Derzeit sind eine Vielzahl unterschiedlicher Methoden zur Reinigung von Gasen von technischen Verunreinigungen entwickelt und in der Industrie erprobt worden: NOx, SO2, H2S, NH3, Kohlenmonoxid, verschiedene organische und anorganische Substanzen.

Wir beschreiben diese grundlegenden Methoden und zeigen ihre Vor- und Nachteile auf.

a) Absorptionsverfahren.

Absorption ist der Vorgang des Auflösens einer gasförmigen Komponente in einem flüssigen Lösungsmittel. Absorptionssysteme werden in wässrige und nichtwässrige unterteilt. Im zweiten Fall werden meist schwerflüchtige organische Flüssigkeiten verwendet. Die Flüssigkeit wird nur einmal zur Absorption verwendet oder sie wird regeneriert, wobei der Schadstoff in seiner reinen Form freigesetzt wird. Systeme mit einmaliger Verwendung des Absorbers werden in Fällen verwendet, in denen die Absorption direkt zum Erhalt des Endprodukts oder Zwischenprodukts führt. Beispiele beinhalten:

Produktion von Mineralsäuren (Aufnahme von SO3 bei der Herstellung von Schwefelsäure, Absorption

Stickoxide bei der Herstellung von Salpetersäure),

Gewinnung von Salzen (Absorption von Stickoxiden durch alkalische Lösungen zur Gewinnung von Nitrit-Nitratlauge, Absorption durch wässrige Lösungen von Kalk oder Kalkstein zur Gewinnung

Calciumsulfat)

andere Stoffe (Aufnahme von NH3 durch Wasser zur Gewinnung von Ammoniakwasser usw.).

Häufiger sind Schemata mit mehrmaligem Einsatz des Absorbers (Kreisprozesse). Sie werden zum Abfangen von Kohlenwasserstoffen, Reinigung von Rauchgasen aus Wärmekraftwerken von SO2, Reinigung von Lüftungsgasen von Schwefelwasserstoff nach dem Eisen-Soda-Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel, Monoethanolamin-Reinigung von Gasen aus CO2 in der Stickstoffindustrie verwendet.

Je nach Verfahren zur Erzeugung der Phasenkontaktfläche gibt es Oberflächen-, Sprudel- und Sprühabsorptionsapparate.

Bei der ersten Gerätegruppe ist die Kontaktfläche zwischen den Phasen ein Flüssigkeitsspiegel oder die Oberfläche eines flüssigen Flüssigkeitsfilms. Dazu gehören auch Packmittel, bei denen die Flüssigkeit aus unterschiedlich geformten Körpern über die Oberfläche der darin geladenen Packmittel abfließt. Bei der zweiten Gruppe von Absorptionsmitteln vergrößert sich die Kontaktfläche durch die Verteilung von Gasströmen in Flüssigkeit in Form von Blasen und Strahlen. Das Sprudeln wird durchgeführt, indem Gas durch eine mit Flüssigkeit gefüllte Apparatur oder in Apparaturen vom Kolonnentyp mit Platten verschiedener Formen geleitet wird.

Bei der dritten Gruppe entsteht die Kontaktfläche durch Einsprühen einer Flüssigkeit in eine Gasmasse. Durch die Streuung wird die Kontaktfläche und die Effizienz des Gesamtprozesses bestimmt

versprühte Flüssigkeit.

Am weitesten verbreitet sind gepackte (Oberflächen-) und Sprudelbodenabsorber.Für den effektiven Einsatz von wässrigen Absorptionsmedien muss die zu entfernendeKomponente in dem Absorptionsmedium gut löslich sein und häufig chemisch mitWasser wechselwirken, wie zum Beispiel bei der Reinigung von Gasen aus HCl, HF, NH3, NO2. Zur Absorption von Gasen mit geringerer Löslichkeit (SO2, Cl2, H2S) werden alkalische Lösungen auf Basis von NaOH oder Ca(OH)2 verwendet. Zusätze chemischer Reagenzien erhöhen in vielen Fällen die Absorptionseffizienz aufgrund des Auftretens chemischer Reaktionen im Film. Zur Reinigung von Gasen aus Kohlenwasserstoffen wird dieses Verfahren in der Praxis deutlich seltener eingesetzt, was vor allem an den hohen Kosten für Absorptionsmittel liegt. Die allgemeinen Nachteile von Absorptionsverfahren sind die Bildung flüssiger Abwässer und die Sperrigkeit der Instrumentierung.

b) Adsorptionsverfahren.

Das Adsorptionsverfahren ist eines der gebräuchlichsten Mittel, um das Luftbecken vor Verschmutzung zu schützen. Allein in den Vereinigten Staaten wurden Zehntausende von Adsorptionssystemen eingeführt und erfolgreich betrieben. Die wichtigsten industriellen Adsorptionsmittel sind Aktivkohlen, komplexe Oxide und imprägnierte Sorbentien. Aktivkohle (AC) ist neutral gegenüber polaren und unpolaren Molekülen adsorbierter Verbindungen. Es ist weniger selektiv als viele andere Sorptionsmittel und eines der wenigen, das für den Einsatz in nassen Gasströmen geeignet ist. Aktivkohle wird insbesondere zur Reinigung von Gasen von übel riechenden Stoffen, Rückgewinnung von Lösungsmitteln usw. verwendet.

Oxidadsorbentien (OA) haben aufgrund ihrer eigenen inhomogenen Verteilung des elektrischen Potentials eine höhere Selektivität gegenüber polaren Molekülen. Ihr Nachteil ist die Abnahme der Effizienz in Gegenwart von Feuchtigkeit. Die OA-Klasse umfasst Kieselgele, synthetische Zeolithe, Aluminiumoxid.

Die folgenden Hauptmethoden zur Durchführung von Adsorptionsreinigungsprozessen können unterschieden werden:

Nach der Adsorption wird eine Desorption durchgeführt und die eingefangenen Komponenten werden zur Wiederverwendung zurückgewonnen. Auf diese Weise werden verschiedene Lösungsmittel, Schwefelkohlenstoff bei der Herstellung von Kunstfasern und eine Reihe anderer Verunreinigungen aufgefangen.

Verunreinigungen werden nach der Adsorption nicht entsorgt, sondern einer thermischen oder katalytischen Nachverbrennung unterzogen. Dieses Verfahren wird zur Reinigung von Gasen in chemisch-pharmazeutischen und Farben- und Lackbetrieben, der Lebensmittelindustrie und einer Reihe anderer Industrien eingesetzt. Diese Art der Adsorptionsbehandlung ist bei niedrigen Schadstoffkonzentrationen und (oder) Mehrkomponentenschadstoffen wirtschaftlich gerechtfertigt.

Nach der Reinigung wird das Adsorbens nicht regeneriert, sondern beispielsweise zusammen mit dem stark chemisorbierten Schadstoff vergraben oder verbrannt. Dieses Verfahren ist geeignet, wenn billige Adsorptionsmittel verwendet werden.

Zur Desorption von Verunreinigungen werden Erwärmung des Adsorptionsmittels, Evakuierung, Spülung mit einem Inertgas und Verdrängung von Verunreinigungen durch einen leichter adsorbierbaren Stoff, beispielsweise Wasserdampf, verwendet. In letzter Zeit wird der Desorption von Verunreinigungen durch Evakuierung besondere Aufmerksamkeit geschenkt, und sie können oft leicht entsorgt werden.

Zur Durchführung von Adsorptionsverfahren ist eine Vielzahl von Geräten entwickelt worden. Die gebräuchlichsten Adsorber mit einem Festbett aus körnigem oder wabenförmigem Adsorbens. Die Kontinuität der Adsorptions- und Regenerationsprozesse des Adsorptionsmittels wird durch die Verwendung von Apparaten mit einem Wirbelbett sichergestellt.

In den letzten Jahren wurden vermehrt faserförmige sorptionsaktive Materialien eingesetzt. Sie unterscheiden sich in ihren kapazitiven Eigenschaften nicht wesentlich von körnigen Adsorbentien, sind ihnen aber in einer Reihe anderer Indikatoren deutlich überlegen. Sie zeichnen sich beispielsweise durch eine höhere chemische und thermische Stabilität, Gleichmäßigkeit der porösen Struktur, ein signifikantes Volumen an Mikroporen und einen höheren Stoffübergangskoeffizienten (10-100 mal höher als der von Sorptionsmaterialien) aus. Installationen mit Fasermaterialien nehmen eine viel geringere Stellfläche ein. Die Masse des Adsorptionsmittels bei Verwendung von Fasermaterialien ist um das 15- bis 100-fache geringer als bei Verwendung von AC, und die Masse der Vorrichtung ist 10-mal geringer. Der Schichtwiderstand übersteigt 100 Pa nicht.

Es ist auch möglich, die technischen und wirtschaftlichen Kennzahlen bestehender Prozesse zu verbessern, indem die Desorptionsstufe beispielsweise durch einen programmierten Temperaturanstieg optimal organisiert wird.

Es sollte die Effizienz der Reinigung von Aktivkohlen mit wabenförmiger (zellulärer) Struktur beachtet werden, die verbesserte hydraulische Eigenschaften aufweisen. Solche Sorptionsmittel können erhalten werden, indem man bestimmte Zusammensetzungen mit AC-Pulver auf ein geschäumtes Kunstharz aufbringt oder eine Mischung einer gegebenen Zusammensetzung, die AC enthält, verschäumt, sowie indem man einen Füllstoff aus einer Mischung, die AC enthält, zusammen mit einem Bindemittel ausbrennt.

Eine weitere Richtung zur Verbesserung von Adsorptionsreinigungsverfahren ist die Entwicklung neuer Modifikationen von Adsorptionsmitteln - Kieselgele und Zeolithe, die eine erhöhte thermische und mechanische Festigkeit aufweisen. Die Hydrophilie dieser Adsorptionsmittel erschwert jedoch ihre Anwendung.

Am weitesten verbreitet sind Adsorptionsverfahren zum Extrahieren von Lösungsmitteln aus Abgasen, einschließlich chlororganischen. Dies liegt an der hohen Effizienz des Gasreinigungsprozesses (95-99%), dem Fehlen chemischer Reaktionen zur Bildung sekundärer Schadstoffe und der schnellen Amortisation von Rückgewinnungseinheiten (normalerweise 2-3 Jahre) aufgrund der Wiederverwendung von Lösungsmitteln und die lange (bis zu 10 Jahre) Lebensdauer von AC. An der Adsorptionsextraktion von Schwefel- und Stickoxiden aus Gasen wird aktiv gearbeitet.

Adsorptionsverfahren gehören zu den gängigsten Verfahren der Gasreinigung in der Industrie. Durch ihren Einsatz können eine Reihe wertvoller Verbindungen wieder in die Produktion zurückgeführt werden. Bei Konzentrationen von Verunreinigungen in Gasen von mehr als 2-5 mg / m3. Die Reinigung ist sogar kostengünstig. Der Hauptnachteil des Adsorptionsverfahrens ist der hohe Energieverbrauch der Stufen der Desorption und der anschließenden Trennung, was seine Anwendung für Mehrkomponentengemische stark erschwert.

c) Thermische Nachverbrennung.

Die Nachverbrennung ist ein Verfahren zur Neutralisierung von Gasen durch thermische Oxidation verschiedener Schadstoffe, hauptsächlich organische, in praktisch harmlose oder weniger schädliche, hauptsächlich CO2 und H2O. Typische Nachbrenntemperaturen für die meisten Compounds liegen im Bereich von 750-1200 Grad C. Durch den Einsatz von thermischen Nachverbrennungsverfahren kann eine Gasreinigung von 99 % erreicht werden.

Bei der Betrachtung der Möglichkeit und Zweckmäßigkeit einer thermischen Neutralisation ist die Art der entstehenden Verbrennungsprodukte zu berücksichtigen. Verbrennungsprodukte von Gasen, die Schwefel-, Halogen- und Phosphorverbindungen enthalten, können die anfängliche Gasemission hinsichtlich ihrer Toxizität übersteigen. In diesem Fall ist eine zusätzliche Reinigung erforderlich. Die thermische Nachverbrennung ist sehr effektiv bei der Neutralisierung von Gasen, die toxische Substanzen in Form von festen Einschlüssen organischen Ursprungs (Ruß, Kohlenstoffpartikel, Holzstaub usw.) enthalten.

Die wichtigsten Faktoren, die die Zweckmäßigkeit der thermischen Neutralisation bestimmen, sind die Energie-(Brennstoff-)Kosten für die Bereitstellung hoher Temperaturen in der Reaktionszone, der Heizwert der neutralisierten Verunreinigungen und die Möglichkeit, die zu reinigenden Gase vorzuwärmen. Die Erhöhung der Konzentration an Nachverbrennungsverunreinigungen führt zu einer deutlichen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. In einigen Fällen kann der Prozess in einem autothermen Modus ablaufen, d. h. der Betriebsmodus wird nur aufgrund der Reaktionswärme der Tiefenoxidation schädlicher Verunreinigungen und der Vorerwärmung des Ausgangsgemisches mit neutralisierten Abgasen aufrechterhalten.

Die grundsätzliche Schwierigkeit beim Einsatz der thermischen Nachverbrennung liegt in der Bildung von Sekundärschadstoffen wie Stickoxiden, Chlor, SO2 etc.

Thermische Verfahren werden weit verbreitet verwendet, um Abgase von giftigen brennbaren Verbindungen zu reinigen. Die in den letzten Jahren entwickelten Nachverbrennungsanlagen zeichnen sich durch Kompaktheit und geringen Energieverbrauch aus. Für die Nachverbrennung von Stäuben aus Mehrkomponenten- und staubigen Abgasen ist der Einsatz thermischer Verfahren effektiv.

G). thermokatalytische Methoden.

Katalytische Gasreinigungsverfahren sind vielseitig. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, Gase aus Schwefel- und Stickstoffoxiden, verschiedenen organischen Verbindungen, Kohlenmonoxid und anderen giftigen Verunreinigungen freizusetzen. Katalytische Verfahren ermöglichen es, schädliche Verunreinigungen in harmlose, weniger schädliche und sogar nützliche umzuwandeln. Sie ermöglichen es, Mehrstoffgase mit geringen Anfangskonzentrationen an schädlichen Verunreinigungen zu verarbeiten, hohe Reinigungsgrade zu erreichen, den Prozess kontinuierlich zu führen und die Bildung von Sekundärschadstoffen zu vermeiden. Die Verwendung katalytischer Verfahren wird meistens durch die Schwierigkeit begrenzt, Katalysatoren zu finden und herzustellen, die für einen Langzeitbetrieb geeignet und ausreichend billig sind. Die heterogene katalytische Umwandlung von gasförmigen Verunreinigungen wird in einem Reaktor durchgeführt, der mit einem festen Katalysator in Form von porösen Körnern, Ringen, Kugeln oder Blöcken mit einer wabenähnlichen Struktur beladen ist. Die chemische Umwandlung findet auf der entwickelten inneren Oberfläche der Katalysatoren statt und erreicht 1000 m². / G.

Als effektive Katalysatoren, die in der Praxis zum Einsatz kommen, dienen eine Vielzahl von Stoffen – von Mineralien, die nahezu ohne Vorbehandlung eingesetzt werden, über einfache Massivmetalle bis hin zu komplexen Verbindungen vorgegebener Zusammensetzung und Struktur. Typischerweise wird katalytische Aktivität von Feststoffen mit ionischen oder metallischen Bindungen gezeigt, die starke interatomare Felder aufweisen. Eine der Hauptanforderungen an einen Katalysator ist die Stabilität seiner Struktur unter den Reaktionsbedingungen. Beispielsweise sollten Metalle während der Reaktion nicht in inaktive Verbindungen umgewandelt werden.

Moderne Neutralisationskatalysatoren zeichnen sich durch hohe Aktivität und Selektivität, mechanische Festigkeit sowie Gift- und Temperaturbeständigkeit aus. Industrielle Katalysatoren in Form von Ringen und Wabenblöcken haben einen geringen hydrodynamischen Widerstand und eine hohe äußere spezifische Oberfläche.

Am weitesten verbreitet sind katalytische Verfahren zur Neutralisation von Abgasen in einem Katalysatorfestbett. Es können zwei grundsätzlich unterschiedliche Methoden zur Durchführung des Gasreinigungsprozesses unterschieden werden - im stationären und im künstlich erzeugten instationären Modus.

1. Stationäre Methode.

Die für die Praxis akzeptablen Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen werden an den meisten billigen Industriekatalysatoren bei einer Temperatur von 200-600 Grad C erreicht. Nach einer Vorreinigung von Staub (bis zu 20 mg / m 3) und verschiedenen katalytischen Giften (As, Cl2 usw .), Gase haben in der Regel eine deutlich niedrigere Temperatur.

Das Erhitzen von Gasen auf die erforderlichen Temperaturen kann durch Einleiten heißer Rauchgase oder durch Verwendung einer elektrischen Heizung erfolgen. Nach dem Durchgang durch die Katalysatorschicht werden die gereinigten Gase in die Atmosphäre freigesetzt, was einen erheblichen Energieverbrauch erfordert. Eine Reduzierung des Energieverbrauchs ist möglich, wenn die Wärme der Abgase zur Erwärmung der in die Behandlung eintretenden Gase genutzt wird. Zum Heizen werden meist rekuperative Röhrenwärmetauscher eingesetzt.

Unter bestimmten Bedingungen, wenn die Konzentration an brennbaren Verunreinigungen in den Abgasen 4-5 g / m 3 überschreitet, ermöglicht die Durchführung des Verfahrens gemäß dem Schema mit einem Wärmetauscher, auf zusätzliche Kosten zu verzichten.

Solche Geräte können nur bei konstanten Konzentrationen (Durchflussraten) oder bei Verwendung perfekter automatischer Prozesssteuerungssysteme effektiv arbeiten.

Diese Schwierigkeiten können überwunden werden, indem die Gasreinigung in einem instationären Modus durchgeführt wird.

2. Instationäres Verfahren (umgekehrter Prozess).

Der umgekehrte Prozess sieht einen periodischen Wechsel der Filtrationsrichtung des Gasgemisches im Katalysatorbett durch spezielle Ventile vor. Der Prozess läuft wie folgt ab. Das Katalysatorbett wird auf eine Temperatur vorgewärmt, bei der der katalytische Prozess mit hoher Geschwindigkeit abläuft. Danach wird gereinigtes Gas bei einer niedrigen Temperatur, bei der die Geschwindigkeit der chemischen Umwandlung vernachlässigbar ist, in die Apparatur eingespeist. Durch den direkten Kontakt mit einem festen Material erwärmt sich das Gas und eine katalytische Reaktion beginnt mit einer merklichen Geschwindigkeit in der Katalysatorschicht abzulaufen. Die Schicht aus festem Material (Katalysator), die Wärme an das Gas abgibt, wird allmählich auf eine Temperatur abgekühlt, die der Temperatur des Gases am Einlass entspricht. Da während der Reaktion Wärme freigesetzt wird, kann die Temperatur in der Schicht die Temperatur der anfänglichen Erwärmung überschreiten. Im Reaktor entsteht eine thermische Welle, die sich in Richtung der Filtration des Reaktionsgemisches bewegt, d.h. in Richtung Austritt aus der Schicht. Durch periodisches Umschalten der Gaszufuhrrichtung in die entgegengesetzte Richtung kann die thermische Welle beliebig lange innerhalb der Schicht gehalten werden.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Betriebsstabilität bei schwankenden Konzentrationen brennbarer Gemische und das Fehlen von Wärmetauschern.

