Métodos de purificação do ar atmosférico da poluição industrial. Atmosfera: tipos de poluição e métodos de purificação do ar

Plano

Introdução

1. Métodos para limpar a atmosfera

2. Biorremediação atmosférica

Conclusão

Bibliografia

Introdução

O problema da purificação do ar na área da vida humana a partir de uma variedade de poluição introduzida pela indústria, de aerossóis e bactérias é um dos mais problemas reais. Os tratados sobre o assunto aparecem cada vez mais como um grito de catástrofe iminente. Esta questão assumiu particular importância após a invenção dos sistemas atômicos e bombas de hidrogênio, porque o ar atmosférico tornou-se cada vez mais saturado com fragmentos de decaimento nuclear. Esses fragmentos na forma de sólidos suspensos altamente dispersos sobem para a atmosfera durante a explosão por grande altura, então se espalham por todo o oceano atmosférico por um curto período de tempo e gradualmente caem na superfície da Terra na forma de poeira radioativa fina, ou são levados pela precipitação - chuva e neve. E eles são uma ameaça para os humanos em qualquer lugar na superfície do nosso planeta.

1. Métodos para limpar a atmosfera

Todos os métodos de limpeza são divididos em regenerativo e destrutivo . Os primeiros permitem que os componentes de emissão sejam devolvidos à produção, os segundos transformam esses componentes em componentes menos nocivos.

Os métodos de limpeza das emissões de gases podem ser divididos em o tipo de componente que está sendo processado(limpeza de aerossóis - de poeira e neblina, limpeza de gases ácidos e neutros e assim por diante).

Métodos elétricos limpeza.

Com este método de purificação, o fluxo de gás é enviado para o precipitador eletrostático, onde passa no espaço entre dois eletrodos - corona e precipitação. As partículas de poeira são carregadas, movem-se para o eletrodo coletor e são descarregadas nele. Este método pode ser usado para limpar a poeira de resistividade de 100 a 100 milhões de Ohm * m. Poeiras com menor resistividade são imediatamente descarregadas e voam, enquanto poeiras com maior resistividade formam uma densa camada isolante no eletrodo coletor, reduzindo drasticamente o grau de purificação. O método de limpeza elétrica pode remover não apenas poeira, mas também névoas. A limpeza dos precipitadores eletrostáticos é realizada lavando a poeira com água, vibração ou usando um mecanismo de impacto de martelo.

Vários métodos molhados.

Uso de aparelhos de espuma, depuradores.

Os seguintes métodos são usados para purificação de gás:

Adsorção.

Ou seja, a absorção de um componente gasoso (no nosso caso) por uma substância sólida. Carvões ativos de vários graus, zeólitos, gel de sílica e outras substâncias são usados como adsorventes (absorventes). A adsorção é um método confiável que permite alcançar altos graus de purificação; além disso, é um método regenerativo, ou seja, o componente valioso capturado pode ser devolvido à produção. Adsorção periódica e contínua aplicada. No primeiro caso, ao atingir a capacidade total de adsorção do adsorvente, o fluxo de gás é enviado para outro adsorvedor, e o adsorvente é regenerado - para isso, é utilizada a decapagem com vapor vivo ou gás quente. Então um componente valioso pode ser obtido do condensado (se vapor vivo foi usado para regeneração); para este efeito, utiliza-se a rectificação, extracção ou decantação (esta última é possível no caso de insolubilidade mútua da água e de um componente valioso). Com adsorção contínua, a camada adsorvente está em constante movimento: parte dela trabalha para absorção, parte é regenerada. Isso, é claro, contribui para o atrito do adsorvente. No caso de um custo suficiente do componente regenerado, o uso de adsorção pode ser benéfico. Por exemplo, recentemente (na primavera de 2001) um cálculo da seção de recuperação de xileno para uma das fábricas de cabos mostrou que o período de retorno seria inferior a um ano. Ao mesmo tempo, 600 toneladas de xileno, que anualmente caíam na atmosfera, serão devolvidas à produção.

Absorção.

Ou seja, a absorção de gases por um líquido. Este método é baseado no processo de dissolução de componentes de gás em um líquido ( adsorção física), ou na dissolução juntamente com reação química- adsorção química (por exemplo, a absorção de um gás ácido por uma solução com uma reação alcalina). Este método também é regenerativo; um componente valioso pode ser isolado da solução resultante (quando a adsorção química é usada, isso nem sempre é possível). Em qualquer caso, a água é purificada e pelo menos parcialmente devolvida ao sistema de abastecimento de água circulante.

métodos térmicos.

Eles são destrutivos. Com suficiente valor calórico do gás de exaustão, ele pode ser queimado diretamente (todos viram as tochas nas quais o gás associado queima), pode ser usado oxidação catalítica, ou (com um baixo poder calorífico do gás) usá-lo como gás de explosão em fornos. O resultado decomposição termal componentes devem ser menos perigosos para meio Ambiente do que o componente original (por exemplo, compostos orgânicos podem ser oxidados em dióxido de carbono e água - se não houver outros elementos além de oxigênio, carbono e hidrogênio). Este método permite alcançar alto grau limpeza, mas pode ser caro, especialmente se for usado combustível adicional.

Vários métodos de limpeza química.

Tipicamente associado ao uso de catalisadores. Tal é, por exemplo, a redução catalítica de óxidos de nitrogênio dos gases de escape dos veículos (em visão geral O mecanismo desta reação é descrito pelo esquema:

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

onde platina, paládio, rutênio ou outras substâncias são usadas como catalisador kt). Os métodos podem exigir o uso de reagentes e catalisadores caros.

Limpeza biológica.

Para a decomposição de poluentes, são utilizadas culturas de microrganismos especialmente selecionadas. O método é caracterizado por baixo custo (poucos reagentes são usados e são baratos, o principal é que os microrganismos estão vivos e se reproduzem, usando a poluição como alimento), um grau de purificação suficientemente alto, mas em nosso país, ao contrário do Ocidente , infelizmente, ainda não recebeu ampla distribuição.

íons de ar - líquido minúsculo ou assunto particular carregados positiva ou negativamente. O efeito negativo (íons leves do ar) é especialmente favorável. Eles são justamente chamados de vitaminas do ar.

O mecanismo de ação dos íons negativos do ar sobre as partículas suspensas no ar é o seguinte. Os íons negativos do ar carregam (ou recarregam) a poeira e a microflora no ar até um certo potencial, proporcionalmente ao seu raio. Partículas de poeira ou microorganismos carregados começam a se mover ao longo das linhas do campo elétrico em direção ao pólo oposto (positivamente) carregado, ou seja, no chão, nas paredes e no teto. Se expressarmos em comprimentos as forças gravitacionais e elétricas que atuam na poeira fina, podemos ver facilmente que forças elétricas exceder as forças da gravidade em mil vezes. Isso torna possível, à vontade, direcionar estritamente o movimento de uma nuvem de poeira fina e, assim, purificar o ar em Esse lugar. Na ausência de um campo elétrico e do movimento difuso de íons de ar negativos entre cada íon de ar em movimento e o solo (piso) carregado positivamente, surgem linhas de força ao longo das quais esse íon de ar se move junto com uma partícula de poeira ou uma bactéria. Microrganismos que se instalaram na superfície do piso, teto e paredes podem ser removidos periodicamente.

2. Biorremediação atmosférica

Biorremediação da atmosfera- um conjunto de métodos para limpar a atmosfera com a ajuda de microorganismos.

