Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

ВЫБОР ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ГАЗООБРАЗНЫХ ВЫБРОСОВ КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Ермолаева В.А. Петрова Е.
Значение атмосферного воздуха для человека и других живых организмов трудно переоценить. Крупнейшие глобальные экологические проблемы современности связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы. Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы. Он должен иметь определенную чистоту и любое отклонение от нормы опасно для здоровья человека и состояния окружающей среды.

Для защиты атмосферного воздуха от негативного антропогенного воздействия используют следующие меры: экологизацию технологических процессов, очистку газообразных выбросов от вредных примесей, рассеивание выбросов в атмосфере, устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения. Наиболее радикальная мера охраны воздушного бассейна от загрязнений - экологизация технологических процессов, высшее проявление которой создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ. К сожалению, нынешний уровень развития производства недостаточен для полного предотвращения выбросов токсичных веществ в атмосферу. Поэтому наиболее актуальным является вопрос о рациональном выборе методов очистки отходящих газов от аэрозолей и токсичных газо- и парообразных примесей. Среди современных методов очистки промышленных выбросов можно выделить электростатические, каталитические и методы звуковой и ультразвуковой коагуляции. Электростатическая очистка газов служит универсальным средством, пригодным для любых аэрозолей, включая туманы кислот, и при любых размерах частиц пыли. Принцип очистки воздуха (или газа) от взвешенных частиц заключается в зарядке частиц одним знаком при коронном разряде. Коронный разряд - особый вид разряда в газах, для образования которого разные полярности источника напряжения подключаются к двум электродам, имеющим резко различную кривизну поверхности. На коронирующие электроды подается постоянное высокое напряжение (25-100 кВ). Зарядка частиц происходит очень быстро, за время меньше секунды заряд частиц приближается к своему предельному значению. Величина заряда (q), приобретаемого под воздействием электрического поля проводимой частицей сферической формы может быть рассчитана по формуле q = 3 πdч2 ε0 E,

где ε0 - диэлектрическая проницаемость (ε0 = 8.85 10-12 Ф/м); Е - напряженность электрического поля коронного разряда, В/м.

Заряженные частицы движутся к заземленным осадительным электродам, с которых периодически удаляются. Электрофильтры имеют ряд преимуществ: высокая степень очистки газов - до 99% и выше при улавливании частиц любых размеров; низкое газодинамическое сопротивление (100-150 Па); возможность работы в агрессивных средах; возможность очистки высокотемпературных газов; возможность полной автоматизации (процессы регулирования напряжения, удаление с электродов уловленных частиц и выгрузки пыли в электрофильтрах могут быть полностью механизированы и автоматизированы); широкий диапазон применения; возможность очистки как от твердых, так и от жидких частиц [1].

Однако есть и недостатки: большие затраты средств на сооружение и содержание очистных установок, которые возрастают с уменьшением их единичной производительности, и значительный расход энергии на создание электрического поля. Расход электроэнергии на электростатическую очистку - 0,1-0,5 кВт.ч на 1000 м3 очищаемого газа. Эффективность очистки газов в электрофильтре зависит от химических и физических свойств газа, свойств пыли, напряженности поля, силы тока. Степень эффективности очистки может быть определена по формуле η = 1 - exp (-νg . f), где f - удельная поверхность осаждения, т. е. поверхность осадительных электродов, приходящаяся на 1 м3/с очищаемого газа (воздуха), м2; νg - скорость движения (дрейфа) заряженных частиц к осадительному электроду, м/с. Необходимо учитывать, что действительная степень очистки несколько отличается от вычисленной теоретически. Выбор электрофильтра определяется требуемой степенью улавливания частиц, свойствами частиц, параметрами и объемом очищаемых газов, а также условиями установки электрофильтра. Наиболее эффективны комбинированные методы очистки, например, очистка в батарейных циклонах, затем в скрубберах Вентури и электрофильтрах. Используют также установки, состоящие из трех фильтров: фильтра грубой очистки, электростатического и химического фильтра. Поток воздуха проходит через предварительный фильтр (фильтр грубой очистки), где улавливаются наиболее крупные частицы. Затем воздух поступает в ионизатор, где между проволочными коронирующими и пластинчатыми заземленными электродами при подаче высокого напряжения (12-13 кВ) происходит зарядка частиц. Заряженные частицы притягиваются к заземленным пластинам и осаждаются на них. Химический фильтр обеспечивает очистку воздуха от вредных газовых примесей. Очищенный воздух возвращается в помещение, что позволяет экономить тепло и электроэнергию, или выбрасывается в атмосферу. Электрофильтры используются для очистки воздуха при различных видах металлообработки в машиностроении, микроэлектронике, при производстве лекарственных препаратов и т.п.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Юшин В.В., Попов В.М., Кукин П.П. и др. Техника и технология защиты воздушной среды - М.: Высшая школа, 2005.

Библиографическая ссылка

Ермолаева В.А., Петрова Е. ВЫБОР ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ГАЗООБРАЗНЫХ ВЫБРОСОВ КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 2. – С. 88-89;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=23166 (дата обращения: 17.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074