Способ повышения степени очистки воздуха

Газоочистка и пылеулавливание на промышленных предприятиях

Современное производство в различных сферах промышленности связано с выбросом большого количества вредных газообразных, жидких и твердых веществ, образующихся при выполнении технологической цепочки. На крупных предприятиях нефтеперерабатывающей, цементной, металлургической, химической, легкой, пищевой промышленности образуются сотни тысяч тонн вредных выбросов, которые негативно сказываются на окружающей среде и здоровье человека.

Опасные химические вещества, газы и жидкости значительно ухудшают экологическую обстановку не только на прилегающей территории, но и разносятся на десятки километров, благодаря воздействию ветра, дождя и течениям рек. Попадая в почву и водоемы, вредные вещества отравляют среду обитания животных и растений, делают большое количество территории непригодной для использования. Восстановление (рекультивация) больших участков связано со значительными финансовыми и трудовыми затратами, а некоторые территории, при воздействии особо опасных химических соединений, невозможно восстановить в течение сотен лет. Загрязнение атмосферы промышленными отходами напрямую связано с повышением заболеваемости и смертности населения городов и сел, находящихся в зоне распространения вредных веществ.

Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 № 96-ФЗ устанавливает жесткие нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на атмосферный воздух. Предприятиям, нарушившим ПДК (предельно-допустимая концентрация) в выбрасываемом в атмосферу воздухе, грозят очень большие штрафы, административная и уголовная ответственность для руководителей и ответственных лиц, а также ограничение производства и даже полное закрытие компании. За соблюдением закона и выполнением мероприятий по снижению атмосферных выбросов следят органы Росприроднадзора, ведомственные организации и собственные лаборатории предприятия. В связи с этим, в настоящее время газоочистка и пылеулавливание на промышленных предприятиях становятся особенно актуальными и являются очень важным вопросом в плане соблюдения законодательства и защиты окружающей среды.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды предусмотрены системы газоочистки, монтаж которых позволяет улавливать вредные вещества и снижать ПДК до требуемого уровня. В зависимости от вида и состава вредных выбросов, характера производственного процесса, степени необходимой очистки устанавливается предельно-допустимая концентрация (ПДК), рассчитываются схемы газоочистки и подбирается соответствующее оборудование.

Проектирование систем газоочистки

Проектирование газоочистки является первым этапом внедрения в технологический процесс системы очистки воздуха от вредных веществ, позволяющей значительно снизить их количество и добиться разрешенных законом и санитарными правилами концентраций. Эффективность газоочистки зависит от выбора проектирующей компании, которая должна иметь лицензию на проведение подобных работ, огромный опыт расчета промышленных газоочисток и штат профессиональных инженеров-разработчиков. Проектирование промышленной газоочистки происходит в несколько этапов:

• составление и выдача технического задания с характеристиками газопылевого потока, места и количества источников выброса;
• подбор или проектирование оборудования с определением типа очистки, расчет производительности системы, трасс и размера воздуховодов;
• изготовление чертежей и подготовка пояснительной записки.

При проектировании системы промышленной газоочистки на строящемся объекте все расчеты ведутся с учетом строительной части, размещения энергетических трасс и характеристик технологического оборудования. В случае, если газоочистка воздуха должна быть установлена на существующем производстве, проводится комплексное обследование объекта с определением источников выбросов, замерами объема выделяемого загрязненного воздуха, концентрации, размера и вида загрязняющих веществ. Все данные. Полученные в ходе обследования, передаются проектировщикам, которые учитывают их при подборе оборудования газоочистки.

Способы очистки воздуха

Для очищения загрязненного воздуха применяют различные методы газоочистки:

• сухая очистка газов от пыли;
• мокрая очистка газов;
• с применением химических реагентов и катализаторов.

Сухие пылеуловители

Сухая или механическая газоочистка предполагает наличие в системе циклонов, осаждающих камер или фильтров. Принцип работы циклонов и камер основан на оседании твердых частиц пыли из загрязненного потока в нижний накопительный бункер под действием центробежной и инерционной сил. Вращательное движение потоку задает входной патрубок спирального типа, а выходная вертикальная труба обеспечивает смену направления очищенного воздуха и вывод его в атмосферу. Такие аппараты газоочистки обеспечивают степень очистки воздуха от частиц размером от 5 мкм до 98% и имеют большое применение.

