Saat ini, sejumlah besar metode yang berbeda untuk membersihkan gas dari polusi teknis telah dikembangkan dan diuji di industri: NOx, SO2, H2S, NH3, karbon monoksida, berbagai zat organik dan anorganik.

Kami menjelaskan metode dasar ini dan menunjukkan kelebihan dan kekurangannya.

a) metode penyerapan.

Penyerapan adalah proses melarutkan komponen gas dalam pelarut cair. Sistem penyerapan dibagi menjadi berair dan tidak berair. Dalam kasus kedua, biasanya digunakan cairan organik yang mudah menguap. Cairan digunakan untuk penyerapan hanya sekali, atau diregenerasi, melepaskan kontaminan dalam bentuk murni. Skema dengan penggunaan tunggal penyerap digunakan dalam kasus di mana penyerapan mengarah langsung ke penerimaan produk jadi atau perantara. Contohnya meliputi:

produksi asam mineral (penyerapan SO3 dalam produksi asam sulfat, penyerapan

oksida nitrogen dalam produksi asam nitrat),

memperoleh garam (penyerapan nitrogen oksida oleh larutan basa untuk mendapatkan alkali nitrit-nitrat, penyerapan oleh larutan kapur atau batu kapur untuk memperoleh

kalsium sulfat)

zat lain (penyerapan NH3 oleh air untuk memperoleh air amonia, dll).

Skema dengan penggunaan berulang penyerap (proses siklik) lebih luas. Mereka digunakan untuk menjebak hidrokarbon, pemurnian gas buang dari pembangkit listrik termal dari SO2, pemurnian gas ventilasi dari hidrogen sulfida dengan metode besi-soda untuk mendapatkan unsur belerang, pemurnian monoetanolamina gas dari CO2 dalam industri nitrogen.

Tergantung pada metode pembuatan permukaan kontak fase, ada peralatan penyerapan permukaan, gelembung dan penyemprotan.

Pada kelompok perangkat pertama, permukaan kontak antara fase adalah cermin cair atau permukaan film cairan cairan. Ini juga termasuk penyerap pengepakan, di mana cairan mengalir ke bawah di atas permukaan pengepakan yang dimuat ke dalamnya dari badan berbagai bentuk. Pada kelompok kedua penyerap, permukaan kontak meningkat karena distribusi aliran gas ke dalam cairan dalam bentuk gelembung dan jet. Sparging dilakukan dengan melewatkan gas melalui peralatan berisi cairan atau peralatan tipe kolom dengan pelat berbagai bentuk.

Pada kelompok ketiga, permukaan kontak dibuat dengan menyemprotkan cairan ke dalam massa gas. Permukaan kontak dan efisiensi proses secara keseluruhan ditentukan oleh dispersi

cairan yang disemprotkan.

Packed (permukaan) dan penyerap bubbling tray paling banyak digunakan.Untuk penggunaan media penyerapan air yang efektif, komponen yang akan dihilangkan harus mudah larut dalam media penyerapan dan sering berinteraksi secara kimia dengan air, seperti, misalnya, dalam pemurnian. gas dari HCl, HF, NH3, NO2. Untuk penyerapan gas dengan kelarutan lebih rendah (SO2, Cl2, H2S), digunakan larutan basa berdasarkan NaOH atau Ca(OH)2. Aditif reagen kimia dalam banyak kasus meningkatkan efisiensi penyerapan karena terjadinya reaksi kimia dalam film. Untuk memurnikan gas dari hidrokarbon, metode ini lebih jarang digunakan dalam praktiknya, terutama karena tingginya biaya penyerap. Kerugian umum dari metode penyerapan adalah pembentukan limbah cair dan bulkiness instrumentasi.

b) Metode adsorpsi.

Metode adsorpsi adalah salah satu cara paling umum untuk melindungi cekungan udara dari polusi. Di Amerika Serikat saja, puluhan ribu sistem adsorpsi telah diperkenalkan dan berhasil dioperasikan. Adsorben industri utama adalah karbon aktif, oksida kompleks dan sorben terimpregnasi. Karbon aktif (AC) bersifat netral terhadap molekul polar dan nonpolar dari senyawa yang teradsorpsi. Ini kurang selektif daripada banyak sorben lainnya dan merupakan salah satu dari sedikit yang cocok untuk digunakan dalam aliran gas basah. Karbon aktif digunakan, khususnya, untuk memurnikan gas dari zat berbau busuk, memulihkan pelarut, dll.

Adsorben oksida (OA) memiliki selektivitas yang lebih tinggi terhadap molekul polar karena distribusi potensial listriknya yang tidak homogen. Kerugiannya adalah penurunan efisiensi dengan adanya kelembaban. Kelas OA termasuk gel silika, zeolit ​​sintetis, aluminium oksida.

Metode utama berikut untuk menerapkan proses pemurnian adsorpsi dapat dibedakan:

Setelah adsorpsi, desorpsi dilakukan dan komponen yang terperangkap dipulihkan untuk digunakan kembali. Dengan cara ini, berbagai pelarut, karbon disulfida dalam produksi serat buatan dan sejumlah pengotor lainnya ditangkap.

Setelah adsorpsi, kotoran tidak dibuang, tetapi mengalami afterburning termal atau katalitik. Metode ini digunakan untuk pemurnian gas buang dari perusahaan kimia-farmasi dan cat-dan-pernis, industri makanan dan sejumlah industri lainnya. Jenis perlakuan adsorpsi ini secara ekonomi dibenarkan pada konsentrasi polutan yang rendah dan (atau) polutan multikomponen.

Setelah dibersihkan, adsorben tidak diregenerasi, tetapi dikenakan, misalnya, penguburan atau pembakaran bersama dengan polutan yang diserap secara kimia. Metode ini cocok bila menggunakan adsorben murah.

Untuk desorpsi pengotor, digunakan pemanasan adsorben, evakuasi, pembersihan dengan gas inert, dan pemindahan pengotor dengan zat yang lebih mudah teradsorpsi, misalnya uap air. Baru-baru ini, perhatian khusus telah diberikan pada desorpsi pengotor dengan vakum, dan seringkali dapat dengan mudah dibuang.

Berbagai peralatan telah dikembangkan untuk melakukan proses adsorpsi. Penyerap yang paling umum dengan unggun tetap granular atau penyerap sarang lebah. Kesinambungan proses adsorpsi dan regenerasi adsorben dipastikan dengan penggunaan peralatan dengan unggun terfluidisasi.

Dalam beberapa tahun terakhir, bahan aktif serapan berserat telah semakin banyak digunakan. Tidak jauh berbeda dari adsorben granular dalam karakteristik kapasitifnya, mereka secara signifikan lebih unggul darinya dalam sejumlah indikator lainnya. Misalnya, mereka dibedakan oleh stabilitas kimia dan termal yang lebih tinggi, keseragaman struktur berpori, volume mikropori yang signifikan dan koefisien perpindahan massa yang lebih tinggi (10-100 kali lebih tinggi daripada bahan serapan). Instalasi yang menggunakan bahan berserat membutuhkan tapak yang jauh lebih kecil. Massa adsorben saat menggunakan bahan berserat lebih kecil daripada saat menggunakan AC sebesar 15-100 kali, dan massa peralatan 10 kali lebih sedikit. Resistansi lapisan tidak melebihi 100 Pa.

Dimungkinkan juga untuk meningkatkan indikator teknis dan ekonomi dari proses yang ada dengan mengatur tahap desorpsi secara optimal, misalnya, melalui kenaikan suhu terprogram.

Perlu dicatat efektivitas pembersihan pada karbon aktif dari struktur sarang lebah (seluler), yang telah meningkatkan karakteristik hidraulik. Sorben tersebut dapat diperoleh dengan menerapkan komposisi tertentu dengan bubuk AC ke resin sintetis berbusa atau dengan membumbui campuran komposisi tertentu yang mengandung AC, serta dengan membakar pengisi dari campuran yang mengandung AC bersama dengan pengikat.

Arah lain untuk meningkatkan metode pembersihan adsorpsi adalah pengembangan modifikasi baru dari adsorben - silika gel dan zeolit, yang telah meningkatkan kekuatan termal dan mekanik. Namun, hidrofilisitas dari adsorben ini membuat aplikasinya sulit.

Yang paling luas adalah metode adsorpsi untuk mengekstraksi pelarut dari gas buang, termasuk yang organoklorin. Ini karena efisiensi tinggi dari proses pemurnian gas (95-99%), tidak adanya reaksi kimia untuk pembentukan polutan sekunder, pengembalian cepat unit pemulihan (biasanya 2-3 tahun) karena penggunaan kembali pelarut dan masa pakai AC yang lama (hingga 10 tahun). Pekerjaan aktif sedang berlangsung pada ekstraksi adsorpsi sulfur dan nitrogen oksida dari gas.

Metode adsorpsi adalah salah satu metode pemurnian gas yang paling umum di industri. Penggunaannya memungkinkan sejumlah senyawa berharga dikembalikan ke produksi. Pada konsentrasi pengotor dalam gas lebih dari 2-5 mg/m3. pembersihan bahkan hemat biaya. Kerugian utama dari metode adsorpsi adalah konsumsi energi yang tinggi dari tahap desorpsi dan pemisahan selanjutnya, yang sangat memperumit penerapannya untuk campuran multikomponen.

c) Pembakaran susulan termal.

Afterburning adalah metode menetralkan gas dengan oksidasi termal berbagai zat berbahaya, terutama organik, menjadi praktis tidak berbahaya atau kurang berbahaya, terutama CO2 dan H2O. Suhu afterburning yang khas untuk sebagian besar senyawa terletak pada kisaran 750-1200 derajat C. Penggunaan metode afterburning termal memungkinkan untuk mencapai pemurnian gas 99%.

Saat mempertimbangkan kemungkinan dan kelayakan netralisasi termal, perlu untuk mempertimbangkan sifat produk pembakaran yang dihasilkan. Produk pembakaran gas yang mengandung senyawa belerang, halogen, dan fosfor dapat melebihi emisi gas awal dalam hal toksisitas. Dalam hal ini, pembersihan tambahan diperlukan. Afterburning termal sangat efektif dalam menetralkan gas yang mengandung zat beracun dalam bentuk inklusi padat yang berasal dari organik (jelaga, partikel karbon, debu kayu, dll.).

Faktor terpenting yang menentukan kelayakan netralisasi termal adalah biaya energi (bahan bakar) untuk menyediakan suhu tinggi di zona reaksi, nilai kalor dari pengotor yang dinetralkan, dan kemungkinan pemanasan awal gas untuk dimurnikan. Meningkatkan konsentrasi kotoran afterburned menyebabkan pengurangan yang signifikan dalam konsumsi bahan bakar. Dalam beberapa kasus, proses dapat dilanjutkan dalam mode autotermal, yaitu, mode operasi dipertahankan hanya karena panas reaksi oksidasi dalam dari pengotor berbahaya dan pemanasan awal campuran awal dengan gas buang yang dinetralkan.

Kesulitan mendasar dalam menggunakan afterburning termal adalah pembentukan polutan sekunder, seperti nitrogen oksida, klorin, SO2, dll.

Metode termal banyak digunakan untuk memurnikan gas buang dari senyawa beracun yang mudah terbakar. Pabrik pasca-pembakaran yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir dicirikan oleh kekompakannya dan konsumsi energi yang rendah. Penggunaan metode termal efektif untuk afterburning debu multikomponen dan gas buang berdebu.

G). metode termokatalitik.

Metode pembersihan gas katalitik sangat serbaguna. Dengan bantuan mereka, dimungkinkan untuk membebaskan gas dari oksida belerang dan nitrogen, berbagai senyawa organik, karbon monoksida, dan kotoran beracun lainnya. Metode katalitik memungkinkan untuk mengubah kotoran berbahaya menjadi yang tidak berbahaya, kurang berbahaya, dan bahkan bermanfaat. Mereka memungkinkan untuk memproses gas multikomponen dengan konsentrasi awal yang rendah dari pengotor berbahaya, untuk mencapai pemurnian tingkat tinggi, untuk melakukan proses secara terus menerus, dan untuk menghindari pembentukan polutan sekunder. Penggunaan metode katalitik paling sering dibatasi oleh kesulitan menemukan dan membuat katalis yang cocok untuk operasi jangka panjang dan cukup murah. Konversi katalitik heterogen dari pengotor gas dilakukan dalam reaktor yang diisi dengan katalis padat dalam bentuk butiran berpori, cincin, bola atau blok dengan struktur yang dekat dengan sarang lebah. Transformasi kimia terjadi pada permukaan bagian dalam katalis yang dikembangkan, mencapai 1000 sq. m. / G.

Berbagai zat berfungsi sebagai katalis efektif yang digunakan dalam praktik - dari mineral, yang digunakan hampir tanpa perlakuan awal, dan logam masif sederhana hingga senyawa kompleks dengan komposisi dan struktur tertentu. Biasanya, aktivitas katalitik ditunjukkan oleh padatan dengan ikatan ionik atau logam, yang memiliki medan interatomik yang kuat. Salah satu persyaratan utama untuk katalis adalah stabilitas strukturnya di bawah kondisi reaksi. Misalnya, logam tidak boleh diubah menjadi senyawa tidak aktif selama reaksi.

Katalis netralisasi modern dicirikan oleh aktivitas dan selektivitas yang tinggi, kekuatan mekanik dan ketahanan terhadap racun dan suhu. Katalis industri yang dibuat dalam bentuk cincin dan blok sarang lebah memiliki ketahanan hidrodinamik yang rendah dan permukaan spesifik eksternal yang tinggi.

Yang paling luas adalah metode katalitik untuk menetralkan gas buang di tempat tidur katalis tetap. Dua metode yang berbeda secara mendasar dalam melakukan proses pembersihan gas dapat dibedakan - dalam mode stasioner dan dalam mode non-stasioner yang dibuat secara artifisial.

1. Metode stasioner.

Dapat diterima untuk praktik, laju reaksi kimia dicapai pada sebagian besar katalis industri murah pada suhu 200-600 derajat C. Setelah pemurnian awal dari debu (hingga 20 mg / m 3) dan berbagai racun katalitik (As, Cl2, dll. .), gas biasanya memiliki suhu yang jauh lebih rendah.

Pemanasan gas sampai suhu yang diperlukan dapat dilakukan dengan memasukkan gas buang panas atau menggunakan pemanas listrik. Setelah melewati lapisan katalis, gas murni dilepaskan ke atmosfer, yang membutuhkan konsumsi energi yang signifikan. Dimungkinkan untuk mencapai pengurangan konsumsi energi jika panas dari gas buang digunakan untuk memanaskan gas yang memasuki perawatan. Untuk pemanasan, penukar panas tabung penyembuhan biasanya digunakan.

Dalam kondisi tertentu, ketika konsentrasi pengotor yang mudah terbakar dalam gas buang melebihi 4-5 g / m 3, penerapan proses sesuai skema dengan penukar panas memungkinkan dilakukan tanpa biaya tambahan.

Perangkat tersebut dapat bekerja secara efektif hanya pada konsentrasi konstan (laju aliran) atau saat menggunakan sistem kontrol proses otomatis yang sempurna.

Kesulitan-kesulitan ini dapat diatasi dengan melakukan pembersihan gas dalam mode non-stasioner.

2. Metode tidak stasioner (proses terbalik).

Proses sebaliknya menyediakan perubahan periodik dalam arah penyaringan campuran gas di unggun katalis menggunakan katup khusus. Proses berlangsung sebagai berikut. Tempat tidur katalis dipanaskan terlebih dahulu sampai suhu di mana proses katalitik berlangsung dengan kecepatan tinggi. Setelah itu, gas murni dimasukkan ke dalam peralatan pada suhu rendah, di mana laju transformasi kimia dapat diabaikan. Dari kontak langsung dengan bahan padat, gas memanas, dan reaksi katalitik mulai berlangsung pada tingkat yang nyata di lapisan katalis. Lapisan bahan padat (katalis), yang melepaskan panas ke gas, secara bertahap didinginkan hingga suhu yang sama dengan suhu gas di saluran masuk. Karena panas dilepaskan selama reaksi, suhu di lapisan dapat melebihi suhu pemanasan awal. Gelombang termal terbentuk di reaktor, yang bergerak ke arah filtrasi campuran reaksi, mis. dalam arah keluar dari lapisan. Pergantian arah pasokan gas secara berkala ke arah yang berlawanan memungkinkan untuk menjaga gelombang termal di dalam lapisan selama yang diinginkan.

Keuntungan dari metode ini adalah stabilitas operasi dengan fluktuasi konsentrasi campuran yang mudah terbakar dan tidak adanya penukar panas.

Arah utama dalam pengembangan metode katalitik termal adalah penciptaan katalis murah yang beroperasi secara efisien pada suhu rendah dan tahan terhadap berbagai racun, serta pengembangan proses teknologi hemat energi dengan biaya modal rendah untuk peralatan. Metode katalitik termal paling banyak digunakan dalam pemurnian gas dari nitrogen oksida, netralisasi dan pemanfaatan berbagai senyawa belerang, netralisasi senyawa organik dan CO.

Untuk konsentrasi dibawah 1 gr/m3. dan volume besar gas murni, penggunaan metode katalitik termal membutuhkan konsumsi energi yang tinggi, serta sejumlah besar katalis.

e). metode ozon.

