Технология защиты воздушного бассейна (атмосферы) от загрязнений

Этот краткий обзор технологии защиты атмосферы не рассчитан на специалистов, многое в нем сильно упрощено (для специалистов есть толстые и подробные книги), но он дает основное понятие о методах очистки.

Для начала -- вещь, которую следует четко понять и усвоить, и повторять которую я, возможно, буду еще несколько раз: технология сама по себе ничего не значит. Почти наверняка имеется способ очистить любые выбросы от любых загрязнений практически до нулевой их концентрации. Единственная проблема, сколько это будет стоить: повышение степени очистки на порядок (например, с 90% улавливается/10% уходит до 99% улавливается/ 1% уходит ) приводит к увеличению стоимости примерно в 10 раз. Так что дело не в технологии, а в экономической целесообразности ее применения.

Сначала немного терминологии.

Здесь и далее под загрязняющим веществом (ЗВ) мы будем понимать любое вещество, находящееся в неположенных количествах и/или в неположенное время и/или в неположенном месте.

Эмиссией загрязняющих веществ называется выброс ЗВ (загрязняющих веществ).

Источники выбросов делят на:

организованные (например, дымовая труба предприятия);

и неорганизованные (например, неплотность в аппарате).

Второе деление:

стационарные (трубы предприятий)

и передвижные (автомобили, железнодорожный транспорт и т.п.).

Наконец, выбросы деляется на подвергающиеся очистке (это могут быть выбросы только от организованных источников) и неподвергающиеся очистке -- от неорганизованных источников и от части организованных. Конечно, выбросы ЗВ можно также делить в соответствии с характером содержащихся в них ЗВ.

Основными источниками выбросов в атмосферу являются промышленные предприятия и автотранспорт. Доля автотранспорта колеблется в широких пределах и зависит от страны и района. По России эта величина составляет (в среднем) около 13%. Состав загрязнений от промышленных предприятий зависит от типа производства. В выбросных газах автотранспорта преобладают оксиды азота, соединения свинца (если в качестве антидетонатора используется тетраэтилсвинец, от чего в настоящее время практически отказались), полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), а также сажа и оксид серы (для дизельных двигателей).

Для любого предприятия важно, чтобы схема очистки выбросных газов была наиболее дешевой при выбранной степени очистки (как по капитальным, так и по текущим затратам), позволяла повторно использовать ценные компоненты, находящиеся в выбросных газах, а аппаратура и сооружения занимали бы возможно меньшую площадь.

Степень очистки определяется относительно величины ПДВ (предельно допустимых выбросов, то есть такого количества выбрасываемых в атмосферу загрязнителей, которое обеспечит их концентрацию в приземном слое, не превышающую ПДК - предельно допустимую концентрацию), либо по величине ВСВ (временно согласованных выбросов).

Величина концентрации в приземном слое рассчитывается по утвержденным методикам и в общем и целом зависит от характеристики трубы - ее высоты, диаметра; свойств выбросных газов - их температуры, скорости истечения; метеорологических характеристик - скорости ветра, частоты низких инверсий. Из вышеизложенного ясно, что при одном и том же количестве выбрасываемых загрязнителей можно уложится в ПДК, просто увеличив высоту трубы. Поэтому, например, в Сибири, где частота низких инверсий выше, чем в европейской части России, высота труб промышленных предприятий больше. Также в областях с большей средней силой ветра рассеивание происходит быстрее и для предприятия расположенного в этом районе величина ПДВ по сравнению с предприятием того же профиля и той же мощности будет выше.

Теперь рассмотрим собственно технологии очистки. Все методы очистки делятся на регенеративные и деструктивные. Первые позволяют возвращать в производство компоненты выбросов, вторые трансформируют эти компоненты в менее вредные.

В случае, если в газовом потоке содержатся ценные вещества (например, летучие растворители), может быть выгоднее использовать регенеративные методы (но все опять-таки определяется экономической целесообразностью: возможно, себестоимость выделения этих компонентов будет больше их цены). Все зависит от характеристик загрязнителя и его концентрации в газовом потоке: чем она меньше, тем дороже выделение.