Конструкция, размеры, степень очистки, производительность циклонов и осаждающих камер зависят от технологии производства, условий эксплуатации и характеристик запыленного воздуха. Фильтры в аспирационных системах применяются для более полного улавливания загрязняющих частиц с размером от 0,1 мкм и характеризуются высокой степенью очистки, которая достигает показателя 99,9%. Наибольшее распространение в системах аспирации и газоочистки получили рукавные фильтры, принцип действия которых основан на задержании пылевых частиц при прохождении загрязненного потока через материал рукава.

Для исключения снижения очистки при забивании материала рукава пылью применяются механические встряхивающие устройства или импульсная продувка сжатым воздухом. Еще одним эффективным способом улавливания пыли и частиц продуктов горения является электрический фильтр, принцип действия которого основан на притягивании тел с различным зарядом. Частицы загрязнений с одним зарядом притягиваются и оседают на специальных электродах, которые имеют другой заряд. При чрезмерном накоплении пыли на электродах происходит их встряхивание и частицы оседают в накопительный бункер.

Электрические фильтры применяются в системах для очистки большого объема газов, имеют низкое гидравлическое сопротивление (около 0,2 кПа), могут работать в широком диапазоне температур (до 450 ℃) и улавливают частицы с размером от 0,01 мкм. Производство фильтров для газоочистки является очень серьезным и ответственным процессом, который может осуществлять только специализированное предприятие, имеющее конструкторский и эксплуатационный опыт, а так же штат высококвалифицированных специалистов.

Мокрая очистка газов происходит с помощью башен орошения (трубы Вентури), скрубберов и барботажных пылеуловителей. Принцип действия такого оборудования основан на смачивании загрязняющих частиц, их коагуляции и оседании на мокрых поверхностях. Контакт частиц происходит на поверхности пленки жидкости или при перемешивании воздушного потока с мельчайшими каплями влаги, разбрызгиваемыми специальными стационарными или поворотными форсунками. Направление воздушного и водного потоков в различных устройствах может быть параллельным, перпендикулярным или встречным.

Основными преимуществами оборудования для мокрой очистки воздуха и газов являются высокая степень очистки (до 99,9%) и улавливание частиц с размером от 0,1 мкм. Большим недостатком такой технологии считается образования большого количества шлама, для удаления которого требуются специальные лотки или трубопроводы. Наличие в устройствах влаги затрудняет их применение при отрицательной температуре.

Очистка загрязненных газов с помощью химических реагентов или катализаторов может проходить как сухим, так и мокрым способом. В первом случае весь объем загрязненного газа проходит через специальные материалы, при контакте с которыми происходит химическая реакция с образованием нейтральных или безопасных соединений и веществ.

Материалы-реагенты могут применяться навалом в виде специальных гранул с определенными размерами или в виде кассет, заполненных определенным реактивом. Во втором случае вместо воды применяются жидкие химические вещества или соединения. В этом случае не только улавливаются пыль и взвешенные частицы, но и нейтрализуются опасные газы. Очень часто в производстве применяется комплексный подход к системе очистки образующихся газопылевых потоков. В этом случае используется многоступенчатая очистка, состоящая, например, из циклонов, рукавного фильтра и фильтра с химическими реагентами. При производстве стали конвертерным способом применяются несколько ступеней очистки, состоящих из орошаемых труб Вентури с последующим дожиганием опасного угарного газа (СО) до получения безвредного СО₂.

Основное оборудование

К основному оборудованию систем очистки отходящих газов относятся:

• дымосос или вентилятор;
• установки газоочистки;
• система воздуховодов;
• регулирующие устройства;
• управляющая аппаратура.

В промышленных системах газоочистки применяются дымососы высокого давления или пылевые вентиляторы среднего давления. Конструкция подобных агрегатов имеет повышенную прочность и стойкость к абразивному износу, что в значительной степени продлевает срок их использования. Дымососы отличаются высокой скоростью вращения рабочего колеса, поэтому очень важна их регулярная очистка и балансировка для исключения повышенной вибрации. Выбор установок для очистки газов, расчет трассы и размеров воздуховодов, порядок и способ регулирования потоков воздуха, подбор управляющей аппаратуры происходит на стадии проектирования, когда разработчики определяют весь процесс с учетом технологии, существующих условий и свойств загрязненного потока.