Cianobactéria:

Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas. Henry Samueli da Universidade da Califórnia em Los Angeles foi geneticamente modificado cianobactéria (algas verde-azuladas), que agora são capazes de absorver CO2 e produzir líquido combustível isobutano, que tem grande potencial como alternativa à gasolina. A reação ocorre sob a ação da energia solar através da fotossíntese. Novo método tem duas vantagens. Primeiro, o volume é reduzido gases de efeito estufa devido à utilização de CO2. Em segundo lugar, o combustível líquido resultante pode ser usado na infraestrutura energética atual, inclusive na maioria dos carros. Usando cianobactérias Synechoccus elongatus, os pesquisadores aumentaram geneticamente a quantidade da enzima de captura de dióxido de carbono. Em seguida, foram introduzidos genes de outros microrganismos, o que lhes permitiu absorver CO2 e luz solar. Como resultado, as bactérias produzem gás isobuteraldeído.

Biofiltração:

A biofiltração é a tecnologia economicamente mais vantajosa e mais madura para a limpeza de gases de exaustão. Pode ser usado com sucesso para proteger a atmosfera em indústrias de alimentos, tabaco, refino de petróleo, estações de limpeza Águas Residuais assim como na agricultura.

Instituto de Bioquímica. UM. Bach RAS (INBI) - o líder do mercado russo no campo de métodos biológicos para limpeza de emissões de ventilação industrial de vapores de compostos orgânicos voláteis (COV). Desenvolveu uma tecnologia microbiológica única BIOREACTOR, que compara favoravelmente com métodos existentes em termos de parâmetros técnicos, capital e custos operacionais. A base da tecnologia BIOREACTOR é um consórcio de microrganismos naturais imobilizados, especialmente selecionados e adaptados para a degradação altamente eficiente (80-99%) de vários VOCs, por exemplo, hidrocarbonetos aromáticos, carbonil, C1-, organoclorados e muitos outros compostos. O BIOREACTOR também é eficaz na remoção de odores desagradáveis. O método baseia-se na utilização microbiológica de substâncias orgânicas nocivas com a formação de dióxido de carbono e água por cepas de microorganismos não tóxicos especialmente selecionados (destruidores de poluição), testados e registrados da maneira prescrita. O método é implementado em uma nova planta de biofiltração altamente eficiente que fornece purificação contínua eficiente das emissões de gases de escape de vários contaminantes orgânicos: fenol, xileno, tolueno, formaldeído, ciclohexano, álcool branco, acetato de etila, gasolina, butanol, etc. .

A instalação inclui:

Bioabsorvente, - equipamento auxiliar - bomba de circulação, válvula,

Tanque (100l) para salmoura, instrumentação, trocador de calor, ventilador de cauda.

A unidade em condições de funcionamento (com líquido) pesa aprox. 6,0 t, tem dimensões de 4 * 3,5 * 3 m (interior) e uma potência instalada de 4 kW.

Benefícios de desenvolvimento. A planta de biofiltração tem as seguintes vantagens principais:

Alta eficiência de limpeza de emissões de gás-ar (de 92 a 99%),

Baixos custos operacionais de energia de até 0,3 kW*h/m3,

Alta produtividade em termos de fluxo de gás a ser limpo (10-20 mil/m3*h),

Baixa resistência aerodinâmica ao fluxo de gás (100-200 Pa),

Fácil manutenção, operação longa, confiável e segura.

O desenvolvimento científico e técnico foi elaborado em versão industrial.

Produtos biológicos MICROZYM(TM) ODOR TRIT:

Produto biológico - neutralizador de odores, agindo segundo o princípio de neutralização de compostos voláteis. O produto biológico é um complexo de extratos biológicos de origem vegetal que entram em reações bioquímicas com uma ampla gama de compostos voláteis desde químicos: acetona, fenóis, até orgânicos: mercaptanos, sulfeto de hidrogênio, amônia, e como resultado da reação destruir compostos voláteis e neutralizar odores causados por esses compostos voláteis. O produto biológico não mascara o cheiro com a ajuda de fragrâncias ou fragrâncias, mas destrói o cheiro limpando naturalmente o ar de compostos voláteis. O resultado da ação da droga Odor Treat é um nível aceitável de odor (intensidade de 1-2 pontos) sem odores estranhos (sabores, fragrâncias).

Conclusão

Atualmente, o problema da limpeza da atmosfera tornou-se agudo para a humanidade, devido às diversas poluições do homem, da indústria e da agricultura. Por várias décadas, os cientistas vêm inventando cada vez mais invenções e instalações de purificação, tentando encontrar maneiras mais econômicas de purificar a atmosfera. Um desses métodos é a biorremediação.

Lista de literatura usada

1. Neutralização de odores, purificação do ar de compostos voláteis, desodorização de resíduos. [ recurso eletrônico], modo de acesso: http://www.microzym.ru/odorcontrol

2. Ionização do ar industrial. [recurso eletrônico], modo de acesso: http://www.tehnoinfa.ru/ionizacija/21.html

3. As bactérias limparão a atmosfera de CO2. [recurso eletrônico], modo de acesso: http://gizmod.ru/2009/12/16/bakterii_ochistjat_atmosferu_ot_co2/

4. TECNOLOGIA PARA PROTEÇÃO DA BACIA AÉREA (ATMOSFERA) DA POLUIÇÃO. [recurso eletrônico], modo de acesso: http://zelenyshluz.narod.ru/articles/atmosfer.htm

Os métodos de limpeza da atmosfera são determinados pela natureza dos poluentes. Vários processos tecnológicos modernos estão associados à moagem de substâncias. Ao mesmo tempo, alguns dos materiais se transformam em poeira, que é prejudicial à saúde e causa danos materiais significativos devido à perda de produtos valiosos.

A poeira depositada nas cidades industriais contém principalmente 20% de óxido de ferro, 15% de óxido de silício e 5% de fuligem. A poeira industrial também inclui óxidos de vários metais e não metais, muitos dos quais são tóxicos. Estes são óxidos de manganês, chumbo, molibdênio, vanádio, antimônio, arsênico, telúrio. Poeira e aerossóis não só dificultam a respiração, mas também levam a das Alterações Climáticas, porque refletem a radiação solar e dificultam a remoção do calor da Terra.

Os princípios de operação dos coletores de pó são baseados no uso de vários mecanismos de sedimentação de partículas: sedimentação gravitacional, sedimentação por força centrífuga, sedimentação por difusão, sedimentação elétrica (ionização) e alguns outros. De acordo com o método de coleta de poeira, os dispositivos são de limpeza seca, úmida e elétrica.

O principal critério para escolher o tipo de equipamento: as propriedades físicas e químicas do pó, o grau de purificação, os parâmetros do fluxo de gás (taxa de entrada). Para gases contendo impurezas combustíveis e tóxicas, é melhor usar lavadores úmidos.

A principal direção de proteção da atmosfera da poluição é a criação de tecnologias de baixo desperdício com ciclos de produção fechados e uso integrado de matérias-primas.

limpeza - remoção (separação, aprisionamento) de impurezas de vários meios.

Os métodos de purificação existentes podem ser divididos em dois grupos: não catalíticos (absorção e adsorção) e catalíticos.

Neutralização - tratamento de impurezas a um estado inofensivo para humanos, animais, plantas e meio ambiente em geral.

Desinfecção - inativação (desativação) de microrganismos vários tipos localizados em emissões gás-ar, meios líquidos e sólidos.

Desodorização - tratamento de odorantes (substâncias com odor) contidos no ar, água ou meios sólidos para eliminar ou reduzir a intensidade dos odores.

Purificação de gases a partir de dióxido de carbono:

1. Absorção de água. O método é simples e barato, mas a eficiência de limpeza é baixa, pois a capacidade máxima de absorção de água é de 8 kg de CO2 por 100 kg de água.

2. Absorção com soluções de etanolamina: A monoetanolamina é geralmente usada como absorvente, embora a trietanolamina seja mais reativa.