По другому признаку все методы очистки можно разделить на реагентные и безреагентные. Использование дополнительных реагентов, естественно, удорожает процесс.

Наконец, методы очистки газовых выбросов можно разделить по типу обрабатываемого компонента (очистка от аэрозолей - от пыли и тумана, очистка от кислых и нейтральных газов и так далее).

Обычно, аэрозоли (взвеси твердых или жидких частичек в газе) имеются в каждом выбросе. Для их удаления используются следующие методы очистки:

гравитационные -- в них осаждение взвешенных частичек происходит под действием силы тяжести: газовый поток с небольшой скоростью проходит через определенный аппарат, при этом наиболее крупные взвешенные частицы падают на дно и затем удаляются;
инерционные -- в них используется резкое изменение направления движение газового потока: взвешенные частицы по инерции продолжают движение, ударяются о специально установленные преграды и либо прилипают к ним, либо падают на дно и удаляются. К классу аппаратов, основанных на этом методе, относится, например, жалюзийный пылеуловитель - газовый поток проходит через жалюзи, элементы которых установлены под углом к направлению его движения.
Сюда же относятся аппараты, где осаждение происходит под действием центробежной силы (центробежная сила является частным случаем силы инерции). Самыми распространенными из таких аппаратов являются циклоны. На их устройстве я бы хотел остановится подробнее, ввиду того, что почти никакое производство без них не обходится. Очень часто вся очистка заключается в пропускании газового потока через циклон, например, на мебельных и деревообрабатывающих производствах.
Циклон - это вертикальный аппарат, верхняя часть которого представляет собой цилиндр, а нижняя - конус, сужающийся к основанию аппарата. Внутри (соосно) находится еще одна труба меньшего диаметра, доходящая примерно до середины конусной части (впрочем, этой внутренней трубы может и не быть). Загрязненный газовый поток подводится тангенциально (то есть по касательной) в верхней части аппарата, закручивается спиралью и опускается вниз. Отброшенные центробежной силой взвешенные частицы ударяются о стенки и падают вниз, где под днищем аппарата обычно имеется бункер. Очищенный газовый поток в нижней части закручивается в обратную сторону и поднимается вверх, выходя из верхней части аппарата. Чем меньше диаметр циклона, тем эффективнее он очищает, но тем меньше его производительность, поэтому газовый поток можно распараллелить и пустить одновременно в несколько маленьких циклонов (батарею).
основанные на фильтрации (используются фильтры из ткани, нетканого полотна, а также жесткие фильтры -- насыпные или сита). Материал фильтра может иметь щелочную реакцию, тогда он помогает очистить газовый поток также от кислых газов (SOx, NOx). Фильтры регенерируют продувкой в обратном направлении или встряхиванием.
электрические методы очистки. При этом способе очистки газовый поток направляется в электрофильтр, где проходит в пространстве между двумя электродами - коронирующим и осадительным. Частицы пыли заряжаются, движутся к осадительному электроду, разряжаются на нем. Таким методом можно очищать пыли с удельным сопротивлением от 100 до 100 млн. Ом*м. Пыли с меньшим удельным сопротивлением сразу же разряжаются и улетают, а с большим - образуют плотный изолирующий слой на осадительным электроде, резко уменьшая степень очистки. Методом электрической очистки можно удалять не только пыли, но и туманы. Очистка электрофильтров производится путем смыва пыли водой, вибрацией или с помощью ударно-молоткового механизма.
различные мокрые методы - использование пенных аппаратов, скрубберов.
Возможны комбинации всех этих методов (например, фильтроциклон - комбинация циклона и фильтра, центробежный скруббер -- практически орошаемый водой циклон и international business company). При выборе конкретного метода очистки руководствуются его стоимостью, объемами подлежащих очистке газовых потоков, характеристиками взвешенных частиц (дисперсионный состав, плотность пыли, смачиваемость, электропроводность).