Die Hauptrichtung bei der Entwicklung thermischer katalytischer Verfahren ist die Schaffung billiger Katalysatoren, die bei niedrigen Temperaturen effizient arbeiten und gegen verschiedene Gifte resistent sind, sowie die Entwicklung energiesparender technologischer Prozesse mit geringen Investitionskosten für die Ausrüstung. Thermische katalytische Verfahren werden am häufigsten bei der Reinigung von Gasen von Stickoxiden, der Neutralisation und Verwertung verschiedener Schwefelverbindungen, der Neutralisation organischer Verbindungen und CO eingesetzt.

Für Konzentrationen unter 1 g / m3. und große Mengen an gereinigten Gasen erfordert die Verwendung des thermischen katalytischen Verfahrens einen hohen Energieverbrauch sowie eine große Menge an Katalysator.

e). Ozon-Methoden.

Ozonverfahren werden verwendet, um Rauchgase von SO2 (NOx) zu neutralisieren und Gasemissionen von Industrieunternehmen zu desodorieren. Das Einbringen von Ozon beschleunigt die Oxidation von NO zu NO2 und SO2 zu SO3. Nach der Bildung von NO2 und SO3 wird Ammoniak in die Rauchgase eingebracht und ein Gemisch der gebildeten Mehrnährstoffdünger (Ammonsulfat und Nitrat) isoliert .4 - 0,9 sek. Der Energieverbrauch für die Gasreinigung durch das Ozonverfahren wird auf 4–4,5 % der äquivalenten Kapazität der Antriebseinheit geschätzt, was offensichtlich der Hauptgrund ist, der die industrielle Anwendung dieses Verfahrens behindert.

Der Einsatz von Ozon zur Desodorierung von Abgasen beruht auf der oxidativen Zersetzung von übel riechenden Stoffen. Bei einer Gruppe von Verfahren wird Ozon direkt in die zu reinigenden Gase eingedüst, bei der anderen werden die Gase mit vorozonisiertem Wasser gewaschen. Auch die anschließende Passage des ozonisierten Gases durch eine Aktivkohleschicht oder dessen Zuführung zum Katalysator wird genutzt. Mit der Einführung von Ozon und dem anschließenden Gasdurchgang durch den Katalysator sinkt die Umwandlungstemperatur von Substanzen wie Aminen, Acetaldehyd, Schwefelwasserstoff usw. auf 60-80 Grad C. Als Katalysator werden sowohl Pt/Al2O3 als auch geträgerte Oxide von Kupfer, Kobalt und Eisen verwendet. Die Hauptanwendung von Ozondesodorierungsverfahren findet sich in der Reinigung von Gasen, die bei der Verarbeitung von Rohstoffen tierischen Ursprungs in Fleisch(fett)betrieben und im Alltag freigesetzt werden.

e). biochemische Methoden.

Biochemische Reinigungsverfahren basieren auf der Fähigkeit von Mikroorganismen, verschiedene Verbindungen zu zerstören und umzuwandeln. Der Stoffabbau erfolgt unter Einwirkung von Enzymen, die von Mikroorganismen in der Umgebung der zu reinigenden Gase produziert werden. Bei häufigen Änderungen der Gaszusammensetzung haben Mikroorganismen keine Zeit, sich an die Produktion neuer Enzyme anzupassen, und der Grad der Zerstörung schädlicher Verunreinigungen wird unvollständig. Daher eignen sich biochemische Systeme am besten zur Reinigung von Gasen mit konstanter Zusammensetzung.

Die biochemische Gasreinigung erfolgt entweder in Biofiltern oder in Biowäschern. In Biofiltern wird das zu reinigende Gas durch eine mit Wasser berieselte Packungsschicht geleitet, die ausreichend Feuchtigkeit erzeugt, um die lebenswichtige Aktivität von Mikroorganismen zu unterstützen. Die Oberfläche der Düse ist mit einem biologisch aktiven Biofilm (BP) aus Mikroorganismen bedeckt.

BP-Mikroorganismen nehmen im Laufe ihrer Lebenstätigkeit im gasförmigen Medium enthaltene Substanzen auf und zerstören sie, was zu einer Zunahme ihrer Masse führt. Die Reinigungseffizienz wird maßgeblich durch den Stoffübergang von der Gasphase zum BP und die gleichmäßige Gasverteilung in der Packungsschicht bestimmt. Solche Filter werden beispielsweise zur Luftdesodorierung eingesetzt. In diesem Fall wird der zu reinigende Gasstrom im Gleichstrom mit einer nährstoffhaltigen Spülflüssigkeit gefiltert. Nach dem Filter gelangt die Flüssigkeit in die Absetzbecken und wird dann wieder der Bewässerung zugeführt.

Gegenwärtig werden Biofilter verwendet, um Abgase von Ammoniak, Phenol, Kresol, Formaldehyd, organischen Lösungsmitteln von Farb- und Trocknungsanlagen, Schwefelwasserstoff, Methylmercaptan und anderen organischen Schwefelverbindungen zu reinigen.

Zu den Nachteilen biochemischer Verfahren gehören zum einen die geringe Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen, die die apparativen Dimensionen erhöht; zweitens die Spezifität (hohe Selektivität) von Mikroorganismenstämmen, was die Verarbeitung von Mehrkomponentenmischungen erschwert; drittens die Komplexität der Verarbeitung von Mischungen unterschiedlicher Zusammensetzung.

g). Plasmachemische Verfahren.

Das plasmachemische Verfahren basiert darauf, ein Luftgemisch mit schädlichen Verunreinigungen durch eine Hochspannungsentladung zu leiten. In der Regel werden Ozonisatoren auf Basis von Barriere-, Korona- oder Gleitentladungen oder gepulste Hochfrequenzentladungen an Elektrofiltern eingesetzt. Durch das Niedertemperaturplasma strömende Luft mit Verunreinigungen wird mit Elektronen und Ionen beschossen. Dadurch entstehen im gasförmigen Medium atomarer Sauerstoff, Ozon, Hydroxylgruppen, angeregte Moleküle und Atome, die mit schädlichen Verunreinigungen an plasmachemischen Reaktionen teilnehmen. Die Hauptrichtungen für die Anwendung dieses Verfahrens sind die Entfernung von SO2, NOx und organischen Verbindungen. Die Verwendung von Ammoniak bei der Neutralisierung von SO2 und NOx ergibt pulverförmige Düngemittel (NH4)2SO4 und NH4NH3 am Ausgang nach dem Reaktor, die gefiltert werden.

Die Nachteile dieser Methode sind:

unzureichend vollständiger Abbau von Schadstoffen zu Wasser und Kohlendioxid bei Oxidation organischer Bestandteile bei akzeptablen Entladungsenergien

das Vorhandensein von Restozon, das thermisch oder katalytisch abgebaut werden muss

starke Abhängigkeit von der Staubkonzentration beim Einsatz von Ozongeneratoren bei Verwendung einer Barrierenentladung.

3) Plasmakatalytisches Verfahren

Dies ist eine relativ neue Reinigungsmethode, die zwei bekannte Methoden verwendet - plasmachemisch und katalytisch. Installationen, die auf dieser Methode basieren, bestehen aus zwei Phasen. Der erste ist ein plasmachemischer Reaktor (Ozonator), der zweite ein katalytischer Reaktor. Gasförmige Schadstoffe, die in Gasentladungszellen die Hochspannungsentladungszone passieren und mit Elektrosyntheseprodukten in Wechselwirkung treten, werden zerstört und in unschädliche Verbindungen umgewandelt, bis hin zu CO2 und H2O. Die Umwandlungstiefe (Reinigung) hängt von der Höhe der in der Reaktionszone freigesetzten spezifischen Energie ab. Nach dem plasmachemischen Reaktor wird die Luft in einem katalytischen Reaktor einer abschließenden Feinreinigung unterzogen. Das in der Gasentladung des plasmachemischen Reaktors synthetisierte Ozon gelangt in den Katalysator, wo es sofort in aktiven atomaren und molekularen Sauerstoff zerfällt. Reste von Schadstoffen (aktive Radikale, angeregte Atome und Moleküle), die im plasmachemischen Reaktor nicht zerstört wurden, werden am Katalysator durch Tiefenoxidation mit Sauerstoff zerstört.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Nutzung katalytischer Reaktionen bei niedrigeren Temperaturen (40-100 Grad C) als beim thermischen katalytischen Verfahren, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer von Katalysatoren sowie zu niedrigeren Energiekosten (bei Konzentrationen Schadstoffe bis 0,5 g/m³).

Die Nachteile dieser Methode sind:

große Abhängigkeit von der Staubkonzentration, Notwendigkeit einer Vorbehandlung auf eine Konzentration von 3-5 mg/m3,

bei hohen schadstoffkonzentrationen (über 1 g/m3) übersteigen die anlagen- und betriebskosten die entsprechenden kosten im vergleich zum thermokatalytischen verfahren

i) Photokatalytische Methode.

Das photokatalytische Verfahren zur Oxidation organischer Verbindungen wird derzeit umfassend untersucht und entwickelt. Grundsätzlich werden Katalysatoren auf Basis von TiO2 verwendet, die mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden. Bekannte Haushaltsluftreiniger der japanischen Firma "Daikin" verwenden dieses Verfahren. Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Verstopfung des Katalysators mit den Reaktionsprodukten. Um dieses Problem zu lösen, wird Ozon in das zu reinigende Gemisch eingeführt, jedoch ist diese Technologie auf eine begrenzte Zusammensetzung organischer Verbindungen und bei niedrigen Konzentrationen anwendbar.

Einführung

3.2 Berechnung des Tropfenabscheiders

Fazit

Einführung

Das schnelle Wachstum der menschlichen Bevölkerung und ihrer wissenschaftlichen und technischen Ausrüstung haben die Situation auf der Erde radikal verändert. Wenn sich in der jüngeren Vergangenheit alle menschlichen Aktivitäten nur in begrenzten, wenn auch zahlreichen Territorien negativ manifestierten und die Aufprallkraft unvergleichlich geringer war als die gewaltige Zirkulation von Stoffen in der Natur, sind jetzt die Größenordnungen natürlicher und anthropogener Prozesse vergleichbar geworden Das Verhältnis zwischen ihnen ändert sich mit zunehmender Beschleunigung hin zu einer Zunahme der anthropogenen Einflussnahme auf die Biosphäre.

Die Relevanz dieses Themas ist wie folgt: Atmosphärische Luft ist ein lebenswichtiger Bestandteil der Umwelt. Gefährliche Schadstoffe, die in die atmosphärische Luft gelangen, werden über weite Strecken transportiert. Wenn sie sich absetzen, gelangen sie in den Boden, ins Wasser und verschmutzen sie dadurch.

Dies wirkt sich stark nachteilig auf Flora und Fauna aus. Umweltverschmutzung ist schädlich für die menschliche Gesundheit.

Die Menschheit ist in Lebensgefahr. Und diese Gefahr liegt in einem katastrophal schnellen Klimawandel, Luft-, Wasser- und Bodenverschmutzung, dem Auftreten neuer Krankheiten, dem Aussterben hunderttausender Tier- und Pflanzenarten – den ersten Bedrohungen einer drohenden Bedrohung.

Die Gefahr unvorhersehbarer Veränderungen des stabilen Zustands der Biosphäre, an die natürliche Lebensgemeinschaften und Arten, einschließlich des Menschen selbst, historisch angepasst sind, ist bei Beibehaltung der üblichen Bewirtschaftungsweisen so groß, dass die heutigen Generationen von Menschen, die die Erde bewohnen, damit konfrontiert sind Aufgabe, alle Aspekte ihres Lebens dringend zu verbessern, entsprechend der Notwendigkeit, die bestehenden Stoff- und Energiekreisläufe in der Biosphäre zu erhalten. Darüber hinaus stellt die weit verbreitete Verschmutzung unserer Umwelt mit einer Vielzahl von Substanzen, die der normalen Existenz des menschlichen Körpers manchmal völlig fremd sind, eine ernsthafte Gefahr für unsere Gesundheit und das Wohlergehen zukünftiger Generationen dar.

Der Zweck dieses Kurses ist es, Methoden zur Reinigung atmosphärischer Luft zu betrachten.

Um dieses Ziel zu erreichen, müssen folgende Aufgaben gelöst werden:

das Luftreinigungssystem klassifizieren;

erwägen Sie Reinigungsmethoden;

zeigen Reinigungseffizienz unter einer Vielzahl von Bedingungen.

Gegenstand dieser Studie sind Methoden und Mittel zum Schutz der Atmosphäre.

Gegenstand Die vorliegende Studie ist die Luftreinigung mit einem Tropfenabscheider.

Arbeitsstruktur. Das Kursprojekt besteht aus einer Einleitung, drei Kapiteln, die in Absätze gegliedert sind, einem Schluss und einem Literaturverzeichnis. Die Arbeit ist auf vierzig Seiten platziert.

1. Allgemeine Merkmale der Luftverschmutzung (am Beispiel der Region Astrachan)

1.1 Zustand und Qualität der atmosphärischen Luft in der Region Astrachan

Main Geophysical Observatory benannt nach Voikova führt jährlich mit Hilfe des föderalen staatlichen Wetterdienstes "Roshydromet" in 260 Städten Russlands Forschungen zu Luftmessungen durch. Nach den Ergebnissen der Recherche wird eine sogenannte Prioritätenliste der Städte mit der höchsten Luftverschmutzung erstellt. Im Vergleich zum Vorjahr hat sich die „Schwarze Liste“ deutlich verändert. Dazu gehörten Wolgograd, Stavropol, Rostov-on-Don, und die Hauptstadt des südlichen Föderationskreises war in den Top Ten dieser Liste.

Nach Angaben des regionalen Zentrums für Hydrometeorologie droht Astrachan noch nicht, auf die schwarze Liste zu kommen. Natürlich kann die Region Astrachan nicht als eine der saubersten Städte eingestuft werden, aber die Situation dort ist recht stabil. In den letzten fünf Jahren hat sich die Luftverschmutzung nicht wesentlich verändert und weist bei einigen Schadstoffen sogar einen rückläufigen Trend auf. Die Luftqualitätskontrolle ist systematisch.

In der Region Astrachan gibt es acht stationäre Überwachungsposten zur Überwachung des Umweltzustands, die sich sowohl in der Stadt als auch in der Region befinden, hauptsächlich im Einflussbereich des Astrachan-Gaskomplexes in der Stadt Narimanov , die Siedlung Dosang und die Siedlung Aksaraisky. Das Labor untersucht täglich 10 Schadstoffe und entnimmt auch Proben auf Schwermetalle und Benzapyren, die an NPO Typhoon, Obninsk, geschickt werden. Die vorrangigen Luftschadstoffe in der Region Astrachan sind: Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid, Formaldehyd, Kohlenmonoxid, Staub, Ruß, aromatische Kohlenwasserstoffe. Keine dieser stark kontaminierten Komponenten, d.h. mehr als 5 MPC, in Astrachan und der Region wurde seit vielen Jahren nicht mehr beobachtet.

Viele verschiedene Schadstoffe werden in die Atmosphäre emittiert, daher ist ein allgemeiner Indikator für die Luftverschmutzung durch mehrere Stoffe erforderlich. Dies ist der Luftverschmutzungsindex (API). Innerhalb von fünf Jahren schwankt der API in Astrachan von 1 bis 7 (außerdem gilt ein Indikator von weniger als 5 als niedrig und von 5 bis 7 - erhöht). Aber es bleibt immer noch niedrig.

Günstige meteorologische Bedingungen und die Umsetzung aktiver Umweltschutzmaßnahmen trugen zur Reduzierung der Emissionen bei. Den größten Beitrag zur Luftverschmutzung leisten neben LLC "Astrakhangazprom" Wärmekraftwerke (insbesondere CHPP-2), die Kraftstoffindustrie, die Herstellung von Baustoffen sowie der Straßen-, Schienen- und Wasserverkehr. So betrugen die Emissionen von Schadstoffen in die Atmosphäre im vergangenen Jahr 119.000 Tonnen, und mehr als 23.000 Tonnen fallen auf den Anteil der Fahrzeuge, was viel aussagt. Derzeit sind in Astrachan mehr als 85.000 Fahrzeuge zugelassen, und diese Zahl wächst jedes Jahr um durchschnittlich 15 Prozent. In Anbetracht des Zustands unserer Straßen und der allgemeinen Überlastung der Stadtstraßen durch verschiedene Fahrzeugtypen sind die negativen Auswirkungen von Fahrzeugen zu einem der akutesten sozialen Probleme geworden.

Einen erheblichen Beitrag zur Luftverschmutzung leisten städtische Deponien und unerlaubte Müllansammlungen, die oft einfach verbrannt werden. Jede Deponie ist eine chemische Mine, die gefährliche Gifte in die Atmosphäre freisetzt. Ungünstige meteorologische Bedingungen tragen zu einer hohen Luftverschmutzung bei. Die Situation wird im Sommer mit hoher Lufttemperatur und ruhigem Wetter verschärft. Ruhiges Wetter in der Stadt trägt zur Stagnation der Luft und zur Ansammlung schädlicher Verunreinigungen bei. Aber der Wind ist nicht immer gut. Bei horizontaler Übertragung von Luftmassen ist eine überregionale Übertragung von Schadstoffemissionen aus Nachbarregionen und Kasachstan in die Region Astrachan möglich. Trotz knapper Mittel achten die Verwaltungen der Stadt und der Region ständig darauf, die Umsetzung der Umweltschutzmaßnahmen zu überwachen. Vor zwei Jahren wurde ein territoriales Zentrum für Umweltüberwachung eröffnet, das sich im Gebäude der Hauptdirektion für natürliche Ressourcen und Umweltschutz des Ministeriums für natürliche Ressourcen der Russischen Föderation für die Region Astrachan befand und zwei Posten zur Überwachung der Luftverschmutzung hatte gebaut auf dem Territorium von Astrakhangazprom LLC und in der Stadt Narimanov.

1.2 Quellen der Luftverschmutzung

Die Hauptquellen der atmosphärischen Luftverschmutzung - Astrakhangazprom LLC , OOO Astrachanenergo . Die Hauptquellen der Verschmutzung von Gewässern sind Wohnungen und kommunale Dienstleistungen in Astrachan, Seeverkehr

In der Region gibt es eine geringe Qualität von Rücklaufwasser, das von Unternehmen - Naturnutzern - in offene Gewässer eingeleitet wird. Der am häufigsten beobachtete Überschuss für Inhaltsstoffe wie Ammoniumstickstoff, Nitritstickstoff, Nitratstickstoff, Mineralölprodukte, Eisen, Kupfer. Die Einleitungen von 26 Unternehmen, 43 Kanalisations- und Wasseraufbereitungsanlagen, 4 Fischfarmen und 6 Regenwasserkanälen wurden überprüft.

118,5 Tausend Tonnen Schadstoffe gelangten aus stationären Quellen in die Atmosphäre, davon 9,2 Tausend Tonnen in Astrachan.