Metode ozon digunakan untuk menetralkan gas buang dari SO2 (NOx) dan menghilangkan bau dari emisi gas dari perusahaan industri. Pengenalan ozon mempercepat oksidasi NO menjadi NO2 dan SO2 menjadi SO3. Setelah pembentukan NO2 dan SO3, amonia dimasukkan ke dalam gas buang dan campuran pupuk kompleks yang terbentuk (amonium sulfat dan nitrat) diisolasi 0,4 - 0,9 detik. Konsumsi energi untuk pemurnian gas dengan metode ozon diperkirakan 4-4,5% dari kapasitas setara unit daya, yang tampaknya merupakan alasan utama yang menghambat penerapan metode ini di industri.

Penggunaan ozon untuk deodorisasi emisi gas didasarkan pada dekomposisi oksidatif zat berbau busuk. Dalam satu kelompok metode, ozon disuntikkan langsung ke dalam gas yang akan dimurnikan, yang lain, gas dicuci dengan air pra-ozonasi. Bagian selanjutnya dari gas ozonisasi melalui lapisan karbon aktif atau suplainya ke katalis juga digunakan. Dengan pengenalan ozon dan aliran gas selanjutnya melalui katalis, suhu transformasi zat seperti amina, asetaldehida, hidrogen sulfida, dll. menurun hingga 60-80 derajat C. Baik Pt/Al2O3 dan oksida pendukung tembaga, kobalt, dan besi digunakan sebagai katalis. Aplikasi utama dari metode deodorisasi ozon ditemukan dalam pemurnian gas yang dilepaskan selama pemrosesan bahan baku hewani dalam daging (lemak) tanaman dan dalam kehidupan sehari-hari.

e). metode biokimia.

Metode pemurnian biokimia didasarkan pada kemampuan mikroorganisme untuk menghancurkan dan mengubah berbagai senyawa. Penguraian zat terjadi di bawah aksi enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme di lingkungan gas yang akan dimurnikan. Dengan seringnya perubahan komposisi gas, mikroorganisme tidak punya waktu untuk beradaptasi untuk menghasilkan enzim baru, dan tingkat penghancuran pengotor berbahaya menjadi tidak lengkap. Oleh karena itu, sistem biokimia paling cocok untuk membersihkan gas dengan komposisi konstan.

Pembersihan gas biokimia dilakukan baik dalam biofilter atau dalam bioscrubber. Dalam biofilter, gas yang akan dimurnikan dilewatkan melalui lapisan kemasan yang diirigasi dengan air, yang menciptakan kelembapan yang cukup untuk mendukung aktivitas vital mikroorganisme. Permukaan nosel ditutupi dengan biofilm aktif biologis (BP) mikroorganisme.

Mikroorganisme BP selama aktivitas hidupnya menyerap dan menghancurkan zat yang terkandung dalam media gas, menghasilkan peningkatan massanya. Efisiensi pembersihan sangat ditentukan oleh perpindahan massa dari fase gas ke BP dan distribusi gas yang seragam di lapisan pengepakan. Filter semacam itu digunakan, misalnya, untuk penghilang bau udara. Dalam hal ini, aliran gas yang sedang dibersihkan disaring dalam kondisi arus bersama dengan cairan beririgasi yang mengandung nutrisi. Setelah filter, cairan memasuki tangki pengendapan dan kemudian disuplai kembali untuk irigasi.

Saat ini, biofilter digunakan untuk memurnikan gas buang dari amonia, fenol, kresol, formaldehida, pelarut organik cat dan saluran pengering, hidrogen sulfida, metil merkaptan, dan senyawa sulfur organik lainnya.

Kerugian dari metode biokimia meliputi, pertama, laju reaksi biokimia yang rendah, yang meningkatkan dimensi peralatan; kedua, spesifisitas (selektivitas tinggi) galur mikroorganisme, yang mempersulit pemrosesan campuran multikomponen; ketiga, kompleksitas pengolahan campuran komposisi variabel.

g). Metode kimia plasma.

Metode plasma-kimia didasarkan pada melewatkan campuran udara dengan kotoran berbahaya melalui pelepasan tegangan tinggi. Sebagai aturan, ozonizer berdasarkan pelepasan penghalang, korona atau geser, atau pelepasan frekuensi tinggi berdenyut pada presipitator elektrostatik digunakan. Udara dengan kotoran melewati plasma suhu rendah dibombardir oleh elektron dan ion. Akibatnya, oksigen atom, ozon, gugus hidroksil, molekul tereksitasi, dan atom terbentuk dalam medium gas, yang berpartisipasi dalam reaksi kimia plasma dengan pengotor berbahaya. Arah utama penerapan metode ini adalah untuk menghilangkan SO2, NOx dan senyawa organik. Penggunaan amoniak, saat menetralkan SO2 dan NOx, memberikan pupuk bubuk (NH4)2SO4 dan NH4NH3 di outlet setelah reaktor, yang disaring.

Kerugian dari metode ini adalah:

dekomposisi zat berbahaya yang tidak cukup lengkap menjadi air dan karbon dioksida, dalam kasus oksidasi komponen organik, pada energi pelepasan yang dapat diterima

adanya sisa ozon, yang harus didekomposisi secara termal atau katalitik

ketergantungan yang signifikan pada konsentrasi debu saat menggunakan generator ozon dengan penggunaan pelepasan penghalang.

3) Metode katalitik plasma

Ini adalah metode pemurnian yang cukup baru yang menggunakan dua metode terkenal - kimia plasma dan katalitik. Instalasi berdasarkan metode ini terdiri dari dua tahap. Yang pertama adalah reaktor plasma-kimia (ozonator), yang kedua adalah reaktor katalitik. Polutan gas, yang melewati zona pelepasan tegangan tinggi dalam sel pelepasan gas dan berinteraksi dengan produk elektrosintesis, dihancurkan dan diubah menjadi senyawa yang tidak berbahaya, hingga CO2 dan H2O. Kedalaman konversi (pemurnian) tergantung pada nilai energi spesifik yang dilepaskan di zona reaksi. Setelah reaktor plasma-kimia, udara dikenakan pemurnian akhir halus dalam reaktor katalitik. Ozon yang disintesis dalam pelepasan gas reaktor plasma-kimia memasuki katalis, di mana ia segera terurai menjadi oksigen atom dan molekul aktif. Sisa-sisa polutan (radikal aktif, atom dan molekul yang tereksitasi), tidak dihancurkan dalam reaktor plasma-kimia, dihancurkan pada katalis karena oksidasi dalam dengan oksigen.

Keuntungan dari metode ini adalah penggunaan reaksi katalitik pada suhu yang lebih rendah (40-100 derajat C) dibandingkan dengan metode katalitik termal, yang mengarah pada peningkatan masa pakai katalis, serta biaya energi yang lebih rendah (pada konsentrasi zat berbahaya hingga 0,5 g / m kubus).

Kerugian dari metode ini adalah:

ketergantungan besar pada konsentrasi debu, perlunya pra-perawatan hingga konsentrasi 3-5 mg / m3,

pada konsentrasi zat berbahaya yang tinggi (lebih dari 1 g/m3), biaya peralatan dan biaya pengoperasian melebihi biaya yang sesuai dibandingkan dengan metode katalitik termal

i) Metode fotokatalitik.

Metode fotokatalitik untuk oksidasi senyawa organik saat ini sedang dipelajari dan dikembangkan secara luas. Pada dasarnya digunakan katalis berbasis TiO2 yang disinari dengan sinar ultraviolet. Pembersih udara rumah tangga yang dikenal dari perusahaan Jepang "Daikin" menggunakan metode ini. Kerugian dari metode ini adalah penyumbatan katalis dengan produk reaksi. Untuk mengatasi masalah ini, pengenalan ozon ke dalam campuran yang akan dimurnikan digunakan, namun teknologi ini dapat diterapkan pada komposisi senyawa organik yang terbatas dan pada konsentrasi rendah.

pengantar

3.2 Perhitungan eliminator kabut

Kesimpulan

pengantar

Pertumbuhan populasi manusia yang cepat serta peralatan ilmiah dan teknisnya telah secara radikal mengubah situasi di Bumi. Jika di masa lalu semua aktivitas manusia memanifestasikan dirinya secara negatif hanya di wilayah yang terbatas, meskipun banyak, dan kekuatan tumbukan jauh lebih kecil daripada sirkulasi zat yang kuat di alam, sekarang skala proses alami dan antropogenik telah menjadi sebanding, dan rasio di antara mereka terus berubah dengan percepatan menuju peningkatan kekuatan pengaruh antropogenik pada biosfer.

Relevansi topik ini adalah sebagai berikut: udara atmosfer adalah komponen penting dari lingkungan. Polutan berbahaya, masuk ke udara atmosfer, diangkut dalam jarak jauh. Saat mereka menetap, mereka masuk ke tanah, air, sehingga mencemari mereka.

Ini memiliki efek buruk yang besar pada flora dan fauna. Polusi berbahaya bagi kesehatan manusia.

Kemanusiaan berada dalam bahaya maut. Dan bahaya ini terletak pada perubahan iklim yang sangat cepat, polusi udara, air dan tanah, munculnya penyakit baru, kepunahan ratusan ribu spesies hewan dan tumbuhan - ancaman pertama dari ancaman yang akan datang.

Bahaya perubahan tak terduga dalam keadaan stabil biosfer, di mana komunitas dan spesies alami, termasuk manusia itu sendiri, secara historis beradaptasi, begitu besar sambil mempertahankan cara-cara pengelolaan yang biasa sehingga generasi saat ini dari orang-orang yang menghuni Bumi telah menghadapi tugas untuk segera meningkatkan segala aspek kehidupan mereka sesuai dengan kebutuhan pelestarian sirkulasi zat dan energi yang ada di biosfer. Selain itu, pencemaran lingkungan kita yang meluas dengan berbagai zat, kadang-kadang benar-benar asing bagi keberadaan normal tubuh manusia, menimbulkan bahaya serius bagi kesehatan kita dan kesejahteraan generasi mendatang.

Tujuan dari kursus ini adalah untuk mempertimbangkan metode untuk membersihkan udara atmosfer.

Untuk mencapai tujuan ini, perlu untuk menyelesaikan tugas-tugas berikut:

mengklasifikasikan sistem pemurnian udara;

pertimbangkan metode pembersihan;

menunjukkan efisiensi pembersihan dalam berbagai kondisi.

Objek penelitian ini adalah metode dan sarana untuk melindungi atmosfer.

Subjek Penelitian kali ini adalah pemurnian udara menggunakan mist eliminator.

Struktur kerja. Proyek kursus terdiri dari pendahuluan, tiga bab, dibagi menjadi paragraf, kesimpulan dan daftar referensi. Karya ditempatkan pada empat puluh halaman.

1. Karakteristik umum polusi atmosfer (pada contoh wilayah Astrakhan)

1.1 Kondisi dan kualitas udara atmosfer di wilayah Astrakhan

Observatorium Geofisika Utama dinamai Voikova setiap tahun melakukan penelitian tentang pengukuran udara dengan bantuan Layanan Meteorologi Negara Federal "Roshydromet" di 260 kota di Rusia. Menurut hasil penelitian, apa yang disebut daftar prioritas kota dengan tingkat polusi udara tertinggi disusun. Dibandingkan tahun lalu, "daftar hitam" telah berubah secara signifikan. Itu termasuk Volgograd, Stavropol, Rostov-on-Don, dan ibu kota Distrik Federal Selatan berada di sepuluh besar daftar ini.

Menurut pusat hidrometeorologi regional, Astrakhan belum terancam masuk daftar hitam. Tentu saja, wilayah Astrakhan tidak dapat diklasifikasikan sebagai salah satu kota terbersih, tetapi situasi di sana cukup stabil. Selama lima tahun terakhir, tingkat polusi udara tidak berubah secara signifikan bahkan memiliki tren penurunan untuk beberapa polutan. Pengendalian kualitas udara dilakukan secara sistematis.

Di Wilayah Astrakhan, ada delapan pos pemantauan stasioner untuk memantau keadaan lingkungan, yang terletak baik di kota maupun di wilayah tersebut, terutama di area pengaruh kompleks gas Astrakhan, di kota Narimanov , pemukiman Dosang dan pemukiman Aksaraisky. Setiap hari, laboratorium memeriksa 10 zat berbahaya, dan juga mengambil sampel logam berat dan benzapyrene, yang dikirim ke NPO Typhoon, Obninsk. Polutan udara prioritas di wilayah Astrakhan adalah: nitrogen dioksida, sulfur dioksida, formaldehida, karbon monoksida, debu, jelaga, hidrokarbon aromatik. Tak satu pun dari komponen yang sangat terkontaminasi ini, mis. lebih dari 5 MPC, di Astrakhan dan wilayah tersebut belum diamati selama bertahun-tahun.

Banyak zat berbahaya yang berbeda dipancarkan ke atmosfer, sehingga indikator umum polusi udara oleh beberapa zat diperlukan. Ini adalah Indeks Polusi Udara (API). Dalam lima tahun, API di Astrakhan berfluktuasi dari 1 hingga 7 (selain itu, indikator kurang dari 5 dianggap rendah, dan dari 5 hingga 7 - meningkat). Tapi masih tetap rendah.

Kondisi meteorologi yang menguntungkan dan penerapan langkah-langkah perlindungan lingkungan yang aktif berkontribusi pada pengurangan emisi. Bersama dengan LLC "Astrakhangazprom", kontribusi terbesar terhadap polusi udara dibuat oleh pembangkit listrik termal (khususnya, CHPP-2), industri bahan bakar, produksi bahan bangunan, serta transportasi jalan, kereta api, dan air. Dengan demikian, emisi polutan ke atmosfer tahun lalu berjumlah 119 ribu ton, dan lebih dari 23 ribu ton jatuh pada pangsa kendaraan, yang mengatakan banyak. Lebih dari 85.000 kendaraan saat ini terdaftar di Astrakhan, dan jumlah ini tumbuh rata-rata 15 persen setiap tahun. Mengingat kondisi jalan kita dan kemacetan umum jalan kota dengan berbagai jenis kendaraan, dampak negatif kendaraan menjadi salah satu masalah sosial yang paling akut.

Kontribusi signifikan terhadap polusi udara dibuat oleh pembuangan kota dan akumulasi sampah yang tidak sah, yang seringkali hanya dibakar. Setiap TPA adalah tambang kimia yang melepaskan racun berbahaya ke atmosfer. Kondisi meteorologi yang tidak menguntungkan berkontribusi pada polusi udara yang tinggi. Situasi ini diperparah di musim panas dengan suhu udara yang tinggi dan cuaca yang tenang. Cuaca yang tenang di kota berkontribusi pada stagnasi udara dan akumulasi kotoran berbahaya di dalamnya. Tapi angin tidak selalu baik. Dengan transfer massa udara horizontal, transfer emisi zat berbahaya trans-regional ke wilayah Astrakhan dari wilayah tetangga dan Kazakhstan dimungkinkan. Meskipun kekurangan dana, pemerintah kota dan daerah terus memperhatikan pemantauan pelaksanaan langkah-langkah perlindungan lingkungan. Dua tahun lalu, sebuah pusat teritorial untuk pemantauan lingkungan dibuka, terletak di gedung Direktorat Utama Sumber Daya Alam dan Perlindungan Lingkungan Kementerian Sumber Daya Alam Federasi Rusia untuk Wilayah Astrakhan, dua pos untuk pemantauan polusi udara atmosfer adalah dibangun di wilayah Astrakhangazprom LLC dan di kota Narimanov.

1.2 Sumber polusi udara

Sumber utama polusi udara atmosfer - Astrakhangazprom LLC , OOO Astrakhanenergo . Sumber utama pencemaran badan air adalah perumahan dan layanan komunal di Astrakhan, transportasi laut

Di wilayah tersebut, terdapat kualitas air kembali yang rendah yang dibuang ke badan air terbuka oleh perusahaan - pengguna alam. Kelebihan yang paling sering diamati untuk bahan-bahan seperti nitrogen amonium, nitrogen nitrit, nitrogen nitrat, produk minyak bumi, besi, tembaga. Pembuangan dari 26 perusahaan, 43 saluran pembuangan dan fasilitas pengolahan air, 4 peternakan ikan, 6 saluran air hujan diperiksa.

118,5 ribu ton polutan memasuki atmosfer dari sumber tidak bergerak, termasuk 9,2 ribu ton di Astrakhan.

Polutan utama cekungan udara di wilayah tersebut adalah perusahaan LLC "Astrakhangazprom - emisinya 102 ribu ton atau 86% dari volume regional. Peningkatan emisi kotor polutan ke atmosfer di perusahaan Astrakhangazprom LLC sebesar 3,2 ribu ton dibandingkan tahun 2002 karena peningkatan volume pengolahan gas formasi.

