Очистка воздушного бассейна от загрязнений
Введение в специальность
(городское строительство и хозяйство)
Конспект лекций
(по кафедре Городского строительства и экологической безопасности)
(городское строительство и хозяйство)
Конспект лекций
(по кафедре Городского строительства и экологической безопасности)
Очистка воздушного бассейна от загрязнений.
Очистка от пыли и взвесей.
Вплоть до сегодняшнего дня основными источниками взвесей были открытые сжигания отходов на свалках и промышленные трубы.
Для очистки газообразных выбросов, несущих золовые или пылевидные частицы применяют следующие способы очистки от твёрдых частиц:
- механические сухие инерционные золоуловители, в которых частицы золы отделяются от газа под действием центробежных или инерционных сил тяжести;
- электрофильтры, в которых улавливание частиц происходит при осаждении их на электродах под действием электростатических сил;
- рукавные фильтры. Определяющими параметрами при выборе типа золоуловителя являются -, количество улавливаемой золы,, и дисперсный состав и физические свойства, а также требуемая степень очистки.
Принцип действия циклона заключается в следующем: дымовые газы со скоростью 20 м/с подводятся по трубе, расположенной по касательной к цилиндрическому корпусу. Твёрдые частицы, попадая во внутреннюю полость корпуса, двигаясь по инерции прямолинейно, прижимаясь к корпусу циклона, теряют скорость и по конической части под действием силы тяжести постепенно опускаются в бункер, откуда периодически удаляются. Достоинствами циклонов являются их невысокая стоимость и простота конструкции, главный недостаток большие габариты.
Инерционные золоуловители состоят из корпуса,2х жалюзийных решёток, газоходов очищенного и неочищенного газа. Где проходит между лопастями решёток, увлекая за собой незначительное количество мелких частиц( а более крупные собираются в циклоне, где отделяются от дымовых газов).
Достоинствами жалюзийных золоуловителей являются малые габариты, возможность установки в вертикальных и горизонтальных газоходах, а недостатками- быстрое истирание золой и необходимость частой (6-10 мес.) замены решёток.
Очистка электрофильтрами. Этот способ основан на том, что при пропуске через электрическое поле дымовых газов происходит ионизация газового потока. При этом частицы (взвеси и пыли), содержащиеся в газовом потоке, получают электрический заряд. Основная масса частиц заряжается отрицательными ионами, переносится к положительному полюсу и оседает на нём. Электрофильтры устанавливаются вертикальными и горизонтальными.
Рукавные фильтры. Газы пропускают как бы через огромные пылесосы. (Часто ставят батареи из нескольких фильтров).
Кроме очистки дымовых газов от мельчайших частиц золы и твёрдого топлива при сжигании многосернистого топлива (например, подмосковного угля) применяется очистка газовой смеси от соединений серы.
Существуют 3 принципиальных разных направления снижения выбросов соединений серы:
- Удаление S из топлива до его сжигания;
- Применение новых методов режимов сжигаия;
- Очистка от соединений S продуктов сгорания.
Способ удаления S из твёрдого топлива зависит от вида соединений, в которых она содержится: это могут быть включения колчедана FeS2, сульфатная сера ( CaSO4,Na2SO4, K2SO4) и сера, входящая в состав молекул органического твёрдого топлива.
Для отделения от угля колчеданной и органической серы используют гидротермическое обессеривание углей (обработка измельчённого топлива в автоклавах при Р = 1,75 МПа и t=300º С р-рами NaOH и KOH)
Есть и другие способы химической очистки угля от серы. Но все они не рентабельны.
2. Среди новых способов сжигания угля метод сжигания в псевдоожиженном (кипящем) слое является предпочтительным в смысле борьбы с выбросами в атмосферу.
При этом способе уголь сжигают в смеси с песком и известью, которая постоянно как бы кипит под действием вдуваемого снизу воздуха. В результате S взаимодействует с известью и удаляется золой.
Но чтобы внедрить на существующих ТЭС этот метод, их пришлось бы переоборудовать (Это не рентабельно). Но при сооружении новых ТЭС это необходимо использовать.
3. Наиболее экономически целесообразным представляется применение скрубберов. Это жидкие фильтры. Газообразные продукты сгорания пропускаются через распылённый водный раствор извести. В результате SO2+Cа(OH)2→CaSO 4 + H2O
Скрубберы весьма эффективны в борьбе с выбросами в атмосферу и не очень дороги. Но при всех случая выбор метода и конструкции сероулавливающей установки должен производится на основании технико-экономического расчёта.
Кроме того, для уменьшения выбросов в атмосферу S-содержащих соединений из ТЭС, надо подумать об альтернативных источниках энергии (солнечные батареи, ГЭС, ГАЭС,АЭС, ПЭС).