Der Hauptschadstoff des Lufteinzugsgebiets der Region ist das Unternehmen LLC "Astrakhangazprom - seine Emissionen betragen 102.000 Tonnen oder 86% des regionalen Volumens. Anstieg der Bruttoemissionen von Schadstoffen in die Atmosphäre beim Unternehmen Astrakhangazprom LLC gegenüber 2002 um 3,2 Tsd. Tonnen aufgrund einer Volumensteigerung bei der Formationsgasverarbeitung.

Gemäß dem Inventar der Abfallentsorgungs- und Lagereinrichtungen in der Stadt und 439 Siedlungen der Region Astrachan wurden mehr als 440 Abfalldeponien identifiziert, von denen etwa 300 nicht genehmigt waren, 7 Abfalldeponien, darunter 6 Deponien für feste Abfälle und 1 Deponie für Industrieabfälle . Die Gesamtfläche der Deponien beträgt 634 Hektar, die Deponien 65 Hektar. Von der Gesamtzahl der nicht genehmigten Deponien in Astrachan gibt es 91 Deponien. Die Gesamtfläche der nicht genehmigten Mülldeponien beträgt 182,4 ha, davon 63,0 ha in Astrachan.

Nicht zugelassene Deponien enthalten Hausmüll, Siedlungsabfälle aus der Bevölkerung, hausmüllähnliche Industrieabfälle, Straßenabfälle, punktuell Bauschutt und Metallschrott.

Die Abfallmenge, die auf genehmigten Deponien angesammelt wird, beträgt 282,2 Tausend Tonnen, nicht genehmigt - 47,7 Tausend Tonnen, auf Deponien für feste Abfälle und Produktionsabfälle 2677 Tausend Tonnen.

Auf dem Territorium der Stadt Astrachan wurden 30,8 Tausend Tonnen Abfall auf nicht genehmigten Deponien angesammelt. Im Stadtteil Pravoberezhnaya ist aufgrund des Platzmangels für die Entsorgung fester Industrie- und Haushaltsabfälle erneut eine angespannte Umweltsituation entstanden. Eine ähnliche Situation könnte sich in den nächsten 1-2 Jahren im linken Teil der Stadt entwickeln, da sich die bestehende Deponie für feste Abfälle im Dorf befindet. Funtovo, Bezirk Privolzhsky, kann bis 2006 Abfälle annehmen.

Eine ungünstige Umweltsituation hat sich bei der Entsorgung von flüssigen Abwässern und häuslichen Abwässern aus Senkgruben im nicht kanalisierten Teil der Stadt entwickelt, die derzeit auf Schlamm (Kanal) Karten der südlichen Behandlungsanlagen für die biologische Abwasserbehandlung verortet sind. Zu diesem Zeitpunkt sind ihre Auflösung und der Bau von Entwässerungspumpstationen gemäß den Anforderungen der Bauvorschriften und -vorschriften erforderlich.

Die Hauptquellen der Luftverschmutzung sind Emissionen aus Industrie, Verkehr und Haushalten.

Die Industrie und der Verkehr der Region Astrachan stoßen jedes Jahr etwa 200.000 Tonnen Schadstoffe in die Atmosphäre aus. Das bedeutet, dass auf einen Einwohner der Region durchschnittlich bis zu 200 kg Schadstoffe fallen. Ein erheblicher Teil der Emissionen in die Atmosphäre der Region (etwa 60%) entfällt auf das Unternehmen Astrakhangazprom.

Um Menschen und andere Organismen vor den Auswirkungen von Schadstoffen zu schützen, werden maximal zulässige Konzentrationen (MAK) von Schadstoffen in der natürlichen Umwelt festgelegt.

In den letzten Jahren sind die atmosphärischen Schadstoffemissionen von Industrieunternehmen zurückgegangen. Dies ist auf den Rückgang der Produktion in den Unternehmen der Stadt Astrachan und eine gewisse Verbesserung der Arbeit des Unternehmens "Astrachangazprom" in Umweltfragen zurückzuführen. Gleichzeitig steigt jedoch die Menge an Schadstoffen, die aus mobilen Quellen – Fahrzeugen – in die Atmosphäre gelangen.

Schadstoffe, die in die Luft gelangen, sind in der Regel nicht charakteristisch für ihre Zusammensetzung oder haben unter natürlichen Bedingungen einen unbedeutenden Gehalt. Das sind Stoffe wie: Schwefeldioxid, Wasserstoff, Ruß, Ammoniak, Stickoxide, Formaldehyd und andere flüchtige organische Stoffe. Auch Kohlendioxid ist ein Schadstoff, da eine Erhöhung seines Gehalts in der atmosphärischen Luft einen „Treibhauseffekt“ – eine Erwärmung des Erdklimas – bewirkt.

Jede Erhöhung der Kapazität von Industrieunternehmen wird zu einer Zunahme der Luftverschmutzung führen. Gegenwärtig ist der akzeptabelste Weg, die Umweltverschmutzung durch Emissionen von Industrieunternehmen zu verringern, die Verwendung von Entstaubungs- und Gasreinigungsgeräten.

Der Zustand der Umgebungsluft wird durch öffentliche Versorgungseinrichtungen beeinflusst. In kalten Wintern nimmt die Luftverschmutzung durch diese Industrien zu.

In den letzten Jahren waren versehentliche Emissionen von Schadstoffen durch die Unternehmen Astrakhangazprom und Astrakhanbumprom eine starke Quelle der atmosphärischen Luftverschmutzung. Gleichzeitig gelangten Methan, Schwefelwasserstoff (H2S), Mercaptane, Stickoxide (NO, NO2), Ruß, vor allem aber Schwefeldioxid in die Luftumgebung. Gleichzeitig verursacht der erhöhte Gehalt an Schwefel- und Stickstoffverbindungen in der Atmosphäre saure Niederschläge. Dies ist zu einem großen Umweltproblem geworden, sowohl für die Region Astrachan als auch für das Land als Ganzes.

Der Kraftverkehr ist eine der wichtigsten und oft auch die Hauptquelle der Luftverschmutzung. Daher kann die Verwendung verschiedener Vorrichtungen, die die Aufnahme von Schadstoffen mit Abgasen reduzieren, die Luftverschmutzung verringern. In Industrieländern sind solche Geräte heute weit verbreitet - Katalysatoren, die eine vollständigere Verbrennung von Kraftstoff und eine teilweise Erfassung von Schadstoffen ermöglichen. Eine wichtige Maßnahme zur Verringerung der toxischen Emissionen von Fahrzeugen ist der Ersatz von Benzinzusätzen, die giftiges Blei enthalten, durch weniger giftige Zusätze und die Verwendung von bleifreiem Benzin. Das gesamte im Unternehmen Astrakhangazprom hergestellte Benzin wird ohne bleihaltige Zusätze hergestellt, wodurch die Umweltverschmutzung durch diesen gefährlichen Stoff erheblich reduziert wird.

In unserem Land ist die Verwendung von Autokatalysatoren nicht obligatorisch, daher werden sie nicht für inländische Autos verwendet. In den letzten Jahren sind viele alte importierte Autos auf den Straßen Russlands aufgetaucht, deren Verwendung im Ausland ohne Katalysatoren verboten ist. Dies verschlechterte die Qualität der atmosphärischen Luft auf den Straßen vieler Städte, einschließlich Astrachan, erheblich.

1.3 Menschliche Aktivität als Faktor der Umweltbelastung

Der Schutz der Atmosphäre umfasst die ständige Überwachung nicht nur ihres Zustands, sondern auch der Organisation der Arbeit von Unternehmen und Fahrzeugen. In der Region Astrachan wird jedes Jahr die Operation "Clean Air" durchgeführt, bei der Autounternehmen, Autowerkstätten und Autos auf Autobahnen auf Toxizität und Rauch überprüft werden. Dann werden Maßnahmen zur Verringerung der Luftverschmutzung entwickelt: Diagnoseposten werden eingerichtet, mit modernen Steuergeräten ausgestattet, Reparaturstellen, Motoreneinstellungen und andere werden organisiert.

Nach Angaben der Informationsabteilung der Verwaltung der Region Astrachan soll die Luftverschmutzung in der 8 Kilometer langen, speziell kontrollierten Zone des Gaskomplexes Astrachan verringert und ein Netzwerk zur Überwachung des Luftzustands in der Stadt Astrachan und der Stadt entwickelt werden Region, sollten eine Reihe relevanter Maßnahmen per Dekret des amtierenden Leiters der Regionalverwaltung getroffen werden. Der Leitung von OOO "Astrakhangazprom" wurde vorgeschlagen, eine Reihe von Luftschutzmaßnahmen zu entwickeln, die die Organisation einer Sanitärschutzzone mit der obligatorischen Umsiedlung ihrer Bewohner vorsehen würden. Darüber hinaus wird OAO Gazprom angeboten, Maßnahmen zu ergreifen, um spezifische Emissionen in die Atmosphäre zu reduzieren und die Umweltfreundlichkeit ihrer Produkte zu verbessern. Das Astrachan-Zentrum für Hydrometeorologie und Umweltüberwachung wurde vorgeschlagen, methodische Empfehlungen zur Vorhersage eines hohen Verschmutzungsgrades der Grenzschicht der Atmosphäre im Bereich des AGC und der Stadt Narimanov sowie zur Regulierung der Emissionen zu entwickeln und umzusetzen . Beobachtungen des ökologischen Zustands der atmosphärischen Luft können im nächsten Jahr auch in Achtubinsk und Znamensk durchgeführt werden.

Reinigung Luftnebelabscheider Verschmutzung

Eines der dringendsten für die Region Astrachan ist das Umweltproblem. Es ist vor allem mit Luftemissionen von Autos und dem Gaskomplex sowie der Wasserverschmutzung verbunden. In letzter Zeit ist der Index der Luftverschmutzung durch das AGPZ in Aksaraysk merklich gesunken. Die Konzentration schädlicher Gase in der Atmosphäre bleibt jedoch recht hoch, insbesondere im Gebiet der Stadt Narimanov.

Die Indikatoren für die Trinkwasserverschmutzung in der Region Astrachan sind niedriger als in anderen Regionen der Russischen Föderation, wie Trinkwasserproben belegen. Die Verteilung von Chemikalien entlang der Flüsse bleibt jedoch bestehen. Besonders akut ist das Problem im Zusammenhang mit Kläranlagen und Abwasserkanälen. Diese Objekte funktionieren nicht gut. Infolgedessen stagniert das Wasser nach der Flut, verrottet und bildet einen Krankheitsherd.

Diese Aufgaben sollten von den lokalen Regierungen gelöst werden, indem neue Projekte entwickelt und Mittel eingeworben werden. Beispielsweise wächst das Problem der Verarbeitung von Abfällen aus Unternehmen und des Baus einer Abfallverarbeitungsanlage in unserer Region. Es muss gelöst werden. Nach Angaben der Abteilung für natürliche Ressourcen des Ministeriums für natürliche Ressourcen Russlands für die Region Astrachan sind die Gewässer der unteren Wolga jedoch als mäßig verschmutzt. Die Menge an gereinigtem Wasser nimmt jedoch nur sehr langsam zu.

Zum 31. Dezember 2012 bestand das Netz der besonders geschützten Naturgebiete der Region Astrachan aus zwei staatlichen Naturschutzgebieten, vier staatlichen Naturschutzgebieten, drei biologischen Reservaten und 35 Naturdenkmälern.

Im Allgemeinen war der Zustand der natürlichen Komplexe, die im vergangenen Jahr auf dem Territorium der SPNA-Region existierten, zufriedenstellend. Es ist jedoch notwendig, die Territorien einiger Naturdenkmäler zu vermessen, um eine Entscheidung über die Zweckmäßigkeit ihrer Umstrukturierung aufgrund des weitgehenden Verlustes der wichtigsten geschützten Naturobjekte und -komplexe und Naturschutzfunktionen zu treffen. Brände stellen nach wie vor eine ernsthafte Bedrohung für die Naturkomplexe von Schutzgebieten dar. Die Frage der Rationalisierung des Aufenthalts der Bürger und ihrer Beweidung mit persönlichem Vieh auf dem Territorium des Stepnoy State Nature Reserve blieb ungelöst.

2012 die ökologische und toxikologische Situation im Fluss. Die Wolga und ihr Delta zeichneten sich durch die Stabilisierung von Indikatoren für Öl-, Phenol-, Waschmittelverschmutzung und Metalle wie Cadmium, Nickel und Kobalt aus. Die ungünstigste Situation wurde an den Wasserläufen der Belinsky Bank und im Fluss beobachtet. Wolga in der Stadt, wo erhöhte Konzentrationen aller HMs festgestellt wurden. Die Gewässer des Wolga-Kaspischen Kanals weisen eine hohe Ölverschmutzung auf.

Bei der Durchführung eines hydrobiologischen Monitorings im Jahr 2012 wurde festgestellt, dass das Wassergebiet der Wolga-Achtuba-Aue gemäß der Klassifizierung der Oberflächenwasserqualität als Übergang von „schwach“ zu „mäßig belastet“ eingestuft wird. Im Allgemeinen war die toxikologische Situation im Kaspischen Meer für Hydrobionten relativ günstig.

2. Methoden und Mittel zum Schutz der atmosphärischen Luft

2.1 Klassifizierung atmosphärischer Luftreinigungsverfahren

Mechanische Methoden

Mechanische Methoden basierend auf der Verwendung von Schwerkraft, Trägheitskräften, Zentrifugalkräften, Diffusion, Abscheidung usw. Diese Gruppe von Methoden umfasst: Trägheitsstaubsammlung, Nassstaubsammlung, Filtration.

Die Trägheitsentstaubung beruht darauf, dass aus einem staubigen Gasstrom bei abrupter Richtungsänderung feste Partikel und Tropfen herausfallen. Am weitesten verbreitet sind Trägheitsentstauber, die zum Auffangen großer Staubfraktionen von mehr als 50 Mikron ausgelegt sind, und Zyklone, die zum Entfernen von Asche aus Rauchgasen und trockenem (Holz, Asbestzement, Metall) Staub mit einer Partikelgröße von 25- 30 Mikrometer aus der Luft, rotierend Staubabscheider zur Reinigung der Luft in Arbeitsräumen .

Reis. 1 Kleiner Staubsammler

Das Funktionsprinzip eines Zyklons - eines der gebräuchlichsten Staubreinigungsgeräte - basiert auf der Nutzung der Zentrifugalkraft, die aus der Rotations-Translationsbewegung eines Gasstroms entsteht: Die Zentrifugalkraft schleudert Staubpartikel an die Wände des Zyklonkörpers , dann fallen Staubpartikel, die die Wände hinunterfließen, in den Trichter, und das gereinigte Gas wird durch das entlang der Achse des Zyklons angeordnete Abgasrohr in die Atmosphäre abgegeben oder dem Verbraucher zugeführt. Zyklone stellen die größte Gruppe der ökotechnischen Geräte dar – mehr als 90 % der Gesamtzahl der in der Industrie eingesetzten Staubabscheider. Sie erfassen mehr als 80 % der gesamten Staubmasse, die von allen Geräten erfasst wird

ab

Reis. 2. Batteriezyklon: a- planen ( 1 - Rohrabzweigung; 2 - Verteilerkammer;

3 - Führungselemente; 4 - Staubfänger; 5 - Kamera;

6 - Rohrabzweigung); b- Zyklon am Kesseldepot

Die Nassstaubabscheidung basiert auf dem Waschen eines staubigen Gasstroms mit einer Flüssigkeit, die in Form von Spray oder Nebel zugeführt wird.

Der Betrieb von Nassgaswäschern basiert auf dem Auffangen von Staubpartikeln durch Flüssigkeit, die sie in Form von Schlamm aus dem Apparat wegträgt. Der Prozess der Stauberfassung in Nassentstaubern wird durch den Kondensationseffekt erleichtert - die Vergröberung von Staubpartikeln durch Kondensation von Wasserdampf auf ihnen. Da der Entstaubungsprozess in diesen Geräten meist mit der Absorption und Kühlung von Gasen einhergeht, werden sie sowohl als Wärmetauscher als auch zur Reinigung gasförmiger Bestandteile eingesetzt. Üblicherweise wird Wasser als Spülflüssigkeit verwendet, wenn keine chemische Behandlung erforderlich ist. Nassgaswäscher werden oft als Vorstufe vor anderen Apparatetypen eingesetzt.

ab

Reis. 3. Rotierender Staubabscheider: 1 - Spiralgehäuse; 2 - Tor erforderlich, um verschmutzte Luft in den Zyklon zu leiten; 3 - Zyklon zum endgültigen Absetzen von Feststoffpartikeln

Nassgaswäscher werden Schaumwäscher und Wäscher genannt, sie sind unterteilt in hohle und gepackte, zentrifugale, dynamische, turbulente. Wäscher (Abb. 15) entfernen Partikel, die größer als 10 µm sind, und Schaumwäscher fangen Partikel bis zu einer Größe von 2 µm auf. Sie werden in Bereichen zum Lackieren von Produkten und zum Aufbringen von Polymerbeschichtungen in geschlossenen Lüftungssystemen eingesetzt. Die Reinigungswirkung beträgt 90-99%.

Reis. 4. Hohlwäscher

1 - rahmen; 2 - Bewässerungssystem

Filtration basierend darauf, einen staubigen Gasstrom durch das Filtermaterial zu leiten. Die Filtration dient zur Feinstreinigung atmosphärischer Luft von Holz, Asbestzement, Schleifstaub, Asche, Ruß, Metallpartikeln, deren Oxiden, Anhydriden. Je nach Filtermaterial werden Filter üblicherweise in Gewebe, faserig, porös und körnig (aus Schüttgütern) eingeteilt. Bei Gewebefiltern kommen nicht nur Gewebe zum Einsatz, sondern auch Vliesstoffe, wie Filz oder Filz. Baumwollgewebefilter werden verwendet, um neutrale und alkalische Gase bei relativ niedrigen Temperaturen zu filtern. Faserfilter verwenden gefüllte Schichten aus natürlichen oder synthetischen Fasern, Schlackenwolle, Späne aus Metallen oder Polymermaterialien sowie geformte Schichten (Filterpapier, Pappe). Kunststoff- und Glasfaserfilter sind weit verbreitet. Sie haben eine hohe thermische Stabilität und mechanische Festigkeit. Die gebräuchlichsten Filterstaubabscheider sind Beutelfilter, bei denen es sich um einen Beutel handelt, der über einen Rohrrahmen gespannt ist. Um die Luft von Nebeln aus Säuren, Laugen, Ölen und anderen Flüssigkeiten zu reinigen, werden Faserfilter verwendet - Tropfenabscheider, die Partikel mit einer Größe von weniger als 3 Mikrometern einfangen, deren Prinzip auf der Ablagerung von Tropfen auf der Oberfläche der Fasern basiert , gefolgt von einem Ablaufen der Flüssigkeit unter Einwirkung der Schwerkraft. Die Reinigungseffizienz beträgt 90-99%.

Reis. 5. Beutelfilter mit mehreren Abschnitten:

Verteilerkasten für die Gasversorgung; 2 - Hülsen zur Staubablagerung; 3 - Schüttelvorrichtung; 4 - Schnecke zum Entfernen von abgelagertem Staub; 5 - Kollektor zur Freisetzung von gereinigtem Gas in die Atmosphäre.

