Методы и оборудование для очистки и обезвреживания выбросов в атмосферу

В мокрых пылеуловителях в качестве орошающей жидкости чаще всего используется вода. В зависимости от поверхности контакта или способу действия их подразделяют на следующие виды: насадочные скрубберы, полые газопромыватели, тарельчатые (барботажные и пенные) скрубберы, с подвижной насадкой, ударно – инерционного действия (ротоклоны),центробежного действия, механические газопромыватели, скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури и энжекторные). В результате контакта запыленного газового потока с жидкостью образуется межфазная поверхность контакта. Эта поверхность состоит из газовых пузырьков, газовых струй, жидких струй, капель, пленок жидкости. В большинстве мокрых пылеуловителей наблюдаются различные виды поверхностей, поэтому пыль улавливается в них по различным механизмам.

Наиболее распространены полые форсуночные скрубберы (рис.4) Они представляют собой колонну круглого или прямоугольного сечения. В которой осуществляется контакт между газом и каплями жидкости.

 

 

 

 

 

Рис.4 Скрубберы: а - полый форсуночный:  1 – корпус; 2 – форсунки;  б – насадочный с поперечным орошением: 1 – корпус; 2 – форсунка; 3 – оросительное устройство; 4 – опорная решетка; 5 – насадка; 6  - шламосборник.

Абсорбция - поглощение газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами. Возможность осуществления процесса абсорбции основывается на растворимости газов в жидкостях. Процесс абсорбции является избирательным и обратимым, что дает возможность применять его не только с целью получения растворов газов в жидкостях, но также и для разделения газовых или паровых смесей. Поглощение газа может происходить либо за счет его растворения в абсорбенте, либо в результате его химического взаимодействия с абсорбентом. В первом случае процесс называют физической абсорбцией, а во втором случае - хемосорбцией. Возможно также сочетание обоих механизмов процесса.

При проведении абсорбции в качестве абсорбентов применяют воду, органические растворители, не вступающие в реакцию с извлекаемым газом, и водные растворы этих веществ. При хемосорбции в качестве абсорбента используют водные растворы солей, органические вещества и водные суспензии различных веществ. Одной из основных областей применения абсорбции является удаление водорастворимых газообразных загрязнений из отходящих газов различных процессов.

Процессы абсорбции проводят в специальных аппаратах - абсорберах. Абсорбция, как и другие процессы массопередачи, протекает на развитой поверхности раздела фаз. Для интенсификации процесса абсорбции необходимы аппараты с развитой поверхностью контакта между жидкой и газовой фазами (абсорбента с газом-носителем). По способу образования этой поверхности и диспергации абсорбента, их можно подразделить на четыре основные группы: 1) пленочные; 2) насадочные; 3) барботажные (тарельчатые); 4) распыливающие или распылительные (брызгальные).

В пленочных абсорберах поверхностью контакта фаз является поверхность жидкости, текущей по твердой, обычно вертикальной стенке. К этому виду аппаратов относятся: 1) трубчатые абсорберы; 2) абсорберы с плоскопараллельной или листовой насадкой; 3) абсорберы с восходящим движением пленки жидкости.

Насадочные абсорберы представляют собой колонны, заполненные насадкой - твердыми телами различной формы, которая служит для увеличения поверхности контакта соприкасающихся фаз - газа и жидкости.

В распыливающих абсорберах контакт между фазами достигается распыливанием или разбрызгиванием жидкости в газовом потоке.

Эти абсорберы подразделяют на следующие группы:

1) форсуночные  распыливающие абсорберы, в которых  жидкость распыляется на капли форсунками;

2) скоростные  прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыление жидкости  осуществляется за счет кинетической  энергии газового потока;

3) механические  распыливающие абсорберы, в которых  жидкость распыляется вращающимися  деталями.

Часть подобных устройств применяются для мокрой пылеочистки. В принципе их можно было бы использовать и для совместного улавливания дисперсных и газовых загрязнителей, однако осуществить это на практике удается редко. Очистные устройства создавались и совершенствовались либо для поглощения газообразных примесей, либо для пылезолоулавливания. Поэтому современные абсорберы для улавливания газообразных примесей не приспособлены для обработки потоков с дисперсными загрязнителями, а высокоэффективные пылезолоуловители, как правило, непригодны для сколько-нибудь существенного извлечения газообразных вредностей. Серийные мокрые пылеуловители могут быть использованы только для предварительной обработки с целью освобождения газового потока от дисперсных примесей перед абсорбционной обработкой.

Адсорбция позволяет почти полностью извлечь из газовой смеси за-грязняющие компоненты, она дает возможность осуществлять глубокую очистку газов. Этим объясняется все большее применение в защите окружающей среды адсорбционных методов разделения и очистки там, где другие методы оказываются недостаточно эффективными.

