Билет № 7. Нормирование содержания вредных веществ в атмосферном воздухе.
Большинство пирометаллургических процессов характеризуется образованием больших количеств газов. Помимо возможного использования ценных составляющих газов (в основном SO2), необходимо производить их обезвреживание с целью охраны ОС.
Защита ОС от вредных выбросов является одной из острейших проблем
современности. Современное металлургическое предприятие — это сложный производственный комплекс, включающий разнообразные цехи, а иногда и отдельные заводы, которые в значительной степени могут загрязнить воздушный бассейн окружающего района. Избежать этого полностью при существующем уровне развития техники невозможно. Поэтому законодательством РФ предусмотрена санитарная охрана атмосферного воздуха, т.е. система мероприятий, направленных на обеспечение необходимой чистоты воздуха и поддержание ее на уровне, безопасном для жизни и здоровья человека.
На долю предприятий металлургии (и цветной и черной) приходится около 20-25% общих вредных выбросов в атмосферу, а в районах расположения крупных металлургических заводов – более 50% всего количества загрязнений. В связи с этим в отрасли проделана и продолжает проводиться значительная работа по увеличению количества газоочистных установок и улучшения показателей их работы.
Основной характеристикой загрязненности воздуха является концентрация в нем примеси, т.е. количество того или иного вещества в единице объема воздуха при нормальных условиях, обычно выраженное в мг/м3.
В нашей стране установлены два вида предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе. Это ПДК в воздухе рабочей зоны и ПДК в атмосферном воздухе населенных мест.
В свою очередь ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест подразделяются на два вида:
максимально разовая ПДКм.р. – предельно допустимая максимальная разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна вызывать при вдыхании в течение 30 мин рефлекторных реакций в организме человека,
среднесуточная ПДКс.с. – предельно допустимая среднесуточная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного действия при неопределенно долгом (годы) воздействии.
Наиболее эффективным средством борьбы с выбросами пыли и вредных газообразных компонентов в воздушный бассейн предприятиями является установка газоочистных аппаратов. Однако, как показала практика, пылегазовыделения можно значительно сократить путем их подавления и локального отсоса, а также осуществления ряда мероприятий технологического и планировочного характера. В первую очередь следует внедрять малоотходную технологию, позволяющую значительно уменьшить нагрузку на газоочистные аппараты и тем самым повысить эффективность их работы, а иногда и обойтись без их установки.
2. Схема и принцип действия центробежного скруббера с осаждением пыли на пленку жидкости.
Для успешной работы аппаратов этого типа необходимо:
Образование непрерывно обновляющейся пленки или слоя жидкости, улавливающих частицы пыли и отводящих их с рабочей поверхности;
Подвод частиц пыли к этой пленке или слою жидкости.
В центробежных скрубберах частицы пыли отбрасываются на стенку центробежными силами, возникающими при вращении газового потока в аппарате за счет тангенциального подвода газа. Непрерывно стекающая вниз пленка на стенке аппарата создается за счет подачи воды специальными соплами, расположенными в верхней части аппарата (рисунок).
Аппарат представляет собой вертикально стоящий стальной цилиндр, имеющий коническое днище и тангенциально расположенный входной патрубок, с толщиной стенки 5-6 мм. Во избежание быстрого износа вследствие коррозии и абразивного действия пыли скруббер внутри футеруется керамической плиткой. Вода подводится внутрь через установленные на расстоянии 600 мм друг от друга сопла, над которыми размещен брызгоулавливающий козырек. Струя воды, выходящая из сопла, направлена тангенциально к стенке в сторону вращения потока газа во избежание интенсивного уноса брызг. Образующаяся на стенке сплошная водяная пленка по спирали, направление которой совпадает с направлением вращения газового потока, непрерывно стекает вниз.
Частицы пыли, отбрасываемые на пленку под действием центробежных сил, захватываются ею и в виде шлама и выводятся из скруббера через приемный бункер и гидравлический затвор.
Расход воды при работе центробежного скруббера определяется требованием создания на внутренней поверхности аппарата сплошной водяной пленки толщиной не менее 0,3 мм. Такая толщина пленки предотвращает ее разрыв и образование отложений на стенках аппарата.
При прохождении через центробежный скруббер газы вследствие процесса теплообмена с водой охлаждаются.
В центробежных скрубберах одновременно с охлаждением газов происходит абсорбция из них SO2. Степень улавливания SO2 водой обычно составляет 40-50%.