Reis. 6. Zyklonfilteranlage im Kesseldepot

Physikalische Methoden

Physikalische Methoden basieren auf der Nutzung von elektrischen und elektrostatischen Feldern, Kühl-, Kondensations- und Kristallisationsprozessen. Die elektrostatische Gasreinigung wird in vertikalen und horizontalen Elektrofiltern durchgeführt, sie basiert auf der Elektrifizierung von Schadstoffpartikeln bis zu einer Größe von 0,1 Mikrometern und ihrer Freisetzung aus dem Gas unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes (bis zu 50 kV), das durch spezielle erzeugt wird Elektroden.

Elektrofilter - ein- oder zweiteilige rechteckige Geräte (Abb. 18). Die Körper der Geräte sind aus Stahl und von außen mit einer Wärmedämmung bedeckt. Die aktive Zone von Elektrofiltern besteht aus Niederschlagselektroden (flache Platten aus Plattenelementen mit speziellem Profil) und Koronaelektroden (Rohrrahmen, in denen Koronaelemente gespannt sind). Der Abstand zwischen benachbarten Niederschlagselektroden (300 mm) ist auch die Breite eines einzelnen Gasdurchgangs. Entfernung von eingeschlossenem Staub von den Elektroden - mechanisch, durch periodisches Schütteln mit Hammerschlägen

Je nach Verfahren zur Entfernung von auf den Elektroden abgelagerten Partikeln werden Trocken- und Nass-Elektrofilter unterschieden. Trockene Elektrofilter werden verwendet, um trockenen Staub zu entfernen, und nasse werden verwendet, um Gase aus Säuredämpfen zu reinigen: Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure. Die Reinigungswirkung beträgt 97-99%.

Reis. 7. Einzonen-Elektrofilter mit Quergasströmung

- Niederschlagselektroden; 2 - Koronaelektroden

Physikalische und chemische Methoden

Physikalisch-chemische Verfahren basieren auf den physikalisch-chemischen Wechselwirkungen von Schadstoffen mit Reinigungsmitteln. Diese Methoden umfassen: Absorption, Chemisorption, Adsorption, katalytische Methode, thermische Methode .

Absorption basiert auf der Trennung eines Gas-Luft-Gemisches in seine Bestandteile durch Absorption einer oder mehrerer Gaskomponenten dieses Gemisches mit einem flüssigen Absorptionsmittel (Absorptionsmittel). Wasser wird verwendet, um Ammoniak, Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff aus Emissionen zu entfernen. Schwefelsäure wird verwendet, um aromatische Kohlenwasserstoffe zu entfernen. Derzeit sind die am weitesten verbreiteten Absorber Wäscher-Absorber.

Reis. 8. Bewässerter Wäscher-Absorber mit Düse:

Düse; 2 - Sprinkler

Adsorption basiert auf der Extraktion von Gemischen schädlicher Verunreinigungen aus Gasen mit Hilfe von festen Adsorptionsmitteln. Am häufigsten als Adsorbens verwendet Aktivkohle wird verwendet, daneben gibt es Sorptionsmittel wie Aktivtonerde, Kieselgel, Aktivtonerde, synthetische Zeolithe. Einige Adsorptionsmittel sind mit Reagenzien imprägniert, die die Effizienz der Adsorption erhöhen und eine schädliche Verunreinigung aufgrund der auf der Oberfläche des Adsorptionsmittels auftretenden Chemisorption in eine harmlose verwandeln. Die Hauptbehandlungsausrüstung sind vertikale, horizontale Wäscher - Adsorber.

Die Chemisorption beruht auf der Absorption von Gasen und Dämpfen durch flüssige und feste Absorber unter Bildung chemischer Verbindungen. Dieses Verfahren wird verwendet, um Schwefelwasserstoff und Stickoxide aus Emissionen zu entfernen. Wäscher werden als Behandlungsausrüstung verwendet, und Arsen-Oxal- und Ethanolamin-Lösungen sind chemische Absorber.

Katalytische Methode Reinigung besteht in der selektiven Beschleunigung einer chemischen Reaktion und der Umwandlung eines Schadstoffs in einen unschädlichen Stoff. Um die Toxizität von Abgasen zu verringern, werden Katalysatoren verwendet, bei denen verschmutzte Luft über einen Katalysator, meistens Aluminiumoxid, geleitet wird. Mit Hilfe solcher Reinigungsgeräte ist es möglich, die Luft von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden zu reinigen. In flüssigen Neutralisatoren werden 10%ige wässrige Lösungen von Na verwendet, um den Gehalt an Aldehyden und Stickoxiden zu reduzieren. 2SO 3oder NaHSO 4 mit Zugabe von 0,5 % basischem Reagenz zur Verhinderung vorzeitiger Oxidation. Mit diesem Verfahren können Gase vollständig von Aldehyden gereinigt werden, und der Gehalt an Stickoxiden wird um 70% reduziert.

Reis. 9. Katalysator: 1 - rahmen; 2 - Reaktor;

3 - Netz; 4 - Wärmeisolierung; 5 - Katalysator; 6 - Flansch

Das thermische Verfahren basiert auf der Nachverbrennung und thermischen Vernichtung von Schadstoffen im Abgas. Es wird verwendet, wenn schädliche Verunreinigungen in Abgasen brennbar sind. Dieses Verfahren dient der Reinigung von Emissionen aus Lack- und Imprägnierbereichen. Wärme- und Feuerneutralisationssysteme bieten eine Reinigungseffizienz von bis zu 99 %.

biologische Methode

Unter natürlichen Bedingungen können Mikroelement-Aerosole durch Regen, Wind oder zusammen mit einer Schicht Kutikulawachs von der Blattoberfläche entfernt werden. Darüber hinaus erfolgt die Entfernung aufgrund der Aufnahme von Spurenelementen durch die Blätter, gefolgt von einer Translokation. Die Entfernung von Aerosolen aus Blättern durch Regen hängt von der Beschaffenheit der Blattoberfläche und den Eigenschaften von Spurenelementen ab.

Alle Pflanzen zeigen die Fähigkeit, chemische Elemente selektiv zu extrahieren. Unter Umweltbedingungen mit komplexer geochemischer Zusammensetzung haben Pflanzen Mechanismen entwickelt, um aktiv Elemente zu absorbieren, die an Lebensprozessen beteiligt sind, und toxische Überschüsse anderer Elemente zu entfernen.

In Pflanzen werden während der Evolution und während des Lebens Mechanismen entwickelt, die zur Anpassung und Unempfindlichkeit gegenüber Veränderungen des chemischen Gleichgewichts in der Umwelt führen. Daher müssen Pflanzenreaktionen auf Spurenelemente im Boden und in der Umgebungsluft immer für das spezifische Boden-Pflanze-System berücksichtigt werden.

Oberirdische Pflanzenteile sind Sammler aller Luftschadstoffe. Die chemische Zusammensetzung städtischer Pflanzen kann als Indikator zur Identifizierung kontaminierter Flächen dienen.

Die Behandlungsanlagen von Industrieunternehmen erlauben es noch nicht, Produktionsabfälle vollständig von schädlichen Verunreinigungen zu befreien. Daher ist eine zusätzliche Methode der Luftreinigung biologisch. Die Rolle eines biologischen Filters spielt die hauptsächlich holzige Vegetation. Hemmungslose Ausbeutung und Abholzung, Ausweitung landwirtschaftlicher Nutzpflanzen reduzieren die Produktivität des Grünfilters sowohl in der Fläche als auch in der Zeit. Es ist bekannt, dass Agrocenosen, selbst die ertragsstärksten, natürlichen Waldphytocenosen in Bezug auf die jährliche biologische Gesamtproduktivität unter ähnlichen Umweltbedingungen unterlegen sind. Folglich nimmt auch die photosynthetische Aktivität ab, wodurch das notwendige CO-Gleichgewicht bereitgestellt wird 2und über 2in der Atmosphäre und die Bindung von Luftschadstoffen. Das Problem der Erhaltung der "grünen Lunge" des Planeten und ihrer biosphärischen Funktion ist ziemlich akut.

Die Forschungsergebnisse weisen auf die wichtige Rolle von Gehölzen bei der Entfernung gasförmiger Verunreinigungen aus der atmosphärischen Luft hin. Gleichzeitig glauben viele, dass der Hauptweg zur Verringerung der Luftverschmutzung technologisch ist (Filter, Fallen), und die biologische Methode kann nur als zusätzliche, unterstützende Methode betrachtet werden.

Terrestrische Pflanzenorgane reagieren aktiv auf eine Erhöhung der Konzentration chemischer Elemente im Boden und akkumulieren sie über das Niveau hinaus, das für ein normales Wachstum und eine normale Entwicklung von Pflanzen erforderlich ist. Pflanzen können Schwefeldioxid, Stickoxide und Ammoniak aufnehmen und verstoffwechseln, ähnlich der Aufnahme von Kohlendioxid durch Blätter. Unter Bedingungen eines erhöhten Gehalts dieser Gase in der Atmosphäre kommt es in den Geweben zu einem signifikanten Anstieg des Stickstoff- und Schwefelgehalts.

Die Aufnahmefähigkeit von Plantagen ist abhängig von der Artenzusammensetzung, der Dichte, der Qualitätsklasse, dem Alter, der Assimilationsfläche der Baumkronen und der Vegetationsdauer. Gehölze haben die höchste Aufnahmekapazität. Sie werden von lokalen Unkräutern, Blumenpflanzen und Rasengräsern gefolgt, wenn die Absorptionskapazität abnimmt. In Phytozenosen werden Gase nicht nur von der Vegetation absorbiert, sondern auch von Boden, Wasser, Streu, der Oberfläche von Baumstämmen und Ästen und anderen Elementen. Untersucht wurde der Einfluss von Fahrzeugabgasen auf die Arten- und Mengenzusammensetzung der Waldbodenbedeckung. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass auf allen Testparzellen die efeuförmige Boudra in der Waldbodenbedeckung am weitesten verbreitet war.

Die Rolle einzelner Bestandteile des Ökosystems bei der Aufnahme von Schadstoffen kann nur experimentell bestimmt werden. Unter natürlichen Bedingungen hängt die Verteilung des Schadstoffs im Ökosystem von der Art der Luftverschmutzung und den Translokationsprozessen des Inhaltsstoffs im Ökosystem ab, sowohl unter dem Einfluss biologischer Prozesse als auch der Umweltbedingungen.

Die Aufnahme des Schadstoffs durch Pflanzen und einzelne Elemente von Ökosystemen wird durch Umweltfaktoren beeinflusst. Unter optimalen Bedingungen für die Phytozönose (erhöhte Beleuchtung und Luftfeuchtigkeit, Temperatur +25,30°C) kommt auch die Aufnahme schädlicher Gase durch Pflanzen besser zum Ausdruck. Unter ungünstigen Bedingungen für die Phytozönose nimmt die Aufnahme von Gasen durch die Vegetation ab und die Rolle des Bodens nimmt zu.

Waldgrünflächen können als industrieller Phytofilter zur Neutralisierung von Luftschadstoffen betrachtet werden. Das Kriterium für die Wirksamkeit seiner Arbeit sollte die Fähigkeit sein, die Luftverschmutzung auf die maximal zulässigen Konzentrationen zu reduzieren.

2.2 Klassifizierung von Luftreinigungssystemen und deren Parameter

Luftschadstoffe werden je nach Aggregatzustand in Staub, Nebel und Gasdampfverunreinigungen eingeteilt. Industrielle Emissionen, die suspendierte Feststoffe oder Flüssigkeiten enthalten, sind Zweiphasensysteme. Die kontinuierliche Phase in dem System sind Gase und die dispergierte Phase sind feste Teilchen oder Flüssigkeitströpfchen.

Luftreinigungssysteme aus Staub werden in vier Gruppen unterteilt: Trocken- und Nassentstauber sowie Elektrofilter und Filter.

Die Wahl des Entstaubungstyps hängt von der Beschaffenheit des Staubs (von der Größe der Staubpartikel und ihrer Eigenschaften; trockener, faseriger, klebriger Staub usw.), dem Wert dieses Staubs und dem erforderlichen Reinigungsgrad ab.

Trockenstaubsammler

Schwerkraft-Staubabscheider. Die einfachste Art von Staubabscheidern sind Staubabsetzkammern, die Schwerkraft-Staubabscheidern verwandt sind. Ihre Wirkung beruht darauf, dass die Geschwindigkeit des in die Kammer eintretenden und sich darin ausdehnenden Stroms staubiger Luft abnimmt, wodurch sich die darin enthaltenen Feststoffpartikel unter dem Einfluss ihres Eigengewichts ablagern.

Um die Reinigungseffizienz zu verbessern und die Sedimentationszeit von Staubpartikeln zu verkürzen, d.h. die Länge der Kammer verringernd, wird sie in eine Anzahl von Kanälen oder Labyrinthen unterteilt, die angeordnet sind. Aufgrund ihrer Sperrigkeit waren alle diese Kameras nicht weit verbreitet. Die Reinigungseffizienz in Labyrinthkammern erreicht 55-60%.

Trägheits-Staubabscheider. Zu den trockenen Trägheits-Staubabscheidern gehören Zyklone, Jet-Rotations-Staubabscheider vom Rotoklon-Typ usw.

Wirbelstürme. Zyklone sind Staubabscheider, in denen Staub durch Trägheitsabscheidung gesammelt wird /

Die gereinigte Luft, die tangential in den oberen zylindrischen Teil des Zyklons eintritt und sich dreht, steigt aus dem ringförmigen Raum, der durch den Zyklonkörper und das Abgasrohr gebildet wird, in den konischen Teil ab und steigt, während sie sich weiter dreht, auf und tritt durch das Abgasrohr aus. Dabei kommt es sowohl in der absteigenden als auch in der aufsteigenden Wirbelströmung des Zyklons zu einer kontinuierlichen Richtungsänderung der Strömungsgeschwindigkeit, so dass die Geschwindigkeit der sich in der Strömung bewegenden Partikel überhaupt nicht mit der Strömungsgeschwindigkeit zusammenfällt gegebene Zeit. Aerodynamische Kräfte, die unter dem Einfluss der unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Luftbewegung in Richtung Staubpartikel entstehen, krümmen die Partikelflugbahnen. Sie erreichen die Wände des Zyklons, d.h. von der Strömung getrennt, diejenigen Partikel, deren Gewicht groß genug ist.

Unter dem Einfluss von Schwerkraft, radialer Strömung, Turbulenz, Abnahme des Zyklonkegelwinkels und anderen hydrodynamischen Faktoren sinken die abgeschiedenen Partikel in den konischen Teil des Zyklons oder in einen daran angebauten Trichter.

Zyklone werden häufig zur Reinigung von Staub aus Lüftungsemissionen und auch in vielen Branchen (Bergbau, Keramik, Energie usw.) eingesetzt.

Besonders weit verbreitet sind die Zyklone NIIOGaz, SIOT und LIEOT.

Die Effizienz der Luftreinigung in einem Zyklon hängt von der dispergierten Staubzusammensetzung, der Masse der einzelnen Staubpartikel, der Geschwindigkeit der Luftbewegung im Einlassrohr, von der Konstruktion und den Abmessungen des Zyklons ab (je kleiner der Durchmesser des Zyklons, desto höher der Wirkungsgrad).

Zyklone können sowohl saugseitig als auch druckseitig installiert werden.

Zyklone, die feuchten Staub enthaltende Luft reinigen (z. B. in Gießereien), sollten in beheizten Räumen installiert werden, da sonst ein Einfrieren des Staubs und ein Ausfall der Zyklone möglich sind.

Von den verschiedenen Konstruktionen von Zyklonen werden die Zyklone TsN (TsN-11, TsN-15, TsN-15u, TsN-24), SIOT und vtsniiot am häufigsten verwendet.

Auf der Grundlage einer Bewertung der Indikatoren für den Betrieb von Zyklonen - Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Bequemlichkeit des Layouts - wurde der Zyklon TsN-11 vom Staatlichen Bauausschuss der UdSSR als einheitlicher Staubabscheider zugelassen.

Im Zyklon TsN-11 erhöhte NIIOGaz die Effizienz. Staubige Luft tritt in das tangential angeordnete Einlassrohr ein. Im zylindrischen Teil des Gehäuses rotierend, fallen aus der Luft gelöste Staubpartikel in den Trichter. Staub wird aus dem Trichter durch seine untere Öffnung entfernt. Die gereinigte Luft tritt durch das Abgasrohr in die Spirale ein und wird aus dem Zyklon in die Atmosphäre entfernt. Der Zyklon TsN-11 von NIIOGaz wird mit und ohne Schnecke produziert.

Wenn eine erhebliche Menge staubiger Luft gereinigt werden muss, wird empfohlen, anstelle eines großen Zyklons mehrere kleinere Zyklone zu installieren. Also mit einem Luftdurchsatz von über 5500 m 3/h wird empfohlen, TsN-11-Zyklone in Gruppen von 2, 4, 6,8, 10, 12 und 14 Zyklonen anzuordnen.

Relative Eigenschaften von Zyklonen mit einem aerodynamischen Widerstand von 981 Pa (100 kgf/m 2) und dem gleichen Durchsatz.

Die von NIIOGaz entworfenen Zyklone der TsN-Serie können verwendet werden, um Asche aus Rauchgasen von Festbrennstoffkesseln, trockenen Staub aus der Luft in den Aspirationssystemen von Mahlanlagen, Staub aus Trocknern und aus der Luft von pneumatischen Transportsystemen mit einem anfänglichen Staub aufzufangen Gehalt von 0,3 bis 400 g / m 3. NIIOGaz-Zyklone sollten nicht zur Reinigung von klebrigem, explosivem und faserigem Staub installiert werden.

Das Design des SIOT-Zyklons ist durch das Fehlen eines zylindrischen Teils und die dreieckige Form des Einlassrohrs gekennzeichnet.

Zyklone SIOT können verwendet werden, um die Luft von trockenem, nicht koaleszierendem, nicht faserigem Staub zu reinigen. Diese Zyklone produzieren sieben Nummern (Nr. 1-7) mit einem Durchsatz von 1500 bis 10.000 m3 /h

VTsNIIOT-Zyklone werden zur mittleren Luftreinigung von trockenem, nicht koaleszierendem, nicht faserigem Staub und zur Luftreinigung von abrasivem Staub verwendet. Sie können auch zum Anhaften von Staub wie Ruß und Talk verwendet werden. Um die Effizienz der Staubabscheidung zu erhöhen und zu verhindern, dass Staub aufgewirbelt und aus dem Staubaufnahmetrichter weggetragen wird, befindet sich am Boden des Zyklons ein interner Konus.

Spiralkonische Zyklone von NIIOGaz SDK-TsN-33 und SK-TsN-34 gehören zu Geräten mit hohem aerodynamischen Widerstand und können nur in Fällen installiert werden, in denen der aerodynamische Widerstand nicht auf den maximalen Reinigungsgrad standardisiert ist.

Die Zyklone L UND OT Nr. 1 werden sowohl in rechter als auch in linker Ausführung hergestellt. Bei einem rechtshändigen Zyklon bewegt sich die Luft im Uhrzeigersinn (wenn Sie den Zyklon von oben betrachten), und bei einem linkshändigen Zyklon bewegt sie sich gegen den Uhrzeigersinn. Die Zyklone L UND OT können sowohl saugseitig als auch druckseitig installiert werden.