Menurut inventaris fasilitas pembuangan dan penyimpanan limbah di kota dan 439 pemukiman di wilayah Astrakhan, lebih dari 440 tempat pembuangan sampah diidentifikasi, di mana sekitar 300 tidak sah, 7 tempat pembuangan sampah, termasuk 6 tempat pembuangan sampah padat dan 1 tempat pembuangan sampah industri . Total luas lahan yang ditempati oleh tempat pembuangan sampah adalah 634 hektar, oleh tempat pembuangan sampah - 65 hektar. Dari total jumlah tempat pembuangan sampah tidak sah di Astrakhan, ada 91 tempat pembuangan sampah. Total luas lahan yang ditempati oleh tempat pembuangan sampah tidak resmi adalah 182,4 ha, termasuk 63,0 ha di Astrakhan.

Tempat pembuangan sampah tidak resmi mengandung limbah padat rumah tangga, limbah dari tempat tinggal yang dihasilkan oleh penduduk, limbah konsumsi industri seperti limbah rumah tangga, sampah jalanan, limbah konstruksi selektif dan besi tua.

Jumlah sampah yang terakumulasi di tempat pembuangan sampah resmi adalah 282,2 ribu ton, tidak sah - 47,7 ribu ton, di tempat pembuangan sampah untuk limbah padat dan limbah produksi 2677 ribu ton.

Di wilayah kota Astrakhan, 30,8 ribu ton sampah telah terkumpul di tempat pembuangan yang tidak sah. Di bagian kota Pravoberezhnaya, situasi lingkungan yang tegang kembali tercipta karena kurangnya ruang untuk pembuangan limbah padat industri dan domestik. Situasi serupa dalam 1-2 tahun ke depan dapat berkembang di bagian kiri-tepi kota, karena TPA sampah yang ada, terletak di desa. Funtovo, distrik Privolzhsky, dapat menerima limbah hingga tahun 2006.

Situasi lingkungan yang tidak menguntungkan telah berkembang dengan pembuangan limbah cair dan air limbah domestik dari tangki septik di bagian kota yang tidak memiliki saluran pembuangan, yang saat ini terletak di peta lumpur (saluran) fasilitas pengolahan selatan untuk pengolahan limbah biologis. Pada saat ini, likuidasi mereka dan pembangunan stasiun pompa drainase diperlukan sesuai dengan persyaratan kode dan peraturan bangunan.

Sumber utama polusi udara adalah emisi industri, transportasi dan domestik.

Setiap tahun, industri dan transportasi di wilayah Astrakhan mengeluarkan sekitar 200 ribu ton polutan ke atmosfer. Artinya, rata-rata, hingga 200 kg polusi menimpa satu penduduk wilayah tersebut. Sebagian besar emisi ke atmosfer kawasan (sekitar 60%) diperhitungkan oleh perusahaan Astrakhangazprom.

Untuk melindungi manusia dan organisme lain dari efek polutan, konsentrasi maksimum yang diizinkan (MAC) polutan di lingkungan alam ditetapkan.

Dalam beberapa tahun terakhir, emisi polutan atmosfer dari perusahaan industri telah menurun. Ini disebabkan oleh penurunan produksi di perusahaan-perusahaan kota Astrakhan dan beberapa peningkatan dalam pekerjaan perusahaan "Astrakhangazprom" dalam masalah lingkungan. Tetapi pada saat yang sama, jumlah polutan yang memasuki atmosfer dari sumber bergerak - kendaraan meningkat.

Polutan yang masuk ke udara, sebagai suatu peraturan, tidak memiliki karakteristik komposisinya atau memiliki kandungan yang tidak signifikan dalam kondisi alami. Ini adalah zat seperti: sulfur dioksida, hidrogen, jelaga, amonia, nitrogen oksida, formaldehida dan zat organik yang mudah menguap lainnya. Karbon dioksida juga merupakan polutan, karena peningkatan kandungannya di udara atmosfer menyebabkan "efek rumah kaca" - pemanasan iklim bumi.

Setiap peningkatan kapasitas perusahaan industri akan menyebabkan peningkatan polusi udara. Saat ini, cara yang paling dapat diterima untuk mengurangi pencemaran lingkungan oleh emisi dari perusahaan industri adalah penggunaan peralatan pengumpul debu dan pembersih gas.

Keadaan lingkungan udara dipengaruhi oleh utilitas publik. Di musim dingin, polusi udara dari industri ini meningkat.

Dalam beberapa tahun terakhir, emisi polutan yang tidak disengaja oleh perusahaan Astrakhangazprom dan Astrakhanbumprom telah menjadi sumber polusi udara atmosfer yang kuat. Pada saat yang sama, metana, hidrogen sulfida (H2S), merkaptan, nitrogen oksida (NO, NO2), jelaga, tetapi terutama sulfur dioksida, memasuki lingkungan udara. Sementara itu, peningkatan kandungan senyawa belerang dan nitrogen di atmosfer menyebabkan pengendapan asam. Ini telah menjadi masalah lingkungan yang besar, baik untuk wilayah Astrakhan maupun negara secara keseluruhan.

Transportasi bermotor adalah salah satu yang utama, dan seringkali menjadi sumber utama polusi udara. Oleh karena itu, penggunaan berbagai perangkat yang mengurangi asupan polutan dengan gas buang dapat mengurangi polusi udara. Di negara maju, perangkat semacam itu sekarang banyak digunakan - katalis yang memberikan pembakaran bahan bakar yang lebih sempurna dan penangkapan sebagian polutan. Langkah penting untuk mengurangi emisi beracun dari kendaraan adalah penggantian aditif yang mengandung timbal beracun dalam bensin dengan yang kurang beracun dan penggunaan bensin tanpa timbal. Semua bensin yang diproduksi di perusahaan Astrakhangazprom diproduksi tanpa aditif yang mengandung timbal, yang secara signifikan mengurangi pencemaran lingkungan oleh zat berbahaya ini.

Di negara kita, penggunaan katalis otomotif tidak wajib, sehingga tidak digunakan pada mobil domestik. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak mobil impor tua muncul di jalan-jalan Rusia, yang penggunaannya di luar negeri tanpa katalis dilarang. Ini secara signifikan memperburuk kualitas udara atmosfer di jalan-jalan di banyak kota, termasuk Astrakhan.

1.3 Aktivitas manusia sebagai faktor dampak lingkungan

Perlindungan atmosfer mencakup pemantauan terus-menerus tidak hanya dari kondisinya, tetapi juga organisasi kerja perusahaan dan kendaraan. Setiap tahun di wilayah Astrakhan, operasi "Udara Bersih" dilakukan, di mana perusahaan mobil, bengkel mobil, mobil di jalan raya diperiksa toksisitas dan asapnya. Kemudian langkah-langkah dikembangkan untuk mengurangi polusi udara: pos diagnostik dibuat, dilengkapi dengan perangkat kontrol modern, situs untuk perbaikan, penyesuaian mesin, dan lainnya diatur.

Menurut Departemen Informasi Administrasi Wilayah Astrakhan, untuk mengurangi polusi udara di zona kontrol khusus kompleks gas Astrakhan sepanjang 8 kilometer dan mengembangkan jaringan untuk memantau keadaan udara di kota Astrakhan dan daerah, beberapa tindakan yang relevan harus diambil dengan keputusan kepala pemerintahan daerah. Manajemen OOO "Astrakhangazprom" diusulkan untuk mengembangkan serangkaian tindakan perlindungan udara yang akan menyediakan organisasi zona perlindungan sanitasi dengan pemukiman kembali wajib penduduknya. Selain itu, OAO Gazprom akan ditawarkan untuk mengambil langkah-langkah untuk mengurangi emisi spesifik ke atmosfer dan meningkatkan keramahan lingkungan dari produknya. Pusat Hidrometeorologi dan Pemantauan Lingkungan Astrakhan diusulkan untuk mengembangkan dan menerapkan rekomendasi metodologis untuk memprediksi tingkat polusi yang tinggi pada lapisan batas atmosfer di area AGC dan kota Narimanov, serta untuk mengatur emisi . Tahun depan, pengamatan keadaan ekologis udara atmosfer juga dapat dilakukan di Akhtubinsk dan Znamensk.

pemurnian polusi eliminator kabut udara

Salah satu yang paling mendesak untuk wilayah Astrakhan adalah masalah lingkungan. Ini terkait, pertama-tama, dengan emisi udara dari mobil dan kompleks gas, serta polusi air. Baru-baru ini, indeks polusi udara dari AGPZ di Aksaraysk telah menurun secara signifikan. Namun, konsentrasi gas berbahaya di atmosfer tetap cukup tinggi, terutama di wilayah kota Narimanov.

Indikator pencemaran air minum di wilayah Astrakhan lebih rendah daripada di wilayah lain di Federasi Rusia, sebagaimana dibuktikan oleh sampel air minum. Namun, distribusi bahan kimia di sepanjang sungai tetap ada. Terutama akut adalah masalah yang terkait dengan fasilitas perawatan dan saluran pembuangan. Benda-benda ini tidak berfungsi dengan baik. Akibatnya, air setelah banjir mandek, membusuk, membentuk fokus penyakit.

Tugas-tugas ini harus diselesaikan oleh pemerintah daerah, mengembangkan proyek-proyek baru dan menarik dana. Misalnya, masalah pengolahan sampah dari perusahaan dan pembangunan pabrik pengolahan sampah di wilayah kita sedang berkembang. Ini perlu dipecahkan. Namun, menurut Departemen Sumber Daya Alam Kementerian Sumber Daya Alam Rusia untuk Wilayah Astrakhan, perairan Volga Bawah dicirikan sebagai tercemar sedang. Namun, jumlah air murni meningkat sangat lambat.

Pada 31 Desember 2012, jaringan kawasan alam yang dilindungi secara khusus di wilayah Astrakhan terdiri dari dua cagar alam negara bagian, empat cagar alam negara bagian, tiga cagar alam dan 35 monumen alam.

Secara umum, keadaan kompleks alam yang ada di wilayah wilayah SPNA dalam satu tahun terakhir cukup memuaskan. Namun, ada kebutuhan untuk mensurvei wilayah beberapa monumen alam untuk membuat keputusan tentang kelayakan reorganisasi mereka karena hilangnya sebagian besar objek dan kompleks alam utama yang dilindungi dan fungsi perlindungan alam. Seperti sebelumnya, kebakaran terus menjadi ancaman serius bagi kompleks alami kawasan lindung. Masalah perampingan tempat tinggal warga dan penggembalaan ternak pribadi mereka di wilayah Cagar Alam Negara Stepnoy tetap belum terselesaikan.

Pada tahun 2012, situasi ekologi dan toksikologi di sungai. Volga dan delta dicirikan oleh stabilisasi indikator minyak, fenol, polusi deterjen dan logam seperti kadmium, nikel, kobalt. Situasi yang paling tidak menguntungkan diamati di aliran air Bank Belinsky dan di sungai. Volga di kota, di mana peningkatan konsentrasi semua HM dicatat. Perairan kanal Volga-Kaspia memiliki tingkat polusi minyak yang tinggi.

Saat melakukan pemantauan hidrobiologi pada tahun 2012, ditemukan bahwa wilayah perairan dataran banjir Volga-Akhtuba, menurut klasifikasi kualitas air permukaan, dinilai sebagai transisi dari "lemah" menjadi "tercemar sedang". Secara umum, situasi toksikologi di Laut Kaspia relatif menguntungkan bagi hidrobion.

2. Metode dan sarana untuk melindungi udara atmosfer

2.1 Klasifikasi metode pemurnian udara atmosfer

Metode Mekanik

Metode Mekanik berdasarkan penggunaan gravitasi, gaya inersia, gaya sentrifugal, difusi, penangkapan, dll. Kelompok metode ini meliputi: pengumpulan debu inersia, pengumpulan debu basah, filtrasi.

Pengumpulan debu inersia didasarkan pada fakta bahwa partikel padat dan tetesan jatuh dari aliran gas berdebu ketika arahnya berubah tajam. Yang paling umum adalah pengumpul debu inersia, yang dirancang untuk menangkap sebagian besar debu yang lebih besar dari 50 mikron, dan siklon yang digunakan untuk menghilangkan abu dari gas buang dan debu kering (kayu, semen asbes, logam) dengan ukuran partikel 25- 30 mikron dari udara, putar pengumpul debu yang dirancang untuk memurnikan udara tempat kerja .

Beras. 1 pengumpul debu kecil

Prinsip pengoperasian siklon - salah satu perangkat pembersih debu yang paling umum - didasarkan pada penggunaan gaya sentrifugal yang timbul dari gerakan rotasi-translasi aliran gas: gaya sentrifugal melemparkan partikel debu ke dinding badan siklon , kemudian partikel debu, mengalir ke bawah dinding, jatuh ke dalam hopper, dan gas yang dibersihkan melalui pipa knalpot yang terletak di sepanjang sumbu topan dipancarkan ke atmosfer atau dipasok ke konsumen. Siklon membentuk kelompok terbesar peralatan eko-teknis - lebih dari 90% dari jumlah total pengumpul debu yang digunakan dalam industri. Mereka menangkap lebih dari 80% dari total massa debu yang ditangkap oleh semua perangkat

sebuahb

Beras. 2. Siklon baterai: sebuah- skema ( 1 - cabang pipa; 2 - ruang distribusi;

3 - elemen panduan; 4 - pengumpul debu; 5 - kamera;

6 - cabang pipa); b- siklon di depot boiler

Pengumpulan debu basah didasarkan pada pencucian aliran gas berdebu dengan cairan yang disuplai dalam bentuk semprotan atau kabut.

Pengoperasian scrubber gas basah didasarkan pada penangkapan partikel debu oleh cairan, yang membawanya menjauh dari peralatan dalam bentuk lumpur. Proses penangkapan debu dalam pengumpul debu basah difasilitasi oleh efek kondensasi - pengkasaran partikel debu karena kondensasi uap air di atasnya. Karena proses pembersihan debu di perangkat ini biasanya disertai dengan penyerapan dan pendinginan gas, mereka digunakan baik sebagai penukar panas dan untuk membersihkan komponen gas. Biasanya, air digunakan sebagai cairan irigasi, jika perawatan kimia tidak diperlukan. Scrubber gas basah sering digunakan sebagai tahap awal sebelum peralatan jenis lain.

sebuahb

Beras. 3. Kolektor debu putar: 1 - casing spiral; 2 - gerbang yang diperlukan untuk mengarahkan udara yang tercemar ke dalam siklon; 3 - siklon untuk pengendapan akhir partikel padat

Scrubber gas basah disebut scrubber busa dan scrubber, mereka dibagi menjadi berongga dan dikemas, sentrifugal, dinamis, turbulen. Scrubber (Gbr. 15) menghilangkan partikel yang lebih besar dari 10 m, dan scrubber busa menjebak partikel hingga ukuran 2 m. Mereka digunakan di area untuk mengecat produk dan menerapkan pelapis polimer dalam sistem penanganan udara tertutup. Efek pembersihannya adalah 90-99%.

Beras. 4. Penggosok berongga

1 - bingkai; 2 - sistem irigasi

Penyaringan berdasarkan melewatkan aliran gas berdebu melalui bahan filter. Filtrasi digunakan untuk pemurnian ultra-halus udara atmosfer dari kayu, semen asbes, debu abrasif, abu, jelaga, partikel logam, oksidanya, anhidrida. Tergantung pada bahan filter, filter biasanya dibagi menjadi kain, berserat, berpori dan granular (dari bahan curah). Dalam filter kain, tidak hanya kain yang digunakan, tetapi juga bahan non-anyaman, seperti kain kempa atau kain kempa. Filter kain katun digunakan untuk menyaring gas netral dan basa pada suhu yang relatif rendah. Filter berserat menggunakan lapisan isi dari serat alami atau sintetis, wol terak, serutan logam atau bahan polimer, serta lapisan yang dibentuk (kertas saring, karton). Filter serat sintetis dan kaca banyak digunakan. Mereka memiliki stabilitas termal dan kekuatan mekanik yang tinggi. Kolektor debu filtrasi yang paling umum adalah bag filter, yaitu kantung yang direntangkan di atas bingkai tabung. Untuk memurnikan udara dari kabut asam, alkali, minyak, dan cairan lainnya, filter berserat digunakan - penghilang kabut yang menjebak partikel berukuran lebih kecil dari 3 mikron, prinsipnya didasarkan pada pengendapan tetesan pada permukaan serat , diikuti oleh cairan yang mengalir di bawah aksi gravitasi. Efisiensi pembersihan adalah 90-99%.

Beras. 5. Filter tas multi-bagian:

Kotak distribusi untuk pasokan gas; 2 - selongsong untuk pengendapan debu; 3 - perangkat gemetar; 4 - auger untuk menghilangkan debu yang mengendap; 5 - kolektor untuk pelepasan gas murni ke atmosfer.

Beras. 6. Unit penyaringan siklon di depot boiler

Metode Fisik

Metode fisik didasarkan pada penggunaan medan listrik dan elektrostatik, proses pendinginan, kondensasi dan kristalisasi. Pembersihan gas elektrostatik dilakukan dalam presipitator elektrostatik vertikal dan horizontal, didasarkan pada elektrifikasi partikel pencemar berukuran hingga 0,1 mikron dan pelepasannya dari gas di bawah pengaruh medan listrik (hingga 50 kV) yang dibuat oleh khusus elektroda.