3. O metanol frio é um bom absorvedor de CO2 a 35°C.

4. Limpeza com zeólitos. As moléculas de CO2 são muito pequenas: 3,1A, então para extrair CO2 de gás natural e remoção de resíduos (umidade e CO2) em sistemas modernos isolados ambientalmente (naves espaciais, submarinos, etc.) são utilizadas peneiras moleculares.

Purificação de gases de monóxido de carbono:

Pós-combustão em um catalisador de Pt/Pd.
Conversão (método de adsorção).

Purificação de gases de óxidos de nitrogênio .

NO indústria química purificação de óxidos de nitrogênio em 80% é realizada devido a transformações em um catalisador:

1. Os métodos oxidativos são baseados na reação de oxidação de óxidos de nitrogênio seguida de absorção por água:

Oxidação por ozônio em fase líquida.
Oxidação com oxigênio em alta temperatura.

2. Os métodos de recuperação baseiam-se na redução de óxidos de nitrogênio a produtos neutros na presença de catalisadores ou sob a ação de temperaturas altas na presença de agentes redutores.

3. Métodos de sorção:

Adsorção de óxidos de nitrogênio por soluções aquosas de álcalis e CaCO3.
Adsorção de óxidos de nitrogênio por sorventes sólidos (carvão, turfa, gel de sílica).

Purificação de gases de dióxido de enxofre SO2:

1. Métodos de limpeza com amônia. Eles são baseados na interação do SO2 com uma solução aquosa de sulfito de amônio.

O bissulfito resultante é facilmente decomposto por ácido.

2. Método de neutralização de SO2, fornece um alto grau de purificação de gás.

3. Métodos catalíticos. Com base nas transformações químicas de componentes tóxicos em não tóxicos na superfície dos catalisadores:

método da pirolusita - oxidação do SO2 com oxigênio na fase líquida na presença de um catalisador - pirolusita (MnO2); o método pode ser usado para produzir ácido sulfúrico.
O método catalítico do ozônio é uma variação do método da pirolusita e difere dele na medida em que a oxidação de Mn2+ a Mn3+ é realizada em uma mistura de ozônio-ar.

A eficiência da limpeza depende de muitos fatores: pressões parciais de SO2 e O2 no mistura de gás; temperatura dos gases de combustão; presença e propriedades de componentes sólidos e gasosos; o volume de gases a serem purificados; disponibilidade e disponibilidade de componentes; o grau necessário de purificação do gás.

Após a purificação, o gás entra na atmosfera e se dissipa, enquanto a poluição do ar na camada superficial não deve ultrapassar o MPC.

Limpeza industrial - trata-se da purificação do gás para posterior descarte ou retorno à produção do produto separado do gás ou transformado em estado inofensivo. Este tipo de limpeza é uma etapa necessária do processo tecnológico, enquanto os equipamentos tecnológicos são conectados entre si por fluxos de material com a tubulação adequada do aparelho. Ciclones de descarga, câmaras de decantação de poeira, filtros, adsorvedores, depuradores, etc. podem ser usados como equipamentos de coleta de poeira e gás.

Limpeza sanitária - trata-se da purificação do gás a partir do conteúdo residual de um poluente no gás, que garante o cumprimento do MPC estabelecido para este último no ar de áreas povoadas ou instalações industriais. A limpeza sanitária das emissões gás-ar é efectuada antes de os gases de escape entrarem no ar atmosférico, sendo nesta fase que é necessário prever a possibilidade de amostragem dos gases para os controlar quanto ao teor de impurezas nocivas.

A escolha de um método de purificação de gases de escape depende das condições específicas de produção e é determinada por vários fatores-chave:

O volume e a temperatura dos gases de escape;

Estado agregado e propriedades físico-químicas das impurezas;

A concentração e composição de impurezas;

A necessidade de recuperá-los ou devolvê-los ao processo tecnológico;

Custos de capital e operacionais;

situação ecológica da região.

Equipamento de recolha de pó. Equipamento de coleta de poeira dependendo do método de separação de poeira do fluxo de gás-ar é dividido em seco, quando partículas de poeira são depositadas em uma superfície seca, e molhado, quando a separação de partículas de poeira é realizada com líquidos.

A escolha do tipo de coletor de pó é determinada pelo grau de empoeiramento do gás, a dispersão das partículas e os requisitos para o grau de sua purificação.

Dispositivos para limpeza por gravidade são de design simples, mas são principalmente adequados para pré-tratamento grosseiro de gases. Os mais simples são câmaras de poeira. Eles são usados principalmente para pré-tratamento de gases de poeira grossa (com um tamanho de partícula de 100 mícrons ou mais) e ao mesmo tempo para resfriamento de gás. A câmara é uma caixa oca ou com prateleiras de seção retangular com um funil na parte inferior para coletar poeira. A área da seção transversal da câmara é significativamente mais área dutos de gás de alimentação, como resultado do fluxo de gás se move lentamente na câmara - cerca de 0,5 m/s e a poeira se deposita (Fig. 1).

Fig 1. Câmara de decantação: a - oca; b - com divisórias

Vantagens do coletor de pó:

1. tem baixo arrasto aerodinâmico;

2. fácil e rentável de operar.

Desvantagens - volume, baixo grau de purificação.

A eficiência da câmara pode ser aumentada para 80 - 85% se forem feitas divisórias dentro da câmara, aumentando o tempo de permanência do gás nela. Normalmente, as câmaras de coleta de poeira são construídas em dutos de gás; são feitas de metal, tijolo, concreto, etc.

Coletores de poeira inerciais. Nestes dispositivos, devido a uma mudança brusca na direção do fluxo de gás, as partículas de poeira por inércia atingem a superfície refletora e caem no fundo cônico do coletor de poeira, de onde são removidas contínua ou periodicamente do dispositivo por uma descarga dispositivo. Os coletores de pó mais simples deste tipo são coletores de pó(sacos) mostrados na fig. 2. Eles também retêm apenas grandes frações de poeira, o grau de purificação é de 50 a 70%.

Arroz. 2. Coletores de poeira inerciais (coletores de poeira): a - com divisória; b - com tubo central

Em mais complexo com persianas dispositivos capturam partículas com um tamanho de 50 mícrons ou mais. Eles são projetados para limpar grandes volumes de emissões de gás-ar. As persianas consistem em fileiras sobrepostas de placas ou anéis com folgas de 2-3 mm, e toda a grade recebe um pouco de conicidade para manter uma taxa de fluxo de gás constante. O fluxo de gás, passando pela grelha a uma velocidade de 15 m/s, muda abruptamente de direção. Grandes partículas de poeira batendo aviões inclinados grades, por inércia são refletidas deste último para o eixo do cone e depositadas. O gás liberado da poeira grossa passa pela grelha e é retirado do aparelho. Parte do fluxo de gás no valor de 5-10% do fluxo total sugado do espaço em frente à lamela contém a quantidade principal de poeira e é enviada para o ciclone, onde é liberada da poeira e depois se junta à principal fluxo de gás carregado de poeira. O grau de purificação do gás de poeira maior que 25 µm é de aproximadamente 60% (Fig. 3). As principais desvantagens dos coletores de pó com persianas são o arranjo complexo do aparelho e o desgaste abrasivo dos elementos com persianas.

Arroz. 3. Coletor de pó com persianas inerciais: 1 - aparelho inercial; 2 - ciclone; 3 - grelha

Os coletores de pó comumente usados são ciclones , cuja ação é baseada no uso da força centrífuga. A mistura pó-gás entra tangencialmente no dispositivo através do encaixe e adquire um movimento direcionado para baixo da espiral. Neste caso, as partículas de poeira são lançadas pela força centrífuga na parede do ciclone, caem e são recolhidas na tremonha receptora. A poeira é descarregada periodicamente da tremonha através do portão. O ar purificado é expelido através do tubo central do dispositivo.