In der holzverarbeitenden Industrie werden Zyklone von Giprodrev, Giprodrevprom und Zyklone vom Typ Klaipeda OEKDM zum Auffangen von Holzabfällen verwendet. Der Zyklon Klaipeda OEKDM kann zum Auffangen von Spänen, Sägespänen, Staub und Holzabfällen in holzverarbeitenden Fabriken und Spanplattenproduktionswerkstätten verwendet werden. Der am Auslauf installierte Zyklon kann entweder rechts- oder linksseitig ausgeführt werden. Alle Holzabfallzyklone sollten während der Installation geerdet werden.

Rotationsstrahl-Staubabscheider vom Rotoclone-Typ. Ein rotierender Staubabscheider ist ein Ventilator, der gleichzeitig mit der Bewegung der Luft diese von Staub reinigt. Die Luftreinigung erfolgt unter Einwirkung von Zentrifugalkräften, die sich aus der Drehung des Laufrads ergeben.

Die staubige Luft tritt durch die Ansaugöffnung in den rotierenden Staubsammler des Rotoclone-Typs ein. Wenn sich das Schleuderrad dreht, bewegt sich das Staub-Luft-Gemisch entlang der Zwischenschaufelkanäle und unter der Wirkung von Trägheitskräften und Corioliskräften werden Staubpartikel gegen die Oberfläche des Radtellers und die Oberflächen der ankommenden Schaufeln gedrückt. Staub mit einer geringen Luftmenge (3-5%) tritt durch den Spalt zwischen Gehäuse und Radscheibe in die ringförmige Aufnahme ein. Vom Empfänger wird der Staub durch die Düse zum Bunker geleitet, wo er sich absetzt. Die Luft aus dem Trichter kehrt durch das Loch wieder zum Staubsammler zurück. Die gereinigte Luft tritt in die Spirale des Gehäuses ein und verlässt den Staubsammler durch die Auslassöffnung.

Rotationsentstauber sind hocheffizient beim Auffangen von Staubpartikeln mit einer Größe von mindestens 8 Mikron (83 %), und beim Auffangen von Staubpartikeln mit einer Größe von mehr als 20 Mikron erreicht ihr Wirkungsgrad 97 %.

Beim rotierenden Staubabscheideverfahren kann die Staubrückhaltewirkung durch den Einsatz eines Wasserfilms erhöht werden. In diesem Fall kann ein Zentrifugalventilator zur Reinigung der Luft verwendet werden.

Nassentstauber

Trägheits-Staubabscheider. Zu den Nass-Trägheits-Staubabscheidern gehören Zentrifugalwäscher, Waschzyklone, Venturi-Staubabscheider usw.

Das Funktionsprinzip des VTI-Zentrifugalwäschers ist wie folgt. Durch ein schräg liegendes Abzweigrohr, in dem sich die Spüleinrichtung befindet, wird staubbeladene Luft in den Wäscher eingeleitet. Der Luftstrom mit benetzten und vergrößerten Staubpartikeln tritt mit einer Geschwindigkeit von 15 - 23 m/s tangential in das Gehäuse ein. An den Gehäusewänden fließt von oben nach unten ein Wasserfilm ab, der von einem Spülrohr durch tangential zur Innenfläche des Zylinders angebrachte Düsen gespeist wird. Dieser Film wäscht den sich trennenden Staub von den Wänden herunter. Der Schlamm wird in einem Konus gesammelt und gelangt über ein Konusrohr (Hydraulikdichtung) in den Schlammfang.

Gereinigte Luft wird durch die Spirale und das Auslassrohr in die Atmosphäre abgegeben.

Der Reinigungsgrad im Wäscher reicht von 86 bis 99% und steigt mit zunehmendem spezifischem Staubgewicht, Luftgeschwindigkeit im Einlassrohr und abnehmendem Durchmesser des Körpers.

Der VTI-Zentrifugalwäscher wird in Abluftanlagen zur Luftreinigung von Quarz, Koks, Kohle, Kalk, Schleifstaub usw. eingesetzt.

Im Zyklonwäscher SIOT wird Staub als Ergebnis seiner Ablagerung auf der benetzten Innenfläche der Gehäusewände unter der Wirkung von Trägheitskräften und durch Luftwäsche mit Wasser, das durch einen Luftstrom in das Einlassrohr gesprüht wird, eingefangen. Wasser wird dem Zyklon im Einlassrohr und am Boden des Wasserverteilers zugeführt, der sich im oberen Teil des Zyklons befindet. Der Zyklonwäscher besteht aus einem Körper, Einlass- und Auslassrohren sowie einer Aufdrehung. Um den für die Luftwäsche erforderlichen konstanten Wasserdruck aufrechtzuerhalten, wird der Zyklonwäscher mit einem Wasserdruckbehälter mit Kugelhahn geliefert.

Zyklonwäscher werden verwendet, um die Luft von verschiedenen Arten von Staub zu reinigen, mit Ausnahme von Zement- und Faserstaub. Sie sollten saugend installiert werden.

Die Wirkung des Venturi-Staubabscheiders (Wirbelwäscher) basiert auf der Nutzung der Energie des Gasstroms zur Zerstäubung des eingespritzten Wassers. Die hochturbulente Gasströmung fördert die Partikelkoagulation. Große Flüssigkeitströpfchen mit Staubpartikeln werden leicht in Nasszyklonen aufgefangen, die nach dem Venturi-Rohr, Tropfenzyklonen usw. installiert sind.

Der Vorteil des Venturi-Rohrs mit Wasserzufuhr zum Hals ist die Möglichkeit, Staubpartikel durch Aufprall auf Flüssigkeitstropfen auf eine Größe von 10 Mikron zu vergröbern, was den hohen Reinigungsgrad erklärt, der 99,9% erreicht.

Flüssigkeitströpfchen stromabwärts vom Venturi können in einem Nassstaubabscheider oder in leistungsstarken elektrischen Filtern eingefangen werden. Venturi-Staubabscheidereinheiten können ein oder mehrere Rohre enthalten. Die Koagulation von Staubpartikeln in einem Venturi-Rohr als Ergebnis der Koagulation erfolgt unter dem Einfluss von Trägheitskräften der Partikelbewegung, der Brownschen Bewegung, der turbulenten und polarisierenden Diffusion, der elektrostatischen Kräfte und zu einem großen Teil unter dem Einfluss der dabei auftretenden Wasserdampfkondensation adiabatische Gasausdehnung.

Die Reinigungseffizienz hängt auch stark von der Geschwindigkeit der Gasbewegung ab. Eine Vergrößerung des Tropfendurchmessers bei einer Erhöhung des spezifischen Wasserdurchflusses führt zu einer Erhöhung des Widerstands der Venturirohre und einer Erhöhung der Effizienz ihrer Arbeit. Der Wasserverbrauch in großen Rohren kann 0,5-1 kg/m3 erreichen .

Bei all ihren Vorteilen haben Venturirohre einen erheblichen Nachteil - einen großen aerodynamischen Widerstand des Staub- und Gaspfads - 10.000 Pa (1000 kgf / m 3und mehr) und folglich einen großen Energieverbrauch.

Venturi-Entstauber werden hauptsächlich zur Gasreinigung in Unternehmen der metallurgischen, chemischen und anderen Industrien sowie zur Staubabscheidung aus Lüftungsemissionen eingesetzt.

Schaumstoff-Staubsammler. Als Schaumstaubabscheider werden die Schaumgasreiniger PGS-LTI und PGP-LTI eingesetzt. Schaumwäscher werden verwendet, um Staub aus neutralen Gasen mit Temperaturen bis zu 100 ° C zu entfernen, die beim Waschen mit Wasser keine kristallisierenden Salze bilden, die Löcher der Gitter verstopfen oder sich auf den Oberflächen der Apparate ablagern. Gereinigte Gase müssen eine Dichte von mindestens 0,6 kg/m haben 3und hohe Anfangsstaubigkeit. Der Reinigungsgrad beträgt bei einer Partikelgröße von 15-20 µm 96-90 %, bei einer Partikelgröße von 3-5 µm sinkt er auf 80 %.

Nassentstauber sollten in beheizten Räumen installiert werden, um einen Ausfall in der Wintersaison zu vermeiden. Es ist notwendig, die Einhaltung der Durchflussmenge und Wasserverteilung für einzelne Düsen oder Düsen gemäß Passdaten regelmäßig zu überprüfen.

Stoff-Staubabscheider

Beim Einsatz von Gewebeentstaubern kann der Luftreinigungsgrad 99 % und mehr betragen. Beim Durchleiten von staubiger Luft durch das Gewebe wird der darin enthaltene Staub in den Poren des Filtermaterials oder auf einer sich auf seiner Oberfläche ansammelnden Staubschicht zurückgehalten.

Gewebe-Staubabscheider nach der Form der Filterfläche sind Hülse und Rahmen. Als Filtermaterial werden Baumwollgewebe, Filtergewebe, Nylon, Wolle, Nitron, Lavsan, Glasfaser und verschiedene Netze verwendet.

Gewebesack-Entstauber werden häufig zum Auffangen von Fein- und Grobstaubfraktionen eingesetzt.

Beutelentstauber werden als Einzel- und Doppelbeutel hergestellt. Einzelbeutelhäuser bestehen aus vier, sechs, acht oder zehn Sektionen, während Doppelbeutelhäuser die doppelte Anzahl von Sektionen haben. In jedem Abschnitt sind 14 Stoffhüllen in drei Reihen in einem Schachbrettmuster installiert. Die Fläche der Filterfläche jeder Hülse beträgt 2 m 2, und ein Abschnitt - 28 m2 .

Um Feuchtigkeitskondensation auf dem Gewebe und den Wänden der Manschetten zu vermeiden, sollten bei der Installation von Staubabscheidern die Temperatur und Feuchtigkeit der zu reinigenden Luft berücksichtigt werden. Der Hülsenentstauber RFG besteht aus einem Körper, einem Trichter, einem Gasverteilerkasten, Filterhülsen, einem Deckel mit einem Mechanismus zum Schütteln der Hülsen und Umschalten von Drosselklappen, einem Reinluftsammler 6, einem Ventilator zum Blasen der Hülsen, einem Sinter für Entladestaub und ein Schleusentor.

Die gereinigte Luft wird durch einen Luftkanal dem Einlassflansch des Gasverteilerkastens des Bunkers zugeführt (von der vorderen oder hinteren Stirnseite des Staubsammlers) und sinkt unter dem Einfluss der Leitwand in den unteren Teil des Bunkers , wo es sich um 180° dreht und in die Ärmel eintritt. Beim Durchgang durch den Stoff der Ärmel wird die Luft von Staub gereinigt, der sich auf der Innenfläche der Ärmel absetzt. Die gereinigte Luft tritt in den Zwischenschlauchraum der Sektionen und weiter in den dafür vorgesehenen Sammler ein.

Die Geweberegeneration erfolgt durch gleichzeitiges Schütteln der Manschetten und deren Hinterblasen. Dabei wird der regenerierte Teil vom Reinluftsammler getrennt.

Jede Hälfte des doppelten Staubsammlers hat einen eigenen Rüttel- und Ventilschaltmechanismus. Das Rütteln und Schalten der Ventile zum Spülen erfolgt durch einen Elektromotor über ein Getriebe. Die Schütteldauer einer Sektion beträgt 1 min, die Dauer des Filtrationsvorgangs 9 min und der gesamte Arbeitszyklus 10 min.

Zum Spülen der Hülsen wird ein Lüfter verwendet, der auf derselben Welle mit einem Elektromotor montiert ist. Es wird jeweils nur ein Abschnitt gelöscht. Die Spülluft tritt vom Spülluftsammler in den Abschnitt ein, strömt durch das Gewebe der Hülsen in der Richtung, die der Strömung der zu reinigenden Luft entgegengesetzt ist, und tritt in den inneren Hohlraum der Hülsen ein. Bei der Geweberegeneration wird Staub von der Oberfläche der Hülsen in den Trichter gekippt und von diesem durch eine Schnecke zum Schleusentor transportiert, durch das er entfernt wird.

Zulässige Staubbelastung pro 1 m 2Das Filtermaterial und der Gesamtdurchsatz des Entstaubers hängen von der aufgewirbelten Zusammensetzung des Staubs und dem anfänglichen Staubgehalt der Luft ab und können gemäß dem Santekhproekt GPI bestimmt werden.

Von den anderen Gewebeentstaubern werden derzeit Saugbeutelfilter PV eingesetzt. K-30. FVK-60, FVK-90, FV-30, FV-45, FV-60, FV-90; Taschenfilter FR-10, FRM1-6. FRM1-8, FRMIO usw.

Elektrische Staubabscheider

Die Effizienz eines elektrischen Entstaubers hängt von den Eigenschaften des zu reinigenden Gases (Luft) und des zu sammelnden Staubs, der Staubverschmutzung der Sammel- und Koronaelektroden, den elektrischen Parametern des Entstaubers, der Geschwindigkeit der Gasbewegung und der Gleichmäßigkeit seiner Verteilung im elektrischen Feld.

Bei Elektroentstaubern laden sich in der Luft enthaltene Staubpartikel auf und lagern sich an den Niederschlagselektroden ab. Diese Prozesse finden in einem elektrischen Feld statt, das von zwei Elektroden mit entgegengesetzten Ladungen gebildet wird. Eine der Elektroden ist auch ein Abscheider.

Die Aufnahme einer elektrischen Ladung durch Staubpartikel in einem elektrischen Staubabscheider wird sowohl durch ihren Beschuss mit Ionen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes - Staubpartikel größer als 1 Mikrometer - als auch durch die Tatsache verursacht, dass Ionen mit ihnen in Kontakt kommen (thermisch - Brownsche Molekularbewegung) - Staubpartikel kleiner als 1 Mikron.

Die Grenzladung von Partikeln größer als 1 μm ist proportional zur elektrischen Feldstärke und zum Quadrat des Partikelradius.

Jeder Abschnitt des elektrischen Staubsammlers hat ein elektrisches Feld von 8,5 m Höhe mit einem Querschnitt von 2,8 x 4,3 m. Die Geschwindigkeit der vertikalen Bewegung von staubiger Luft beträgt 1,75-2 m/s. Kapazität einer Sektion 75.000-100.000 m 3/h gereinigte Luft.

Auf den Trägern des Gehäuses ruhen Niederschlagselektroden, die in Form von Metallplatten ausgeführt sind. Das System der Koronaelektroden ist ein Rahmen aus Rohren mit dazwischen gespannten horizontalen Drähten aus Draht mit einem Querschnitt von 4X4 ​​mm. Die Stäbe, an denen die Koronaelektrodenrahmen aufgehängt sind, führen durch die Isolatoren.

Um Staub von den Niederschlags- und Koronaelektroden zu entfernen, sind Rüttelmechanismen vorgesehen. Beim Schütteln der Elektroden fällt der Staub entlang der Staubwannen in die Sammelbehälter, von wo er entfernt wird.

Der Stromverbrauch dieses Entstaubers beträgt 0,2 kW pro 1000 m 3/h gereinigte Luft. Widerstand 98 Pa (10 kgf/m 2). In Kombination mit einem DVP-Staubabscheider mit Batteriezyklonen erreicht der Wirkungsgrad 98 %.

Luftfilter können in drei Klassen eingeteilt werden, von denen Filter der Klasse I Staubpartikel aller Größen einfangen (bei der niedrigsten Grenze der atmosphärischen Luftreinigungseffizienz von 99%), Filter der Klasse II – Partikel größer als 1 Mikron (mit einer Effizienz von 85 %) und Filter der Klasse III - Partikel mit einer Größe von 10 bis 50 Mikron (mit einer Effizienz von 60 %).

Filter der Klasse I (faserig) halten Staubpartikel aller Größen aufgrund von Diffusion und Kontakt sowie große Partikel aufgrund ihres Kontakts mit den den Filter füllenden Fasern zurück.

In Filtern der Klasse II (faserig mit dickeren Fasern) werden Partikel kleiner als 1 Mikron nicht vollständig zurückgehalten. Größere Partikel werden aufgrund des mechanischen Eingriffs und der Trägheit effektiv zurückgehalten. Das Zurückhalten von Partikeln, die größer als 4–5 Mikrometer sind, ist in Trockenfiltern dieser Klasse unwirksam.

Bei Filtern der Klasse III, die mit dickeren Fasern, Draht, Loch- und Zickzackblechen usw. gefüllt sind, wirkt hauptsächlich der Trägheitseffekt. Um Poren und Kanäle in der Füllung von Filtern zu reduzieren, werden diese benetzt.

Die Effizienz und der Widerstand der Filter innerhalb jeder der Klassen sind nicht gleich.

3. Luftreinigung mit Tropfenabscheider

3.1 Allgemeine Eigenschaften des Tropfenabscheiders

Zum Auffangen von Nebel werden Faser- und Maschenfilter-Nebelabscheider und Nass-Elektrofilter verwendet. Das Funktionsprinzip von Fasernebelfiltern basiert auf dem Einfangen von Flüssigkeitspartikeln durch Fasern, wenn Nebel durch die Faserschicht geleitet wird. Beim Kontakt mit der Faseroberfläche koaleszieren die eingefangenen Partikel und bilden einen Flüssigkeitsfilm, der sich innerhalb der Faserschicht bewegt und dann in einzelne Tröpfchen zerfällt, die aus dem Filter entfernt werden.

Vorteile von Filtern: hohe Abscheidungseffizienz (einschließlich feiner Nebel), Zuverlässigkeit im Betrieb, einfache Konstruktion, Installation und Wartung.

Nachteile: die Möglichkeit eines schnellen Überwachsens mit einem erheblichen Gehalt an Feststoffpartikeln im Nebel oder die Bildung unlöslicher Salze aufgrund der Wechselwirkung von Wasserhärtesalzen mit Gasen (CO2, SO2, HF usw.).

Die Bewegung der eingeschlossenen Flüssigkeit im Filter erfolgt unter Einwirkung von Gravitations-, Aerodynamik- und Kapillarkräften, sie hängt von der Struktur der Faserschicht ab (Faserdurchmesser, Porosität und Gleichmäßigkeitsgrad der Schicht, Lage der Fasern in der Schicht), die Filtrationsrate, die Benetzbarkeit der Fasern, die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit und des Gases. Dabei gilt, je höher die Packungsdichte der Schicht und je kleiner der Durchmesser der Fasern, desto mehr Flüssigkeit wird darin zurückgehalten.

Faser-Tropfenabscheider

Faser-Tropfenabscheider werden in Niedergeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeits-Tropfenabscheider unterteilt. Beide sind ein Satz von Filterelementen. Die Filterelemente des Niedriggeschwindigkeits-Tropfenabscheiders bestehen aus zwei koaxial angeordneten zylindrischen Drahtgeweben mit einem Durchmesser von 3,2 mm, die mit dem Boden und dem Einlassrohr verschweißt sind. Der Raum zwischen den Gittern ist mit einer dünnen Faser mit einem Durchmesser von 5 bis 20 Mikron mit einer Packungsdichte von 100-400 kg / m3 und einer Schichtdicke von 0,03 bis 0,10 m gefüllt. Die Fasern bestehen aus Spezialgläsern oder Polypropylen, Polyester, Polyvinylchlorid, Fluoroplast und andere Materialien .

Die Filterelemente werden auf dem Rohrboden im Kolonnenkörper montiert (bis zu 50-70 Elemente). Tropfenabscheider arbeiten mit Gasgeschwindigkeit vg<0,2 м/с и имеют производительность до 180000 м3/ч.