Precipitator elektrostatik - perangkat satu atau dua bagian berbentuk persegi panjang (Gbr. 18). Tubuh perangkat adalah baja, ditutupi dengan isolasi termal dari luar. Zona aktif presipitator elektrostatik terdiri dari elektroda pengumpul (lembaran datar yang terbuat dari elemen pelat dengan profil khusus) dan elektroda korona (bingkai tubular di mana elemen korona diregangkan). Jarak antara elektroda pengumpul yang berdekatan (300 mm) juga merupakan lebar saluran gas tunggal. Penghapusan debu yang terperangkap dari elektroda - mekanis, dengan mengocoknya secara berkala dengan pukulan palu

Menurut metode menghilangkan partikel yang disimpan pada elektroda, presipitator elektrostatik kering dan basah dibedakan. Precipitator elektrostatik kering digunakan untuk menghilangkan debu kering, dan yang basah digunakan untuk memurnikan gas dari uap asam: sulfat, hidroklorik, nitrat. Efek pembersihan adalah 97-99%.

Beras. 7. Pengendapan elektrostatik zona tunggal dengan aliran gas melintang

- elektroda presipitasi; 2 - elektroda korona

Metode fisik dan kimia

Metode fisika-kimia didasarkan pada interaksi fisiko-kimia polutan dengan bahan pembersih. Metode ini meliputi: penyerapan, chemisorption, adsorpsi, metode katalitik, metode termal .

Penyerapan didasarkan pada pemisahan campuran gas-udara menjadi bagian-bagian penyusunnya dengan cara mengabsorbsi satu atau lebih komponen gas dari campuran ini dengan suatu zat penyerap (absorbent). Air digunakan untuk menghilangkan amonia, hidrogen klorida dan hidrogen fluorida dari emisi. Asam sulfat digunakan untuk menghilangkan hidrokarbon aromatik. Saat ini, absorber yang paling banyak digunakan adalah scrubber-absorber.

Beras. 8. Penyerap scrubber irigasi dengan nosel:

Nosel; 2 - penyemprot

adsorpsi didasarkan pada ekstraksi campuran pengotor berbahaya dari gas dengan bantuan adsorben padat. Paling banyak digunakan sebagai adsorben karbon aktif digunakan, selain itu ada sorben seperti alumina aktif, silika gel, alumina aktif, zeolit ​​sintetik. Beberapa adsorben diresapi dengan reagen yang meningkatkan efisiensi adsorpsi dan mengubah pengotor berbahaya menjadi tidak berbahaya karena chemisorption terjadi pada permukaan adsorben. Peralatan perawatan utama adalah vertikal, horizontal, scrubber - penyerap.

Kemisorpsi didasarkan pada penyerapan gas dan uap oleh penyerap cair dan padat dengan pembentukan senyawa kimia. Metode ini digunakan untuk menghilangkan hidrogen sulfida dan nitrogen oksida dari emisi. Scrubber digunakan sebagai peralatan perawatan, dan larutan arsenik-oksalat dan etanolamina adalah penyerap bahan kimia.

metode katalitik pemurnian terdiri dari percepatan selektif reaksi kimia dan transformasi polutan menjadi zat yang tidak berbahaya. Untuk mengurangi toksisitas gas buang, konverter katalitik digunakan, di mana udara yang tercemar dilewatkan melalui katalis, paling sering aluminium oksida. Dengan bantuan peralatan pemurnian seperti itu, dimungkinkan untuk memurnikan udara dari karbon monoksida, hidrokarbon, nitrogen oksida. Dalam penetralisir cair, 10% larutan Na dalam air digunakan untuk mengurangi kandungan aldehida dan nitrogen oksida. 2JADI 3atau NaHSO 4 dengan penambahan reagen dasar 0,5% untuk mencegah oksidasi dini. Metode ini dapat mencapai pemurnian lengkap gas dari aldehida, dan kandungan nitrogen oksida berkurang 70%.

Beras. 9. Konverter Katalitik: 1 - bingkai; 2 - reaktor;

3 - bersih; 4 - isolasi termal; 5 - katalis; 6 - Penghubung jalur pipa

Metode termal didasarkan pada afterburning dan penghancuran termal zat berbahaya dalam emisi. Ini digunakan ketika kotoran berbahaya dalam emisi mudah terbakar. Metode ini digunakan untuk membersihkan emisi dari cat dan area impregnasi. Sistem netralisasi termal dan api memberikan efisiensi pembersihan hingga 99%.

metode biologis

Dalam kondisi alami, aerosol mikro dapat dihilangkan dari permukaan daun oleh hujan, angin, atau bersama-sama dengan lapisan lilin kutikula. Selain itu, penghilangan terjadi karena penyerapan elemen jejak oleh daun, diikuti oleh translokasi. Penghapusan aerosol dari daun oleh hujan tergantung pada sifat permukaan daun dan karakteristik elemen jejak.

Semua tanaman menunjukkan kemampuan untuk secara selektif mengekstrak unsur-unsur kimia. Di bawah kondisi lingkungan komposisi geokimia yang kompleks, tanaman telah mengembangkan mekanisme untuk secara aktif menyerap unsur-unsur yang terlibat dalam proses kehidupan dan menghilangkan kelebihan racun dari unsur-unsur lain.

Pada tumbuhan, selama evolusi dan selama hidup, mekanisme dikembangkan yang mengarah pada adaptasi dan ketidakpekaan terhadap perubahan keseimbangan kimia di lingkungan. Oleh karena itu, respon tanaman terhadap elemen jejak di tanah dan udara ambien harus selalu dipertimbangkan untuk sistem tanah-tanaman tertentu.

Bagian tanaman di atas tanah adalah pengumpul semua polutan atmosfer. Komposisi kimia tanaman perkotaan dapat berfungsi sebagai indikator untuk mengidentifikasi daerah yang terkontaminasi.

Fasilitas pengolahan perusahaan industri belum sepenuhnya membebaskan limbah produksi dari kotoran berbahaya. Oleh karena itu, metode pemurnian udara tambahan adalah biologis. Peran filter biologis dimainkan oleh vegetasi, terutama kayu. Eksploitasi dan penggundulan hutan yang tidak terkendali, perluasan tanaman pertanian mengurangi produktivitas filter hijau, baik dari segi luas maupun waktu. Diketahui bahwa agrocenoses, bahkan yang berproduksi tertinggi, lebih rendah daripada phytocenoses hutan alam dalam hal produktivitas biologis total tahunan dalam kondisi lingkungan yang serupa. Akibatnya, aktivitas fotosintesis juga menurun, memberikan keseimbangan CO . yang diperlukan 2dan tentang 2di atmosfer dan pengikatan polutan atmosfer. Masalah melestarikan "paru-paru hijau" planet ini dan fungsi biosfernya cukup akut.

Hasil penelitian menunjukkan peran penting tanaman berkayu dalam proses menghilangkan kotoran gas dari udara atmosfer. Pada saat yang sama, banyak yang percaya bahwa cara utama untuk mengurangi tingkat polusi udara adalah teknologi (filter, perangkap), dan metode biologis hanya dapat dianggap sebagai tambahan, tambahan.

Organ terestrial tanaman secara aktif merespons peningkatan konsentrasi unsur kimia di tanah, mengumpulkannya di atas tingkat yang diperlukan untuk memastikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang normal. Tumbuhan dapat menyerap dan memetabolisme sulfur dioksida, nitrogen oksida, amonia, mirip dengan asimilasi karbon dioksida oleh daun. Dalam kondisi peningkatan kandungan gas-gas ini di atmosfer, peningkatan yang signifikan dalam kandungan nitrogen dan belerang terjadi di jaringan.

Daya serap tanaman tergantung pada komposisi jenis, kerapatan, kelas kualitas, umur, permukaan asimilasi tajuk pohon, dan durasi vegetasi. Tumbuhan berkayu memiliki daya serap paling tinggi. Diikuti oleh gulma lokal, tanaman bunga dan rerumputan karena daya serapnya menurun. Dalam phytocenoses, gas diserap tidak hanya oleh vegetasi, tetapi juga oleh tanah, air, serasah, permukaan batang dan cabang pohon, dan elemen lainnya. Pengaruh gas buang kendaraan terhadap spesies dan komposisi kuantitatif tutupan lahan hutan dipelajari. Hasilnya, ditemukan bahwa pada semua petak uji, boudra berbentuk ivy paling banyak tersebar di tutupan tanah hutan.

Peran masing-masing komponen ekosistem dalam penyerapan polutan hanya dapat ditentukan secara eksperimental. Dalam kondisi alami, distribusi pencemar dalam ekosistem tergantung pada sifat pencemaran udara dan proses translokasi bahan dalam ekosistem, baik di bawah pengaruh proses biologis maupun kondisi lingkungan.

Penyerapan bahan pencemar oleh tumbuhan dan elemen individu ekosistem dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Di bawah kondisi optimal untuk fitocenosis (peningkatan cahaya dan kelembaban udara, suhu +25.30 °C), penyerapan gas berbahaya oleh tanaman juga lebih baik diungkapkan. Dalam kondisi yang tidak menguntungkan untuk phytocenosis, penyerapan gas oleh vegetasi berkurang dan peran tanah meningkat.

Ruang hijau hutan dapat dianggap sebagai fitofilter industri yang dirancang untuk menetralkan polutan atmosfer. Kriteria keefektifan kerjanya haruslah kemampuan untuk mengurangi tingkat polusi udara hingga konsentrasi maksimum yang diizinkan.

2.2 Klasifikasi sistem pemurnian udara dan parameternya

Menurut keadaan agregasi, polutan udara dibagi menjadi debu, kabut dan kotoran uap-gas. Emisi industri yang mengandung padatan atau cairan tersuspensi adalah sistem dua fase. Fase kontinu dalam sistem adalah gas, dan fase terdispersi adalah partikel padat atau tetesan cair.

Sistem pemurnian udara dari debu dibagi menjadi empat kelompok: pengumpul debu kering dan basah, serta presipitator dan filter elektrostatik.

Pilihan jenis pengumpul debu tergantung pada sifat debu (pada ukuran partikel debu dan sifat-sifatnya; debu kering, berserat, lengket, dll.), nilai debu ini dan tingkat pemurnian yang diperlukan.

Kolektor debu kering

Kolektor debu gravitasi. Jenis pengumpul debu yang paling sederhana adalah ruang pengendapan debu yang berhubungan dengan pengumpul debu gravitasi. Tindakan mereka didasarkan pada fakta bahwa kecepatan aliran udara berdebu yang memasuki ruangan dan mengembang di dalamnya berkurang, akibatnya partikel padat di dalamnya disimpan di bawah pengaruh beratnya sendiri.

Untuk meningkatkan efisiensi pembersihan dan mengurangi waktu pengendapan partikel debu, mis. mengurangi panjang ruangan, itu dibagi menjadi beberapa saluran atau labirin yang disusun. Karena ukurannya yang besar, semua kamera ini tidak banyak digunakan. Efisiensi pembersihan di ruang labirin mencapai 55-60%.

Kolektor debu inersia. Pengumpul debu inersia kering termasuk siklon, pengumpul debu putar jet jenis rotoklon, dll.

siklon. Siklon adalah pengumpul debu di mana debu dikumpulkan sebagai akibat dari pemisahan inersia /

Udara yang dibersihkan, memasuki bagian silinder atas siklon secara tangensial dan berputar, turun dari ruang annular yang dibentuk oleh badan siklon dan pipa knalpot ke bagian kerucut dan, terus berputar, naik, keluar melalui pipa knalpot. Dalam hal ini, baik dalam aliran pusaran turun dan naik dari siklon, ada perubahan terus menerus dalam arah kecepatan aliran, dan oleh karena itu kecepatan partikel yang bergerak dalam aliran tidak bertepatan dengan kecepatan aliran pada setiap titik. waktu yang diberikan. Gaya aerodinamis, yang muncul di bawah pengaruh perbedaan kecepatan pergerakan udara menuju partikel debu, membengkokkan lintasan partikel. Mereka mencapai dinding topan, mis. dipisahkan dari aliran, partikel-partikel yang beratnya cukup besar.

Di bawah pengaruh gravitasi, aliran radial, turbulensi, penurunan sudut lancip siklon dan faktor hidrodinamik lainnya, partikel yang terpisah turun ke bagian kerucut siklon atau ke hopper yang melekat padanya.

Siklon banyak digunakan untuk membersihkan debu dari emisi ventilasi, dan juga banyak digunakan di banyak industri (pertambangan, keramik, energi, dll.).

Siklon NIIOGaz, SIOT dan LIEOT sangat tersebar luas.

Efisiensi pemurnian udara dalam siklon tergantung pada komposisi debu yang tersebar, massa partikel debu individu, kecepatan pergerakan udara di pipa saluran masuk, pada desain dan dimensi siklon (semakin kecil diameter siklon, semakin tinggi efisiensinya).

Cyclones dapat dipasang baik pada suction maupun discharge.

Siklon yang memurnikan udara yang mengandung debu lembab (misalnya, di pengecoran) harus dipasang di ruangan berpemanas, jika tidak, pembekuan debu dan kegagalan siklon dimungkinkan.

Dari berbagai desain siklon, siklon TsN (TsN-11, TsN-15, TsN-15u, TsN-24), SIOT dan vtsniiot paling banyak digunakan.

Atas dasar penilaian indikator pengoperasian topan - efisiensi, ekonomi, dan kenyamanan tata letak - topan TsN-11 disetujui oleh Komite Konstruksi Negara Uni Soviet sebagai pengumpul debu terpadu.

Dalam siklon TsN-11 NIIOGaz meningkatkan efisiensi. Udara berdebu memasuki pipa saluran masuk yang terletak secara tangensial. Berputar di bagian silinder tubuh, partikel debu yang dilepaskan dari udara jatuh ke dalam hopper. Debu dikeluarkan dari hopper melalui bukaan bawahnya. Udara murni memasuki volute melalui pipa knalpot dan dikeluarkan dari siklon ke atmosfer. Cyclone TsN-11 dari NIIOGaz diproduksi dengan dan tanpa siput.

Jika perlu untuk membersihkan sejumlah besar udara berdebu, disarankan untuk memasang beberapa siklon yang lebih kecil daripada satu siklon yang besar. Jadi, dengan laju aliran udara lebih dari 5500 m 3/h disarankan untuk mengatur siklon TsN-11 dalam kelompok 2, 4, 6,8, 10, 12 dan 14 siklon.

Karakteristik relatif siklon dengan ketahanan aerodinamis 981 Pa (100 kgf/m 2) dan keluaran yang sama.

Siklon yang dirancang oleh NIIOGaz dari seri TsN dapat digunakan untuk menangkap abu dari gas buang boiler bahan bakar padat, debu kering dari udara dalam sistem aspirasi pabrik penggilingan, debu dari pengering dan dari udara sistem transportasi pneumatik dengan debu awal kandungan 0,3 hingga 400 g / m 3. Siklon NIIOGaz tidak boleh dipasang untuk membersihkan debu yang lengket, mudah meledak, dan berserat.

Desain siklon SIOT ditandai dengan tidak adanya bagian silinder dan bentuk segitiga dari pipa saluran masuk.

Cyclones SIOT dapat digunakan untuk membersihkan udara dari debu yang kering, tidak menyatu, dan tidak berserat. Siklon ini menghasilkan tujuh angka (No. 1-7) dengan throughput dari 1500 hingga 10.000 m3 /h

Siklon VTsNIIOT digunakan untuk pemurnian udara sedang dari debu non-serat non-gabung kering dan untuk pemurnian udara dari debu abrasif. Mereka juga dapat digunakan untuk menempelkan debu seperti jelaga dan bedak. Untuk meningkatkan efisiensi pengendapan debu dan untuk mencegah debu diaduk dan terbawa dari hopper penerima debu, ada kerucut internal di bagian bawah siklon.

Siklon spiral-kerucut dari NIIOGaz SDK-TsN-33 dan SK-TsN-34 termasuk perangkat dengan ketahanan aerodinamis tinggi dan hanya dapat dipasang dalam kasus di mana ketahanan aerodinamis tidak distandarisasi pada tingkat pemurnian maksimum.

Cyclones L DAN OT No. 1 diproduksi dalam eksekusi kanan dan kiri. Untuk siklon kanan, udara bergerak searah jarum jam (jika Anda melihat Topan dari atas), dan untuk siklon kiri, bergerak berlawanan arah jarum jam. Cyclones L DAN OT dapat dipasang baik pada suction maupun discharge.

Dalam industri perkayuan, siklon Giprodrev, Giprodrevprom dan siklon jenis Klaipeda OEKDM digunakan untuk menangkap limbah kayu. Siklon Klaipeda OEKDM dapat digunakan untuk menangkap serpihan, serbuk gergaji, debu dan limbah kayu di pabrik pengerjaan kayu dan bengkel produksi papan partikel. Siklon yang dipasang pada pelepasan dapat berupa eksekusi tangan kanan atau kiri. Semua siklon limbah kayu harus diarde selama pemasangan.

Kolektor debu jet putar dari jenis rotoclone. Kolektor debu putar adalah kipas yang, pada saat yang sama dengan udara yang bergerak, membersihkannya dari debu. Pemurnian udara terjadi di bawah aksi gaya sentrifugal yang timbul dari rotasi impeller.