У нас вы можете заказать ФИЛЬТРОВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТАНОВКИ И АГРЕГАТЫ по ценам завода изготовителя.

Источник

Методы очистки воздуха. Аппараты по очистке воздуха в производственных помещениях

На сегодняшний день, как никогда остро, стоит вопрос загрязнения атмосферы вредными веществами. Очистка воздуха является наиболее приоритетной задачей, из-за высокого уровня загрязнения, главной причиной которого является деятельность человека, в частности, развитие промышленности, сельского хозяйства, увеличение количества автотранспортных средств.

Ежедневный объем выбросов вредных веществ (газы, вредные примеси), которые вступают в реакцию с атмосферными газами (O2, N2) ведут к изменению состава воздуха и увеличению количества СО2. Различные изменения в атмосфере ведут к возникновению кислотных осадков, негативно влияющих на грунты, почву, флору и фауну. Кроме этого, такие осадки ведут к постепенному разрушению архитектурных объектов, сооружений, зданий, оборудования.

Весомый вклад в загрязнение атмосферы вносят промышленные производства, которые были введены в эксплуатацию несколько десятилетий назад, и функционирующие по сей день, не имеющие современной системы очистки воздуха. Очень часто в слаборазвитых странах отсутствует какое-либо оборудование для очистки воздуха, что приводит к настоящей экологической катастрофе на близлежащих территориях.

Средства защиты атмосферы

Выделим основные меры по очистке атмосферного воздуха и защите атмосферы от вредного антропогенного влияния:

• Внедрение современных экологически безопасных технологических процессов на производстве. Создание малоотходных или замкнутых технологических циклов, которые способствуют полному исключению или же значительному снижению вредных выбросов в атмосферу. Предварительное очищение используемого сырья, для снижения в его составе вредных примесей. Переход на альтернативные источники энергии, которые вообще не имеют вредных компонентов, загрязняющих атмосферу, либо, имеют минимальное содержание вредных веществ. Переход с двигателей внутреннего сгорания, на альтернативные моторы: электродвигатели, гибридные, водородные и другие.
• Внедрение очистных сооружений. К средствам защиты атмосферы от вредного влияния жизнедеятельности человека должны относиться способы очистки воздуха при помощи очистных сооружений, которые позволят довести до минимума вредные выбросы в атмосферу на производстве и в сельском хозяйстве.
• Внедрение санитарных зон. СЗЗ – санитарно-защитная зона – полоса территории, которая разделяет промышленную зону от жилой. Ранее при строительстве промышленных и жилых объектов практически не обращали внимание на использование санитарно-защитных зон, что приводило к размещению рядом производственной и жилой зоны. Установление ССЗ, ее длина, ширина, площадь определяются исходя из количества выделяемых в атмосферу вредных примесей.
• Внедрение правильного архитектурно-планировочного разделения подразумевает правильное расположение промышленных производств и жилых сооружений: с учетом рельефа местности, направления ветра, автомобильных и других видов дорог.

Источники и состав промышленных выбросов.

Все вещества, загрязняющие атмосферу, в зависимости от условий их образования делятся на вещества естественного (природного) и искусственного (антропогенного) происхождения.

Основными источниками поступающих в атмосферу загрязняющих веществ выступают:

• источники природного происхождения, такие как извержение вулканов, ветровая эрозия, лесные пожары и пр.
• сжигание ископаемых видов топлива транспортом;
• промышленные производства, такие как металлургия, нефте- и газохимия;
• сжигание бытовых отходов;
• сельскохозяйственное производство;
• добыча полезных ископаемых открытым способом.

Выбросы промышленных производств являются наиболее опасными по составу загрязняющих веществ и, поскольку данные выбросы подвижны, то могут влиять на окружающую среду на больших площадях.

