8 Технологии очистки производственных газовых отходов
Атмосферный воздух, природные и промышленные газы применяются во многих отраслях промышленности, например: кислород - находит широкое применение в металлургии, химической и топливной промышленности, машиностроении; азот - в синтезе аммиака, а также для создания инертных сред во многих химических реакциях.
Сухой атмосферный воздух содержит (в %): азота — 78, кислорода — 21, аргона — 0,94, углекислого газа — 0,03 и незначительные количества водорода и инертных газов, а также водяные пары, пыль и т. д.
Сущность подготовки воздуха заключается в очистке производственных газовых выбросов (отходов технологических процессов) и доведении их состава до номинального значения (состава обычного атмосферного воздуха). Кроме того, во многих производствах подготовка воздуха до заданного состава осуществляется перед началом технологических процессов.
В последние годы подход к проблеме очистки промышленных выбросов существенно изменился. Ранее очистка рассматривалась как основной прием уменьшения содержания токсичных примесей в выхлопных газах перед их рассеиванием в атмосфере. Сейчас очистка выхлопных газов - это обязательный элемент приближения к безотходному производству, осуществляемому в замкнутом цикле.
В газообразных промышленных выбросах вредные примеси разделяют на типы: взвешенные частицы твердых веществ (пыль, дым) и жидкостей (туман); газообразные и парообразные вещества.
Взвешенные твердые частицы веществ неорганического и органического происхождения, а также взвешенные частицы жидкости относятся к аэрозолям.
Пыль - это дисперсная малоустойчивая система, содержащая больше крупных частиц, чем дымы и туманы. Счетная концентрация (число частиц в 1 см3) мала по сравнению с дымами и туманами.
Неорганическая пыль в промышленных газовых выбросах образуется при горных разработках, переработке руд, металлов, минеральных солей и удобрений, строительных материалов, карбидов и других неорганических веществ. Промышленная пыль органического происхождения - угольная, древесная, торфяная, сланцевая, сажа и др.
Дым - аэродисперсная система с малой скоростью осаждения под действием силы тяжести. Дымы образуются при сжигании топлива и его деструктивной переработке, а также в результате химических реакций, например при взаимодействии аммиака и хлороводорода, при окислении паров металлов в электрической дуге и т. д.
Размеры частиц в дымах много меньше, чем в пыли и туманах, и составляют от 5 мкм до субмикронных размеров, то есть менее 0,1 мкм.
Туман - капельки жидкости, образующиеся при конденсации паров или распылении жидкости. В промышленных выхлопах туманы образуются, например, из кислот (серной, фосфорной и др.).
Группа газообразных и парообразных веществ, которые содержатся в промышленных газовых выхлопах, гораздо более многочисленна. К таким веществам относятся: кислоты, галогены и галогенопроизводные, газообразные оксиды, альдегиды, кетоны, спирты, углеводороды, амины, нитросоединения, пары металлов, пиридины, меркаптаны и многие другие компоненты газообразных промышленных отходов.
Основной задачей газоочистки служит доведение содержания токсичных примесей в газовых выбросах до предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных санитарными нормами. При невозможности достигнуть ПДК очисткой иногда применяют многократное разбавление токсичных веществ или выброс газовых отходов через высокие дымовые трубы для рассеивания примесей в верхних слоях атмосферы.
Определение концентрации примесей в нижних слоях атмосферы в зависимости от высоты трубы и других факторов связано с законами турбулентной диффузии в атмосфере, но теория пока не полностью разработана. Поэтому высоту трубы, необходимую, чтобы обеспечить ПДК токсичных веществ в нижних слоях атмосферы (на уровне дыхания человека) определяют по приближенным формулам.
В соответствии с характером вредных примесей используются различные методы очистки газов от аэрозолей и от газообразных и парообразных примесей. Вместе с тем все способы очистки газов определяются физико-химическими свойствами примесей, их химическим составом, агрегатным состоянием, дисперсностью и другими параметрами.
Разнообразие вредных примесей в промышленных газовых выбросах приводит к большому разнообразию методов очистки, применяемых реакторов и химических реагентов.
8.1 Очистка газов от аэрозолей
Существующие методы очистки газов от аэрозолей по их основному принципу действия можно разделяют на механические, электростатические и очистку с помощью звуковой и ультразвуковой коагуляции.
8.1.1. Механические методы очистка газов от аэрозолей. Многие технологические процессы промышленности связаны с получением или переработкой пылящих материалов. Сюда относятся: процессы измельчения, транспортирования, хранения
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