Udara berdebu memasuki pengumpul debu putar jenis rotoclone melalui port hisap. Ketika roda sentrifugal berputar, campuran debu-udara bergerak di sepanjang saluran interblade dan, di bawah aksi gaya inersia dan gaya Coriolis, partikel debu ditekan ke permukaan cakram roda dan permukaan bilah masuk. Debu dengan sedikit udara (3-5%) masuk melalui celah antara housing dan disk roda ke penerima annular. Dari penerima, debu dikirim melalui nosel ke bunker, di mana ia mengendap. Udara dari hopper melalui lubang kembali ke pengumpul debu. Udara yang dimurnikan memasuki siput selubung dan meninggalkan pengumpul debu melalui lubang pembuangan.

Pengumpul debu putar sangat efisien dalam menangkap partikel debu dengan ukuran minimal 8 mikron (83%), dan saat menangkap partikel debu dengan ukuran lebih dari 20 mikron, efisiensinya mencapai 97%.

Dengan metode pemisahan debu putar, efek retensi debu dapat ditingkatkan dengan menggunakan film air. Dalam hal ini, kipas sentrifugal dapat digunakan untuk membersihkan udara.

Kolektor debu basah

Kolektor debu inersia. Kolektor debu inersia basah termasuk scrubber sentrifugal, siklon pencuci, pengumpul debu Venturi, dll.

Prinsip operasi scrubber sentrifugal VTI adalah sebagai berikut. Udara yang sarat debu dimasukkan ke dalam scrubber oleh pipa cabang yang terletak miring, di mana perangkat pembilasan berada. Aliran udara dengan partikel debu yang dibasahi dan diperbesar dengan kecepatan 15 - 23 m/s masuk secara tangensial ke dalam housing. Lapisan air mengalir ke bawah dinding wadah dari atas ke bawah, disuplai oleh tabung irigasi melalui nozel yang dipasang secara tangensial ke permukaan bagian dalam silinder. Film ini menyapu debu yang memisahkan dari dinding ke bawah. Lumpur dikumpulkan dalam kerucut dan memasuki perangkap lumpur melalui pipa kerucut (segel hidrolik).

Udara murni dibuang ke atmosfer melalui volute dan pipa outlet.

Tingkat pemurnian dalam scrubber berkisar dari 86 hingga 99% dan meningkat dengan peningkatan berat jenis debu, kecepatan udara di pipa saluran masuk dan dengan penurunan diameter tubuh.

Scrubber sentrifugal VTI digunakan dalam sistem ventilasi pembuangan untuk pemurnian udara dari kuarsa, kokas, batu bara, kapur, debu abrasif, dll.

Dalam mesin cuci siklon SIOT, debu ditangkap sebagai hasil pengendapannya pada permukaan bagian dalam yang dibasahi dari dinding rumah di bawah aksi gaya inersia dan karena pencucian udara dengan air yang disemprotkan di pipa saluran masuk oleh aliran udara. Air disuplai ke siklon di pipa saluran masuk dan di bagian bawah distributor air, yang terletak di bagian atas siklon. Mesin cuci siklon terdiri dari badan, pipa saluran masuk dan keluar, serta pelepasan. Untuk mempertahankan tekanan air konstan yang diperlukan untuk pencucian udara, mesin cuci siklon dilengkapi dengan tangki tekanan air dengan katup bola.

Cyclone-washer digunakan untuk membersihkan udara dari berbagai jenis debu, kecuali penyemenan dan serat. Mereka harus dipasang di suction.

Tindakan pengumpul debu Venturi (pencuci turbulen) didasarkan pada penggunaan energi aliran gas untuk mengatomisasi air yang disuntikkan. Aliran gas yang memiliki tingkat turbulensi yang tinggi mendorong terjadinya koagulasi partikel. Tetesan cairan besar yang mengandung partikel debu mudah ditangkap dalam siklon basah yang dipasang setelah tabung Venturi, siklon tetesan, dll.

Keuntungan dari pipa Venturi dengan suplai air ke leher adalah kemungkinan partikel debu menjadi kasar hingga ukuran 10 mikron sebagai akibat dari tumbukannya dengan tetesan cairan, yang menjelaskan tingkat pemurnian yang tinggi, mencapai 99,9%.

Tetesan cairan hilir dari venturi dapat terjebak dalam kolektor debu basah atau filter listrik yang kuat. Unit pengumpul debu Venturi mungkin berisi satu atau lebih pipa. Koagulasi partikel debu dalam tabung Venturi sebagai akibat dari koagulasi terjadi di bawah pengaruh gaya inersia gerakan partikel, gerak Brown, difusi turbulen dan polarisasi, gaya elektrostatik, dan sebagian besar di bawah pengaruh kondensasi uap air yang terjadi selama ekspansi gas adiabatik.

Efisiensi pembersihan juga sangat bergantung pada kecepatan pergerakan gas. Peningkatan diameter tetesan dengan peningkatan aliran air spesifik menyebabkan peningkatan resistensi tabung Venturi dan peningkatan efisiensi kerja mereka. Konsumsi air dalam pipa besar bisa mencapai 0,5-I kg/m3 .

Dengan segala kelebihannya, pipa Venturi memiliki kelemahan yang signifikan - ketahanan aerodinamis yang besar dari jalur debu dan gas - 10.000 Pa (1000 kgf / m 3dan banyak lagi), dan akibatnya, konsumsi energi yang besar.

Pengumpul debu Venturi digunakan terutama untuk pemurnian gas di perusahaan industri metalurgi, kimia dan lainnya, serta untuk menjebak debu dari emisi ventilasi.

Kolektor debu busa. Pembersih gas busa PGS-LTI dan PGP-LTI digunakan sebagai pengumpul debu busa. Scrubber busa digunakan untuk menghilangkan debu dari gas netral dengan suhu hingga 100 ° C, yang tidak membentuk garam kristal selama pencucian dengan air, menyumbat lubang kisi-kisi atau mengendap pada permukaan peralatan. Gas yang dimurnikan harus memiliki densitas minimal 0,6 kg/m 3dan tingkat debu awal yang tinggi. Derajat pemurnian dengan ukuran partikel 15-20 mikron adalah 96-90%, dengan ukuran partikel 3-5 mikron turun menjadi 80%.

Pengumpul debu basah harus dipasang di ruangan berpemanas untuk menghindari kegagalannya di musim dingin. Penting untuk secara berkala memeriksa kepatuhan laju aliran dan distribusi air untuk masing-masing nozel atau nozel sesuai dengan data paspor.

Kolektor debu kain

Saat menggunakan pengumpul debu kain, tingkat pemurnian udara bisa mencapai 99% atau lebih. Saat melewati udara berdebu melalui kain, debu yang terkandung di dalamnya tertahan di pori-pori bahan filter atau pada lapisan debu yang menumpuk di permukaannya.

Pengumpul debu kain sesuai dengan bentuk permukaan penyaringan adalah selongsong dan bingkai. Sebagai bahan penyaringan, digunakan kain katun, kain saring, nilon, wol, nitron, lavsan, fiberglass, dan berbagai jaring.

Kolektor debu kantong kain banyak digunakan untuk menangkap fraksi debu halus dan kasar.

Kolektor debu tas diproduksi sebagai tunggal dan ganda. Baghouse tunggal terdiri dari empat, enam, delapan, atau sepuluh bagian, sedangkan baghouse ganda memiliki dua kali jumlah bagian. Di setiap bagian, 14 lengan kain dalam tiga baris dipasang dalam pola kotak-kotak. Luas permukaan penyaringan setiap selongsong adalah 2 m 2, dan satu bagian - 28 m2 .

Untuk menghindari kondensasi kelembaban pada kain dan dinding selongsong, saat memasang pengumpul debu, suhu dan kelembaban udara yang akan dibersihkan harus diperhitungkan. Pengumpul debu selongsong RFG terdiri dari badan, hopper, kotak distribusi gas, selongsong filter, penutup dengan mekanisme untuk mengguncang selongsong dan mengganti katup throttle, pengumpul udara murni 6, kipas untuk meniup selongsong, sinter untuk membongkar debu dan pintu air.

Udara bersih disuplai oleh saluran udara ke flens saluran masuk kotak distribusi gas bunker (dari sisi depan atau belakang pengumpul debu) dan turun di bawah pengaruh partisi pemandu ke bagian bawah bunker , di mana ia berubah 180 ° dan memasuki selongsong. Melewati kain selongsong, udara dibersihkan dari debu yang mengendap di permukaan bagian dalam selongsong. Udara murni memasuki ruang antar-selang bagian dan selanjutnya ke kolektor yang dimaksudkan untuk itu.

Regenerasi jaringan dilakukan dengan mengocok lengan secara simultan dan meniup punggungnya. Dalam hal ini, bagian yang diregenerasi diputuskan dari pengumpul udara murni.

Setiap setengah dari pengumpul debu ganda memiliki mekanisme pengocokan dan perpindahan katupnya sendiri. Mengguncang dan mengganti katup untuk membersihkan dilakukan oleh motor listrik melalui gearbox. Durasi pengocokan satu bagian adalah 1 menit, sedangkan durasi proses filtrasi adalah 9 menit, dan seluruh siklus kerja adalah 10 menit.

Untuk membersihkan selongsong, kipas yang dipasang pada poros yang sama dengan motor listrik digunakan. Hanya satu bagian yang dibersihkan pada satu waktu. Udara pembersih memasuki bagian dari kolektor udara pembersih, melewati kain selongsong ke arah yang berlawanan dengan aliran udara yang akan dibersihkan, dan memasuki rongga internal selongsong. Dalam proses regenerasi jaringan, debu dari permukaan selongsong dibuang ke hopper, dan dari yang terakhir diangkut dengan sekrup ke pintu air, yang melaluinya dihilangkan.

Beban udara berdebu yang diizinkan per 1 m 2bahan penyaringan dan total keluaran pengumpul debu bergantung pada komposisi debu yang tersebar dan kandungan debu awal di udara dan dapat ditentukan menurut GPI Santekhproekt.

Dari pengumpul debu kain lainnya, filter kantong hisap PV saat ini digunakan. K-30. FVK-60, FVK-90, FV-30, FV-45, FV-60, FV-90; filter tas FR-10, FRM1-6. FRM1-8, FRMIO, dll.

Kolektor debu listrik

Efisiensi pengumpul debu listrik tergantung pada sifat gas (udara) yang akan dibersihkan dan debu yang dikumpulkan, kontaminasi debu dari elektroda pengumpul dan korona, parameter listrik pengumpul debu, kecepatan pergerakan gas dan keseragaman distribusinya dalam medan listrik.

Dalam pengumpul debu listrik, partikel debu yang terkandung di udara memperoleh muatan dan disimpan pada elektroda pengumpul. Proses ini berlangsung dalam medan listrik yang dibentuk oleh dua elektroda dengan muatan yang berlawanan. Salah satu elektroda juga merupakan presipitator.

Akuisisi muatan listrik oleh partikel debu dalam pengumpul debu listrik disebabkan baik oleh pemboman mereka dengan ion di bawah aksi medan listrik - partikel debu yang lebih besar dari 1 mikron, dan oleh fakta bahwa ion bersentuhan dengan mereka (termal - Gerak Brown molekul) - partikel debu lebih kecil dari 1 mikron.

Muatan pembatas partikel yang lebih besar dari 1 m sebanding dengan kuat medan listrik dan kuadrat jari-jari partikel.

Setiap bagian pengumpul debu listrik memiliki medan listrik setinggi 8,5 m dengan luas penampang 2,8X4,3 m.Kecepatan gerak vertikal udara berdebu adalah 1,75-2 m/s. Kapasitas satu bagian 75.000-100.000 m 3/jam udara bersih.

Mengumpulkan elektroda, dibuat dalam bentuk pelat logam, bertumpu pada balok rumah. Sistem elektroda korona adalah kerangka pipa dengan kabel horizontal yang direntangkan di antaranya terbuat dari kawat dengan penampang 4X4 mm. Batang di mana bingkai elektroda korona ditangguhkan melewati isolator.

Untuk menghilangkan debu dari elektroda pengumpul dan korona, mekanisme pengocokan disediakan. Ketika elektroda diguncang, debu jatuh di sepanjang palung debu ke tempat pengumpulan, dari mana ia dikeluarkan.

Konsumsi listrik pengumpul debu ini adalah 0,2 kW per 1000 m 3/jam udara bersih. Resistansi 98 Pa (10 kgf/m 2). Ketika dikombinasikan dengan pengumpul debu DVP dengan siklon baterai, efisiensinya mencapai 98%.

Filter udara dapat dibagi menjadi tiga kelas, di antaranya filter kelas I menjebak partikel debu dari semua ukuran (pada batas terendah efisiensi pemurnian udara atmosfer 99%), filter kelas II - partikel yang lebih besar dari 1 mikron (dengan efisiensi 85 %), dan filter kelas III - partikel dengan ukuran mulai dari 10 hingga 50 mikron (dengan efisiensi 60%).

Filter kelas I (berserat) menahan partikel debu dari semua ukuran sebagai akibat dari difusi dan kontak, serta partikel besar sebagai akibat dari ikatannya dengan serat yang mengisi filter.

Pada filter kelas II (berserat dengan serat yang lebih tebal), partikel yang lebih kecil dari 1 mikron tidak sepenuhnya tertahan. Partikel yang lebih besar secara efektif dipertahankan sebagai akibat dari keterlibatan mekanis dan inersia. Retensi partikel yang lebih besar dari 4-5 mikron dalam filter kering kelas ini tidak efektif.

Dalam filter kelas III yang diisi dengan serat yang lebih tebal, kawat, lembaran berlubang dan zigzag, dll., Efek inersia terutama bekerja. Untuk mengurangi pori-pori dan saluran dalam pengisian filter, yang terakhir dibasahi.

Efisiensi dan ketahanan filter dalam masing-masing kelas tidak sama.

3. Pemurnian udara menggunakan penghilang kabut

3.1 Karakteristik umum eliminator kabut

Untuk menangkap kabut, filter berserat dan jala-penghilang kabut dan presipitator elektrostatik basah digunakan. Prinsip pengoperasian filter kabut berserat didasarkan pada penangkapan partikel cair oleh serat ketika kabut melewati lapisan berserat. Setelah kontak dengan permukaan serat, partikel yang terperangkap bergabung dan membentuk film cair yang bergerak di dalam lapisan serat dan kemudian pecah menjadi tetesan individu yang dikeluarkan dari filter.

Keuntungan filter: efisiensi penangkapan yang tinggi (termasuk kabut halus), keandalan dalam pengoperasian, kesederhanaan desain, pemasangan dan pemeliharaan.

Kekurangan: kemungkinan pertumbuhan berlebih yang cepat dengan kandungan partikel padat yang signifikan dalam kabut atau pembentukan garam yang tidak larut karena interaksi garam kesadahan air dengan gas (CO2, SO2, HF, dll.).

Pergerakan cairan yang terperangkap dalam filter terjadi di bawah aksi gaya gravitasi, aerodinamis dan kapiler, itu tergantung pada struktur lapisan berserat (diameter serat, porositas dan tingkat keseragaman lapisan, lokasi serat di dalam filter). lapisan), laju filtrasi, keterbasahan serat, sifat fisik cairan dan gas. Dalam hal ini, semakin tinggi kerapatan pengepakan lapisan dan semakin kecil diameter serat, semakin banyak cairan yang tertahan di dalamnya.

Penghilang kabut serat

Penghilang kabut serat dibagi menjadi kecepatan rendah dan kecepatan tinggi. Keduanya adalah satu set elemen filter. Elemen filter dari eliminator kabut kecepatan rendah mencakup dua jaring kawat silinder yang diatur secara koaksial dengan diameter 3,2 mm, dilas ke bagian bawah dan pipa saluran masuk. Ruang antara kisi-kisi diisi dengan serat tipis dengan diameter 5 hingga 20 mikron dengan kerapatan pengepakan 100-400 kg / m3 dan ketebalan lapisan 0,03 hingga 0,10 m. Serat terbuat dari kaca khusus atau polipropilen, poliester, polivinil klorida, fluoroplast dan bahan lainnya.

Elemen filter dipasang pada lembaran tabung di badan kolom (hingga 50-70 elemen). Penghilang kabut beroperasi pada kecepatan gas vg<0,2 м/с и имеют производительность до 180000 м3/ч.

Penghilang kabut berkecepatan tinggi dibuat dalam bentuk elemen datar yang diisi dengan kempa propilena. Mereka dapat digunakan untuk menangkap kabut asam (H2SO4, HC1, HF, H3PO4) dan alkali pekat. Kempa diproduksi dari serat dengan diameter 20, 30, 50 dan 70 mikron.

Instalasi dua tahap yang paling umum digunakan (dengan filter dengan desain berbeda), yang dapat terdiri dari dua jenis. Pada jenis instalasi pertama, filter kepala dirancang untuk menjebak partikel besar dan mengurangi konsentrasi kabut. Filter kedua digunakan untuk menghilangkan partikel halus. Pada instalasi tipe kedua, filter pertama berfungsi sebagai aglomerator, di mana partikel dari semua ukuran diendapkan, dan cairan yang terperangkap dibawa oleh aliran gas dalam bentuk tetesan besar yang memasuki perangkap semprot filter kedua. Filter sprinkler menggunakan kempa yang terbuat dari serat dengan diameter 70 mikron. Pada laju filtrasi 1,5-1,7 m/s, hambatannya adalah 0,5 kPa, dan efisiensi pembersihan untuk partikel yang lebih besar dari 3 m mendekati 100%.