Методы очистки промышленных выбросов в атмосферный воздух весьма разнообразны. На выбор того или иного метода очистки в первую очередь влияют химических состав и концентрация загрязняющих веществ в выбросах. К наиболее вредным для здоровья и окружающей среды загрязняющим веществам антропогенного происхождения относятся следующие вещества:

• твердые частицы (PM);
• диоксид азота (NO2);
• озон (O3);
• окись углерода (СО);
• диоксид серы (SO2);
• свинец (Pb);
• летучие органические соединения (бензопирен).

Токсичные свойства загрязняющих веществ и, как следствие, причиняемый ими вред, привели к принятию ряда нормативно-правовых актов, которые обязывают осуществлять контроль их содержания и концентрации в газообразных отходах различных промышленных производств. Один из основных правовых актов в области охраны окружающей среды — Федеральный закон от 10 января 2002 года N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», определяющий «правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов…».

В целях предотвращения негативного воздействия на окружающую среду хозяйственной и (или) иной деятельности данным законом устанавливаются нормативы допустимого воздействия на окружающую среду, в том числе нормативы выбросов в атмосферный воздух, количественные значения которых, как для стационарных, так и для передвижных источников, определяются в порядке, установленном Правительством РФ и с использованием методов, утвержденных Приказом Минприроды России.

Методы очистки

На сегодняшний день существуют различные методы очищения, выделим самые эффективные.

Озонный метод

Озонный метод используют для очистки атмосферного воздуха от вредных выбросов и дезодорации выбросов с промышленных предприятий. Делают это путем введения озона, который способствует ускорению окислительных реакций. Время контакта газа с озоном, для обезвреживания вредных компонентов составляет от 0,5 до 0,9 секунды.

Усредненные затраты на использование озона в качестве дезодоратора и очистителя составляют до 4,5% от мощности энергоблока. Такая очистка воздуха от вредных веществ, обычно, используется не в промышленности, а при переработке животного сырья (мясо и жирокомбинаты), а также в быту.

Термокаталитический метод

Основан на использовании в качестве очистителя — катализатора. В емкости (реакторе) с содержанием катализатора происходит очищение токсичных газообразных примесей. Катализаторами обычно выступают: минералы, металлы, которые обладают сильными межатомными полями. Катализатор должен иметь устойчивую структуру в условиях возникновения реакции.

Этим способом выполняется эффективное очищение от запахов и вредных соединений. Он довольно дорогой. Поэтому главная тенденция последних лет направлена на создание и развитие недорогих катализаторов, которые эффективно работают при любых температурах, в любых условиях, устойчивы к ядовитым соединениям, и, кроме этого, являются энергоэффективными, с минимальными затратами на их эксплуатацию. Использование катализаторов, в качестве очистителей, довольно широко применяется при очищении газов от оксидов азота.

Абсорбционный метод

Заключается в растворении в жидком растворителе газообразного компонента. Загрязнитель выделяют при помощи жидкости, которую используют один раз. Так получают минеральные кислоты, соли и другие вещества. Плазмохимический метод заключается в использовании в качестве очистителя высоковольтных разрядов, через которые пропускают загрязненную воздушную смесь. В качестве оборудования применяют электрофильтры.

Адсорбционный метод

Его можно назвать одним из самых распространенных, особенно на территории США. Очищение воздушного пространства от вредных примесей на основе адсорбции доказало свою эффективность в промышленной эксплуатации.

Специальные системы, где основные адсорбенты это сорбенты, оксиды и активированные угли, позволяют не только очистить плохо пахнущие дымовые газы от запаха, но и в разы снижают содержание в них вредных веществ, а после этого выполняют каталитическое или термическое дожигание, чтобы добиться максимального результата. Особенно данный комплекс мер часто применяют в химической, фармацевтической или пищевой промышленности.

Термический метод или термическое дожигание

Из названия понятно, что очищение вредных выбросов заключается в их термическом окислении, при температуре от 750 до 1200 °C. Этим способом достигается 99% очистка газов. Из недостатков следует отметить ограниченность применения.

Этот способ эффективный для очистки газов, содержащих твердые включения в виде: углерода, сажи, древесной пыли. Если в выбросах содержатся такие примеси, как сера, фосфор, галогены, то продукты горения при использовании термокаталитического метода по своей токсичности будут превосходить исходные.