Другие новости

Другие записи блогов

16.02.14 | В блоге: Ольга Левенкова
В моей "чудесной" деревушке,где я обитаю шестой год, живут удивительные люди. Я имею в виду то, что ни один двор, не пустил к себе жить ни одно бездомное животное.  Все 3 кошки за 6 лет пришли жить в мой дом( он стоит самый последний, почти в лесу). Первым пришел кот, взрослый и голодный (думала к моей кошке, покормлю, уйдет), он остался жить, через год пришел котенок, остался, год назад пришла кошка-подросток умирать ко мне под крыльцо. Ее хвост превратился в ниточку и она была п...
21.01.11 | В блоге: Вера Шегурова
Родина наших Башмачков - тропики, и разве неудивительно,что они растут в Сибири.Эти "иностранки" очень необычны:семена настолько мелкие(девочки из команды признали их за пыль в коробочке), что для прорастания в почве нужны особые грибы и проростки появляются над землей через 2-3 года, а уж зацветают на 18 году!Совсем недавно(3-4 года назад) местные жители встречали цветущие маленькие группы башмачка настоящего с желтым околоцветником, практически рядом с селом, а его мест обитания по пальцам пер...
17.08.11 | В блоге: Борис Лебедев
Средняя линия Какой огромный и прекрасный в своем многообразии мир мы видим и ощущаем. Величественные горы, живительный воздух, прозрачность воды и красота грозных молний и северного сияния... А ведь в основе всего этого - одни и те же элементарные частицы, атомы и молекулы. Что же принуждает одинаковую исходную материю принимать различные физические состояния - твердое (горы), жидкое (вода), газообразное (воздух), плазменное (молнии и северное сияние)? Это может происходить лишь в результате во...
19.01.13 | В блоге: Татьяна Федорова
Создается впечатление, что о некоторых открытиях российских ученых гораздо больше известно за границей, чем в России. На некоторых сайтах, даже на сайтах лесников, утверждается, что: "влияние леса на количество выпадающих над ним вертикальных осадков не доказано". (Сайт http://allyears.ru/lesovedenie/1038-vliyanie-lesa-na-osadki-chast-1.html). Или, что "сильное обезлесение не изменяет количества выпадающих осадков". (Сайт http://prostoflora.ru/ekologiy/42.html). Видимо они н...
12.04.13 | В блоге: Артем Петров
12 апреля 1961 года это день когда наша цивилизация вновь стала ближе к звездам. Почему вновь ,да потому что в наших сказаниях и летописях упоминалось время когда люди умели летать к звездам, упадок после великой ассы (звездной войны) ,привел к тому что нашей цивилизации потребовались тысячелетия ,чтобы сделать это вновь. К сожелению наши знания о еще незабытом времени пытаються исказить уже сейчас в угоду нашим врагам, а враги наши это враги всего человечества, потому что мы славяне стоим на ст...
30.10.11 | В блоге: Ася Николаева
В эти выходные в Красноярске прошло два мероприятия, посвященных строительству завода ферросплавов. Не углубляясь в историю вопроса (об этом в другой раз), опишу свои впечатления от обоих. Первое мероприятие анонсировалось, как инициатива "актива молодежных движений Красноярского края" и называлось эко-концерт «Мы за чистый город». Как сообщил организатор - минспорттуризма и молодежной политики края - «Концерт проводится в поддержку принятого решен...
01.03.13 | В блоге: Юрий Котенёв
  Фотовыставкой «Золотые горы Алтая»  на прошлой неделе стартовал наш большой проект по Алтаю.  Спустя несколько дней после открытия хотелось бы подвести небольшой итог недельной работы нашей выставки и проекта в целом. Начнем с открытия. Сами того не ожидая мы произвели большой интерес  к нашим событиям.  На торжественную часть по приблизительным  подсчетам пришло около 60-ти человек, из них  журналисты из различных СМИ; представители ООН, Постоянн...
06.06.12 | В блоге: Михаил Гунькин
Сегодня речь пойдёт о российском проекте самой мощной электростанции в мире, на севере Охотского моря, которая может быть способна переломить энергетический баланс всей северо-восточной Азии. К сожалению, этот проект до сих пор не реализован по неизвестным причинам.  Всё это - из той же серии Проектов развития, о некоторых из них я уже рассказывал ранее в этих двух постах:  http://naganoff.livejournal.com/48559.html  http://naganoff.livejournal.com/49783.html  Итак, Магаданская обл...
05.10.12 | В блоге: Михаил Гунькин