Untuk memurnikan udara dari kabut, asam, alkali, minyak dan cairan lainnya, filter berserat digunakan, prinsipnya didasarkan pada pengendapan tetesan pada permukaan pori-pori, diikuti oleh alirannya di bawah aksi gaya gravitasi. Di ruang antara dua silinder yang terbuat dari jaring, ditempatkan bahan filter berserat. Cairan yang disimpan pada bahan filter mengalir melalui segel hidrolik ke perangkat penerima. Pengikatan ke badan eliminator kabut dilakukan oleh flensa.

Felt, lavsan, polypropylene dan material lainnya dengan ketebalan 5…15 cm digunakan sebagai material elemen filter.Efisiensi mist eliminator untuk ukuran partikel kurang dari 3 mikron dapat mencapai 0,99.

Pengendapan elektrostatik kering juga digunakan untuk menangkap kabut asam.

Penghilang kabut serat dibagi menjadi kecepatan rendah dan kecepatan tinggi. Keduanya adalah satu set elemen filter. Elemen filter dari eliminator kabut kecepatan rendah mencakup dua jaring kawat silinder yang diatur secara koaksial dengan diameter 3,2 mm, dilas ke bagian bawah dan pipa saluran masuk. Ruang antar kisi diisi dengan serat tipis dengan diameter 5 hingga 20 mikron dengan kerapatan pengepakan 100-400 kg/m 3dan ketebalan lapisan 0,03 sampai 0,10 m.Serat dibuat dari kaca khusus atau polipropilen, poliester, polivinil klorida, fluoroplast dan bahan lainnya.

Elemen filter dipasang pada lembaran tabung di badan kolom (hingga 50-70 elemen).

Penghilang kabut berkecepatan tinggi dibuat dalam bentuk elemen datar yang diisi dengan kempa propilena. Mereka dapat digunakan untuk menangkap kabut asam (H2SO4, HC1, HF, H3PO4) dan alkali pekat.

Instalasi dua tahap yang paling umum digunakan (dengan filter dengan desain berbeda), yang dapat terdiri dari dua jenis. Pada jenis instalasi pertama, filter kepala dirancang untuk menjebak partikel besar dan mengurangi konsentrasi kabut. Filter kedua digunakan untuk menghilangkan partikel halus. Pada instalasi tipe kedua, filter pertama berfungsi sebagai aglomerator, di mana partikel dari semua ukuran diendapkan, dan cairan yang terperangkap dibawa oleh aliran gas dalam bentuk tetesan besar yang memasuki perangkap semprot filter kedua. Filter sprinkler menggunakan kempa yang terbuat dari serat dengan diameter 70 mikron. Pada laju filtrasi 1,5-1,7 m/s, hambatannya adalah 0,5 kPa. dan efisiensi pembersihan untuk partikel yang lebih besar dari 3 m mendekati 100%.

Filter untuk membersihkan udara hisap dari partikel kabut krom dan asam sulfat memiliki kapasitas 2 hingga 60 ribu m3/jam. Pada laju filtrasi 3-3,5 m/s, efisiensi pembersihan adalah 96-99,5%, hambatan filter adalah 150-500 Pa.

Untuk menjebak oli, filter dengan elemen filter silinder yang berputar telah dikembangkan, yang memastikan regenerasi lapisan yang efisien dan berkelanjutan dari oli yang terperangkap. Kinerja filter tersebut dari 500 hingga 1500 m3/jam, efisiensi pembersihan 85-94%.

Untuk membersihkan kotoran kasar dari cipratan, digunakan drop eliminator, yang terdiri dari paket jaring logam rajutan yang terbuat dari baja paduan, paduan berbasis titanium, dan bahan tahan korosi lainnya. Grid (dengan diameter kawat 0,2-0,3 mm) bergelombang dan ditempatkan dalam paket dengan ketebalan 50 hingga 300 mm dan dipasang di kolom sebagai pemisah. Untuk meningkatkan efisiensi pengumpulan kabut, disediakan dua tahap pemisah jala. Pemisah bekerja secara efektif pada konsentrasi uap dalam gas tidak lebih dari 100-120 g/m 3. Grid juga dapat dibuat dari PTFE dan polypropylene.

Precipitator elektrostatik basah digunakan untuk menangkap kabut asam. Menurut prinsip operasi, mereka tidak berbeda dari presipitator elektrostatik kering.

3.2 Perhitungan eliminator kabut

Perhitungan filter granular tekanan

Data awal:

Q= 250 m 3/h;

Mode cuci longgar B;

Diameter filter standar D, mm: 700, 1000, 1500, 2000, 2600, 3000, 3400;

B - mencuci dengan air:

tingkat pasokan air saya\u003d 12 l / (s? M2 );

durasi pasokan air t= 20 menit

Filter granular digunakan untuk pemurnian air yang dalam dari partikel halus, serta untuk pengolahan air limbah setelah pengolahan biologis atau fisiko-kimia.

Filter dengan lapisan granular dibagi menjadi lambat (kecepatan penyaringan hingga 0,3 m/jam) dan kecepatan tinggi (cepat - 2-15 m/jam dan ultra-cepat - lebih dari 25 m/jam), terbuka dan tertutup (tekanan ), dengan beban filter berbutir halus (ukuran partikel 0,4 mm), berbutir sedang (0,4-0,8 mm) dan berbutir kasar (lebih dari 0,8 mm), satu lapis dan banyak lapis, vertikal dan horizontal.

Ketinggian lapisan dalam filter terbuka adalah 1-2 m, pada filter tertutup adalah 0,5-1 m Tekanan air dalam filter tertutup dibuat oleh pompa.

Bahan filter yang paling banyak digunakan: pasir kuarsa, antrasit yang dihancurkan, serpihan keramik, dan lainnya.

Pencucian filter, sebagai suatu peraturan, dilakukan dengan air murni (filtrat), memasoknya dari bawah ke atas. Dalam hal ini, butiran beban masuk ke keadaan tersuspensi dan dibebaskan dari partikel kontaminan yang menempel. Pencucian udara-air dapat dilakukan, di mana lapisan granular pertama-tama ditiup dengan udara untuk dilonggarkan, dan kemudian air disuplai.

Skema filter granular tekanan vertikal ditunjukkan pada gambar. sembilan.

Filter terdiri dari rumah silinder 1, distributor bawah 2, distributor atas 3 dan lapisan bahan filter 4 ditempatkan di dalam rumah.Di luar filter ada pipa untuk memasok dan mengeluarkan air dan udara tekan.

Perangkat distribusi bawah 2 dirancang untuk memastikan pengumpulan air murni yang seragam dan distribusi yang seragam dari air yang melonggarkan dan udara tekan di atas area penampang filter.

Perangkat distribusi atas 3 dirancang untuk memasok filter dan mendistribusikan air yang diolah secara merata di atas area penampang, serta untuk menghilangkan air cucian dari filter.

Switchgear terdiri dari manifold vertikal dan pipa distribusi berlubang yang diatur secara radial.

Bingkai; 2 - sakelar bawah; 3 - sakelar atas; 4 - lapisan bahan filter granular

Beras. 9. Skema filter granular tekanan vertikal

Persiapan filter curah untuk operasi terdiri dari mencuci lapisan beban penyaringan dari kontaminan yang tertahan. Untuk pembilasan yang baik, butiran bahan filter harus berada dalam suspensi. Dalam hal ini, perlu untuk menciptakan kondisi seperti itu di mana butiran bahan penyaringan bertabrakan satu sama lain dan akan ada pengikisan total kontaminan yang menempel dari permukaannya.

Bahan filter dicuci dengan aliran air ke atas, yang diumpankan ke filter melalui perangkat distribusi yang lebih rendah 2. Kondisi yang diperlukan untuk mencuci adalah perluasan volume lapisan bahan filter sebesar 40–50%, yang memungkinkan butiran bahan filter untuk bergerak bebas di aliran air.

Partikel kontaminan yang terbang dari permukaan butiran filter, bersama dengan aliran air yang naik, dikeluarkan dari filter melalui perangkat distribusi atas3.

Perluasan lapisan filter yang diperlukan dicapai pada laju aliran air yang sesuai, yang dicirikan oleh intensitas pencucian.

Kualitas pencucian dikontrol dengan menganalisis sampel air yang keluar dari filter untuk mengetahui kekeruhannya.

Untuk meningkatkan kualitas pencucian, udara bertekanan disuplai ke filter melalui perangkat distribusi yang lebih rendah. Lapisan filter diperlakukan dengan udara terkompresi selama 3-5 menit sebelum air cucian dimasukkan ke dalam filter.

Pada akhir pencucian, filtrat keruh dibuang ke saluran pembuangan atau ke tangki penggunaan kembali air cucian.

Selama pengoperasian filter, air disuplai melalui distributor atas 2 ke lapisan bahan filter granular 4, melewatinya dan dikumpulkan dan dibuang dari filter ke kolektor umum menggunakan distributor bawah 3.

Ketika transparansi filtrat menurun, serta ketika penurunan tekanan maksimum yang diizinkan di seluruh lapisan bahan filter tercapai, filter dimatikan untuk pencucian.

Dengan kapasitas pabrik hingga 70 m 3/h setidaknya tiga filter dipasang, lebih dari 70 m 3/h - setidaknya empat filter.

Kira-kira dibutuhkan total area filtrasi F, m 2, dalam operasi normal didefinisikan sebagai berikut:

di mana Q- kinerja instalasi filtrasi untuk air jernih, m3/jam;

v- laju filtrasi yang diizinkan, dalam operasi normal v= 5 m/jam;

? - koefisien memperhitungkan konsumsi air untuk kebutuhan sendiri, diambil ? = 1,1.

Area filtrasi f, m2, setiap filter ditentukan dari persamaan:

di mana sebuah- jumlah filter, jumlah minimum filter sebuah = 2.

Diameter filter ditentukan D, m

volume air V, m3, untuk satu kali pembersihan filter klarifikasi sama dengan

di mana saya dan t- masing-masing, intensitas (l / (s?m2) dan durasi (min) melonggarkan pencucian filter, tergantung pada jenis pencucian yang diadopsi (air atau udara)

Rata-rata konsumsi air per jam untuk kebutuhan sendiri q, m3/jam, sama dengan

di mana n- jumlah pencucian filter klarifikasi per hari, kami menerima n = 2.

Untuk filter standar yang dipilih, kecepatan penyaringan ditentukan

Jika laju filtrasi melebihi yang diizinkan ( v= 5 m/jam), perlu menambah diameter atau jumlah filter yang dipasang.

Kesimpulan

Penilaian dan perkiraan keadaan kimia atmosfer permukaan, yang terkait dengan proses alami pencemarannya, berbeda secara signifikan dari penilaian dan perkiraan kualitas lingkungan alam ini, karena proses antropogenik. Aktivitas vulkanik dan fluida Bumi, fenomena alam lainnya tidak dapat dikendalikan. Kita hanya dapat berbicara tentang meminimalkan konsekuensi dari dampak negatif, yang hanya mungkin terjadi dalam kasus pemahaman mendalam tentang fitur-fitur fungsi sistem alam dari tingkat hierarki yang berbeda, dan, di atas segalanya, Bumi sebagai planet. Penting untuk mempertimbangkan interaksi banyak faktor yang berubah dalam ruang dan waktu.Faktor utama tidak hanya mencakup aktivitas internal Bumi, tetapi juga hubungannya dengan Matahari dan ruang. Oleh karena itu, berpikir dalam "gambaran sederhana" ketika menilai dan memprediksi keadaan atmosfer permukaan tidak dapat diterima dan berbahaya.

Proses antropogenik polusi udara dalam banyak kasus dapat dikelola.

Praktik lingkungan di Rusia dan luar negeri telah menunjukkan bahwa kegagalannya terkait dengan pertimbangan dampak negatif yang tidak lengkap, ketidakmampuan untuk memilih dan menilai faktor dan konsekuensi utama, efisiensi rendah dalam menggunakan hasil studi lingkungan teoretis dalam pengambilan keputusan, pengembangan yang tidak memadai. metode untuk mengukur konsekuensi pencemaran atmosfer permukaan dan lingkungan alam pendukung kehidupan lainnya.

Semua negara maju memiliki undang-undang tentang perlindungan udara atmosfer. Mereka secara berkala direvisi untuk mempertimbangkan persyaratan kualitas udara baru dan data baru tentang toksisitas dan perilaku polutan di cekungan udara. Di Amerika Serikat, versi keempat Clean Air Act sekarang sedang dibahas. Pertarungan terjadi antara pemerhati lingkungan dan perusahaan yang tidak memiliki kepentingan ekonomi dalam meningkatkan kualitas udara. Pemerintah Federasi Rusia telah mengembangkan rancangan undang-undang tentang perlindungan udara atmosfer, yang saat ini sedang dibahas. Meningkatkan kualitas udara di Rusia sangat penting secara sosial dan ekonomi.

Ini karena banyak alasan, dan, di atas segalanya, keadaan cekungan udara kota-kota besar, kota-kota besar dan pusat-pusat industri yang tidak menguntungkan, di mana sebagian besar penduduk yang terampil dan berbadan sehat tinggal.

Sangat mudah untuk merumuskan formula kualitas hidup dalam krisis ekologi yang berkepanjangan: udara yang bersih secara higienis, air bersih, produk pertanian berkualitas tinggi, penyediaan rekreasi untuk kebutuhan penduduk. Lebih sulit untuk mewujudkan kualitas hidup ini dengan adanya krisis ekonomi dan sumber daya keuangan yang terbatas. Dalam perumusan pertanyaan seperti itu, diperlukan penelitian dan langkah-langkah praktis, yang menjadi dasar "penghijauan" produksi sosial.

Strategi lingkungan, pertama-tama, menyiratkan kebijakan teknologi dan teknis yang berwawasan lingkungan. Kebijakan ini dapat dirumuskan secara singkat: untuk menghasilkan lebih banyak dengan lebih sedikit, yaitu. menghemat sumber daya, menggunakannya dengan efek terbesar, meningkatkan dan mengubah teknologi dengan cepat, memperkenalkan dan memperluas daur ulang. Dengan kata lain, strategi tindakan pencegahan lingkungan harus disediakan, yang terdiri dari pengenalan teknologi paling maju dalam restrukturisasi ekonomi, menyediakan energi dan penghematan sumber daya, membuka peluang untuk meningkatkan dan mengubah teknologi dengan cepat, memperkenalkan daur ulang dan meminimalkan limbah. Pada saat yang sama, konsentrasi upaya harus ditujukan untuk mengembangkan produksi barang-barang konsumsi dan meningkatkan pangsa konsumsi. Secara keseluruhan, ekonomi Rusia harus mengurangi sebanyak mungkin energi dan intensitas sumber daya dari produk nasional bruto dan konsumsi energi dan sumber daya per kapita. Sistem pasar itu sendiri dan persaingan harus memfasilitasi penerapan strategi ini.

Perlindungan alam adalah tugas abad kita, masalah yang telah menjadi masalah sosial. Berkali-kali kita mendengar tentang bahaya yang mengancam lingkungan, tetapi masih banyak dari kita yang menganggapnya sebagai produk peradaban yang tidak menyenangkan, tetapi tak terhindarkan dan percaya bahwa kita masih punya waktu untuk mengatasi semua kesulitan yang muncul. Namun, dampak manusia terhadap lingkungan telah mengambil proporsi yang mengkhawatirkan. Untuk memperbaiki situasi secara mendasar, tindakan yang bertujuan dan bijaksana akan diperlukan. Kebijakan yang bertanggung jawab dan efisien terhadap lingkungan hanya akan mungkin jika kita mengumpulkan data yang dapat diandalkan tentang keadaan lingkungan saat ini, pengetahuan yang kuat tentang interaksi faktor lingkungan yang penting, jika kita mengembangkan metode baru untuk mengurangi dan mencegah kerusakan yang disebabkan oleh Alam oleh Pria.

Daftar literatur yang digunakan

1. Butorina M.V., Vorobyov P.V., Dmitrieva A.P. dan ekologi Rekayasa dan manajemen lingkungan lainnya. - M.: Logos, 2008.

Garin V.M., Klenova I.A., Kolesnikov V.I. Ekologi untuk universitas teknis. - Rostov n / a: Phoenix, 2009.384 hal.

Eremichev I.A. Dasar hukum lingkungan. tutorial. - M.: Pusat Sastra Hukum "Perisai", 2009.

Ekologi Rekayasa: Buku Ajar / Ed. prof.V.T. Medvedev. - M.: Gardariki, 2008.

Ekologi teknik dan manajemen lingkungan: Buku teks / Diedit oleh N.I. Ivanova, I.M. Fadina. - M.: Logos, 2009.

Lukanin V.N., Trofimenko Yu.V. Ekologi industri dan transportasi. Moskow: Sekolah Tinggi, 2009.

Perlindungan lingkungan. / Diedit oleh G.V. Duganov. - Kyiv: "Sekolah Vyscha, 2009.

Rodzevich N.N., Pashkang K.V. Perlindungan dan transformasi alam. - M.: Pendidikan, 2009.

Stepanovskikh A.S. Perlindungan lingkungan. - M.: UNITI-DANA, 2000,559 hal.