A eficiência da coleta de poeira em um ciclone é diretamente proporcional à massa das partículas e inversamente proporcional ao diâmetro do dispositivo. Então, em vez de um ciclone tamanho grandeé aconselhável instalar vários ciclones menores em paralelo. Tais dispositivos são chamados ciclones de bateria do grupo .

Para purificação de grandes volumes de gases com partículas sólidas não coalescentes de dispersão média, é possível utilizar multiciclones (Fig. 4) . Nesses dispositivos movimento rotativo O fluxo de poeira e gás é organizado usando um dispositivo guia especial (soquete ou parafuso) localizado em cada elemento do ciclone. Os multiciclones, compostos por elementos com diâmetro de 40 a 250 mm, fornecem um alto grau (até 85-90%) de purificação de gás a partir de partículas finas com diâmetro inferior a 5 mícrons.

Arroz. 4 Multiciclone e seu elemento

Os ciclones são coletores de pó eficazes, cujo grau de purificação depende do tamanho da partícula e pode chegar a 95% (com tamanho de partícula superior a 20 mícrons) e 85% (com tamanho de partícula superior a 5 mícrons).

As desvantagens dos ciclones de todos os projetos incluem uma resistência aerodinâmica relativamente alta (400 - 700 Pa), desgaste abrasivo significativo das paredes do aparelho, a probabilidade de reentrada de poeira no coletor de poeira devido à sobrecarga de gás e vazamentos. Além disso, os ciclones não capturam efetivamente poeiras polidispersas com diâmetro de partícula inferior a 10 μm e baixa densidade do material.

Para eliminar as deficiências dos ciclones desenvolvidos coletores de pó de vórtice (VPU), que também pertencem a dispositivos de fluxo direto de ação centrífuga. Existem dois tipos de WPU - bico e lâmina (5, a, b).

Arroz. 5 coletores de pó Vortex

Em dispositivos deste tipo, o gás empoeirado entra na câmara 1 através de um tubo de entrada com um agitador de pá 5 do tipo "soquete" e uma carenagem 4. O espaço anular ao redor do tubo de entrada é formado por uma arruela de retenção 2, cuja posição e dimensões garantem a deposição irreversível de poeira no compartimento de poeira. A carenagem direciona o fluxo de gás empoeirado para as paredes do aparelho e para cima, e o jato de ar secundário que sai do bocal 3 devido ao seu arranjo tangencialmente inclinado, eles convertem o movimento do fluxo em rotacional. As forças centrífugas que surgem no fluxo de ar lançam partículas de poeira para as paredes do aparelho e, a partir daí, juntamente com o fluxo de ar em espiral, são direcionadas para baixo.

Nos casos em que a umidificação do gás a ser purificado é aceitável, aplicar coletores de pó hidro. Nesses dispositivos, o fluxo empoeirado entra em contato com o líquido ou com as superfícies por ele irrigadas. Os coletores de pó úmido diferem dos secos em maior eficiência a um custo relativamente baixo. Eles são especialmente eficazes para a limpeza de emissões gás-ar contendo substâncias inflamáveis e explosivas, bem como substâncias pegajosas.

Os dispositivos de limpeza úmida podem ser usados para purificar gases de poeiras finas com um tamanho de partícula de 0,1 mícron, bem como de gases e substâncias nocivas vaporosas.

Os coletores de pó úmido são divididos em cinco grupos:

1 - lavadores;

2 - coletores de pó centrífugos úmidos;

3 - coletores de poeira turbulentos;

4 - aparelhos de espuma;

5 - coletores de pó de ventilador.

Os dispositivos mais simples e comuns para limpeza e resfriamento de gases são lavadores ocos e embalados .

Arroz. 6 Lavadores: uma- oco; 6 – embalado

São colunas cilíndricas verticais, na parte inferior das quais é introduzido gás empoeirado e o líquido atomizado é fornecido por cima através de bicos. O gás purificado é removido da parte superior do aparelho e a água com o pó retido na forma de lodo é coletada no fundo do lavador. O grau de purificação do pó com um tamanho de partícula superior a 5 mícrons pode ser superior a 90%.

A maioria altos resultados a limpeza é feita com bicos de pulverização grossos que formam gotas com um diâmetro de 0,5 - 1,0 mm. Para reduzir o arrastamento do spray, a velocidade do gás limpo no purificador não deve exceder 1,0 - 1,2 m/s.

Os lavadores embalados são preenchidos com vários corpos embalados (anéis Raschig, selas Berle, malha, fibra de vidro, etc.) colocados em uma grade de suporte. Simultaneamente com a captura de poeira na superfície complexa dos corpos compactados, também pode ocorrer a absorção de componentes individuais da mistura de gases. A resistência hidráulica de um lavador embalado depende da velocidade do gás (geralmente é de 0,8 a 1,25 m/s), densidade de irrigação, altura de enchimento e alguns outros parâmetros, e está na faixa de 300 a 800 Pa.

Coletores de pó úmido centrífugos são o maior grupo de dispositivos de separação para diversos fins.

Arroz. 7. Ciclone de filme de água (CWP)

A parede interna da caixa do aparelho 3 irrigado com água fornecida do coletor 5 através de um bico 4, que é instalado em um ângulo de 300 para baixo tangente ao superfície interior corpo. Para evitar respingos, o jato de água coincide com a direção de rotação do fluxo de gás empoeirado. Na parte inferior do dispositivo há um selo de água 6.

A partir de coletores de poeira turbulentos Nos últimos anos, os lavadores Venturi (Fig. 8) ganharam grande popularidade, cuja alta eficiência torna possível fornecer purificação de gás para quase qualquer concentração de poeira capturada. Estes dispositivos são fáceis de fabricar, instalar e operar, caracterizam-se por pequenas dimensões.

Arroz. 8. Purificador Venturi

NO Purificador Venturi gás empoeirado através de um confuso 3 é alimentado no gargalo 2, onde, devido a uma diminuição na seção livre do aparelho, a velocidade do fluxo aumenta para 30 - 200 m/s. A água é fornecida à zona de confusão. Quando misturado com uma corrente de gás, ele se dispersa em pequenas gotículas. No pescoço 2 e difusor 1 partículas de poeira contidas no ar empoeirado combinam-se com gotículas de água, umedecem, coagulam e são liberadas no separador na forma de lodo 4 (coletor de gotejamento). A água no purificador pode ser fornecida jeitos diferentes, no entanto, o maior é o fornecimento ral de líquido ao confundidor.

Quase todos os tipos conhecidos de dispositivos hidromecânicos para separar sistemas não homogêneos (separadores, ciclones, dispositivos de espuma, precipitadores eletrostáticos, etc.) são usados como eliminadores de gotas. Na maioria das vezes, são usados ciclones de vários tipos.

Na indústria da república são amplamente utilizados máquinas de espuma :

Arroz. 9. Máquinas de espuma

Nesses coletores de pó, um fluxo de ar empoeirado passa por uma camada de líquido a uma velocidade de 2-3 m/s (excede a velocidade de flutuação livre das bolhas de ar durante o borbulhamento), criando condições para a formação de uma camada de espuma altamente turbulenta. As máquinas de espuma são fornecidas em dois tipos: com grades defeituosas (Fig. 9, a) e grelha de transbordamento (Fig. 9, b). Em dispositivos com grelha falha, todo o líquido para a formação da camada de espuma vem do dispositivo de irrigação 3 em grades 4, cai através de seus orifícios na grelha inferior e, em seguida, junto com o lodo, é removido do aparelho. O fluxo de ar empoeirado entra no corpo do aparelho 1 por baixo, formando uma camada de espuma nas grades ao interagir com a água. Para recolher os salpicos de água, é instalado um apanha-gotas 2 na parte superior do aparelho.