Оказавшись после  снятия железного занавеса втянутыми в мировое пространство модной индустрии,  впитывая идеи из американских фильмов, мы почти совсем отказались от того хорошего, что  является естественным и очень полезным для нас, как людей, проживающих в определенных природных, культурных, исторических условиях.    «Ай да красавица! Кровь с молоком!» Начнем с того, что для выживания любого народа важно рождение здоровых детей,  а нам навязываю...
07.09.14 | В блоге: Николай Бычек
Прекращение грунтовой эрозии, почвообразование или воссоздание почв в пустынных или на техногенно нарушенных землях актуально не только для Среднеазиатских стран СНГ, Востока и Африки, но и южных регионов России. К таким регионам можно отнести территории в Калмыкии, Ставропольском и Краснодарском крае, Астраханской, Волгоградской областях. Одним из перспективных способов для подавления эрозионных процессов является кустарниковое и лесонасаждение на пути их развития. Современным и перспективным...
13.03.12 | В блоге: Виктор Дмитреко
13-го марта 2012 года мы смотрели по телевизору передачу о судебном процессе над членом одной из групп организации «Эколист» города Пензы. Нам очень понравился на этом суде руководитель группы организации «Эколист» (не помним его Ф.И.О.) и его горячая речь в защиту зелёных насаждений. Мы с ним полностью согласны. Парень, член группы «Эколист» в городе Пензе, которого судили, а потом оправдали на этом процессе, нам тоже понравился своей честностью и любовью к п...
18.05.12 | В блоге: Евгения Есипова
Проект  «Зеленая тема»  представит на Санках-2012 целую программу, посвященную экологической тематике.  В течение недели Вы сможете не только узнать, что такое экологичный стиль  жизни, но и приобщиться к нему. В этом Вам поможет инициативная группа из Челябинска и Москвы.   1.       Игровой тренинг  «Дорогой наш мусор»: обучение раздельному сбору мусора. 2.        Семинар...
27.11.12 | В блоге: Сергей Хохряков
  Весной 2012 года Постановлением Правительства России на базе заповедника «Кедровая падь» и заказника «Леопардовый» был создан национальный парк «Земля лео-парда». В итоге появилась единая охраняемая территория общей площадью 280 тысяч гек-таров, что составило 60 % ареала обитания леопарда. Это была действительно большая победа - результат многолетней напряженной научной, природоохранной, административной, нормотворческой, общественной работы большого ч...
18.03.14 | В блоге: Михаил Пищулин
Оригинал: http://pishchulin.livejournal.com/286695.html (20 ноября, 2011)   Присутствовали руководители студенческих объединений ЧГПУ и ЧелГУ, представители молодёжных общественных палат Миасса и Челябинска, движения "Мусора Больше Нет", школьных экологических центров, советник руководителя аппарата Общественной Палаты РФ, руководители факультета есттеха и кафедр ЧГПУ, защитники Санарского бора, студенты челябинских вузов.      
11.03.11 | В блоге: Юрий Котенёв
Алтайская Краевая общественная молодежная организация Экологический клуб «Чёрный аист» в сотрудничестве с Коммьюнити проектом Clicr и независимой благотворительной организацией Oxfam при финансовой поддержке Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды Алтайского края приглашает всех заинтересованных людей и организации к реализации проекта «Сажая деревья, мы делаем воздух нашей планеты чище!». . Краткая информация о проекте: Изменение климата в России происходит быстрее, чем в цело...

Фотогалерея

Владимир Куш - русский Сальвадор Дали Soberbio-Dali

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

 

 

Другие статьи

Активность на сайте

сортировать по иконкам
3 года 25 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 312,678 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

3 года 27 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 312,678 |

Thank you, your site is very useful!

3 года 27 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 312,678 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

4 года 3 недели назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 312,678 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

3 года 27 недель назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 9,834 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!