Hochgeschwindigkeits-Tropfenabscheider werden in Form von flachen Elementen hergestellt, die mit Propylenfilzen gefüllt sind. Sie können zum Auffangen von Säurenebeln (H2SO4, HC1, HF, H3PO4) und konzentrierten Laugen verwendet werden. Filze werden aus Fasern mit einem Durchmesser von 20, 30, 50 und 70 Mikron hergestellt.

Die am häufigsten verwendeten zweistufigen Installationen (mit Filtern unterschiedlicher Bauart), die von zwei Arten sein können. Bei der ersten Art von Installationen dient der Kopffilter dazu, große Partikel einzufangen und die Nebelkonzentration zu reduzieren. Der zweite Filter wird verwendet, um feine Partikel zu entfernen. In Anlagen des zweiten Typs dient der erste Filter als Agglomerator, in dem Partikel aller Größen abgeschieden werden, und die eingeschlossene Flüssigkeit wird von einem Gasstrom in Form großer Tropfen ausgetragen, die in den zweiten Filter-Sprühfalle eintreten. Sprinklerfilter verwenden Filze aus Fasern mit einem Durchmesser von 70 Mikron. Bei einer Filtrationsgeschwindigkeit von 1,5-1,7 m/s beträgt der Widerstand 0,5 kPa und die Reinigungseffizienz für Partikel größer als 3 µm liegt bei nahezu 100 %.

Um die Luft von Nebeln, Säuren, Laugen, Ölen und anderen Flüssigkeiten zu reinigen, werden Faserfilter verwendet, deren Prinzip auf der Ablagerung von Tropfen auf der Oberfläche der Poren beruht, gefolgt von ihrem Fluss unter Einwirkung von Gravitationskräften. In den Raum zwischen zwei Zylindern aus Netzen wird ein faseriges Filtermaterial eingelegt. Die auf dem Filtermaterial abgeschiedene Flüssigkeit fließt durch die hydraulische Dichtung in die Aufnahmevorrichtung. Die Befestigung am Gehäuse des Tropfenabscheiders erfolgt über Flansche.

Als Material des Filterelements werden Filz, Lavsan, Polypropylen und andere Materialien mit einer Dicke von 5…15 cm verwendet.Die Effizienz von Tropfenabscheidern für Partikelgrößen unter 3 Mikron kann 0,99 erreichen.

Auch zur Abscheidung von Säurenebeln werden Trockenelektrofilter eingesetzt.

Faser-Tropfenabscheider werden in Niedergeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeits-Tropfenabscheider unterteilt. Beide sind ein Satz von Filterelementen. Die Filterelemente des Niedriggeschwindigkeits-Tropfenabscheiders bestehen aus zwei koaxial angeordneten zylindrischen Drahtgeweben mit einem Durchmesser von 3,2 mm, die mit dem Boden und dem Einlassrohr verschweißt sind. Der Raum zwischen den Gittern ist mit einer dünnen Faser mit einem Durchmesser von 5 bis 20 Mikron mit einer Packungsdichte von 100-400 kg/m gefüllt 3und Schichtdicken von 0,03 bis 0,10 m. Fasern werden aus Spezialgläsern oder Polypropylen, Polyester, Polyvinylchlorid, Fluoroplast und anderen Materialien hergestellt.

Die Filterelemente werden auf dem Rohrboden im Kolonnenkörper montiert (bis zu 50-70 Elemente).

Hochgeschwindigkeits-Tropfenabscheider werden in Form von flachen Elementen hergestellt, die mit Propylenfilzen gefüllt sind. Sie können zum Auffangen von Säurenebeln (H2SO4, HC1, HF, H3PO4) und konzentrierten Laugen verwendet werden.

Die am häufigsten verwendeten zweistufigen Installationen (mit Filtern unterschiedlicher Bauart), die von zwei Arten sein können. Bei der ersten Art von Installationen dient der Kopffilter dazu, große Partikel einzufangen und die Nebelkonzentration zu reduzieren. Der zweite Filter wird verwendet, um feine Partikel zu entfernen. In Anlagen des zweiten Typs dient der erste Filter als Agglomerator, in dem Partikel aller Größen abgeschieden werden, und die eingeschlossene Flüssigkeit wird von einem Gasstrom in Form großer Tropfen ausgetragen, die in den zweiten Filter-Sprühfalle eintreten. Sprinklerfilter verwenden Filze aus Fasern mit einem Durchmesser von 70 Mikron. Bei einer Filtrationsgeschwindigkeit von 1,5-1,7 m/s beträgt der Widerstand 0,5 kPa. und die Reinigungseffizienz für Partikel, die größer als 3 µm sind, liegt nahe bei 100 %.

Filter zur Reinigung der Saugluft von Chrom- und Schwefelsäurenebelpartikeln haben eine Kapazität von 2 bis 60.000 m3/h. Bei einer Filtrationsgeschwindigkeit von 3-3,5 m/s beträgt die Reinigungseffizienz 96-99,5 %, der Widerstand der Filter 150-500 Pa.

Zum Auffangen von Öl wurden Filter mit einem rotierenden zylindrischen Filterelement entwickelt, das eine effiziente und kontinuierliche Regenerierung der Schicht aus dem aufgefangenen Öl gewährleistet. Die Leistung solcher Filter liegt zwischen 500 und 1500 m3/h, die Reinigungseffizienz liegt bei 85-94 %.

Um grobe Verunreinigungen von Spritzern zu reinigen, werden Tropfenabscheider verwendet, die aus Paketen aus gestrickten Metallgeweben aus legierten Stählen, Legierungen auf Titanbasis und anderen korrosionsbeständigen Materialien bestehen. Gitter (mit einem Drahtdurchmesser von 0,2-0,3 mm) werden gewellt und in Paketen mit einer Dicke von 50 bis 300 mm abgelegt und als Separatoren in einer Säule installiert. Um die Effizienz der Nebelabscheidung zu erhöhen, sind zwei Stufen von Maschenabscheidern vorgesehen. Abscheider arbeiten effektiv bei einer Dampfkonzentration in Gasen von nicht mehr als 100-120 g/m 3. Gitter können auch aus PTFE und Polypropylen hergestellt werden.

Zur Abscheidung von Säurenebel werden Nass-Elektrofilter eingesetzt. Nach dem Funktionsprinzip unterscheiden sie sich nicht von Trocken-Elektrofiltern.

3.2 Berechnung des Tropfenabscheiders

Berechnung eines Druckgranulatfilters

Ausgangsdaten:

Q= 250m 3/h;

Lockerer Waschmodus B;

Durchmesser der Standardfilter D, mm: 700, 1000, 1500, 2000, 2600, 3000, 3400;

B - Waschen mit Wasser:

Wasserversorgungsrate ich\u003d 12 l / (s? M2 );

Dauer der Wasserversorgung t= 20min.

Granulatfilter werden zur Tiefenreinigung von Wasser von feinen Partikeln sowie zur Nachbehandlung von Abwasser nach biologischer oder physikalisch-chemischer Behandlung eingesetzt.

Filter mit einer körnigen Schicht werden in langsam (Filtergeschwindigkeit bis zu 0,3 m/h) und schnell (schnell - 2-15 m/h und ultraschnell - mehr als 25 m/h), offen und geschlossen (Druck ), mit feinkörniger Filterbeladung (Korngröße 0,4 mm), mittelkörnig (0,4-0,8 mm) und grobkörnig (über 0,8 mm), einlagig und mehrlagig, vertikal und horizontal.

Die Schichthöhe in offenen Filtern beträgt 1-2 m, in geschlossenen 0,5-1 m. Der Wasserdruck in geschlossenen Filtern wird durch Pumpen erzeugt.

Die am häufigsten verwendeten Filtermaterialien: Quarzsand, zerkleinerter Anthrazit, Keramikspäne und andere.

Das Waschen von Filtern erfolgt in der Regel mit gereinigtem Wasser (Filtrat), das von unten nach oben zugeführt wird. Dabei gehen die Körner der Ladung in einen Schwebezustand über und werden von anhaftenden Schadstoffpartikeln befreit. Es kann eine Luft-Wasser-Wäsche durchgeführt werden, bei der die körnige Schicht zum Lösen zunächst mit Luft angeblasen und dann Wasser zugeführt wird.

Das Schema eines Vertikaldruck-Granulatfilters ist in Abb. 1 dargestellt. neun.

Der Filter besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, einem unteren Verteiler 2, einem oberen Verteiler 3 und einer im Inneren des Gehäuses angeordneten Filtermaterialschicht 4. Außerhalb des Filters befinden sich Rohrleitungen zum Zuführen und Abführen von Wasser und Druckluft.

Die untere Verteilereinrichtung 2 soll eine gleichmäßige Sammlung von gereinigtem Wasser und eine gleichmäßige Verteilung von Auflockerungswasser und Druckluft über die Querschnittsfläche des Filters gewährleisten.

Die obere Verteileinrichtung 3 ist zur Zuführung des aufbereiteten Wassers zum Filter und zur gleichmäßigen Verteilung über die Querschnittsfläche sowie zum Abführen von Waschwasser aus dem Filter bestimmt.

Die Schaltanlage besteht aus einem vertikalen Verteiler und radial angeordneten perforierten Verteilerrohren.

Rahmen; 2 - untere Schaltanlage; 3 - obere Schaltanlage; 4 - Schicht aus körnigem Filtermaterial

Reis. 9. Schema eines Vertikaldruck-Granulatfilters

Die Vorbereitung des Massenfilters für den Betrieb besteht darin, die Schicht der Filterlast von zurückgehaltenen Verunreinigungen zu waschen. Für eine gute Spülung ist es erforderlich, dass die Körner des Filtermaterials in Schwebe sind. In diesem Fall müssen solche Bedingungen geschaffen werden, unter denen die Körner des Filtermaterials aufeinander prallen und es zu einem vollständigen Abreiben von anhaftenden Verunreinigungen von ihrer Oberfläche kommt.

Das Filtermaterial wird mit einem aufsteigenden Wasserstrom gewaschen, der durch die untere Verteilervorrichtung 2 in den Filter geleitet wird. Eine notwendige Bedingung für das Waschen ist die Volumenausdehnung der Filtermaterialschicht um 40–50%, wodurch die Körner des Filtermaterials frei im Wasserstrom bewegen.

Die von der Oberfläche der Filterkörner abfliegenden Schmutzpartikel werden zusammen mit dem nach oben strömenden Wasser durch die obere Verteilereinrichtung 3 aus dem Filter entfernt.

Die notwendige Ausdehnung der Filterschicht wird bei einer entsprechenden Wasserdurchflussmenge erreicht, die durch die Waschintensität gekennzeichnet ist.

Die Waschqualität wird kontrolliert, indem Wasserproben, die den Filter verlassen, auf Trübung analysiert werden.

Zur Verbesserung der Waschqualität wird dem Filter über die untere Verteileinrichtung Druckluft zugeführt. Die Filterschicht wird 3-5 Minuten lang mit Druckluft behandelt, bevor das Waschwasser in den Filter geleitet wird.

Am Ende der Wäsche wird das trübe Filtrat entweder in den Abfluss oder in den Waschwasserwiederverwendungstank abgelassen.

Im Betrieb des Filters wird Wasser durch den oberen Verteiler 2 einer Schicht aus körnigem Filtermaterial 4 zugeführt, passiert diese und wird mit dem unteren Verteiler 3 gesammelt und aus dem Filter in einen gemeinsamen Sammler abgeführt.

Bei abnehmender Transparenz des Filtrats sowie bei Erreichen des maximal zulässigen Druckabfalls über der Filtermaterialschicht wird der Filter zum Waschen abgeschaltet.

Mit Anlagenkapazität bis 70 m 3/h mindestens drei Filter installiert sind, über 70 m 3/h - mindestens vier Filter.

Ungefähr erforderliche Gesamtfiltrationsfläche F, m 2, ist im Normalbetrieb wie folgt definiert:

wo Q- Leistung der Filteranlage für geklärtes Wasser, m3/h;

v- zulässige Filterleistung im Normalbetrieb v= 5 m/h;

? - Koeffizient unter Berücksichtigung des Wasserverbrauchs für den Eigenbedarf ? = 1,1.

Filterbereich f, m2, jeder Filter wird aus der Gleichung bestimmt:

wo a- Anzahl Filter, Mindestanzahl Filter a = 2.

Der Filterdurchmesser wird bestimmt D, m

Wasser volumen v, m3, für eine Reinigung des Klärfilters gleich

wo ich und t- Intensität (l / (s?m2) bzw. Dauer (min) der Reinigung des Lockerungsfilters, je nach verwendeter Reinigungsart (Wasser oder Luft)

Durchschnittlicher stündlicher Wasserverbrauch für den Eigenbedarf q, m3/h, gleich

wo n- die Anzahl der Wäschen pro Tag des Klärfilters übernehmen wir n = 2.

Für die ausgewählten Standardfilter wird die Filtergeschwindigkeit ermittelt

Wenn die Filtrationsrate die zulässige überschreitet ( v= 5 m/h) muss der Durchmesser oder die Anzahl der installierten Filter erhöht werden.

Fazit

Die Bewertung und Vorhersage des chemischen Zustands der Oberflächenatmosphäre, verbunden mit den natürlichen Prozessen ihrer Verschmutzung, unterscheidet sich erheblich von der Bewertung und Vorhersage der Qualität dieser natürlichen Umgebung aufgrund anthropogener Prozesse. Vulkanische und flüssige Aktivität der Erde, andere Naturphänomene können nicht kontrolliert werden. Wir können nur über die Minimierung der Folgen der negativen Auswirkungen sprechen, was nur im Falle eines tiefen Verständnisses der Merkmale des Funktionierens natürlicher Systeme verschiedener hierarchischer Ebenen und vor allem der Erde als Planet möglich ist. Dabei gilt es, das Zusammenspiel zahlreicher zeitlich und räumlich veränderlicher Faktoren zu berücksichtigen, wobei neben der inneren Aktivität der Erde vor allem auch ihre Verbindungen zur Sonne und zum Weltraum zu nennen sind. Daher ist es inakzeptabel und gefährlich, bei der Beurteilung und Vorhersage des Zustands der Oberflächenatmosphäre in „einfachen Bildern“ zu denken.

Anthropogene Prozesse der Luftverschmutzung sind in den meisten Fällen beherrschbar.

Die Umweltpraxis in Russland und im Ausland hat gezeigt, dass ihre Fehler mit einer unvollständigen Berücksichtigung negativer Auswirkungen, der Unfähigkeit, die Hauptfaktoren und Folgen auszuwählen und zu bewerten, einer geringen Effizienz der Nutzung der Ergebnisse von Feld- und theoretischen Umweltstudien bei der Entscheidungsfindung und einer unzureichenden Entwicklung zusammenhängen von Methoden zur Quantifizierung der Folgen der Verschmutzung der Oberflächenatmosphäre und anderer lebenserhaltender natürlicher Umgebungen.

Alle entwickelten Länder haben Gesetze zum Schutz der atmosphärischen Luft. Sie werden regelmäßig überarbeitet, um neue Anforderungen an die Luftqualität und neue Daten zur Toxizität und zum Verhalten von Schadstoffen im Lufteinzugsgebiet zu berücksichtigen. In den USA wird nun die vierte Version des Clean Air Act diskutiert. Der Kampf wird zwischen Umweltschützern und Unternehmen ausgetragen, die kein wirtschaftliches Interesse an der Verbesserung der Luftqualität haben. Die Regierung der Russischen Föderation hat einen Gesetzentwurf zum Schutz der atmosphärischen Luft entwickelt, der derzeit diskutiert wird. Die Verbesserung der Luftqualität in Russland ist von großer sozioökonomischer Bedeutung.

Dies hat viele Gründe und vor allem den ungünstigen Zustand des Lufteinzugsgebiets von Megacities, Großstädten und Industriezentren, in denen der Großteil der qualifizierten und arbeitsfähigen Bevölkerung lebt.

Es ist leicht, eine Formel für die Lebensqualität in einer so langwierigen Umweltkrise zu formulieren: hygienisch saubere Luft, sauberes Wasser, hochwertige landwirtschaftliche Produkte, Erholungssicherheit für die Bedürfnisse der Bevölkerung. Schwieriger ist es, diese Lebensqualität angesichts einer Wirtschaftskrise und begrenzter finanzieller Ressourcen zu realisieren. Bei einer solchen Fragestellung bedarf es forschungs- und praktischer Maßnahmen, die die Grundlage der „Ökologisierung“ der gesellschaftlichen Produktion bilden.

Die Umweltstrategie impliziert zunächst einmal eine vernünftige umweltverträgliche Technologie- und Technikpolitik. Diese Politik lässt sich kurz formulieren: Mit weniger mehr produzieren, d.h. Ressourcen schonen, optimal nutzen, Technologien verbessern und schnell ändern, Recycling einführen und ausbauen. Mit anderen Worten, es sollte eine Strategie vorbeugender Umweltmaßnahmen vorgesehen werden, die darin besteht, die fortschrittlichsten Technologien in die Umstrukturierung der Wirtschaft einzuführen, Energie- und Ressourceneinsparungen bereitzustellen, Möglichkeiten zur Verbesserung und raschen Änderung von Technologien zu eröffnen, Recycling einzuführen und Minimierung von Verschwendung. Gleichzeitig sollte die Konzentration der Bemühungen darauf abzielen, die Produktion von Konsumgütern zu entwickeln und den Anteil des Konsums zu erhöhen. Insgesamt sollte die russische Wirtschaft die Energie- und Ressourcenintensität des Bruttosozialprodukts und den Energie- und Ressourcenverbrauch pro Kopf so weit wie möglich reduzieren. Das Marktsystem selbst und der Wettbewerb sollten die Umsetzung dieser Strategie erleichtern.

Der Schutz der Natur ist die Aufgabe unseres Jahrhunderts, ein gesellschaftlich gewordenes Problem. Immer wieder hören wir von der Gefahr, die die Umwelt bedroht, dennoch halten viele von uns sie für ein unangenehmes, aber unvermeidliches Produkt der Zivilisation und glauben, dass wir noch Zeit haben werden, alle ans Licht gekommenen Schwierigkeiten zu bewältigen. Der Einfluss des Menschen auf die Umwelt hat jedoch alarmierende Ausmaße angenommen. Um die Situation grundlegend zu verbessern, bedarf es zielgerichteten und überlegten Handelns. Eine verantwortungsvolle und effiziente Umweltpolitik ist nur möglich, wenn wir zuverlässige Daten über den aktuellen Zustand der Umwelt sammeln, fundiertes Wissen über das Zusammenwirken wichtiger Umweltfaktoren, wenn wir neue Methoden zur Verringerung und Vermeidung von Schäden entwickeln, die der Natur zugefügt werden Mann.

Verzeichnis der verwendeten Literatur

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Kommentar

Verschmutzungsquellen

Der Hauptverursacher der Luftverschmutzung in Innenräumen ist Staub. Es besteht aus mikroskopisch kleinen Textilfasern, Pilz- und Schimmelsporen, Hautpartikeln, Bakterien, Pflanzenpollen, Straßenruß, kleinen Milben und deren Abfallprodukten. Die Hälfte davon besteht aus den stärksten Allergenen, die allergischen Schnupfen, Augenentzündungen, Husten, Hautreizungen und sogar Asthma verursachen können.