Плазмокаталитический

Новый метод, объединяющий в себе методы очистки воздуха от вредных веществ: каталитический и плазмохимический. Эти мероприятия по очистке воздуха от вредных веществ хорошо изучены и широко применяются на практике, а данный метод, является новым и высокоэффективным. Происходит двухступенчатая очистка через реакторы:

1. Плазмохимический реактор, в котором происходит озонирование.
2. Каталитический реактор. На первом этапе вредные примеси проходят через высоковольтный разряд, где, взаимодействуя с продуктами электросинтеза, переходят в экологически безопасные соединения. На втором этапе происходит финишная очистка при помощи синтеза на молекулярный и атомарный кислород. Остатки вредных веществ окисляются кислородом.

Недостатком этого метода является его дороговизна и обязательная предварительная очистка воздуха от пыли. В особенности, при ее большом содержании.

Фотокаталитический

Фотокаталитический метод очистки воздуха от вредных веществ также относится к современным, инновационным, которые применяются все чаще. Применяется аппарат для очистки воздуха на основе катализаторов из TiO2 (оксид титана), которые облучаются ультрафиолетом. Этот метод широко используется в бытовых очистительных приборах и является одним из самых эффективных путей очищения поступающего воздуха.

Основное оборудование

К основному оборудованию систем очистки отходящих газов относятся:

• дымосос или вентилятор;
• установки газоочистки;
• система воздуховодов;
• регулирующие устройства;
• управляющая аппаратура.

В промышленных системах газоочистки применяются дымососы высокого давления или пылевые вентиляторы среднего давления. Конструкция подобных агрегатов имеет повышенную прочность и стойкость к абразивному износу, что в значительной степени продлевает срок их использования. Дымососы отличаются высокой скоростью вращения рабочего колеса, поэтому очень важна их регулярная очистка и балансировка для исключения повышенной вибрации. Выбор установок для очистки газов, расчет трассы и размеров воздуховодов, порядок и способ регулирования потоков воздуха, подбор управляющей аппаратуры происходит на стадии проектирования, когда разработчики определяют весь процесс с учетом технологии, существующих условий и свойств загрязненного потока.

У нас вы можете заказать ФИЛЬТРОВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТАНОВКИ И АГРЕГАТЫ по ценам завода изготовителя.

Критерии выбора очистителей

Очистка воздуха в помещении сегодня очень актуальна для многих людей, живущих в городе. Его качество оставляет желать лучшего, поэтому активное развитие получила не только промышленная очистка продуктов производства, но и бытовая очистка воздуха от запахов, вредных веществ, табака, пыли.

Чтобы получить качественное и чистое воздушное пространство в помещении, необходимо оборудование с качественными и эффективными фильтрами.

Фильтры тканевые

Конструкция фильтра

Такого рода промышленные фильтры для очищения воздуха самые популярные. Благодаря новейшим исследованиям, разработке и созданию способных к выдержке высоких температур и агрессивного воздействия газов, тканевых основ данных фильтрационных устройств их применение значительно расширилось в последнее время. Чаще всего используют рукавные фильтры.

Данное оборудование оснащено:

1. Корпусом, представляющим шкаф из металла. Его разделили на несколько секций вертикально размещенными перегородками.
2. Каждая из секций имеет несколько фильтрующих рукавов.
3. Контейнер для сбора мусора и загрязнений, размещенный внизу, оснащенный специальным приспособлением для его выгрузки.

Функционирует аппарат, поочередно вытряхивая собравшуюся пыль из рукавов в специальный бункер.

Для таких фильтровых устройств используют ткань, к которой предъявляют такие требования:

Разновидности фильтров

• Возможность сохранять высокую проницаемость воздуха, даже в состоянии запыленности;
• Высочайший уровень пылеемкости в процессе фильтрования, а также возможность удержать необходимое количество пыльной массы, чтобы эффективно очистить воздух;
• Наличие таких характеристик, как прочность, устойчивость к износу, возможность выдерживать высокие температурные режимы и агрессивно воздействующие примеси с химическим составом;
• Легкое удаление с поверхностей накопившихся пыльных частичек;
• Доступная цена.

Бывает, что не вся ткань соответствует выставленным требованиям, и тогда их подбирают соответственно с тем, где и в каких условиях будет применен этот фильтр.

Источник