A principal desvantagem dos aparelhos de espuma é a sensibilidade a flutuações na vazão do gás a ser purificado. Nesse caso, torna-se impossível manter uma camada de espuma em toda a área da grelha: em taxas de fluxo de gás abaixo do ideal, a espuma não pode se formar uniformemente em toda a superfície da grelha e, em altas taxas de fluxo, a camada de espuma também é irregular e até mesmo soprada em alguns lugares. Isso leva a um avanço de gases brutos, aumento do arraste de pulverização e, como resultado, uma diminuição acentuada na eficiência do aparelho.

Para coletores de poeira do ventilador incluem rotoclones secos e úmidos (Fig. 10), que são amplamente utilizados no exterior.

Arroz. 10. Rotoclone

Em essência, são coletores de pó combinados, cujo princípio de funcionamento é baseado na deposição de pó por superfícies irrigadas, a ação de inerciais e forças centrífugas, spray de água, etc. Por exemplo, o ar empoeirado é aspirado através do tubo central 3 no corpo 2 de um rotclolone úmido, enquanto partículas de poeira são lançadas nas lâminas 1 de um perfil especial, umedecidas com água fornecida pelos bicos de pulverização 4. As partículas de poeira são umedecidas, coaguladas e chegam em forma de lodo à parte inferior do aparelho, de onde são removidas através do tubo 5 até o reservatório.

A eficiência dos coletores de pó úmido depende em grande parte da molhabilidade do pó. Ao capturar poeira mal molhada, um surfactante é introduzido na água de irrigação.

As desvantagens da coleta de pó úmido incluem: alto consumo de água, dificuldade de separar o pó aprisionado do lodo, possibilidade de corrosão do equipamento durante o processamento de gases agressivos, deterioração significativa das condições de dispersão pelos tubos da fábrica de gases de escape devido à diminuição de sua temperatura. Além disso, os coletores de pó úmido requerem uma quantidade significativa de eletricidade para fornecer e pulverizar água.

Filtração- representa a solução mais radical para o problema de purificação de gás a partir de impurezas sólidas, fornece um grau de purificação de 99-99,9% com capital e custos operacionais moderados. Em conexão com os crescentes requisitos para o grau de purificação de gás nos últimos anos, há uma clara tendência para um aumento na proporção de filtros usados em comparação com lavadores úmidos e precipitadores eletrostáticos.

filtros chamados dispositivos nos quais o ar empoeirado é passado através de materiais porosos que podem prender ou precipitar poeira. A limpeza do pó grosso é realizada em filtros preenchidos com coque, areia, brita, bicos de diversos formatos e natureza. Para a limpeza de poeira fina, são utilizados materiais filtrantes como papel, malha, materiais não tecidos, feltro ou tecidos de várias densidades. O papel é usado para limpar ar atmosférico ou gás com baixo teor de poeira.

Utilizado em ambientes industriais tecido, ou manga, filtros. Têm a forma de tambor, sacos de tecido ou bolsos, trabalhando em paralelo. As partículas de poeira, depositando-se no material filtrante, criam uma camada com poros menores que os do material filtrante, de modo que a capacidade de retenção da camada de poeira aumenta, mas ao mesmo tempo sua resistência aerostática também aumenta.

Dos dispositivos do tipo filtro para remoção de poeira, os mais utilizados são filtros de tecido (saco)(Fig. 11).

Arroz. 11. Filtro de mangas

As mangas de tecido são feitas de algodão, lã, dacron, nylon, polipropileno, teflon, fibra de vidro e outros materiais. Muitas vezes, os revestimentos de silicone são aplicados aos tecidos para melhorar a resistência à flexão, resistência ao calor, resistência ao encolhimento, resistência à abrasão ou melhorar a regeneração do tecido. A escolha do material do filtro depende das condições de operação. O grau de purificação de gases de poeira com o funcionamento adequado dos filtros pode chegar a 99,9%.

As desvantagens dos filtros de mangas são a complexidade do cuidado com o tecido das mangas e o alto consumo de metal dos aparelhos, já que o alongamento das mangas é feito com auxílio de pesos.

Na indústria para purificação fina de gases de poeira e impurezas tóxicas, é amplamente utilizado um grande número de projetos de filtros feitos de materiais porosos. Estes incluem filtros com defletores de filtragem semi-rígidos feitos de materiais poliméricos ultrafinos (filtros Petryanov) com resistência ao calor, resistência mecânica e resistência química. Entre os muitos projetos de filtro desse tipo, o mais utilizado filtros de quadro(Fig. 12).

Arroz. Filtro de 12 quadros com tecido FP

O filtro é montado a partir de molduras de três lados 1 de tal forma que o lado final fica alternadamente à direita e depois à esquerda. A partição do filtro 2 é colocada conforme mostrado no diagrama (Fig. 12 ). O ar passa pelos vãos entre as molduras, é filtrado pela divisória do filtro e sai limpo pelo outro lado. O pacote de quadros é colocado no estojo 4. Para evitar que as telas se conectem umas às outras sob a pressão do fluxo de ar, separadores corrugados são colocados entre elas 3 (Fig. 12, a, b, c, d, e). Na lateral da entrada do fluxo empoeirado, há um flange no corpo 5 com uma junta de borracha colada 6. A carcaça do filtro é feita de madeira compensada, plástico, metal.

Muitas estruturas são conhecidas filtro de pouso tipo caixa com bico feito de fibra de vidro, lã de escória e outros materiais fibrosos. A espessura da embalagem é de 100 mm com uma densidade de embalagem de 100 kg/m3 e uma taxa de filtração de 0,1 - 0,3 m/s. A resistência aerodinâmica de tais filtros é de 450 - 900 Pa. em forma de caixa, ou cassete, filtros são geralmente usados para purificar gases de ventilação em Baixas temperaturas(30-40 °C) e uma pequena poeira inicial da ordem de 0,1 g/m3.

Precipitadores eletrostáticos são usados para limpar gases empoeirados dos mais pequenas partículas poeira, névoas de até 0,01 mícrons de tamanho. Os precipitadores eletrostáticos industriais são divididos em dois grupos: de estágio único (zona única), em que a ionização e purificação do ar ocorrem simultaneamente, e de dois estágios (duas zonas), em que a ionização e purificação do ar são realizadas em diferentes partes do O aparelho.

Por design, os precipitadores eletrostáticos são divididos em lamelares e tubulares, horizontais e verticais, de dois campos e multicampos, uma e várias seções, secos e úmidos.

Na fig. 13 mostra os diagramas do tubular (uma) e lamelar (b) precipitadores eletrostáticos.

Arroz. 13.Esquemas de precipitadores eletrostáticos

No corpo 1 do precipitador eletrostático tubular existem eletrodos coletores de 2 3-6 m de altura, feitos de tubos com diâmetro de 150-300 mm. Os eletrodos corona são esticados ao longo do eixo dos tubos 3 com um diâmetro de 1,5-2 mm, que são fixados entre os quadros 4. Quadro superior 4 conectado ao isolador da bucha 5. Existe uma rede de distribuição 6.

Em um precipitador eletrostático de placa (Fig. 13, b) eletrodos corona 3 esticada entre as superfícies paralelas dos eletrodos coletores 2. As distâncias são 250 - 350 mm. As paredes da caixa de metal servem como dois eletrodos extremos. Se a tensão do campo elétrico entre os eletrodos exceder a tensão crítica, que em pressão atmosférica e uma temperatura de 15 ° C é igual a 15 kV / cm, então as moléculas de ar no aparelho são ionizadas e adquirem valores positivos e cargas negativas. Os íons se movem em direção ao eletrodo de carga oposta, encontram partículas de poeira em seu caminho, transferem sua carga para eles e, por sua vez, vão para o eletrodo. Ao alcançá-lo, as partículas de poeira formam uma camada, que é removida da superfície do eletrodo por impacto, vibração, lavagem, etc.