Neben Staub entsteht die Luftverschmutzung durch Küchenabgase, die aus winzigen Fetttröpfchen bestehen und in der Wohnung einen unangenehmen Eigengeruch erzeugen.

• Rauchen oder besser gesagt Tabakrauch, der möglicherweise mehrere Wochen lang nicht verschwindet, ist ein weiterer wichtiger Faktor für die Lufttoxizität.
• Die Luftqualität in Ihrem Zuhause hängt auch von der Gegend ab, in der Sie leben. Die Verschmutzungsquellen sind häufig Veredelungsmaterialien, mit deren Hilfe die Wohnung verbessert wurde, sowie Substanzen, die von Hauswänden und minderwertigen Möbeln, Baumaterialien aus Spanplatten abgegeben werden.
• Quecksilberdampf ist auch ein häufiges Phänomen, das in Wohnungen beobachtet werden kann. Meist ist die Ursache ein kaputtes Thermometer.
• Die Wirkung von Toxinen auf den Körper erfolgt allmählich. Vergiftungen treten als Folge ihrer ständigen Exposition auf. Giftstoffe gelangen über den Mund in unseren Körper, vor allem aber mit der eingeatmeten Luft.

Die Liste der Gift- und Schadstoffe in der Luft lässt sich noch lange fortsetzen. Aber die Hauptsache sollte jedem klar sein: Die Luft in der Wohnung muss ständig gereinigt werden. Wie es gemacht wird? Wir werden darüber weiter sprechen.

Die Reinigung gasförmiger Emissionen aus Staub oder Nebel wird in der Praxis in Geräten unterschiedlicher Bauart durchgeführt, die sich in vier Hauptgruppen einteilen lassen:

1. mechanische Staubabscheider (Staubabscheider oder Staubabscheidekammern, Trägheitsabscheider für Staub und Spritzer, Zyklone und Multizyklone). Apparate dieser Gruppe werden üblicherweise zur Vorreinigung von Gasen verwendet;
2. Nassentstauber (Hohl-, Füllkörper- oder Blasenwäscher, Schaumapparate, Venturi-Rohre usw.). Diese Geräte sind effizienter als Trockenentstauber;
3. Filter (faserig, zellig, mit Schüttschichten aus körnigem Material, Öl usw.). Die gängigsten Taschenfilter;
4. Elektrofilter - Geräte zur Gasfeinreinigung - fangen Partikel mit einer Größe von 0,01 Mikrometer ab. Der Wirkungsgrad des Elektrofilters kann 99,9 % erreichen.

Der erforderliche Reinigungsgrad kann in der Regel nur durch eine kombinierte Anlage erreicht werden, die mehrere Geräte gleichen oder unterschiedlichen Typs umfasst.

Reinigungsmethoden

Eines der dringendsten Probleme heute ist die Luftreinigung von verschiedenen Arten von Schadstoffen. Gerade aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften ist es notwendig, bei der Auswahl der einen oder anderen Reinigungsmethode vorzugehen. Betrachten Sie die wichtigsten modernen Methoden zur Entfernung von Schadstoffen aus der Luft.

mechanische Reinigung

Die Essenz dieser Methode liegt in der mechanischen Filterung von Partikeln während des Luftdurchgangs durch spezielle Materialien, deren Poren den Luftstrom passieren können, aber gleichzeitig den Schadstoff zurückhalten. Die Geschwindigkeit und Effizienz der Filtration hängt von der Größe der Poren und Zellen des Filtermaterials ab. Je größer die Größe, desto schneller der Reinigungsprozess, aber gleichzeitig ist seine Effizienz geringer. Daher ist es vor der Wahl dieser Reinigungsmethode erforderlich, die Verteilung von Schadstoffen in der Umgebung, in der sie angewendet wird, zu untersuchen. Dies ermöglicht eine Reinigung innerhalb des erforderlichen Wirkungsgrades und in kürzester Zeit.

Absorptionsverfahren

Absorption ist der Vorgang des Auflösens einer gasförmigen Komponente in einem flüssigen Lösungsmittel. Absorptionssysteme werden in wässrige und nichtwässrige unterteilt. Im zweiten Fall werden meist schwerflüchtige organische Flüssigkeiten verwendet. Die Flüssigkeit wird nur einmal zur Absorption verwendet oder sie wird regeneriert, wobei der Schadstoff in seiner reinen Form freigesetzt wird. Systeme mit einmaliger Verwendung des Absorbers werden in Fällen verwendet, in denen die Absorption direkt zum Erhalt des Endprodukts oder Zwischenprodukts führt.

Beispiele beinhalten:

• Produktion von Mineralsäuren (SO3-Absorption bei der Herstellung von Schwefelsäure, Absorption von Stickoxiden bei der Herstellung von Salpetersäure);
• Gewinnung von Salzen (Absorption von Stickoxiden durch alkalische Lösungen zur Gewinnung von Nitrit-Nitrat-Laugen, Absorption durch wässrige Lösungen von Kalk oder Kalkstein zur Gewinnung von Calciumsulfat);
• andere Stoffe (Aufnahme von NH3 durch Wasser zur Gewinnung von Ammoniakwasser usw.).

Häufiger sind Schemata mit mehrmaligem Einsatz des Absorbers (Kreisprozesse). Sie werden zur Abscheidung von Kohlenwasserstoffen, Reinigung von Rauchgasen aus Wärmekraftwerken von SO2, Reinigung von Lüftungsgasen von Schwefelwasserstoff nach dem Eisen-Soda-Verfahren mit der Herstellung von elementarem Schwefel, Monoethanolamin-Gasreinigung von CO2 in der Stickstoffindustrie verwendet.

Je nach Verfahren zur Erzeugung der Phasenkontaktfläche gibt es Oberflächen-, Sprudel- und Sprühabsorptionsapparate.

• Bei der ersten Gerätegruppe ist die Kontaktfläche zwischen den Phasen ein Flüssigkeitsspiegel oder die Oberfläche eines flüssigen Flüssigkeitsfilms. Dazu gehören auch Packmittel, bei denen die Flüssigkeit aus unterschiedlich geformten Körpern über die Oberfläche der darin geladenen Packmittel abfließt.
• Bei der zweiten Gruppe von Absorptionsmitteln vergrößert sich die Kontaktfläche durch die Verteilung von Gasströmen in Flüssigkeit in Form von Blasen und Strahlen. Das Sprudeln wird durchgeführt, indem Gas durch eine mit Flüssigkeit gefüllte Apparatur oder in Apparaturen vom Kolonnentyp mit Platten verschiedener Formen geleitet wird.
• Bei der dritten Gruppe entsteht die Kontaktfläche durch Einsprühen einer Flüssigkeit in eine Gasmasse. Die Kontaktfläche und die Effizienz des gesamten Prozesses wird durch die Verteilung der versprühten Flüssigkeit bestimmt.

Am weitesten verbreitet sind gepackte (Oberflächen-) und Blasenscheibenabsorber. Für den effektiven Einsatz von wässrigen Absorptionsmedien muss die zu entfernende Komponente im Absorptionsmedium gut löslich sein und häufig chemisch mit Wasser wechselwirken, wie beispielsweise bei der Reinigung von Gasen von HCl, HF, NH3, NO2. Zur Absorption von Gasen mit geringerer Löslichkeit (SO2, Cl2, H2S) werden alkalische Lösungen auf Basis von NaOH oder Ca(OH)2 verwendet. Zusätze chemischer Reagenzien erhöhen in vielen Fällen die Absorptionseffizienz aufgrund des Auftretens chemischer Reaktionen im Film. Zur Reinigung von Gasen aus Kohlenwasserstoffen wird dieses Verfahren in der Praxis deutlich seltener eingesetzt, was vor allem an den hohen Kosten für Absorptionsmittel liegt. Die allgemeinen Nachteile von Absorptionsverfahren sind die Bildung flüssiger Abwässer und die Sperrigkeit der Instrumentierung.

Elektrische Reinigungsmethode

Dieses Verfahren ist auf feine Teilchen anwendbar. Bei Elektrofiltern entsteht beim Durchgang ein elektrisches Feld, durch das die Partikel aufgeladen und an der Elektrode abgeschieden werden. Die Hauptvorteile dieser Methode sind ihre hohe Effizienz, einfache Konstruktion und einfache Bedienung - es ist kein regelmäßiger Austausch von Reinigungselementen erforderlich.

Adsorptionsverfahren

Basierend auf chemischer Reinigung von gasförmigen Schadstoffen. Luft kommt mit der Oberfläche von Aktivkohle in Kontakt, wobei sich Schadstoffe darauf ablagern. Dieses Verfahren ist hauptsächlich auf die Entfernung von unangenehmen Gerüchen und Schadstoffen anwendbar. Der Nachteil ist die Notwendigkeit eines systematischen Austauschs des Filterelements.

Die folgenden Hauptmethoden zur Durchführung von Adsorptionsreinigungsprozessen können unterschieden werden:

• Nach der Adsorption wird eine Desorption durchgeführt und die eingefangenen Komponenten werden zur Wiederverwendung zurückgewonnen. Auf diese Weise werden verschiedene Lösungsmittel, Schwefelkohlenstoff bei der Herstellung von Kunstfasern und eine Reihe anderer Verunreinigungen aufgefangen.
• Verunreinigungen werden nach der Adsorption nicht entsorgt, sondern einer thermischen oder katalytischen Nachverbrennung unterzogen. Dieses Verfahren wird zur Reinigung von Gasen in chemisch-pharmazeutischen und Farben- und Lackbetrieben, der Lebensmittelindustrie und einer Reihe anderer Industrien eingesetzt. Diese Art der Adsorptionsbehandlung ist bei niedrigen Schadstoffkonzentrationen und (oder) Mehrkomponentenschadstoffen wirtschaftlich gerechtfertigt.
• Nach der Reinigung wird das Adsorbens nicht regeneriert, sondern beispielsweise zusammen mit dem stark chemisorbierten Schadstoff vergraben oder verbrannt. Dieses Verfahren ist geeignet, wenn billige Adsorptionsmittel verwendet werden.

Photokatalytische Reinigung

Es ist heute eine der vielversprechendsten und effektivsten Reinigungsmethoden. Sein Hauptvorteil ist die Zersetzung von gefährlichen und schädlichen Stoffen in unschädliches Wasser, Kohlendioxid und Sauerstoff. Die Wechselwirkung des Katalysators und der Ultraviolettlampe führt zu einer Wechselwirkung auf molekularer Ebene von Verunreinigungen und der Oberfläche des Katalysators. Photokatalytische Filter sind absolut harmlos und erfordern keinen Austausch von Reinigungselementen, was ihre Verwendung sicher und sehr rentabel macht.

Thermische Nachverbrennung

Die Nachverbrennung ist ein Verfahren zur Neutralisierung von Gasen durch thermische Oxidation verschiedener Schadstoffe, hauptsächlich organische, in praktisch harmlose oder weniger schädliche, hauptsächlich CO2 und H2O. Typische Nachverbrennungstemperaturen für die meisten Verbindungen liegen im Bereich von 750–1200°C. Durch den Einsatz von thermischen Nachverbrennungsverfahren kann eine Gasreinigung von 99 % erreicht werden.

Bei der Betrachtung der Möglichkeit und Zweckmäßigkeit einer thermischen Neutralisation ist die Art der entstehenden Verbrennungsprodukte zu berücksichtigen. Verbrennungsprodukte von Gasen, die Schwefel-, Halogen- und Phosphorverbindungen enthalten, können die anfängliche Gasemission hinsichtlich ihrer Toxizität übersteigen. In diesem Fall ist eine zusätzliche Reinigung erforderlich. Die thermische Nachverbrennung ist sehr effektiv bei der Neutralisierung von Gasen, die toxische Substanzen in Form von festen Einschlüssen organischen Ursprungs (Ruß, Kohlenstoffpartikel, Holzstaub usw.) enthalten.

Die wichtigsten Faktoren, die die Zweckmäßigkeit der thermischen Neutralisation bestimmen, sind die Energie-(Brennstoff-)Kosten für die Bereitstellung hoher Temperaturen in der Reaktionszone, der Heizwert der neutralisierten Verunreinigungen und die Möglichkeit, die zu reinigenden Gase vorzuwärmen. Die Erhöhung der Konzentration an Nachverbrennungsverunreinigungen führt zu einer deutlichen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. In einigen Fällen kann der Prozess in einem autothermen Modus ablaufen, d. h. der Betriebsmodus wird nur aufgrund der Reaktionswärme der Tiefenoxidation schädlicher Verunreinigungen und der Vorerwärmung des Ausgangsgemisches mit neutralisierten Abgasen aufrechterhalten.

Die grundsätzliche Schwierigkeit beim Einsatz der thermischen Nachverbrennung liegt in der Bildung von Sekundärschadstoffen wie Stickoxiden, Chlor, SO2 etc.

Thermische Verfahren werden weit verbreitet verwendet, um Abgase von giftigen brennbaren Verbindungen zu reinigen. Die in den letzten Jahren entwickelten Nachverbrennungsanlagen zeichnen sich durch Kompaktheit und geringen Energieverbrauch aus. Für die Nachverbrennung von Stäuben aus Mehrkomponenten- und staubigen Abgasen ist der Einsatz thermischer Verfahren effektiv.

Spülmethode

Es wird durchgeführt, indem der Gasstrom (Luftstrom) mit Flüssigkeit (Wasser) gespült wird. Wirkungsweise: in den Gasstrom (Luftstrom) eingebrachte Flüssigkeit (Wasser) bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit, zerfällt in kleine Tropfen, fein verteilte Suspension) umhüllt Suspensionspartikel (Flüssigkeitsanteil und Suspension verschmelzen), dadurch sind grobe Suspensionen garantiert vom Spülstaubsammler erfasst werden. Design: Waschstaubsammler werden strukturell durch Wäscher, Nassstaubsammler, Hochgeschwindigkeitsstaubsammler, in denen sich Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit bewegt, und Schaumstaubsammler dargestellt, in denen Gas in Form kleiner Blasen durch eine Flüssigkeitsschicht strömt (Wasser).

Plasmachemische Verfahren

Das plasmachemische Verfahren basiert darauf, ein Luftgemisch mit schädlichen Verunreinigungen durch eine Hochspannungsentladung zu leiten. In der Regel werden Ozonisatoren auf Basis von Barriere-, Korona- oder Gleitentladungen oder gepulste Hochfrequenzentladungen an Elektrofiltern eingesetzt. Durch das Niedertemperaturplasma strömende Luft mit Verunreinigungen wird mit Elektronen und Ionen beschossen. Dadurch entstehen im gasförmigen Medium atomarer Sauerstoff, Ozon, Hydroxylgruppen, angeregte Moleküle und Atome, die mit schädlichen Verunreinigungen an plasmachemischen Reaktionen teilnehmen. Die Hauptrichtungen für die Anwendung dieses Verfahrens sind die Entfernung von SO2, NOx und organischen Verbindungen. Die Verwendung von Ammoniak bei der Neutralisierung von SO2 und NOx ergibt pulverförmige Düngemittel (NH4)2SO4 und NH4NH3 am Ausgang nach dem Reaktor, die gefiltert werden.

Die Nachteile dieser Methode sind:

• unzureichend vollständiger Abbau von Schadstoffen zu Wasser und Kohlendioxid bei Oxidation organischer Bestandteile bei akzeptablen Entladungsenergien
• das Vorhandensein von Restozon, das thermisch oder katalytisch abgebaut werden muss
• starke Abhängigkeit von der Staubkonzentration beim Einsatz von Ozongeneratoren bei Verwendung einer Barrierenentladung.

Schwerkraftmethode

Basierend auf dem gravitativen Absetzen von Feuchtigkeit und (oder) Schwebstoffen. Funktionsprinzip: Der Gas-(Luft-)Strom tritt in die expandierende Beruhigungskammer (Kapazität) des Gravitationsentstaubers ein, in der sich die Strömungsgeschwindigkeit verlangsamt und unter dem Einfluss der Schwerkraft Tröpfchenfeuchtigkeit und (oder) Schwebeteilchen abgelagert werden.

Design: Die Sedimentationskammern von Gravitationsentstaubern können strukturell direkt durchströmt, labyrinthartig und regalartig sein. Effizienz: Mit der Gravitationsmethode der Gasreinigung können Sie große Suspensionen auffangen.

Plasmakatalytisches Verfahren

Dies ist eine relativ neue Reinigungsmethode, die zwei bekannte Methoden verwendet - plasmachemisch und katalytisch. Installationen, die auf dieser Methode basieren, bestehen aus zwei Phasen. Der erste ist ein plasmachemischer Reaktor (Ozonator), der zweite ein katalytischer Reaktor. Gasförmige Schadstoffe, die in Gasentladungszellen die Hochspannungsentladungszone passieren und mit Elektrosyntheseprodukten in Wechselwirkung treten, werden zerstört und in unschädliche Verbindungen umgewandelt, bis hin zu CO2 und H2O. Die Umwandlungstiefe (Reinigung) hängt von der Höhe der in der Reaktionszone freigesetzten spezifischen Energie ab. Nach dem plasmachemischen Reaktor wird die Luft in einem katalytischen Reaktor einer abschließenden Feinreinigung unterzogen. Das in der Gasentladung des plasmachemischen Reaktors synthetisierte Ozon gelangt in den Katalysator, wo es sofort in aktiven atomaren und molekularen Sauerstoff zerfällt. Reste von Schadstoffen (aktive Radikale, angeregte Atome und Moleküle), die im plasmachemischen Reaktor nicht zerstört wurden, werden am Katalysator durch Tiefenoxidation mit Sauerstoff zerstört.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Nutzung katalytischer Reaktionen bei niedrigeren Temperaturen (40-100 °C) als beim thermischen katalytischen Verfahren, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer von Katalysatoren sowie zu geringeren Energiekosten (bei Konzentrationen von Schadstoffen bis 0,5 g/m³ .).

Die Nachteile dieser Methode sind:

• hohe Abhängigkeit von der Staubkonzentration, Notwendigkeit einer Vorbehandlung auf eine Konzentration von 3-5 mg/m³,
• bei hohen Schadstoffkonzentrationen (über 1 g/m³) übersteigen die apparativen und Betriebskosten die entsprechenden Kosten im Vergleich zum thermisch-katalytischen Verfahren

Zentrifugalmethode

Es basiert auf dem Trägheitsabsetzen von Feuchtigkeit und (oder) Schwebeteilchen aufgrund der Erzeugung einer Zentrifugalkraft im Bereich der Gasströmung und -suspension. Das Zentrifugalverfahren der Gasreinigung bezieht sich auf Trägheitsverfahren der Gas-(Luft-)Reinigung. Funktionsprinzip: Der Gas- (Luft-) Strom wird zu einem Zentrifugal-Entstauber geleitet, in dem durch Änderung der Bewegungsrichtung des Gases (Luft) mit Feuchtigkeit und Schwebstoffen, normalerweise in einer Spirale, das Gas gereinigt wird. Die Dichte der Suspension ist um ein Vielfaches größer als die Dichte des Gases (Luft) und sie bewegt sich durch Trägheit in die gleiche Richtung weiter und wird vom Gas (Luft) getrennt. Durch die Bewegung von Gas in einer Spirale entsteht eine Zentrifugalkraft, die um ein Vielfaches größer ist als die Schwerkraft. Design: Zentrifugalentstauber werden strukturell durch Zyklone repräsentiert. Effizienz: Es wird relativ feiner Staub mit einer Partikelgröße von 10 - 20 Mikron abgeschieden.

