2. Основные направления защиты атмосферного воздуха от загрязнения

Предприятия химической промышленности выбрасывают в атмосферу значительные количества газов и пыли. К основным вредным веществам, загрязняющим атмосферу, относятся: углеводороды и их производные, оксид углерода, сероводород, сероуглерод, сернистый ангидрид, оксиды азота, хлор, технический углерод, фтористые соединения и другие продукты.

Различают организованные и неорганизованные источники загрязнения. Организованные выбросы, которые можно контролировать, поступают из коммуникаций хвостовых технологических газов, от предохранительных клапанов, из систем общей и местной вытяжной вентиляции и др. Неорганизованные выбросы возникают из-за неплотностей в аппаратуре, машинах, трубопроводах, при периодических технологических процессах, отборе проб вручную, открытом хранении сырья либо готовой продукции и др.

Борьба с неорганизованными выбросами затруднена в связи с тем, что их источники рассредоточены на большой территории, поэтому применение каких-либо очистных сооружений исключается. Для сокращения выбросов следует применять меры, связанные с изменением технологических параметров.

Для защиты атмосферы от промышленных выбросов применяют различные способы. В соответствии с санитарными нормами промышленные предприятия располагают по отношению к населенному пункту с подветренной стороны и отделяют санитарно-защитной зоной.

Степень загрязнения атмосферного воздуха зависит также от высоты выброса. При ветровом потоке воздуха, направленном на здание, над крышами и за зданием создается область пониженного давления, называемая зоной аэродинамической тени. В этой зоне возникает циркуляция воздуха, в результате которой в зону вовлекаются пыль и газовые выбросы. Поэтому все организованные выбросы нужно направлять выше этой зоны.

Выбросные трубы промышленных предприятий располагают на возвышенных местах, хорошо обдуваемых ветром. Высоту дымовых и выбросных труб рассчитывают с учетом скорости и направления господствующих ветров, рельефа местности, температуры выбросов и воздуха и т.д.

2. Очистка выбросов, направляемых в атмосферу

Существуют различные способы очистки выбросов, направляемых в атмосферу. Эффективность каждого метода определяется санитарными и техническими требованиями и зависит от физико-химических свойств удаляемых примесей, состава и активности реагентов, применяемых для очистки, а также от конструкции аппаратов. Наиболее распространенные методы очистки выбросов от газов и паров – абсорбционный, адсорбционный и каталитический. Абсорбционный и адсорбционный методы основаны на поглощении вредных газов и паров из воздуха жидкими или твердыми сорбентами (поглотителями). Регенерация поглотителя производится продувкой (отгонкой) острым паром. Очищенную от удаляемого компонента газовую смесь, если позволяют санитарные требования, выбрасывают в атмосферу. Выделенный из газовой смеси удаляемый компонент используют для производственных целей или обезвреживают и уничтожают.

Метод каталитической очистки газа основан на каталитических реакциях, в результате которых находящиеся в газе вредные примеси превращаются в безвредные или менее вредные соединения, легко удаляемые из газа. В последнем случае требуется вторая стадия очистки методами абсорбции и адсорбции.

Оксид углерода СО – токсичный и горючий газ, его можно обезвредить дожиганием до менее вредного диоксида углерода СО. Однако ввиду малого содержания СО в отходящих газах прямое его сжигание неосуществимо: применяют каталитическое дожигание с использованием катализаторов – платины, железа, гопкалита и др.

Для очистки технологических выбросов от взвешенных частиц пыли и тумана применяют различные газопылеулавливающие устройства. Предварительную очистку газа осуществляют в механических сухих пылеуловителях, пылеосадительных камерах различных конструкций, в инерционных пыле- и брызгоуловителях, циклонах и мультициклонах.

Пылеосадительные камеры применяют для осаждения тяжелой пыли, что достигается уменьшением скорости движения запыленного воздуха при входе его в камеру. Если пыль взрывоопасна, ее предвари­тельно увлажняют. Инерционный пылеуловитель представляет собой лабиринтную пылеосадительную камеру, в которой происходит резкое изменение на­правления движения запыленного воздуха. При этом частицы пыли, имеющие большую инерцию, чем час­тицы воздуха, ударяются о стенки аппарата и опу­скаются в сборник пыли. В циклонах частицы пыли прижимаются центробежной силой к стенкам наруж­ного цилиндра, теряют скорость и соскальзывают в разгрузочный бункер, а воздух через внутренний цилиндр выходит в атмосферу.

Применение пылеулавливающих устройств мокро­го типа ограничивается в тех случаях, когда недопу­стимо увлажнение очищаемого газа. К этим устрой­ствам относятся скрубберы, пенные газопромыватели, трубы Вентури, циклоны с водяной пленкой. Газовый поток в аппарате мокрой очистки обычно направляет­ся снизу вверх, а жидкость распыляется форсунками сверху. Вода (жидкость) захватывает частицы пыли и уносит их из аппарата в виде шлама.

Для тонкой очистки воздуха от пыли применяют фильтры различной конструкции. Сухие фильтры бывают бумажные, матерчатые, сетчатые и др.

Для улавливания высокодисперсных частиц пыли и туманов применяют электрическую очистку газов в электрофильтрах. Принцип работы электрофильтров основан на создании в аппарате сильного электрического поля током высокого напряжения (50—100 кВ), подводимого к коронирующим и осадительным элек­тродам. Эксплуатация элек­трофильтров сопряжена с повышенной опасностью, они могут быть источником электротравмы, ожогов и отравлений.