Constante eletricidade alta voltagem (50 - 100 kV) é alimentada no precipitador eletrostático para a corona (geralmente negativa) e eletrodos coletores. Os precipitadores eletrostáticos fornecem um alto grau de purificação. Em velocidades de gás em precipitadores eletrostáticos tubulares de 0,7 a 1,5 m/s, e em lamelares de 0,5 a 1,0 m/s, é possível atingir um grau de purificação do gás próximo a 100%. Esses filtros têm um alto rendimento. As desvantagens dos precipitadores eletrostáticos são seu alto custo e complexidade de operação.

Dispositivos ultrassônicos são usados para melhorar a eficiência de ciclones ou filtros de mangas. O ultra-som com uma frequência estritamente definida leva à coagulação e ao engrossamento das partículas de poeira. As fontes mais comuns de ultra-som são tipo diferente sirenes. Os coletores de pó ultrassônicos proporcionam um efeito relativamente bom em uma alta concentração de pó no gás que está sendo limpo. Para aumentar a eficiência do aparelho, a água é fornecida a ele. Instalações ultrassônicas em combinação com um ciclone são usadas para capturar fuligem, névoa de vários ácidos.

Absorção- é o processo de absorção de gases ou vapores de misturas de gases ou vapores por absorvedores de líquidos - absorventes. Distinguir entre absorção física e química. No absorção física as moléculas da substância absorvida (absorvente) não entram em reação química com as moléculas do absorvente. Neste caso, existe uma certa pressão de equilíbrio do componente acima da solução. O processo de absorção continua até pressão parcial componente alvo na fase gasosa acima da pressão de equilíbrio sobre a solução.

No absorção química moléculas absorventes entram interação química com os componentes ativos do absorvente, formando um novo composto químico. Neste caso, a pressão de equilíbrio do componente sobre a solução é desprezível em relação à absorção física, sendo possível sua extração completa do meio gasoso.

O processo de absorção é seletivo e reversível.

Seletividade- é a absorção de um componente alvo específico (absorvente) de uma mistura usando um absorvente de um determinado tipo. O processo é reversível, pois a substância absorvida pode ser novamente extraída do absorvente (dessorção) e o absorvente pode ser utilizado novamente no processo.

Na fig. 14 mostra um diagrama esquemático de uma planta de absorção para capturar um componente alvo de uma mistura de gases.

Arroz. 14. Diagrama esquemático do processo de absorção-dessorção

A mistura gasosa entra no absorvedor 1, onde entra em contato com o absorvente resfriado, que absorve seletivamente o componente extraível (absorvente). O gás purificado do componente é removido e a solução no trocador 4, é aquecido nele e alimentado pela bomba 5 para o dessorvedor 3, onde o componente absorvido é extraído aquecendo o absorvedor com vapor de água. O absorvedor liberado do componente alvo pela bomba 6 vai primeiro para o trocador de calor 4, onde é resfriado, emitindo calor para o absorvente saturado, depois, através do refrigerador 2, entra novamente no absorvedor para irrigação.

Os absorventes utilizados devem dissolver bem o gás extraído, ter uma pressão de vapor mínima para poluir o gás purificado com vapores absorvedores o mínimo possível, ser baratos e não causar corrosão no equipamento.

Para limpar gases de dióxido de carbono, água, soluções de etanolamina e metanol são usados como absorventes.

A purificação do sulfeto de hidrogênio é realizada com soluções de etanolaminas, soluções aquosas de Na2CO3, K2CO3, NH3 (com posterior oxidação do H2S absorvido com oxigênio do ar para obter enxofre elementar).

Para limpar gases de dióxido de enxofre, são utilizados métodos de amônia, método de cal, método de manganês.

Para remover o monóxido de carbono, ele é absorvido com soluções de cobre-amônia.

O processo de absorção ocorre na interface, de modo que o absorvedor deve ter a superfície de contato mais desenvolvida entre o líquido e o gás. De acordo com o método de formação dessa superfície, os absorvedores podem ser divididos em absorvedores de superfície, empacotados e borbulhantes. Absorvedores de superfície são ineficientes e são usados para absorver apenas gases altamente solúveis. O mais comum tipos universais são absorventes embalados. Eles têm uma superfície de contato mais desenvolvida, são de design simples e confiáveis. Eles são amplamente utilizados para purificar gases de óxidos de nitrogênio, SO2, CO2, CO, C12 e algumas outras substâncias.

Mais compactos, mas também mais complexos em design, são os absorvedores borbulhantes, nos quais o gás borbulha através de uma camada de absorvente colocada em uma coluna em bandejas.

Ainda mais perfeitos são os absorventes de espuma. Nesses dispositivos, o líquido que interage com o gás é levado ao estado de espuma, o que proporciona uma grande superfície de contato entre o absorvente e o gás e, consequentemente, alta eficiência limpeza.

Em geral, qualquer aparelho de transferência de massa usado na indústria química pode ser usado como absorvedor.

Adsorção - baseado na extração seletiva de impurezas do gás com a ajuda de adsorventes - sólidos com uma superfície desenvolvida. Os adsorventes devem ter alta capacidade de absorção, seletividade, estabilidade térmica e mecânica, baixa resistência ao fluxo de gás e fácil liberação da substância adsorvida. Carvões ativos, sílica gel, zeólitos sintéticos e naturais são usados principalmente como adsorventes.

carbonos ativos são adsorventes de carbono granulados ou em pó feitos usando uma tecnologia especial de carvão duro, turfa, polímeros, caroço de coco, madeira e outras matérias-primas. O gás e os carvões recuperativos são usados para limpar as emissões gás-ar.

Carvões de gás são usados para capturar substâncias relativamente mal sorvidas com uma pequena concentração. Se a concentração do componente alvo no fluxo de gás for significativa, nesse caso é necessário usar carvões recuperativos.

géis de sílica são adsorventes minerais com uma estrutura porosa regular. São produzidos em dois tipos: grumosos (grãos forma irregular) e granular (grãos de forma esférica ou oval). Os géis de sílica são grãos sólidos vítreos ou opacos de 0,2 a 7,0 mm de tamanho, densidade aparente de 400 a 900 kg/m3. Os géis de sílica são usados principalmente para secar o ar, gases e absorver vapores de substâncias polares, como o metanol.

As propriedades próximas aos géis de sílica são alumogéis (alumina ativa), que são produzidos pela indústria na forma de grânulos cilíndricos (2,5-5,0 mm de diâmetro e 3,0-7,0 mm de altura) e na forma de bolas (com diâmetro médio de 3-4 mm).

Zeólitos (peneiras moleculares) são aluminossilicatos sintéticos substâncias cristalinas, que têm uma alta capacidade de absorção e alta seletividade mesmo com um teor muito baixo de uma determinada substância (adsorvente) no gás.

Por origem, as zeólitas são divididas em naturais e sintéticas. Os zeólitos naturais incluem minerais como clinoptilolite, mordenite, erionite, chabazite, etc. Os zeólitos sintéticos são caracterizados por uma estrutura microporosa quase perfeitamente homogénea e pela capacidade de adsorver selectivamente pequenas moléculas a baixas concentrações do componente adsorvido.

A adsorção é realizada principalmente em adsorvedores em lote. O gás a ser purificado passa de cima para baixo através do leito adsorvente. O processo de absorção do adsorvente inicia-se com a camada superior do sorvente, então a frente de absorção desce gradativamente, capturando todas as suas camadas, e após esgotada a capacidade de absorção de todas as camadas, ocorre o “breakthrough” do componente absorvido, indicando que a aparelho deve ser comutado para o processo de dessorção.

A dessorção geralmente é realizada com vapor vivo fornecido por baixo, que retira o produto por ele absorvido (adsorbato) do sorvente e entra no condensador, onde o produto é separado da água.

Os adsorvedores de lote são simples e confiáveis. Suas desvantagens são a periodicidade do processo, baixa produtividade e eficiência relativamente baixa.