Vergessen Sie nicht die elementaren Methoden zur Reinigung der Luft von Staub, wie z. B. Nassreinigung, regelmäßiges Lüften, Aufrechterhaltung des optimalen Feuchtigkeits- und Temperaturniveaus. Beseitigen Sie gleichzeitig regelmäßig Ansammlungen von großen Mengen Müll und unnötigen Gegenständen im Raum, die „Staubsammler“ sind und keine nützlichen Funktionen haben.

Alle Reinigungsverfahren werden in regenerativ und destruktiv unterteilt. Erstere ermöglichen die Rückführung der Emissionsbestandteile in die Produktion, letztere wandeln diese Bestandteile in weniger schädliche um.

Verfahren zur Reinigung von Gasemissionen können unterteilt werden in die Art des zu bearbeitenden Bauteils(Reinigung von Aerosolen - von Staub und Nebel, Reinigung von sauren und neutralen Gasen usw.).

· Elektrische Reinigungsverfahren.

Bei dieser Reinigungsmethode wird der Gasstrom zum Elektrofilter geleitet, wo er in den Raum zwischen zwei Elektroden strömt - Korona und Niederschlag. Staubpartikel werden aufgeladen, bewegen sich zur Niederschlagselektrode und werden an dieser entladen. Dieses Verfahren kann verwendet werden, um Staub mit einem spezifischen Widerstand von 100 bis 100 Millionen Ohm*m zu reinigen. Stäube mit geringerem spezifischen Widerstand werden sofort entladen und fliegen weg, während Stäube mit höherem spezifischen Widerstand eine dichte Isolierschicht auf der Niederschlagselektrode bilden, wodurch der Reinigungsgrad stark verringert wird. Die elektrische Reinigungsmethode kann nicht nur Staub, sondern auch Nebel entfernen. Die Reinigung von Elektrofiltern erfolgt durch Abwaschen des Staubes mit Wasser, Vibration oder mittels Hammerschlagwerk.

· Verschiedene Nassverfahren.

Einsatz von Schaumapparaten, Wäschern.

Zur Gasreinigung werden folgende Verfahren eingesetzt:

· Adsorption.

Das heißt, die Absorption einer gasförmigen (in unserem Fall) Komponente durch einen festen Stoff. Als Adsorptionsmittel (Absorber) werden Aktivkohlen verschiedener Qualitäten, Zeolithe, Kieselgel und andere Substanzen verwendet. Die Adsorption ist eine zuverlässige Methode, mit der ein hoher Reinigungsgrad erreicht werden kann; außerdem handelt es sich um ein regeneratives Verfahren, das heißt, die aufgefangene wertvolle Komponente kann wieder in die Produktion zurückgeführt werden. Angewandte periodische und kontinuierliche Adsorption. Im ersten Fall wird bei Erreichen der vollen Adsorptionskapazität des Adsorptionsmittels der Gasstrom zu einem anderen Adsorber geleitet und das Adsorptionsmittel regeneriert - dazu wird Strippen mit Frischdampf oder Heißgas verwendet. Dann kann aus dem Kondensat (wenn Frischdampf zur Regeneration verwendet wurde) eine wertvolle Komponente gewonnen werden; dazu wird rektifiziert, extrahiert oder abgesetzt (letzteres ist möglich bei gegenseitiger Unlöslichkeit von Wasser und Wertstoff). Bei kontinuierlicher Adsorption ist die Adsorptionsschicht ständig in Bewegung: Ein Teil davon arbeitet zur Absorption, ein Teil wird regeneriert. Dies trägt natürlich zum Abrieb des Adsorptionsmittels bei. Bei ausreichenden Kosten der regenerierten Komponente kann der Einsatz von Adsorption vorteilhaft sein. Beispielsweise ergab kürzlich (im Frühjahr 2001) eine Berechnung des Xylolrückgewinnungsabschnitts für eines der Kabelwerke, dass die Amortisationszeit weniger als ein Jahr betragen würde. Gleichzeitig werden 600 Tonnen Xylol, die jährlich in die Atmosphäre gelangten, wieder der Produktion zugeführt.

· Absorption.

Das heißt, die Absorption von Gasen durch eine Flüssigkeit. Dieses Verfahren basiert entweder auf dem Prozess des Auflösens von Gaskomponenten in einer Flüssigkeit (physikalische Adsorption) oder auf dem Auflösen zusammen mit einer chemischen Reaktion - chemische Adsorption (z. B. die Absorption eines sauren Gases durch eine Lösung mit einer alkalischen Reaktion). Dieses Verfahren ist auch regenerativ, aus der resultierenden Lösung kann eine wertvolle Komponente isoliert werden (bei Verwendung einer chemischen Adsorption ist dies nicht immer möglich). In jedem Fall wird das Wasser gereinigt und zumindest teilweise in das Kreislaufwasserversorgungssystem zurückgeführt.

· thermische Methoden.

Sie sind destruktiv. Bei ausreichendem Heizwert des Abgases kann es direkt verbrannt werden (jeder hat Fackeln gesehen, auf denen Begleitgas brennt), katalytische Oxidation verwendet werden oder (wenn der Heizwert des Gases niedrig ist) als Sprengstoff verwendet werden Gas in Öfen. Die aus der thermischen Zersetzung resultierenden Bestandteile sollten für die Umwelt weniger gefährlich sein als die ursprüngliche Komponente (z. B. können organische Verbindungen zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert werden – wenn keine anderen Elemente als Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff vorhanden sind). Dieses Verfahren erreicht einen hohen Reinigungsgrad, kann jedoch teuer sein, insbesondere wenn zusätzlicher Brennstoff verwendet wird.

· Verschiedene chemische Reinigungsmethoden.

Typischerweise mit der Verwendung von Katalysatoren verbunden. Dies ist beispielsweise die katalytische Reduktion von Stickoxiden aus Fahrzeugabgasen (im Allgemeinen wird der Mechanismus dieser Reaktion durch das Schema beschrieben:

C n H m + NO x + CO -----> CO 2 + H 2 O + N 2,

bei Verwendung von Platin, Palladium, Ruthenium oder anderen Stoffen als Katalysator kt). Die Verfahren können die Verwendung von Reagenzien und teuren Katalysatoren erfordern.

· Biologische Reinigung.

Für den Schadstoffabbau werden speziell ausgewählte Kulturen von Mikroorganismen verwendet. Die Methode zeichnet sich durch niedrige Kosten aus (es werden nur wenige Reagenzien verwendet und sie sind billig, Hauptsache, Mikroorganismen leben und vermehren sich unter Verwendung von Umweltverschmutzung als Nahrung), einen ausreichend hohen Reinigungsgrad, aber in unserem Land im Gegensatz zum Westen , leider hat es noch keine weite Verbreitung gefunden. .

· Luftionen - winzige flüssige oder feste Partikel, positiv oder negativ geladen. Besonders günstig ist die Wirkung von Negativ (leichte Luftionen). Sie werden zu Recht die Vitamine der Luft genannt.

Der Wirkungsmechanismus negativer Luftionen auf in der Luft schwebende Partikel ist wie folgt. Negative Luftionen laden (oder laden) den Staub und die Mikroflora in der Luft proportional zu ihrem Radius auf ein bestimmtes Potential auf. Geladene Staubpartikel oder Mikroorganismen beginnen sich entlang der elektrischen Feldlinien zum entgegengesetzt (positiv) geladenen Pol zu bewegen, d.h. zum Boden, zu den Wänden und zur Decke. Wenn wir die Gravitationskräfte und die auf Feinstaub wirkenden elektrischen Kräfte in der Länge ausdrücken, dann sieht man leicht, dass die elektrischen Kräfte die Gravitationskräfte um das Tausendfache übersteigen. Dadurch ist es möglich, die Bewegung einer Feinstaubwolke nach Belieben genau zu lenken und so die Luft an einem bestimmten Ort zu reinigen. In Abwesenheit eines elektrischen Feldes und der diffusen Bewegung negativer Luftionen zwischen jedem sich bewegenden Luftion und dem positiv geladenen Untergrund (Boden) entstehen Kraftlinien, entlang denen sich dieses Luftion zusammen mit einem Staubpartikel oder einem Bakterium bewegt. Mikroorganismen, die sich auf der Oberfläche von Boden, Decke und Wänden angesiedelt haben, können regelmäßig entfernt werden.

Bioremediation der Atmosphäre

Die biologische Sanierung der Atmosphäre ist ein Komplex von Methoden zur Reinigung der Atmosphäre mit Hilfe von Mikroorganismen.

Cyanobakterien:

Forschende der School of Engineering and Applied Sciences. Henry Samueli an der University of California in Los Angeles wurde gentechnisch verändert Cyanobakterien(Blaualgen), die nun CO2 aufnehmen und flüssigen Isobutankraftstoff produzieren können, der als Alternative zu Benzin ein großes Potenzial hat. Die Reaktion erfolgt unter Einwirkung von Sonnenenergie durch Photosynthese. Das neue Verfahren hat zwei Vorteile. Erstens wird die Menge an Treibhausgasen durch die Nutzung von CO2 reduziert. Zweitens kann der resultierende flüssige Kraftstoff in der aktuellen Energieinfrastruktur verwendet werden, einschließlich in den meisten Autos. Verwenden Cyanobakterien Synechoccus elongatus haben die Forscher die Menge des Kohlendioxid-einfangenden Enzyms genetisch erhöht. Dann wurden Gene von anderen Mikroorganismen eingeführt, die es ihnen ermöglichten, CO2 und Sonnenlicht zu absorbieren. Als Ergebnis produzieren die Bakterien Isobuteraldehydgas.

Biofiltration:

Die Biofiltration ist die wirtschaftlich günstigste und ausgereifteste Technologie zur Reinigung von Abgasen. Es kann erfolgreich zum Schutz der Atmosphäre in der Lebensmittel-, Tabak-, Ölraffinerieindustrie, in Kläranlagen sowie in der Landwirtschaft eingesetzt werden.

Institut für Biochemie. A. N. Bakha RAS (INBI) ist Marktführer auf dem russischen Markt im Bereich biologischer Methoden zur Reinigung industrieller Lüftungsemissionen von Dämpfen flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs). Es hat eine einzigartige mikrobiologische Technologie BIOREACTOR entwickelt, die im Vergleich zu bestehenden Methoden in Bezug auf ihre technischen Parameter, Kapital- und Betriebskosten günstig abschneidet. Die Grundlage der BIOREACTOR-Technologie ist ein Konsortium natürlicher immobilisierter Mikroorganismen, die speziell für den hocheffizienten (80-99 %) Abbau verschiedener VOCs ausgewählt und angepasst wurden, z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, Carbonyl-, C1-, Organochlor- und viele andere Verbindungen. Der BIOREACTOR beseitigt auch effektiv unangenehme Gerüche. Das Verfahren basiert auf der mikrobiologischen Verwertung organischer Schadstoffe unter Bildung von Kohlendioxid und Wasser durch speziell ausgewählte, nicht toxische Stämme von Mikroorganismen (Schadstoffvernichter), geprüft und registriert in vorgeschriebener Weise. Das Verfahren wird in einer neuen hocheffizienten Biofiltrationsanlage implementiert, die eine effektive kontinuierliche Reinigung der Abgas-Luft-Emissionen von verschiedenen organischen Verunreinigungen ermöglicht: Phenol, Xylol, Toluol, Formaldehyd, Cyclohexan, Testbenzin, Ethylacetat, Benzin, Butanol usw.

Die Installation beinhaltet:

Bioabsorber, - Nebenaggregate - Umwälzpumpe, Ventil,

Tank (100l) für Sole, Instrumentierung, Wärmetauscher, Heckventilator.

Das Gerät im betriebsbereiten Zustand (mit Flüssigkeit) wiegt ca. 6,0 t, hat Abmessungen von 4 * 3,5 * 3 m (innen) und eine installierte Leistung von 4 kW.

Entwicklungsvorteile. Die Biofiltrationsanlage hat folgende Hauptvorteile:

Hohe Effizienz der Reinigung von Gas-Luft-Emissionen (von 92 bis 99%),

Niedriger Betriebsenergieverbrauch bis zu 0,3 kW*h/m 3 ,

Hohe Produktivität in Bezug auf den zu reinigenden Gasstrom (10-20.000 / m 3 * h),

Geringer aerodynamischer Widerstand gegen Gasströmung (100-200 Pa),

Einfache Wartung, langer, zuverlässiger und sicherer Betrieb.

Die wissenschaftlich-technische Entwicklung wurde in einer industriellen Fassung ausgearbeitet.

· Biologische Produkte MICROZYM(TM) ODOR TRIT:

Biologisches Produkt - Geruchsneutralisator, der nach dem Prinzip der Neutralisierung flüchtiger Verbindungen wirkt. Das biologische Produkt ist ein Komplex aus biologischen Extrakten pflanzlichen Ursprungs, die biochemische Reaktionen mit einer Vielzahl flüchtiger Verbindungen eingehen, von chemischen: Aceton, Phenolen bis hin zu organischen: Mercaptanen, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und als Ergebnis der Reaktion zerstören flüchtige Verbindungen und neutralisieren Gerüche, die durch diese flüchtigen Verbindungen verursacht werden. Das biologische Produkt überdeckt den Geruch nicht mit Hilfe von Duft- oder Duftstoffen, sondern zerstört den Geruch, indem es die Luft auf natürliche Weise von flüchtigen Verbindungen reinigt. Das Ergebnis der Wirkung des Medikaments Odor Treat ist ein akzeptables Geruchsniveau (Intensität von 1-2 Punkten) ohne Fremdgerüche (Aromen, Duftstoffe).



Die Untersuchung der Ursachen und Arten der Luftverschmutzung, der Folgen der Verschmutzung. Kennenlernen der Methoden der Luftreinigung und Vorhersage ihres Zustands für die Zukunft.

2 Kernpunkte

Die Lufthülle unseres Planeten - die Atmosphäre - schützt lebende Organismen vor den schädlichen Auswirkungen der ultravioletten Strahlung der Sonne und der harten kosmischen Strahlung. Es schützt die Erde auch vor Meteoriten und Weltraumstaub.

Die Atmosphäre hält den Wärmehaushalt aufrecht. Atmosphärische Luft ist eine Atmungsquelle für Menschen, Tiere und die Synthese von Chemikalien. Es ist ein Material zur Kühlung einer Vielzahl von Industrie- und Transportanlagen sowie ein Medium, in das menschliche, tierische und pflanzliche Abfälle geworfen werden.

Es ist bekannt, dass ein Mensch etwa fünf Wochen ohne Nahrung, etwa fünf Tage ohne Wasser und ohne Luft leben kann - er wird nicht einmal fünf Minuten leben. Der Bedarf einer Person an sauberer Luft liegt zwischen 5 und 10 l / min oder 12 ... 15 kg / Tag.

Die Menschheit befindet sich auf dem Grund eines großen Ozeans aus Luft. Der am besten untersuchte Teil der Atmosphäre erstreckt sich vom Meeresspiegel bis zu einer Höhe von 100 m. Im Allgemeinen ist die Atmosphäre in mehrere Sphären unterteilt: Troposphäre, Lithosphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Ionosphäre (Thermosphäre), Exosphäre. Die Grenzen zwischen den Sphären werden als Pausen bezeichnet. Entsprechend der chemischen Zusammensetzung wird die Erdatmosphäre in die untere (bis zu 100 km hoch) und die obere - die Heterosphäre - unterteilt, die eine heterogene chemische Zusammensetzung aufweist. Neben Gasen in der Atmosphäre sind verschiedene Aerosole vorhanden - staubartige oder Wasserpartikel, die sich in einem gasförmigen Medium in Schwebe befinden. Sie können sowohl natürlich als auch künstlich sein.

Troposphäre(gr. Truppen - Umsatz + Kugel) - dies ist der untere Oberflächenteil der Atmosphäre, in dem die meisten lebenden Organismen, einschließlich Menschen, existieren. Mehr als 80% der Masse der gesamten Atmosphäre sind in dieser Kugel konzentriert, ihre Kraft (Höhe über der Erdoberfläche) wird durch die Intensität vertikaler Luftströmungen bestimmt, die von der Temperatur der Erdoberfläche abhängen. In dieser Hinsicht erreicht es am Äquator eine Höhe von 16 ... 18 km, in den mittleren Breiten - bis zu 10 ... 11 km und an den Polen - bis zu 8 km. Es zeigte sich eine regelmäßige Abnahme der Lufttemperatur in Abhängigkeit von der Höhe um durchschnittlich 0,6 °C pro 100 m.

Die Troposphäre enthält den größten Teil des kosmischen und anthropogenen Staubs, Wasserdampfs, Sauerstoffs, Edelgases und Stickstoffs. Es ist praktisch durchlässig für kurzwellige Sonnenstrahlung. Gleichzeitig absorbieren Wasserdampf, Ozon und Kohlendioxid, die sich in der Atmosphäre befinden, die thermische (langwellige) Strahlung des Planeten ziemlich stark, was zu einer gewissen Erwärmung der Troposphäre führt. Dies führt zu einer vertikalen Bewegung von Luftströmungen, Kondensation von Wasserdampf, Wolkenbildung und Niederschlägen.

Auf Meereshöhe ist die Zusammensetzung der atmosphärischen Luft wie folgt: 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff, ein unbedeutender Anteil an Edelgasen, Kohlendioxid, Methan, Wasserstoff.

Stratosphäre(lat. Stratum - Kugel + Kugel) - befindet sich über der Troposphäre in einer Höhe von 50 ... 55 km. Der Temperaturkreis seiner oberen Grenze steigt aufgrund des Vorhandenseins von Ozon an.

Mesosphäre(gr. Mesos - Mitte + Kugel) - Die obere Grenze dieser Schicht ist auf eine Höhe von 80 km festgelegt. Sein Hauptmerkmal ist ein starker Temperaturabfall (bis auf -75...-90°C) in der Nähe der oberen Grenze. Hier werden die sogenannten Silberwolken beobachtet, die aus Eiskristallen bestehen.

Ionosphäre (Thermosphäre)(gr. thermo - Hitze + Kugel) - erreicht eine Höhe von 800 km. Es hat eine inhärente signifikante Temperaturerhöhung (mehr als + 1000 ° C). Unter dem Einfluss der ultravioletten Strahlung der Sonne befinden sich die Gase der Atmosphäre in einem ionisierten Zustand. Dies ist mit der Entstehung von Polarlichtern und dem Leuchten von Gasen verbunden. Die Ionosphäre hat die Eigenschaften der Mehrfachreflexion von Funkwellen, die eine Funkkommunikation mit großer Reichweite auf der Erde ermöglichen.

Exosphäre(gr. exo - außen, außen + Sphäre) - breitet sich von einer Höhe von 800 km bis zu einer Höhe von 2000 ... 3000 km aus. Die Temperaturen erreichen hier +2000 °С und mehr. Wichtig ist die Tatsache, dass sich die Geschwindigkeit von Gasen dem kritischen Wert von 11,2 km/s nähert. Die Zusammensetzung wird von Wasserstoff- und Heliumatomen dominiert, die sich um unseren Planeten bilden, die sogenannte Krone, die eine Höhe von 20.000 km erreicht.