Утилизация газообразных отходов производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

УТИЛИЗАЦИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Загрязнения попадают в атмосферу в результате природных процессов и хозяйственной деятельности человека. Уровень загрязнения атмосферы примесями от естественных источников является фоновым и имеет малое отклонение от среднего уровня во времени.

Естественным путем атмосфера загрязняется при извержении вулканов, лесных пожарах, пыльных бурях и др. При этом в атмосферу попадают твердые и газообразные вещества.

К примесям в атмосфере антропогенного происхождения относятся выбросы промышленных предприятий, автотранспорта, сельскохозяйственных предприятий, продукты сгорания топлива и сжигания отходов. Эти примеси характеризуются большой сосредоточенностью в пространстве, неоднородностью по составу и неравномерностью распределения. Характерной особенностью загрязнения воздуха в городах являются высокие концентрации специфичных загрязняющих веществ: оксидов азота, серы и углерода, сероводорода, углеводородов. Установлено, что каждые 10 - 12 лет объем мирового промышленного производства удваивается, а это сопровождается примерно таким же ростом объема выбрасываемых загрязнений в окружающую среду.

Примеси поступают в атмосферу в виде газов, паров, жидких и твердых частиц. Газы и пары образуют с воздухом смеси, а жидкие и твердые частицы - аэрозоли (дисперсные системы), которые подразделяются на пыль (размеры частиц более 1 мкм), дым (размеры твердых частиц менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм).

Основные источники выброса газообразных отходов:

- Выбросы промышленных предприятий.

- Черная металлургия

- Нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая отрасли

- Выбросы автотранспорта.

- Продукты сгорания топлива.

- Выбросы предприятий сельских районов, пестициды.

- Продукты сжигания мусора и отходов.

} Выбросы промышленных предприятий. Основными источниками загрязнения атмосферы являются тепловые электростанции, автотранспорт, предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, строительных материалов.

} Черная металлургия является источником диоксида серы, оксида углерода, марганца, небольших количеств соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и др. Выбросы цветной металлургии содержат мышьяк, свинец, оксиды азота и др.

} Нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая отрасли являются источниками таких загрязнений, как углеводороды, кислые примеси, твердые частицы, химическая промышленность - пыли от неорганических производств, органических веществ, сероуглерода, хлористых соединений и др.

} Выбросы автотранспорта. Общее количество автомашин в мире составляет около 400 млн. Один автомобиль в среднем поглощает ежегодно 4 т кислорода и выбрасывает с выхлопными газами около 800 кг оксида углерода, до 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. В выхлопных газах содержатся также альдегиды (акролеин, формальдегид), кетоны, соединения свинца (всего 280 наименований),

} Продукты сгорания топлива. Процессы горения играют главную роль в образовании загрязнений атмосферы. В качестве топлива наиболее широко применяют нефть, уголь, природный и попутный газ, торф, сланцы. Основные продукты сгорания топлива - диоксид и оксид углерода. В результате окисления примесей, содержащихся в топливе, образуются также оксиды серы и азота.

} Выбросы предприятий сельских районов, пестициды. Загрязнителями воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, комплексы по производству мяса, энергетические и теплосиловые предприятия. Основной источник загрязнения атмосферы в сельских районах - пестициды, особенно при неправильном хранении и авиахимической обработке посевов.

} Продукты сжигания мусора и отходов - источник выброса в атмосферу кислых компонентов. При сжигании мусора садовых и пищевых отходов образуется дым и появляются резкие запахи.

В группе газообразных отходов наибольшую долю составляют отходящие технологические газы, продукты сгорания из печей и парогенераторов, выбросы загрязненного воздуха из вентиляционных систем.

Газы содержат многочисленные соединения, в состав которых помимо углеводорода и водорода могут входить кислород, сера, азот, галогены.

Для удаления из отходящих газов вредных газовых примесей применяют абсорбцию, хемосорбцию, адсорбцию, термическое дожигание, каталитическую нейтрализацию.

Абсорбция - растворение вредной газовой примеси сорбентом, как правило, водой. выброс газообразный отход пылеуловитель

Метод хемосорбции заключается в том. что очищаемый газ орошают растворами реагентов, вступающих в химическую реакцию с вредными примесями с образованием нетоксичных, малолетучих или нерастворимых химических соединений.

Адсорбция - улавливание поверхностью микропористого адсорбента (активированный уголь, силикагель, цеолиты) молекул вредных веществ.

Термическое дожигание - окисление вредных веществ кислородом воздуха при высоких температурах (900-1200°С).

Каталитическая нейтрализация достигается применением катализаторов -- материалов, которые ускоряют протекание реакций или делают их возможными при значительно более низких температурах (250-400°С).

В газообразных промышленных выбросах вредные примеси можно разделить на две группы:

а) взвешенные частицы (аэрозоли) твердых веществ - пыль, дым; жидкостей - туман

б) газообразные и парообразные вещества.

К аэрозолям относятся взвешенные твердые частицы неорганического и органического происхождения, а также взвешенные частицы жидкости (тумана).

Пыль - это дисперсная малоустойчивая система, содержащая больше крупных частиц, чем дымы и туманы.

Взвешенная в воздухе пыль адсорбирует ядовитые газы, образует плотный, токсичный туман (смог), который увеличивает количество осадков. Насыщенные сернистыми, азотистыми и другими веществами, эти осадки образуют агрессивные кислоты. По этой причине скорость коррозионного разрушения машин и оборудования во много раз увеличивается.

Защита атмосферы от вредных выбросов достигается рациональным размещением источников вредных выбросов по отношению к населенным зонам; рассеиванием вредных веществ в атмосфере для снижения концентраций в ее приземном слое, удалением вредных выделений от источника образования посредством местной или общеобменной вытяжной вентиляции; применением средств очистки воздуха от вредных веществ.

Рациональное размещение предусматривает максимально возможное удаление промышленных объектов -- загрязнителей воздуха от населенных зон, создание вокруг них санитарно-защитных зон; учет рельефа местности и преобладающего направления ветра при размещении источников загрязнений и жилых зон по отношению друг к другу.

Для удаления вредных газовых примесей используются пылеуловители сухого и мокрого типа.

К пылеуловителям сухого типа относятся циклоны различных видов -- одиночные, групповые, батарейные (рис. 1). Циклоны при
меняют при концентрациях пыли на входе до 400 г/м3, при температурах газов до 500°С.

Широкое применение в технике пылеулавливания нашли фильтры, которые обеспечивают высокую эффективность улавливания крупных и мелких частиц. В зависимости от типа фильтровального материала фильтры разделяются на тканевые, волокнистые и зернистые. Для очистки больших объемов газа применяют высокоэффективные электрофильтры.

Пылеуловители мокрого типа применяют для очистки высокотемпературных газов, улавливания пожаровзрывоопасных пылей и в тех случаях, когда наряду с улавливанием пыли требуется улавливать токсичные газовые примеси и пары. Аппараты мокрого типа называют скрубберами.

Размещено на Allbest.ru