Processos contínuos de purificação por adsorção de gases são realizados em um leito fluidizado de adsorvente.

Na fig. 15 mostra um diagrama esquemático de purificação de gás de adsorção com um adsorvente fluidizado circulante.

Arroz. 15. Diagrama esquemático de purificação de gás de adsorção com um adsorvente fluidizado circulante

O gás a ser purificado é alimentado no adsorvedor 1 a tal velocidade que um leito fluidizado de adsorvente 3 é formado e mantido nele, no qual os componentes alvo são absorvidos. Alguma parte do adsorvente é constantemente baixada no dessorvedor 2 para regeneração, que é realizada por um agente de deslocamento alimentado na parte inferior do dessorvedor. Um leito adsorvente fluidizado também é mantido no dessorvedor, o adsorbato é extraído dele e removido do sistema. O adsorvente regenerado é devolvido ao adsorvedor 1.

Os adsorvedores de leito fluidizado são complexos em design e requerem controle de processo preciso.

Tudo métodos conhecidos e meios de proteção da atmosfera contra impurezas químicas podem ser combinados em três grupos.
O primeiro grupo inclui medidas que visam reduzir a taxa de emissão, ou seja, reduzir a quantidade de substâncias emitidas por unidade de tempo. O segundo grupo inclui medidas destinadas a proteger a atmosfera através do processamento e neutralização de emissões nocivas com sistemas especiais de purificação. O terceiro grupo inclui medidas para padronizar as emissões de empresas e dispositivos individuais e da região como um todo.
Para reduzir o poder de emissão de impurezas químicas nos mais utilizados:

substituir combustíveis menos amigos do ambiente por outros mais amigos do ambiente;
combustão de combustível de acordo com tecnologia especial;
criação de ciclos de produção fechados.

No primeiro caso, é utilizado combustível com menor índice de poluição do ar. Ao queimar vários tipos de combustível, indicadores como teor de cinzas, quantidade de dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio nas emissões podem variar muito, portanto, foi introduzido um indicador total de poluição atmosférica em pontos, que reflete o grau de efeitos nocivos aos seres humanos . Assim, para xisto é 3,16, carvão perto de Moscou - 2,02, carvão Ekibastuz - 1,85, carvão Berezovsky - 0,50, gás natural - 0,04.

A combustão do combustível de acordo com uma tecnologia especial é realizada em um leito fluidizado (pseudo-liquefeito) ou por sua gaseificação preliminar.

Para reduzir as emissões de enxofre, sólidos, em pó ou combustível líquido queimado em leito fluidizado, que é formado por partículas sólidas de cinzas, areia ou outras substâncias (inertes ou reativas). As partículas sólidas são sopradas nos gases que passam, onde giram, misturam-se intensamente e formam um fluxo de equilíbrio forçado, que geralmente tem as propriedades de um líquido.

Os combustíveis de carvão e petróleo são submetidos a gaseificação preliminar, no entanto, na prática, a gaseificação de carvão é mais frequentemente usada. Como os gases produzidos e expelidos nas usinas podem ser efetivamente limpos, as concentrações de dióxido de enxofre e material particulado em suas emissões serão mínimas.

Uma das maneiras promissoras de proteger a atmosfera de impurezas químicas é a introdução de processos de produção, que minimizam os resíduos emitidos para a atmosfera, reutilizando-os e consumindo-os, ou seja, transformando-os em novos produtos.

Por estado de agregação Os poluentes do ar são divididos em poeira, névoas e impurezas gasosas.
Os sistemas de limpeza de pó são divididos em quatro grupos principais: coletores de pó seco e úmido, além de precipitadores e filtros eletrostáticos. Os coletores de pó seco incluem sistemas inerciais: ciclones, vórtices rotativos e coletores de pó radiais. Coletores de pó úmido: lavadores de força e lavadores de Venturi, bem como dispositivos de choque inercial e borbulhante e outros tipos de dispositivos.

Para purificar o ar de (por exemplo, ácidos, álcalis, óleos e outros líquidos), são usados sistemas de filtro chamados eliminadores de névoa.

Os meios de proteção contra impurezas gasosas dependem do método de limpeza escolhido. Pela natureza do fluxo processos fisicos e quimicos distinguem o método de absorção (lavagem das emissões com solventes de impurezas), quimissorção (lavagem das emissões com soluções de reagentes que ligam quimicamente as impurezas), adsorção (absorção de impurezas gasosas devido a catalisadores) e neutralização térmica.

Remoção, processamento e descarte de resíduos de 1 a 5 classes de perigo

Trabalhamos com todas as regiões da Rússia. Licença válida. Conjunto completo de documentos de fechamento. Abordagem individual ao cliente e política de preços flexível.

Através deste formulário, pode deixar um pedido de prestação de serviços, solicitar oferta ou obtenha uma consulta gratuita de nossos especialistas.

Hoje, mais do que nunca, a questão das substâncias nocivas é aguda. A purificação do ar é a prioridade mais alta, devido à alto nível poluição, razão principal que é a atividade humana, em particular o desenvolvimento da indústria, Agricultura, um aumento no número de veículos.

Emissões diárias de substâncias nocivas (gases, impurezas nocivas), que reagem com os gases atmosféricos (O2, N2) levando a uma mudança na composição do ar e um aumento na quantidade de CO2. Várias mudanças na atmosfera levam à ocorrência de precipitação ácida, que afeta negativamente solos, solos, flora e fauna. Além disso, essa precipitação leva à destruição gradual de objetos arquitetônicos, estruturas, edifícios e equipamentos.

Uma contribuição significativa para a poluição do ar é dada pela produção industrial, que entrou em operação há várias décadas e ainda funciona hoje, sem sistema moderno purificação do ar. Muitas vezes em países subdesenvolvidos não há equipamento de purificação do ar, o que leva a um verdadeiro desastre ambiental nas áreas circundantes.

Meios de proteção da atmosfera

Vamos destacar as principais medidas para limpar o ar atmosférico e proteger a atmosfera da influência antrópica nociva:

Introdução de processos tecnológicos modernos e amigos do ambiente na produção. Criação de ciclos tecnológicos de baixo desperdício ou fechados que contribuam para a eliminação completa ou redução significativa de emissões nocivas para a atmosfera. Purificação preliminar das matérias-primas utilizadas para reduzir impurezas nocivas em sua composição. A transição para fontes alternativas de energia que não possuem componentes nocivos que poluem a atmosfera ou que tenham um teor mínimo de substâncias nocivas. Transição de motores combustão interna, em motores alternativos: motores elétricos, híbridos, hidrogênio e outros.
Implementação instalações de tratamento. Os meios de proteção da atmosfera dos efeitos nocivos da atividade humana devem incluir métodos de purificação do ar usando instalações de tratamento que minimizem as emissões nocivas para a atmosfera na produção e na agricultura.
Implementação zonas sanitárias. SPZ - zona de proteção sanitária - faixa de território que separa a zona industrial da zona residencial. Anteriormente, durante a construção de instalações industriais e residenciais, praticamente não se prestava atenção ao uso de zonas de proteção sanitária, o que levou à colocação de zonas industriais e residenciais próximas. O estabelecimento do CVD, seu comprimento, largura, área são determinados com base na quantidade de impurezas nocivas liberadas na atmosfera.
A introdução da correta divisão arquitetônica e de planejamento implica a correta localização da produção industrial e dos edifícios residenciais: levando em consideração o terreno, a direção do vento, o automóvel e outros tipos de estradas.

Métodos de limpeza

Até à data, existem vários métodos de purificação, destacamos os mais eficazes.

Método de ozônio

O método de ozônio é usado para purificar o ar atmosférico de emissões nocivas e desodorizar emissões de empresas industriais. Isso é feito através da introdução de ozônio, que ajuda a acelerar as reações oxidativas. O tempo de contato do gás com o ozônio para neutralizar componentes nocivos é de 0,5 a 0,9 segundos.

