Очистка выбросов от газо- и парообразных загрязнителей

Методы очистки от газообразных загрязнителей по характеру про­текания физико-химических процессов делят на 5 групп:

- промывка выбросов растворителями примесей (абсорбция);

- промывка выбросов.растворами реагентов, связывающих

примеси химически (хемосорбция);

- поглощение газообразных примесей твердыми активными

веществами (адсорбция);

- термическая нейтрализация отходящих газов;

- поглощение примесей путем применения каталитического

превращения.

Абсорбционный метод реализуется в скрубберах, орошаемых противоточных насадочных башнях. Поток газа орошается или проходит через слой растворителя.

Метод хемосорбции основан на поглощении газов и паров твердыми или жидкими поглотителями с образованием малолетучих малорастворимых соединении. Десорбция хемосорбента производится нагреванием. Очищают смеси от сероводорода, с применением мышьяково-щелочного раствора, очищают смеси от окислов азота с применением известкового раствора.

Метод адсорбции. Основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой смеси.

В качестве адсорбентов или поглотителей применяют вещества с большой удельной поверхностью (активированные угли, активированный глинозем, селикагель, цеолиты).

Термическая нейтрализация. Метод основан на способности горючих токсичных компонентов (газы, пары, пахнущие вещества) окисляться до менее токсичных при наличии свободного кислорода, и высокой температуры. Высока эффективность обезвреживания, отсутствует шлам, низка стойкость очистки. Метод не применим для сжигания веществ, содержащих галогены, серу и фосфор из-за образования высокотоксичных продуктов.

Каталитическая нейтрализация используется для превращения токсичных компонентов промвыбросов в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему до­полнительных веществ - катализаторов.

Задание: обосновать применение определенного метода очистки предлагаемого преподавателем вида загрязнения; усвоить принципы работы аппаратов по очистке ПГС.

3. Рассеивание вредных веществ в атмосфере применяется для снижения концентрации компонента в районе его выброса. Применяется широко, хотя к эффективный методам защиты атмосферы его относить не следует.

На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают, состояние атмосферы, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота трубы, диаметр устья и т.п. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении.

По мере удаления от трубы в направлении распространения промвыбросов выделяется три зоны загрязнения: 1) переброс факела выбросов, характеризующийся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; 2) задымление с максимальным содержанием вредных веществ; 3) постепенное снижение уровня загрязнения (рис.10).

 

 

Рис. 10. Распределение концентрации вредных веществ в атмосфере от организованного высокого источника выбросов

Основным документом, регламентирующим расчет рассеивания и определения приземных концентраций выбросов предприятий является "Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86".

 

Наибольшая концентрация каждого вредного вещества (Сm) в приземном слое воздуха не должна превышать ПДКм.р.

Максимальная концентрация загрязнения у земной поверхности достигается на оси факела выброса на расстоянии Хм (12…20 высот трубы) и рассчитывается по формуле:

где А - коэффициент, зависящий от условий вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ, (для центральной части европейской территории А=180);

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания частиц (для газов и мелкодисперсных веществ равен 1, для пыли и золы в зависимости от степени очистки (ŋ ) равен 2,5 при ŋ > 90% и 3 - при ŋ< 75%); m, n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода ПГС из устья трубы (0,8 < m < 1,5; 1 5 п < 3); Н -- высота трубы, м;

ΔT - разность температур выбрасываемой смеси (Тг) и воздуха (Тв), °С;

V1- обьем газовой смеси, м³/с;

Предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу (ПДВ) - такой выброс его из одиночного источника, при котором обес­печивается концентрация загрязнения в приземном слое воздуха не превышающая ПДК.

При этом концентрация вредного вещества в отходящем газе около устья источника не должна превышать величины, определяемой по формуле:

 

Задание: уяснить зоны распределения концентраций при выбросе загрязнения из одиночного высокого источника, научиться рассчитывать См, ПДК, Смт, Н для условий выбросов, задаваемых преподавателем.

Минимальная высота трубы Н в первом приближении рассчитывается по формуле:

Материалы и оборудование: таблицы, схема устройств, справоч­ники, счетная техника.

Литература

1. Торошечников Н.С. к др. Техника защиты окружающей среды -М:
Химия, 1981, с. 22-138.

2. Охрана окружающей среды /СВ. Белов, А.Ф. Козьяков и др 2-е изд.-
М.: Высш. шк., 1991.-с. 13-153.