Процесс адсорбции происходит на поверхности твердого пористого тела – адсорбента, где ненасыщенные поверхностные силы вступают во взаимодействие с силовыми полями адсорбируемых молекул. На практике нашли применение следующие адсорбенты: активные угли, силикагели, алюмогели и цеолиты. Наиболее широкое применение методы адсорбции находят в тех случаях, когда необходимо снизить содержание загрязняющих веществ до очень низких, следовых значений (от миллиардных долей до нескольких миллионных долей). Адсорбция менее эффективна при необходимости удаления больших концентраций загрязняющих веществ, поскольку при этом необходима большая адсорбционная емкость или большое количество адсорбента. В тех случаях, когда концентрации загрязнений невелики и обработке подвергается большое количество воздуха, адсорбция может оказаться очень эффективной для удаления летучих углеводородов и органических растворителей. Адсорбция находит применение и в тех случаях, когда необходимо более дли менее избирательное удаление определенных газообразных компонентов из смеси.  Адсорбция применяется для удаления неорганических загрязнений из топочных газов.

Для очистки газов используют адсорберы периодического и непрерывного действия. К аппаратам периодического действия относятся вертикальные, горизонтальные, кольцевые адсорберы, а также выполненные в виде трубчатого теплообменника.

 

 

 

 

 

 

Заключение

На данный момент можно констатировать, что в результате сложившейся ситуации происходят существенные изменения в состоянии здоровья населения, которые затрагивают как качественные, так и количественные его характеристики и, соответственно, показатели заболеваемости и смертности, воспроизводства и миграции населения. Представляется, что указанные изменения связаны с глубокими переменами глобального характера, произошедшими во второй половине ХХ века. Следует признать, что «Двадцатый век ворвался в историю человечества невиданными и ошеломляющими переменами. Сейчас человеку приходится адоптироваться не столько к природным условиям, сколько к им же созданным отрицательным факторам антропогенного происхождения».       Антропогенные изменения качества среды обитания безусловно и прямо и опосредованно отражаются на показателях здоровья людей и, именно здоровье, является тем интегральным индикатором, который адекватно характеризует особенности состояния окружающей среды. Атмосферный воздух – один из важнейших факторов среды обитания человека, характеризующих санитарно – эпидемиологическое благополучие населения. Охрана и защита атмосферного воздуха – задача нашего века, проблема ставшая социальной                                                                                                    

Необходимо, чтобы каждый житель нашей планеты осознал, что экологическая угроза исходит не от безымянного человечества вообще, а от каждого конкретного человека, то есть от нас с вами. Главную роль в решении этой задачи играет экологическое просвещение всех слоёв и всех возрастных категорий общества. Общая цель национального и международного природоохранного законодательства достаточно ясна: ни отдельному человеку, ни государству в целом не должно быть выгодно загрязнять планету сверх заранее согласованной международным сообществом меры и каждый случай сверхнормативного загрязнения должен преследоваться законом. Мы должны привыкнуть к тому, что охрана Земли от загрязнений - дело дорогое, и, планируя бюджет - государственный, общественный или личный, предусматривать немалые расходы на экологические нужды, в том числе на разработку инновационных технологий, методов и оборудования для очистки биосферы от загрязнений.

 

                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Список используемой литературы

1. Ветошкин, А. Г. Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовы выбросов / А. Г. Ветошкин. – Пенза: Издательство Пензенского технологического института, 2008. – 154 с.
2. Виноградов С.С., «Методы и оборудование для очистки и обезвреживания выбросов в атмосферу» Экология производства №1,2007г.
3. Гурова Т. Ф., Основы экологии и рационального природопользования / Т. Ф. Гурова, Л. В. Назаренко. - М.: Издательство Оникс, 2008. с 18 – 23с.
4. Нойберт И., Ишков Н.М.,« Очистка воздуха от промышленных выбросов и неприятных запахов», Экология производства №8, 2009г.
5. Охрана окружающей среды / Под ред. С. В. Белова. – М.: Высшая школа, 2009. – 264 с.
6. Протасов В.Ф., Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России/В.Ф. Протасов.- М.: 2005 г. с 114 – 125
7. Пыльнева, Т.Г. Природопользование/Т.Г. Пыльнева.- М, 2005г.
8. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С., «Техника защиты окружающей среды» - учебник для вузов, - М.: Химия, 2008г.
9. Савенок, А. Ф. Основы экологии и рационального природопользования / А. Ф. Савенок, Е. И. Савенок. - Мн.: Сэр-Вит, 2009 г. с 391- 432
10. Шимова, О. С. Основы экологии и экономика природопользования/ О. С. Шимова, Н. К. Соколовский. - Мн.: БГЭУ, 2007 г. с 358- 367
11. Штокман, Е.А. Очистка воздуха / Е. А. Штокман. - М.: Изд-во АСВ, 2006.