматических углеводородов, водяного пара и других веществ применяется серная кислота. Для осуществления процесса очистки газовых выбросов

методом абсорбции применяются пленочные, форсунки, трубчатые аппараты - абсорберы. Объемный расход жидкости

где m - масса примесей, подлежащих удалению;

- Начальная и конечная концентрации вредной примеси в жидкости.

Площадь контакта газа с жидкостью

Значение выше при встречном движении газа и жидкости, чем при движении в одном направлении. Процесс абсорбции должен обязательно предусматривать применение десорбции - регенерации жидкости с целью извлечения растворенных примесей.

Метод хемосорбции основан на поглощении газов и паров жидкими и твердыми поглотителями с образованием химических соединений. Этот метод используется при очистке выбросов через вентиляции гальванических участков. При этом растворителем для очистки выбросов от хлористого водорода является 3% -й раствор едкого натра. Этот метод используется также для очистки выбросов от окислов азота.

Метод адсорбции основан на селективном извлечении из газовых смесей вредных примесей с помощью твердых адсорбентов. Наиболее широко как адсорбент применяется активированный уголь, ионообменные смолы и др.

Необходимая масса адсорбента

Геометрические параметры адсорбента выбираются и рассчитываются по номограммами или аналитическими зависимостями.

Каталитический метод базируется на преобразовании токсичных компонентов выбросов в менее токсичные или безвредны за счет использования катализаторов. Скорость каталитических реакций можно определить согласно уравнению

В качестве катализаторов используют платину, металлы платиновой ряда, окиси меди, двуокись марганца, пятиокись ванадия и др.

Каталитический метод используется для очистки выбросов от окиси углерода за счет его окисления до двуокиси углерода.

Термический метод базируется на дожигания и термической нейтрализации вредных веществ в выбросах.

Этот метод используется тогда, когда вредные примеси в выбросах подвергаются сожжению. Термический метод эффективен в случае очистки выбросов от лакокрасочных и пропиточных участков. Системы термического и огневого обезвреживания обеспечивают эффективность очистки до 99%.

В общем последовательность выбора типа очистных устройств и фильтров такова:

- Выявление характеристик выбросов (температура, влажность, вид и концентрация примесей, токсичность, дисперсность и т.п.);

- Определение типа очистного устройства или фильтра по расходу газа, необходимой степенью очистки, возможностями производства и другими факторами;

- Нахождение рабочей скорости газов;

- Технико-экономический анализ возможных вариантов очистки;

- Расчет параметров очистного устройства;

- Проектирование и выбор очистного устройства или фильтра. При выборе средств очистки выбросов в атмосферу следует

руководствоваться следующими рекомендациями:

сухие механические способы и устройства не эффективны при удалении мелкодисперсной и липкого пыли;

- Мокрые методы не эффективны при очистке выбросов, в которых содержатся вещества, плохо слипаются и образуют комки;

- Електроосаджувачи не эффективны в случае удаления загрязнений с малым удельным сопротивлением и которые плохо заряжаются электричеством;

- Рукавные фильтры не эффективны для очистки выбросов с липкими и увлажненными загрязнениями;

- Мокрые скрубберы нельзя применять для работы вне помещений в зимних условиях.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >