Охрана воздушной среды на производстве

В нашей стране основное загрязнение атмосферы создают ряд отраслей промышленности, автотранспорт и теплоэнергетика. Их участие в загрязнении атмосферы, %: черная и цветная металлургия, нефтедобыча и нефтехимия, предприятия стройматериалов, химическая промышленность — 30; автотранспорт — 40; теплоэнергетика — 30 (в 1991 г.).

Примерный относительный состав вредных веществ в атмосфере больших городов, %: СО — 45, SOх— 18, СnНm — 15, пыль — 12, NOx — 10. Превышение концентраций токсичных веществ в загрязненном атмосферном воздухе над фоновыми в среднем составляет: по СО 80—1250 и более; по SO2 50—300; по NO2 — до 25; по озону — до 7 раз.

Кроме СО, SOx, NOx, СnНm и пыли в атмосферу выбрасываются и другие более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т.п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество все увеличивается, что требует действенных мер по очистке атмосферного воздуха.

Примеси атмосферы и их источники

Ежегодные выбросы в атмосферу

B промышленности применяются различные мероприятия, направленные одновременно на уменьшение загрязнения внутренней (в цехе) и наружной воздушной среды: замена применяемых токсичных веществ нетоксичными или малотоксичными; использование выбросов для других технологических процессов и производств; герметизация аппаратуры и коммуникаций; проведение технологических процессов в вакууме с тем, чтобы при непредвиденном или запланированном открывании аппаратов вредные вещества не загрязняли воздух. В случаях, когда технологический процесс нельзя герметизировать или вести в вакууме, в местах концентрированного выделения вредных веществ устанавливают устройства местной вытяжной вентиляции дополнительно к общеобменной.

Оборудование, работа которого сопровождается выделением особо токсичных веществ, если невозможна его герметизация или устройство эффективных укрытий и откосов, выделяют в изолированные помещения с применением дистанционно управляемых роботов и манипуляторов.

Наиболее эффективно загрязнение наружной воздушной среды уменьшают устройства очистки технологических и вентиляционных выбросов от вредных веществ.

Пылеулавливающее оборудование в соответствии с принципиальными особенностями процесса отделения твердых частиц от газовой фазы делится на оборудование для улавливания пыли сухим способом (циклоны, пылеосадительные камеры, вихревые циклоны, жалюзийные и ротационные пылеулавливатели, фильтры, электрофильтры); оборудование для улавливания пыли мокрым способом (скрубберы Вентури, форсуночные скрубберы, пенные аппараты и др.)

Наиболее распространенным видом оборудования, действие которого основано на инерционном пылеотделении сухим способом, является циклон, представленный на рисунке.

Очищаемая газопылевая смесь подводится к корпусу циклона тангенциально, поэтому частицы пыли, вращаясь около внутренней поверхности корпуса, осаждаются и удаляются снизу, а очищенный газ (воздух) через расположенную в центре трубу уходит в атмосферу.

При необходимости очистки большого количества газов устанавливают группу циклонов с параллельным подводом к каждому очищаемого газа. Промышленность выпускает циклоны разных конструкций, но наибольшее распространение получили циклоны типов ЦН-11 и ЦН-15. Если эффективность действия циклона, особенно на мелкодисперсных взвесях, невелика, применяют батарею циклонов — группу циклонов, в которой очищаемая газопылевая смесь проходит последовательно из одного циклона в другой.

Для повышения эффективности пылеулавливания применяют гидроциклоны, в которых внутренняя поверхность корпуса смачивается водой, а также пылеосадочные камеры, жалюзийные, ротационные и другие инерционные пылеуловители.

Большое распространение для улавливания пыли из выбросов получили матерчатые фильтры, пыль в которых задерживается на ворсистом материале (лавсане, иглопробивном войлоке). Для удаления пыли с фильтра его периодически встряхивают и продувают воздухом. Схема действия матерчатого фильтра представлена на рисунке.

Схема циклона:
1 — загрязненный поток, 2 — уловленная взвесь

Схема действия тканевого (матерчатого) фильтра:
1 — загрязненный поток, 2 — рукава из ворсистой ткани, 3 — очищенный поток

Схема ротоциклона:
1 — загрязняющий поток, 2 — очищенный поток, 3 — вода, 4 — уловленная взвесь