Организация санитарно-защитной зоны (СЗЗ)

Для предприятий предусмотрена санитарная классификация, учитывающая мощность предприятия, условия осуществления технологических процессов, характер и количество вредных выбросов, вибрацию, электромагнитные волны, ультразвук и др. вредные факторы.

Всего установлено 5 классов предприятий:

Класс I II III IV V

Размер зоны, м 1000 500 300 100 50

При необходимости и соответствующем ТЭО размер СЗЗ может быть увеличен, но не более чем в 3 раза (малая эффективность систем очистки, отсутствие способов очистки, неблагоприятные физико-географические или метеорологические условия, при строительстве но­вых малоизученных и вредных производств).

Размеры СЗЗ, установленные в Санитарных нормах, должны подтверждаться расчетами рассеивания выбросов в соответствии с действующими методиками. При этом на границе СЗЗ концентрация вредных веществ в приземном слое не должна превышать ПДК_{м р}.

Полученные по расчету размеры СЗЗ должны уточняться в зави­симости от розы ветров района расположения предприятия по формуле:

L = L₀P/P₀ при Р > P₀

где P - расчетный размер СЗЗ с учетом розы ветров; P₀ (м) - расчетное расстояние от источника до границы СЗЗ без учета поправки на розу ветров, т.е. расстояние от источника до точки, в которой ПДК_{м р}; Р(%) – среднегодовая повторяемое направлений ветров рассматриваемого румба: Р₀ (%) - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров.

По направлениям ветра, для которых Р < P₀, L = L₀. В любом из вариантов при Р > Р₀ и Р < Р₀ размер СЗЗ рекомендуется принимать не менее установленного по санитарной классифика­ции.

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ АЭРОЗОЛЕЙ

2.1. Свойства пылей

Надежность и эффективность работы систем пылеочистки в значительной степени зависят от физико-химических свойств улавливаемой пыли.

Рассмотрим основные свойства взвешенных частиц.

Плотность частиц. Различают истинную d, насыпную ∆ и кажущуюся δ плотности.

Насыпная плотность - плотность порошкообразного материала в рыхлонасыпанном состоянии. При слеживании насыпная плотность возрастает в 1,5 раза.

Кажущаяся плотность - масса частицы, отнесенная к занимаемому ею объему, включая поры, пустоты и неровности. Гладкие монолитные, как и первичные частицы имеют кажущуюся плотность, совпадающую с истинной.

Истинная плотность - плотность частиц, не имеющих пор. Снижение кажушейся плотности по отношению к истинной наблюдается у пылей, склонных к коагуляции или спеканию первичных частиц, например, у сажи, оксидов металлов и пр.

Дисперсность частиц. Методы улавливания пыли зависят от ее дисперсности, т.е. количественного распределения частиц пыли по размерам. В зависимости от размера частиц пыль подразделяется на несколько видов - макроскопическая - более 10 мкм; микроскопическая 0,25-10 мкм; ультрамикроскопическая 0,01-0,25 мкм; субмикроскопи- ческая - менее 0,01 мкм.

Частицы пыли имеют различные размеры, т.е. полидисперсны. Кроме того, имеют различную форму В процессе коагуляции первичные частицы пыли объединяются в агломераты, т.е. укрупняются. Поэтому в технике газоочистки для дисперсного анализа пыли введены понятия стоксовского или седиментационного, аэродинамического и медианного диаметров.

Стоксовский или седиментационный диаметр - это диаметр сферической частицы, имеющей такую же скорость осаждения, как и данная несферическая частица или агрегат.

Аэродинамический диаметр - диаметр сферы, скорость осаждения которой соответствует скорости осаждения частицы плотностью 1000 кг/м³.

Медианный диаметр или медиана распределения δ₅₀ соответствует, такому диаметру, по которому масса всех частиц делится на две равные части. Масса всех частиц, диаметр которых < δ₅₀ составляет 50 % от общей массы частиц. Медианный диаметр находят с помощью интегральной кривой распределения.

Существует классификационная номограмма пыли по дисперсности. Для определения классификационной группы заданной пыли наносят на номограмму точки, соответствующие содержанию каждой фракции пыли. Положение образованной линии в той или иной зоне номограммы указывает на принадлежность заданной пыли к соответствующей классификационной группе.

Адгезионные свойства частиц определяют их склонность к слипаемости. Повышенная слипаемость частиц может привести к забиванию пылеулавливающих аппаратов. Чем меньше размер частиц, тем легче они прилипают к поверхности аппарата. По степени слипаемости пыль ориентировочно разделена на 4 группы: неслипающаяся, слабослипающаяся, среднеслипающаяся, сильнослипающаяся.

Со слипаемостью тесно связана другая характеристика пыли - ее сыпучесть. Сыпучесть оценивается по углу естественного откоса, который принимает пыль в свеженасыпанном состоянии. Сыпучесть определяет характер движения пыли в бункерах.

Абразивность пыли характеризует интенсивность износа металла при одинаковых скоростях газов и концентрациях пыли. Она зависит от твердости, формы, размера и плотности частиц.

Смачиваемость частиц водой оказывает определенное влияние на эффективность мокрых пылеуловителей. Гладкие частицы смачиваются лучше, чем частицы с неровной поверхностью; т.к. последние в большей степени оказываются покрытыми абсорбированной газовой оболочкой, затрудняющей смачивание.

Гигроскопичность и растворимость частиц способствуют их улавливанию в аппаратах мокрого типа. Определяются химическим составом частиц, их размером, формой и степенью шероховатости.

Удельное электрическое сопротивление слоя пыли (УЭС) зави­сит от свойств отдельных частиц, а также от структуры слоя и параметров газового потока. Оно оказывает существенное влияние на работу электрофильтров.

Электрическая заряженность частиц (ЭЗЧ) зависит от способа их образования, химического состава, а также свойств веществ, с кото­рыми они соприкасаются. ЭЗЧ оказывает влияние на поведение частиц в газоходах и эффективность улавливания в ГОУ. ЭЗЧ влияет на взрывоопасность и адгезионные свойства частиц. Например, в бункерах электрофильтров свежеуловленная пыль, сохраняя заряд, имеет угол естественного откоса примерно около 0°С, т.е. ведет себя почти как жидкость. Через несколько часов, с потерей заряда угол возрастает до 50°С, а иногда до 90°С.

Способность пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом.

Горючая смесь вследствие сильно развитой поверхности контакта частиц с кислородом способна к самовозгоранию и образованию взрывчатых смесей с воздухом. Интенсивность взрыва пыли зависит от ее химических и термических свойств, от размеров и формы частиц, их концентрации в воздухе, от влагосодержания и состава газов, размеров и температуры источника воспламенения и от относительного содержания инертной пыли. При повышении температуры воспламенение иногда происходит самопроизвольно. Способностью к воспламенению обладают некоторые пыли органических веществ, образующиеся при переработке зерна, красителей, пластмасс, волокон, а также пыли металлов (магния, алюминия, цинка).

Минимальные взрывоопасные концентрации взвешенной в воздухе пыли - 20-500 г/м³, максимальные - 700-800 г/м³. Чем больше содержание кислорода в газовой смеси, тем вероятнее взрыв, при содержании кислорода менее 16 % пылевое облако не взрывается.

3.2. Основные механизмы осаждения частиц

Работа любого пылеуловителя (ПУ) основана на использовании одного или нескольких механизмов осаждения взвешенных в газах частиц.