Ekologi Kota: Buku Ajar. / Ed. F.V. Stromberg. - K.: Libra, 2008.

Tambahkan harga Anda ke database

Komentar

Sumber polusi

Kontributor utama polusi udara dalam ruangan adalah debu. Ini terdiri dari serat tekstil mikroskopis, spora jamur dan jamur, partikel kulit, bakteri, serbuk sari tanaman, jelaga jalanan, tungau kecil dan produk limbahnya. Separuhnya terdiri dari alergen terkuat yang dapat menyebabkan rinitis alergi, radang mata, batuk, iritasi kulit, dan bahkan asma.

Selain debu, polusi udara terjadi melalui asap dapur, yang terdiri dari tetesan kecil lemak dan menciptakan bau spesifik yang tidak menyenangkan di apartemen.

• Merokok, atau lebih tepatnya, asap tembakau, yang mungkin tidak hilang selama beberapa minggu, merupakan faktor penting lainnya dalam toksisitas udara.
• Kualitas udara di rumah Anda juga tergantung pada area tempat Anda tinggal. Sumber polusinya sering kali adalah bahan finishing, yang dengannya apartemen diperbaiki, serta zat yang dipancarkan dari dinding rumah dan furnitur berkualitas rendah, bahan bangunan dari chipboard.
• Uap merkuri juga merupakan fenomena umum yang dapat diamati di apartemen. Biasanya penyebabnya adalah termometer yang rusak.
• Tindakan racun pada tubuh terjadi secara bertahap. Keracunan terjadi sebagai akibat dari paparan konstan mereka. Racun masuk ke tubuh kita melalui mulut, tetapi kebanyakan dengan udara yang dihirup.

Daftar racun dan zat berbahaya di udara dapat dilanjutkan untuk waktu yang lama. Tetapi poin utama harus jelas bagi semua orang: udara di apartemen perlu dibersihkan secara konstan. Bagaimana itu dilakukan? Kami akan membicarakan ini lebih lanjut.

Pemurnian emisi gas dari debu atau kabut dalam praktiknya dilakukan di perangkat dengan berbagai desain, yang dapat dibagi menjadi empat kelompok utama:

1. pengumpul debu mekanis (ruang pengendapan debu atau ruang pengendapan debu, pengumpul debu dan semprotan inersia, siklon dan multisiklon). Peralatan dari kelompok ini biasanya digunakan untuk pemurnian awal gas;
2. pengumpul debu basah (penggosok berongga, berkemas atau menggelegak, peralatan busa, tabung Venturi, dll.). Perangkat ini lebih efisien daripada pengumpul debu kering;
3. filter (berserat, seluler, dengan lapisan massal bahan granular, oli, dll.). Filter tas yang paling umum;
4. presipitator elektrostatik - perangkat untuk pembersihan gas halus - partikel perangkap dengan ukuran 0,01 mikron. Efisiensi presipitator elektrostatik dapat mencapai 99,9%.

Biasanya, tingkat pemurnian yang diperlukan hanya dapat dicapai dengan instalasi gabungan, yang mencakup beberapa perangkat dengan jenis yang sama atau berbeda.

Metode pembersihan

Salah satu masalah yang mendesak saat ini adalah pemurnian udara dari berbagai macam polutan. Hanya dari sifat fisik dan kimianya, perlu untuk melanjutkan ketika memilih satu atau lain metode pembersihan. Pertimbangkan metode modern utama untuk menghilangkan polutan dari udara.

pembersihan mekanis

Inti dari metode ini terletak pada filtrasi mekanis partikel selama perjalanan udara melalui bahan khusus, yang pori-porinya mampu melewatkan aliran udara, tetapi pada saat yang sama mempertahankan polutan. Kecepatan dan efisiensi filtrasi tergantung pada ukuran pori dan sel bahan filter. Semakin besar ukurannya, semakin cepat proses pembersihannya, tetapi efisiensinya juga lebih rendah. Oleh karena itu, sebelum memilih metode pembersihan ini, perlu dipelajari dispersi polutan di lingkungan yang akan diterapkan. Ini akan memungkinkan pembersihan dalam tingkat efisiensi yang diperlukan dan dalam jangka waktu minimum.

metode penyerapan

Penyerapan adalah proses melarutkan komponen gas dalam pelarut cair. Sistem penyerapan dibagi menjadi berair dan tidak berair. Dalam kasus kedua, biasanya digunakan cairan organik yang mudah menguap. Cairan digunakan untuk penyerapan hanya sekali, atau diregenerasi, melepaskan kontaminan dalam bentuk murni. Skema dengan penggunaan tunggal penyerap digunakan dalam kasus di mana penyerapan mengarah langsung ke penerimaan produk jadi atau perantara.

Contohnya meliputi:

• produksi asam mineral (penyerapan SO3 dalam produksi asam sulfat, penyerapan nitrogen oksida dalam produksi asam nitrat);
• memperoleh garam (penyerapan nitrogen oksida oleh larutan basa untuk mendapatkan cairan nitrit-nitrat, penyerapan dengan larutan kapur atau batu kapur untuk mendapatkan kalsium sulfat);
• zat lain (penyerapan NH3 oleh air untuk memperoleh air amonia, dll).

Skema dengan penggunaan berulang penyerap (proses siklik) lebih luas. Mereka digunakan untuk menangkap hidrokarbon, pemurnian gas buang dari pembangkit listrik termal dari SO2, pemurnian gas ventilasi dari hidrogen sulfida dengan metode soda besi dengan produksi unsur belerang, pemurnian gas monoetanolamina dari CO2 di industri nitrogen.

Tergantung pada metode pembuatan permukaan kontak fase, ada peralatan penyerapan permukaan, gelembung dan penyemprotan.

• Pada kelompok perangkat pertama, permukaan kontak antara fase adalah cermin cair atau permukaan film cairan cairan. Ini juga termasuk penyerap pengepakan, di mana cairan mengalir ke bawah di atas permukaan pengepakan yang dimuat ke dalamnya dari badan berbagai bentuk.
• Pada kelompok kedua penyerap, permukaan kontak meningkat karena distribusi aliran gas ke dalam cairan dalam bentuk gelembung dan jet. Sparging dilakukan dengan melewatkan gas melalui peralatan berisi cairan atau peralatan tipe kolom dengan pelat berbagai bentuk.
• Pada kelompok ketiga, permukaan kontak dibuat dengan menyemprotkan cairan ke dalam massa gas. Permukaan kontak dan efisiensi proses secara keseluruhan ditentukan oleh dispersi cairan yang disemprotkan.

Peredam cakram yang dikemas (permukaan) dan menggelegak paling banyak digunakan. Untuk penggunaan media penyerapan air yang efektif, komponen yang akan dihilangkan harus sangat larut dalam media penyerapan dan sering berinteraksi secara kimia dengan air, seperti, misalnya, dalam pemurnian gas dari HCl, HF, NH3, NO2. Untuk penyerapan gas dengan kelarutan lebih rendah (SO2, Cl2, H2S), digunakan larutan basa berdasarkan NaOH atau Ca(OH)2. Aditif reagen kimia dalam banyak kasus meningkatkan efisiensi penyerapan karena terjadinya reaksi kimia dalam film. Untuk memurnikan gas dari hidrokarbon, metode ini lebih jarang digunakan dalam praktiknya, terutama karena tingginya biaya penyerap. Kerugian umum dari metode penyerapan adalah pembentukan limbah cair dan bulkiness instrumentasi.

Metode pembersihan listrik

Metode ini berlaku untuk partikel halus. Dalam filter listrik, medan listrik dibuat, ketika melewati partikel yang diisi dan disimpan pada elektroda. Keuntungan utama dari metode ini adalah efisiensinya yang tinggi, kesederhanaan desain, kemudahan pengoperasian - tidak perlu penggantian elemen pembersih secara berkala.

metode adsorpsi

Berdasarkan pemurnian kimia dari polutan gas. Udara bersentuhan dengan permukaan karbon aktif, di mana polutan diendapkan di atasnya. Metode ini terutama berlaku untuk menghilangkan bau tak sedap dan zat berbahaya. Kelemahannya adalah perlunya penggantian elemen filter secara sistematis.

Metode utama berikut untuk menerapkan proses pemurnian adsorpsi dapat dibedakan:

• Setelah adsorpsi, desorpsi dilakukan dan komponen yang terperangkap dipulihkan untuk digunakan kembali. Dengan cara ini, berbagai pelarut, karbon disulfida dalam produksi serat buatan dan sejumlah pengotor lainnya ditangkap.
• Setelah adsorpsi, kotoran tidak dibuang, tetapi mengalami afterburning termal atau katalitik. Metode ini digunakan untuk pemurnian gas buang dari perusahaan kimia-farmasi dan cat-dan-pernis, industri makanan dan sejumlah industri lainnya. Jenis perlakuan adsorpsi ini secara ekonomi dibenarkan pada konsentrasi polutan yang rendah dan (atau) polutan multikomponen.
• Setelah dibersihkan, adsorben tidak diregenerasi, tetapi dikenakan, misalnya, penguburan atau pembakaran bersama dengan polutan yang diserap secara kimia. Metode ini cocok bila menggunakan adsorben murah.

Pembersihan fotokatalitik

Ini adalah salah satu metode pembersihan yang paling menjanjikan dan efektif saat ini. Keuntungan utamanya adalah penguraian zat berbahaya dan berbahaya menjadi air, karbon dioksida, dan oksigen yang tidak berbahaya. Interaksi katalis dan lampu ultraviolet menyebabkan interaksi pada tingkat molekuler kontaminan dan permukaan katalis. Filter fotokatalitik sama sekali tidak berbahaya dan tidak memerlukan penggantian elemen pembersih, yang membuat penggunaannya aman dan sangat menguntungkan.

Afterburning termal

Afterburning adalah metode menetralkan gas dengan oksidasi termal berbagai zat berbahaya, terutama organik, menjadi praktis tidak berbahaya atau kurang berbahaya, terutama CO2 dan H2O. Suhu pasca-pembakaran tipikal untuk sebagian besar senyawa berada dalam kisaran 750-1200 °C. Penggunaan metode afterburning termal memungkinkan untuk mencapai pemurnian gas 99%.

Saat mempertimbangkan kemungkinan dan kelayakan netralisasi termal, perlu untuk mempertimbangkan sifat produk pembakaran yang dihasilkan. Produk pembakaran gas yang mengandung senyawa belerang, halogen, dan fosfor dapat melebihi emisi gas awal dalam hal toksisitas. Dalam hal ini, pembersihan tambahan diperlukan. Afterburning termal sangat efektif dalam menetralkan gas yang mengandung zat beracun dalam bentuk inklusi padat yang berasal dari organik (jelaga, partikel karbon, debu kayu, dll.).

Faktor terpenting yang menentukan kelayakan netralisasi termal adalah biaya energi (bahan bakar) untuk menyediakan suhu tinggi di zona reaksi, nilai kalor dari pengotor yang dinetralkan, dan kemungkinan pemanasan awal gas untuk dimurnikan. Meningkatkan konsentrasi kotoran afterburned menyebabkan pengurangan yang signifikan dalam konsumsi bahan bakar. Dalam beberapa kasus, proses dapat dilanjutkan dalam mode autotermal, yaitu, mode operasi dipertahankan hanya karena panas reaksi oksidasi dalam dari pengotor berbahaya dan pemanasan awal campuran awal dengan gas buang yang dinetralkan.

Kesulitan mendasar dalam menggunakan afterburning termal adalah pembentukan polutan sekunder, seperti nitrogen oksida, klorin, SO2, dll.

Metode termal banyak digunakan untuk memurnikan gas buang dari senyawa beracun yang mudah terbakar. Pabrik pasca-pembakaran yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir dicirikan oleh kekompakannya dan konsumsi energi yang rendah. Penggunaan metode termal efektif untuk afterburning debu multikomponen dan gas buang berdebu.

metode pembilasan

Ini dilakukan dengan menyiram aliran gas (udara) dengan cairan (air). Prinsip operasi: cairan (air) yang dimasukkan ke dalam gas (udara) aliran bergerak dengan kecepatan tinggi, pecah menjadi tetesan kecil, suspensi terdispersi halus) menyelubungi partikel suspensi (fraksi cair dan penggabungan suspensi), sebagai hasilnya, suspensi kasar dijamin ditangkap oleh pengumpul debu pembilasan. Desain: Secara struktural, pengumpul debu cuci diwakili oleh scrubber, pengumpul debu basah, pengumpul debu berkecepatan tinggi, di mana cairan bergerak dengan kecepatan tinggi, dan pengumpul debu busa, di mana gas dalam bentuk gelembung kecil melewati lapisan cairan. (air).

Metode kimia plasma

Metode plasma-kimia didasarkan pada melewatkan campuran udara dengan kotoran berbahaya melalui pelepasan tegangan tinggi. Sebagai aturan, ozonizer berdasarkan pelepasan penghalang, korona atau geser, atau pelepasan frekuensi tinggi berdenyut pada presipitator elektrostatik digunakan. Udara dengan kotoran melewati plasma suhu rendah dibombardir oleh elektron dan ion. Akibatnya, oksigen atom, ozon, gugus hidroksil, molekul tereksitasi, dan atom terbentuk dalam medium gas, yang berpartisipasi dalam reaksi kimia plasma dengan pengotor berbahaya. Arah utama penerapan metode ini adalah untuk menghilangkan SO2, NOx dan senyawa organik. Penggunaan amoniak, saat menetralkan SO2 dan NOx, memberikan pupuk bubuk (NH4)2SO4 dan NH4NH3 di outlet setelah reaktor, yang disaring.

Kerugian dari metode ini adalah:

• dekomposisi zat berbahaya yang tidak cukup lengkap menjadi air dan karbon dioksida, dalam kasus oksidasi komponen organik, pada energi pelepasan yang dapat diterima
• adanya sisa ozon, yang harus didekomposisi secara termal atau katalitik
• ketergantungan yang signifikan pada konsentrasi debu saat menggunakan generator ozon dengan penggunaan pelepasan penghalang.

Metode gravitasi

Berdasarkan pengendapan gravitasi kelembaban dan (atau) partikel tersuspensi. Prinsip operasi: aliran gas (udara) memasuki ruang pengendapan (kapasitas) yang meluas dari pengumpul debu gravitasi, di mana laju aliran melambat dan, di bawah pengaruh gravitasi, tetesan air dan (atau) partikel tersuspensi diendapkan.

Desain: Secara struktural, ruang sedimentasi pengumpul debu gravitasi dapat berupa aliran langsung, labirin, dan tipe rak. Efisiensi: metode gravitasi pembersihan gas memungkinkan Anda untuk menangkap suspensi besar.

Metode katalitik plasma

Ini adalah metode pemurnian yang cukup baru yang menggunakan dua metode terkenal - kimia plasma dan katalitik. Instalasi berdasarkan metode ini terdiri dari dua tahap. Yang pertama adalah reaktor plasma-kimia (ozonator), yang kedua adalah reaktor katalitik. Polutan gas, yang melewati zona pelepasan tegangan tinggi dalam sel pelepasan gas dan berinteraksi dengan produk elektrosintesis, dihancurkan dan diubah menjadi senyawa yang tidak berbahaya, hingga CO2 dan H2O. Kedalaman konversi (pemurnian) tergantung pada nilai energi spesifik yang dilepaskan di zona reaksi. Setelah reaktor plasma-kimia, udara dikenakan pemurnian akhir halus dalam reaktor katalitik. Ozon yang disintesis dalam pelepasan gas reaktor plasma-kimia memasuki katalis, di mana ia segera terurai menjadi oksigen atom dan molekul aktif. Sisa-sisa polutan (radikal aktif, atom dan molekul yang tereksitasi), tidak dihancurkan dalam reaktor plasma-kimia, dihancurkan pada katalis karena oksidasi dalam dengan oksigen.

Keuntungan dari metode ini adalah penggunaan reaksi katalitik pada suhu yang lebih rendah (40-100 °C) dibandingkan dengan metode katalitik termal, yang mengarah pada peningkatan masa pakai katalis, serta biaya energi yang lebih rendah (pada konsentrasi zat berbahaya hingga 0,5 g/m³ .).

Kerugian dari metode ini adalah:

• ketergantungan tinggi pada konsentrasi debu, perlunya pra-perawatan hingga konsentrasi 3-5 mg/m³,
• pada konsentrasi zat berbahaya yang tinggi (lebih dari 1 g/m³), biaya peralatan dan biaya pengoperasian melebihi biaya terkait dibandingkan dengan metode katalitik termal

metode sentrifugal

Ini didasarkan pada pengendapan inersia kelembaban dan (atau) partikel tersuspensi karena penciptaan gaya sentrifugal di bidang pergerakan aliran gas dan suspensi. Metode sentrifugal pemurnian gas mengacu pada metode inersia pemurnian gas (udara). Prinsip operasi: aliran gas (udara) diarahkan ke pengumpul debu sentrifugal di mana, dengan mengubah arah pergerakan gas (udara) dengan uap air dan partikel tersuspensi, biasanya dalam bentuk spiral, gas dibersihkan. Massa jenis suspensi beberapa kali lebih besar dari massa jenis gas (udara) dan terus bergerak dengan inersia dalam arah yang sama dan terpisah dari gas (udara). Karena pergerakan gas dalam spiral, gaya sentrifugal dibuat, yang berkali-kali lebih besar daripada gaya gravitasi. Desain: Secara struktural, pengumpul debu sentrifugal diwakili oleh siklon. Efisiensi: debu yang relatif halus diendapkan, dengan ukuran partikel 10 - 20 mikron.

