Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
п,3 Ъ; 15-WsKg
Рис. В-2. Основные источники загрязнения воздуха в США (данные за 1965 г.)
[251].
Фториды поражают растения уже при концентрации 5 частей на миллиард (7—9 сут. экспозиции). Они содержатся в значительных количествах в отходящих газах заводов по производству минеральных удобрений, выплавке алюминия и других, где фтористые соединения входят в состав сырья или флюсов. ПДК для фтористых газов равна 3 млн-1.
Наряду с газообразными загрязнениями большую проблему при очистке промышленных газов и охране воздушного бассейна представляют собой мелкие частицы твердых веществ и капельки тумана. Дымы, образующиеся при производстве и рафинировании низкоплавких металлов, таких как свинец, мышьяк, бериллий, кадмий и цинк, чрезвычайно ядовиты и их очистку необходимо проводить особенно тщательно. Содержание кислотных туманов, например, образующихся при производстве серной или фосфорной кислоты, очень часто ограничивается законодательством; обычно в таких цехах устанавливают эффективное газоочистное оборудование.
Твердые частицы и жидкие капельки имеют различное название: зола (грит), пыль, дым, копоть, туман, аэрозоль или смок. Ниже и на рис. 3 приведено распределение частиц по различным категориям в зависимости от их приблизительных размеров, основных методов определения размеров и от визуального эффекта присутствующих частиц:
Зола (грит) . . Крупные частицы размером более 76 мкм, не
проходящие через сито размером 200 меш. Пыль Частицы размером менее 76 мкм (т. е. прохо-
дящие через сито 200 меш.) и более 1 мкм Дым .... Твердые частицы размерами менее 1 мкм
Туман .... Жидкие частицы, обычно меиее 10 мкм
Мгла (фог) . . Туманы иногда называют фогом (мглой), если
они достаточно густые и сильно ухудшают видимость
22
Копоть* (смок) Смог
Сажа
Аэрозоли
Летучая зола, продукты неполного сгорания, либо оба этих вида загрязнений как жидкие, так и твердые Искусственное слово, составленное из слов «смок» и фог» — используется для определения любого нежелательного загрязнения атмосферы
Слипшиеся частицы несгоревшего угля, образующиеся при его неполном сгорании Любые суспензии в воздухе (ранее так называли мелкодисперсные суспензии, относи-____________ тельно стабильные в воздухе)
* Это обозначение обычно употребляется прн описании процессов сгорания.
Существуют два типа смогов — лос-анджелесский и лондонский; лос-анд-желесскнй смог имеет фотохимическую природу и обусловлен выхлопными газами автомобилей, лондонский — вызван неполным сгоранием угля и характеризуется относительно высоким содержанием SOs н твердых частиц.
3. СПОСОБЫ ВОЗМОЖНОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ
Все промышленные газы — как отходящие, так и технологические — передаются по газоходам или трубопроводам, которые могут снабжаться соответствующими газоочистными устройствами. Естественно, выбор подходящего метода очистки зависит от природы улавливаемого материала. Если удаляемое вещество газообраз-
Рис. В-3. Классификация атмосферных загрязнений по размерам и основные методы определения размеров частиц [779].
23
но, возможны діва альтернативных варианта: адсорбция или абсорбция примесей из газовой смеси либо дальнейшие химические превращения компонентов смеси.
Абсорбция газов широко применяется в тех случаях, когда очистке подвергаются большие газовые потоки, например пары HCl, аммиак, SO2 и CO2. Адсорбция газов на твердых сорбентах более применима для поглощения незначительных или следовых количеств газов, например пары воды селикагелем, CO2 известью или пары органических соединений активированным углем.
Под химическими превращениями газов с целью очистки подразумевают сжигание или каталитический процесс, в частности каталитическое окисление органических соединений. Однако к этому методу можно отнести и увеличение .продолжительности процесса для окончания реакции вместо того, чтобы «заморозить» газовую смесь перед непосредственным выбросом ее в атмосферу.
Следовательно, технология удаления газовых загрязнений из газового потока основана на химических реакциях или «а процессах адсорбции или абсорбции. В подавляющем большинстве одновременно применяют только один из методов, поэтому для конструкционной разработки газоочистных установок могут применяться типовые приемы химического машиностроения.
Удаление твердых частиц малого диаметра и капель жидкости гораздо сложнее и строгая физическая классификация методов не представляется возможной, поскольку в действие могут вступать, а и зачастую ©ступают, различные комбинированные 'методы. К основным физическим операциям, используемым для этой цели, относятся гравитационное осаждение, центрифугирование, инерционный или прямой захват, броуновская или вихревая диффузия, осаждение (термическое, электростатическое или магнитное), броуновская или акустическая агломерация и турбулентное разделение.
В большинстве пылеулавливающих устройств обычно несколько упомянутых выше процессов одновременно участвуют в очистке газового потока, хотя чаще всего только один из них является основным при осаждении частиц определенного типа. Так, процесс фильтрации основан на инерционном и прямом захвате и Броуновской диффузии. Однако Броуновская диффузия играет доминирующую роль в удалении частиц субмикронных размеров, тогда как инерция и прямой захват являются основными механизмами улавливания частиц микронного размера. В этом процессе важную роль могут играть также электростатические силы, поскольку заряженные частицы могут индуцировать заряд на незаряженной фильтрующей среде.