Jangan lupa tentang metode dasar membersihkan udara dari debu, seperti pembersihan basah, ventilasi teratur, menjaga tingkat kelembaban dan suhu yang optimal. Pada saat yang sama, secara berkala singkirkan akumulasi di ruangan sejumlah besar sampah dan barang-barang yang tidak perlu yang merupakan "pengumpul debu" dan tidak membawa fungsi yang berguna.

Semua metode pembersihan dibagi menjadi regeneratif dan destruktif. Yang pertama memungkinkan komponen emisi dikembalikan ke produksi, yang terakhir mengubah komponen ini menjadi komponen yang kurang berbahaya.

Metode pembersihan emisi gas dapat dibagi menjadi: jenis komponen yang sedang diproses(pembersihan dari aerosol - dari debu dan kabut, pembersihan dari gas asam dan netral, dan sebagainya).

· Metode pembersihan listrik.

Dengan metode pembersihan ini, aliran gas dikirim ke presipitator elektrostatik, di mana ia melewati ruang antara dua elektroda - korona dan presipitasi. Partikel debu dibebankan, pindah ke elektroda pengumpul, dan dibuang di atasnya. Metode ini dapat digunakan untuk memurnikan debu dengan resistivitas 100 hingga 100 juta ohm*m. Debu dengan resistivitas lebih rendah segera dibuang dan terbang menjauh, sementara debu dengan resistivitas lebih tinggi membentuk lapisan isolasi padat pada elektroda pengumpul, yang secara tajam mengurangi tingkat pemurnian. Metode pembersihan listrik tidak hanya dapat menghilangkan debu, tetapi juga kabut. Pembersihan electrostatic precipitator dilakukan dengan cara mencuci debu dengan air, getaran, atau menggunakan mekanisme hammer-impact.

· Berbagai metode basah.

Penggunaan peralatan busa, scrubber.

Metode berikut digunakan untuk pemurnian gas:

· adsorpsi.

Artinya, penyerapan komponen gas (dalam kasus kami) oleh zat padat. Karbon aktif berbagai grade, zeolit, silika gel dan zat lainnya digunakan sebagai adsorben (penyerap). Adsorpsi adalah metode andal yang memungkinkan pencapaian tingkat pemurnian yang tinggi; selain itu, ini adalah metode regeneratif, yaitu komponen berharga yang ditangkap dapat dikembalikan ke produksi. Adsorpsi periodik dan kontinu diterapkan. Dalam kasus pertama, setelah mencapai kapasitas adsorpsi penuh dari adsorben, aliran gas dikirim ke penyerap lain, dan penyerap dibuat ulang - untuk ini, pengupasan dengan uap hidup atau gas panas digunakan. Kemudian komponen berharga dapat diperoleh dari kondensat (jika uap hidup digunakan untuk regenerasi); untuk tujuan ini, rektifikasi, ekstraksi atau pengendapan digunakan (yang terakhir dimungkinkan dalam kasus ketidaklarutan air dan komponen berharga). Dengan adsorpsi terus menerus, lapisan adsorben terus bergerak: sebagian bekerja untuk penyerapan, dan sebagian diregenerasi. Ini, tentu saja, berkontribusi pada gesekan adsorben. Dalam hal biaya yang cukup dari komponen yang diregenerasi, penggunaan adsorpsi dapat bermanfaat. Misalnya, baru-baru ini (pada musim semi 2001), perhitungan bagian pemulihan xilena untuk salah satu pabrik kabel menunjukkan bahwa periode pengembalian akan kurang dari satu tahun. Pada saat yang sama, 600 ton xilena, yang setiap tahun jatuh ke atmosfer, akan dikembalikan ke produksi.

· Penyerapan.

Artinya, penyerapan gas oleh cairan. Metode ini didasarkan pada proses pelarutan komponen gas dalam cairan (adsorpsi fisik), atau pada pelarutan bersama dengan reaksi kimia - adsorpsi kimia (misalnya, penyerapan gas asam oleh larutan dengan reaksi basa). Metode ini juga bersifat regeneratif; komponen berharga dapat diisolasi dari larutan yang dihasilkan (bila adsorpsi kimia digunakan, hal ini tidak selalu memungkinkan). Bagaimanapun, air dimurnikan dan setidaknya sebagian dikembalikan ke sistem pasokan air yang bersirkulasi.

· metode termal.

Mereka destruktif. Dengan nilai kalor yang cukup dari gas buang, dapat dibakar secara langsung (setiap orang telah melihat suar di mana gas terkait terbakar), oksidasi katalitik dapat digunakan, atau (jika nilai kalor gas rendah) dapat digunakan sebagai ledakan gas dalam tungku. Komponen yang dihasilkan dari dekomposisi termal harus kurang berbahaya bagi lingkungan daripada komponen aslinya (misalnya, senyawa organik dapat dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air - jika tidak ada unsur lain selain oksigen, karbon, dan hidrogen). Metode ini mencapai tingkat pemurnian yang tinggi, tetapi bisa mahal, terutama jika bahan bakar tambahan digunakan.

· Berbagai metode pembersihan kimia.

Biasanya terkait dengan penggunaan katalis. Seperti, misalnya, adalah reduksi katalitik nitrogen oksida dari gas buang kendaraan (secara umum, mekanisme reaksi ini dijelaskan oleh skema:

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

dimana platina, paladium, rutenium atau zat lain digunakan sebagai katalis kt). Metode mungkin memerlukan penggunaan reagen dan katalis mahal.

· Pembersihan biologis.

Kultur mikroorganisme yang dipilih secara khusus digunakan untuk menguraikan polutan. Metode ini ditandai dengan biaya rendah (beberapa reagen digunakan dan murah, yang utama adalah mikroorganisme hidup dan berkembang biak sendiri, menggunakan polusi sebagai makanan), tingkat pemurnian yang cukup tinggi, tetapi di negara kita, tidak seperti Barat , sayangnya, belum mendapat distribusi luas. .

· Ion udara - partikel cair atau padat kecil, bermuatan positif atau negatif. Efek negatif (ion udara ringan) sangat menguntungkan. Mereka tepat disebut vitamin udara.

Mekanisme kerja ion udara negatif pada partikel yang tersuspensi di udara adalah sebagai berikut. Ion udara negatif mengisi (atau mengisi ulang) debu dan mikroflora di udara hingga potensi tertentu, sebanding dengan radiusnya. Partikel debu atau mikroorganisme bermuatan mulai bergerak di sepanjang garis medan listrik menuju kutub yang berlawanan (positif), yaitu. ke tanah, ke dinding dan langit-langit. Jika kita menyatakan panjangnya gaya gravitasi dan gaya listrik yang bekerja pada debu halus, maka orang dapat dengan mudah melihat bahwa gaya listrik melebihi gaya gravitasi ribuan kali. Ini memungkinkan, sesuka hati, untuk secara ketat mengarahkan pergerakan awan debu halus dan dengan demikian memurnikan udara di tempat tertentu. Dengan tidak adanya medan listrik dan pergerakan difus ion udara negatif antara setiap ion udara yang bergerak dan tanah (lantai) bermuatan positif, timbul garis-garis gaya di mana ion udara ini bergerak bersama dengan partikel debu atau bakteri. Mikroorganisme yang telah mengendap di permukaan lantai, langit-langit dan dinding dapat dihilangkan secara berkala.

Bioremediasi atmosfer

Bioremediasi atmosfer adalah metode kompleks untuk membersihkan atmosfer dengan bantuan mikroorganisme.

Sianobakteri:

Peneliti dari School of Engineering and Applied Sciences. Henry Samueli di University of California di Los Angeles telah dimodifikasi secara genetik cyanobacteria(alga biru-hijau), yang kini mampu menyerap CO2 dan menghasilkan bahan bakar isobutana cair, yang berpotensi besar sebagai alternatif pengganti bensin. Reaksi berlangsung di bawah aksi energi matahari melalui fotosintesis. Metode baru ini memiliki dua keuntungan. Pertama, volume gas rumah kaca berkurang karena pemanfaatan CO2. Kedua, bahan bakar cair yang dihasilkan dapat digunakan dalam infrastruktur energi saat ini, termasuk di sebagian besar mobil. Menggunakan cyanobacteria Synechoccus elongatus, para peneliti secara genetik meningkatkan jumlah enzim penangkap karbon dioksida. Kemudian, gen dari mikroorganisme lain diperkenalkan yang memungkinkan mereka untuk menyerap CO2 dan sinar matahari. Akibatnya, bakteri menghasilkan gas isobuteraldehida.

Biofiltrasi:

Biofiltrasi adalah teknologi yang paling menguntungkan secara ekonomi dan paling matang untuk membersihkan gas buang. Ini dapat berhasil digunakan untuk melindungi atmosfer dalam makanan, tembakau, industri penyulingan minyak, pabrik pengolahan air limbah, serta di bidang pertanian.

Institut Biokimia. AN Bakha RAS (INBI) adalah pemimpin pasar Rusia di bidang metode biologis untuk membersihkan emisi ventilasi industri dari uap senyawa organik yang mudah menguap (VOC). Ini telah mengembangkan teknologi mikrobiologi unik BIOREACTOR, yang lebih baik dibandingkan dengan metode yang ada dalam hal parameter teknis, modal dan biaya operasi. Dasar dari teknologi BIOREACTOR adalah konsorsium mikroorganisme imobilisasi alami, yang dipilih dan diadaptasi secara khusus untuk degradasi yang sangat efisien (80-99%) dari berbagai VOC, misalnya, hidrokarbon aromatik, karbonil, C1-, organoklorin dan banyak senyawa lainnya. BIOREAKTOR juga efektif menghilangkan bau tidak sedap. Metode ini didasarkan pada pemanfaatan mikrobiologis zat organik berbahaya dengan pembentukan karbon dioksida dan air oleh strain mikroorganisme tidak beracun yang dipilih secara khusus (penghancur kontaminan), diuji dan didaftarkan dengan cara yang ditentukan. Metode ini diterapkan di pabrik biofiltrasi baru yang sangat efisien yang menyediakan pemurnian emisi gas-udara yang efektif secara berkelanjutan dari berbagai kontaminan organik: fenol, xilena, toluena, formaldehida, sikloheksana, white spirit, etil asetat, bensin, butanol, dll.

Instalasi meliputi:

Bioabsorber, - peralatan bantu - pompa sirkulasi, katup,

Tangki (100l) untuk air garam, instrumentasi, penukar panas, kipas ekor.

Unit dalam kondisi kerja (dengan cairan) beratnya kira-kira. 6,0 t, memiliki dimensi 4 * 3,5 * 3 m (dalam ruangan) dan daya terpasang 4 kW.

Manfaat pembangunan. Pabrik biofiltrasi memiliki keunggulan utama sebagai berikut:

Efisiensi tinggi untuk membersihkan emisi gas-udara (dari 92 hingga 99%),

Konsumsi energi pengoperasian yang rendah hingga 0,3 kW*h/m 3 ,

Produktivitas tinggi dalam hal aliran gas yang akan dibersihkan (10-20 ribu / m 3 * jam),

Resistensi aerodinamis rendah terhadap aliran gas (100-200 Pa),

Perawatan mudah, operasi panjang, andal, dan aman.

Pengembangan ilmiah dan teknis telah dilakukan dalam versi industri.

· Produk biologi MICROZYM(TM) ODOR TRIT:

Produk biologis - penetral bau, bekerja berdasarkan prinsip netralisasi senyawa volatil. Produk biologis adalah kompleks ekstrak biologis yang berasal dari tumbuhan yang masuk ke dalam reaksi biokimia dengan berbagai senyawa volatil dari yang kimia: aseton, fenol, hingga organik: merkaptan, hidrogen sulfida, amonia, dan sebagai hasil reaksi. menghancurkan senyawa volatil dan menetralisir bau yang ditimbulkan oleh senyawa volatil tersebut. Produk biologis tidak menutupi bau dengan bantuan wewangian atau wewangian, tetapi menghancurkan bau dengan membersihkan udara secara alami dari senyawa yang mudah menguap. Hasil kerja obat Odor Treat adalah tingkat bau yang dapat diterima (intensitas 1-2 poin) tanpa bau asing (rasa, wewangian).



Ilmu yang mempelajari tentang penyebab dan jenis pencemaran udara, akibat pencemaran. Pembiasaan dengan metode pemurnian udara dan meramalkan kondisinya untuk masa depan.

2 poin kunci

Cangkang udara planet kita - atmosfer - melindungi organisme hidup dari efek berbahaya radiasi ultraviolet dari Matahari dan radiasi kosmik keras. Ini juga melindungi Bumi dari meteorit dan debu luar angkasa.

Atmosfer menjaga keseimbangan panas. Udara atmosfer merupakan sumber respirasi bagi manusia, hewan, dan sintesis bahan kimia. Ini adalah bahan untuk pendinginan berbagai instalasi industri dan transportasi, serta media di mana limbah manusia, hewan dan tumbuhan dibuang.

Diketahui bahwa seseorang dapat hidup sekitar lima minggu tanpa makanan, sekitar lima hari tanpa air, dan bahkan lima menit tanpa udara. Kebutuhan seseorang akan udara bersih berkisar antara 5 sampai 10 l/menit, atau 12...15 kg/hari.

Umat ​​manusia berada di dasar lautan udara yang luas. Bagian atmosfer yang paling banyak dipelajari terbentang dari permukaan laut hingga ketinggian 100 m. Secara umum, atmosfer dibagi menjadi beberapa bidang: troposfer, litosfer, stratosfer, mesosfer, ionosfer (termosfer), eksosfer. Batas antar bola disebut jeda. Menurut komposisi kimianya, atmosfer bumi dibagi menjadi yang lebih rendah (hingga 100 km) dan yang atas - heterosfer, yang memiliki komposisi kimia yang heterogen. Selain gas di atmosfer, berbagai aerosol hadir - seperti debu atau partikel air yang berada dalam media gas dalam keadaan tersuspensi. Mereka bisa alami dan buatan manusia.

Troposfer(gr. pasukan - pergantian + bola) - ini adalah permukaan bagian bawah atmosfer tempat sebagian besar organisme hidup, termasuk manusia. Lebih dari 80% massa seluruh atmosfer terkonsentrasi di bola ini, kekuatannya (ketinggian di atas permukaan bumi) ditentukan oleh intensitas aliran udara vertikal, yang bergantung pada suhu permukaan bumi. Dalam hal ini, di khatulistiwa mencapai ketinggian 16 ... 18 km, di garis lintang tengah - hingga 10 ... 11 km, dan di kutub - hingga 8 km. Penurunan reguler suhu udara tergantung pada ketinggian rata-rata 0,6°C untuk setiap 100 m terungkap.

Troposfer mengandung sebagian besar debu kosmik dan antropogenik, uap air, oksigen, gas inert, dan nitrogen. Hal ini praktis transparan untuk radiasi matahari gelombang pendek. Pada saat yang sama, uap air, ozon, karbon dioksida, yang ada di atmosfer, cukup kuat menyerap radiasi termal (gelombang panjang) planet ini, menghasilkan pemanasan tertentu pada troposfer. Hal ini menyebabkan pergerakan vertikal arus udara, kondensasi uap air, pembentukan awan dan presipitasi.

Di permukaan laut, komposisi udara atmosfer adalah sebagai berikut: 78% nitrogen, 21% oksigen, sebagian kecil dari gas inert, karbon dioksida, metana, hidrogen.

Stratosfir(lat. stratum - bola + bola) - terletak di atas troposfer pada ketinggian 50 ... 55 km. Lingkaran suhu batas atasnya meningkat karena adanya ozon.

Mesosfer(gr. mesos - tengah + bola) - batas atas lapisan ini ditetapkan pada ketinggian 80 km. Fitur utamanya adalah penurunan suhu yang tajam (sampai -75...-90 °C) di dekat batas atas. Apa yang disebut awan keperakan, yang terdiri dari kristal es, diamati di sini.

Ionosfer (termosfer)(gr. thermo - panas + bola) - mencapai ketinggian 800 km. Ini memiliki peningkatan suhu yang signifikan (lebih dari + 1000 ° C). Di bawah pengaruh radiasi ultraviolet dari matahari, gas-gas atmosfer berada dalam keadaan terionisasi. Hal ini terkait dengan munculnya aurora dan pancaran gas. Ionosfer memiliki sifat beberapa refleksi gelombang radio, yang menyediakan komunikasi radio jarak jauh di Bumi.

Eksosfer(gr. exo - luar, eksternal + bola) - menyebar dari ketinggian 800 km ke ketinggian 2000 ... 3000 km. Suhu di sini mencapai +2000 °С dan lebih banyak lagi. Penting adalah fakta bahwa kecepatan gas mendekati nilai kritis 11,2 km/s. Komposisinya didominasi oleh atom hidrogen dan helium, yang terbentuk di sekitar planet kita, yang disebut mahkota, yang mencapai ketinggian 20 ribu km.