O custo médio do uso do ozônio como desodorizante e purificador é de até 4,5% da capacidade da unidade de potência. Essa purificação do ar de substâncias nocivas geralmente é usada não na indústria, mas no processamento de matérias-primas animais (carne e plantas gordurosas), bem como na vida cotidiana.

Método catalítico térmico

Baseado no uso como limpador - catalisador. Em um recipiente (reator) contendo um catalisador, as impurezas gasosas tóxicas são purificadas. Os catalisadores são geralmente: minerais, metais, que possuem fortes campos interatômicos. O catalisador deve ter uma estrutura estável nas condições de reação.

Este método remove efetivamente odores e compostos nocivos. É bastante caro. Portanto, a principal tendência anos recentes visa a criação e desenvolvimento de catalisadores de baixo custo que funcionem efetivamente em qualquer temperatura, sob quaisquer condições, sejam resistentes a compostos tóxicos e, além disso, sejam energeticamente eficientes, com custo mínimo para o seu funcionamento. O uso de catalisadores como purificadores é amplamente utilizado na purificação de gases a partir de óxidos de nitrogênio.

método de absorção

Consiste na dissolução de um componente gasoso em um solvente líquido. O contaminante é isolado usando um líquido que é usado uma vez. É assim que os ácidos minerais, sais e outras substâncias são obtidos. O método plasma-químico consiste em utilizar descargas de alta tensão como limpador, através das quais passa uma mistura de ar contaminado. Precipitadores eletrostáticos são usados como equipamento.

método de adsorção

Pode ser chamado de um dos mais comuns, especialmente nos Estados Unidos. A purificação do espaço aéreo de impurezas nocivas com base na adsorção provou sua eficácia na operação industrial.

Sistemas especiais onde os principais adsorventes são sorventes, óxidos e carvão ativado, permitem não apenas limpar os gases de combustão com mau cheiro do cheiro, mas também reduzir significativamente o conteúdo de substâncias nocivas neles e, em seguida, realizar pós-combustão catalítica ou térmica para obter resultados máximos. Especialmente este conjunto de medidas é frequentemente utilizado nas indústrias química, farmacêutica ou alimentar.

Método térmico ou pós-combustão térmica

Do nome fica claro que a purificação de emissões nocivas consiste em sua oxidação térmica, em temperaturas de 750 a 1200 ° C. Este método atinge 99% de purificação do gás. Das deficiências, deve-se notar a aplicação limitada.

Este método é eficaz para a limpeza de gases contendo inclusões sólidas na forma de: carbono, fuligem, pó de madeira. Se as emissões contiverem impurezas como enxofre, fósforo, halogênios, os produtos de combustão ao usar o método catalítico térmico excederão os iniciais em sua toxicidade.

Catalítico de plasma

Um novo método que combina métodos de purificação do ar de substâncias nocivas: catalítico e plasma-químico. Essas medidas para limpar o ar de substâncias nocivas são bem estudadas e amplamente utilizadas na prática, e este método, é novo e altamente eficiente. Há uma purificação em dois estágios através dos reatores:

Reator químico de plasma no qual ocorre a ozonização.
reator catalítico. Na primeira fase, as impurezas nocivas passam por uma descarga de alta tensão, onde, interagindo com os produtos da eletrossíntese, se transformam em compostos ecologicamente corretos. Na segunda etapa, a purificação final ocorre por meio da síntese em oxigênio molecular e atômico. Resíduos de substâncias nocivas são oxidados pelo oxigênio.

A desvantagem deste método é o alto custo e a pré-limpeza obrigatória do ar do pó. Em particular, com seu alto teor.

fotocatalítico

O método fotocatalítico de purificação do ar de substâncias nocivas também pertence ao moderno, inovador, usado cada vez com mais frequência. É utilizado um aparelho de purificação do ar baseado em catalisadores de TiO2 (óxido de titânio), que são irradiados com luz ultravioleta. Este método é amplamente utilizado em eletrodomésticos de limpeza e é um dos mais maneiras eficazes purificação do ar de entrada.

Critérios de Seleção do Purificador

A purificação do ar interior é muito relevante hoje para muitas pessoas que vivem na cidade. Sua qualidade deixa muito a desejar, portanto, não apenas a purificação industrial dos produtos de produção, mas também a purificação do ar doméstico contra odores, substâncias nocivas, tabaco e poeira foi desenvolvida ativamente.

Para obter ar interno limpo e de alta qualidade, você precisa de equipamentos com filtros eficientes e de alta qualidade.

Filtros usados

Basicamente, vários tipos de filtros são usados:

carvão
aquático
ozonizador
fotocatalítico
eletrostático

Cada tipo tem suas próprias desvantagens e vantagens. Modelos eficientes de purificadores sempre usam não um, mas vários purificadores de ar diferentes (purificação em vários estágios). Você pode oferecer purificadores de ar com belas telas coloridas, patas, indicadores, mas essas funções não afetam a pureza do ar na sala.

Para que a purificação do ar seja realmente eficaz e o dinheiro seja bem gasto, escolha sempre um purificador de ar com vários tipos de componentes de limpeza. Quanto mais houver, melhor desempenhará sua função. Com dispositivos com um sistema de filtragem de vários estágios, a função de umidificação do ar será muito eficaz. Isso não apenas tornará o ar mais fresco, mas também permitirá que você mesmo controle o nível de umidade na sala, limpe o ar com mais eficiência da fumaça do tabaco, elimine poeira e odores desagradáveis.

Complexos climáticos são amplamente utilizados em vez de dispositivos para limpeza do ar atmosférico. São dispositivos multifuncionais que combinam três funções:

limpeza
hidratação
ionizacao

Os complexos climáticos têm mais alto custo do que os purificadores ou ionizadores convencionais, mas a qualidade da purificação do ar na sala onde o complexo climático está instalado é muito maior.

Fabricantes populares de sistemas climáticos usados para purificação do ar industrial, bem como para purificação do ar em restaurantes, hotéis, lojas, escritórios ou apartamentos, são marcas mundialmente famosas: Panasonic, Daikin, Midea, Boneco, IQAir, Euromate, Venta, Winia e outros.

Antes de comprar purificadores de ar e sistemas climáticos, leia atentamente suas características, desempenho e funcionalidade.

Todos os métodos de limpeza são divididos em regenerativos e destrutivos. Os primeiros permitem que os componentes de emissão sejam devolvidos à produção, os segundos transformam esses componentes em componentes menos nocivos.

· Métodos de limpeza elétrica.

Com este método de limpeza, o fluxo de gás é enviado para o precipitador eletrostático, onde passa no espaço entre dois eletrodos - corona e precipitação. As partículas de poeira são carregadas, movem-se para o eletrodo coletor e são descarregadas nele. Este método pode ser usado para purificar poeira com resistividade de 100 a 100 milhões de ohm*m. Poeiras com menor resistividade são imediatamente descarregadas e voam, enquanto poeiras com maior resistividade formam uma densa camada isolante no eletrodo coletor, reduzindo drasticamente o grau de purificação. O método de limpeza elétrica pode remover não apenas poeira, mas também névoas. A limpeza dos precipitadores eletrostáticos é realizada lavando a poeira com água, vibração ou usando um mecanismo de impacto de martelo.

· Vários métodos molhados.

Uso de aparelhos de espuma, depuradores.

Os seguintes métodos são usados para purificação de gás:

· Adsorção.

Ou seja, a absorção de um componente gasoso (no nosso caso) por uma substância sólida. Carvões ativos de vários graus, zeólitos, gel de sílica e outras substâncias são usados como adsorventes (absorventes). A adsorção é um método confiável que permite alcançar altos graus de purificação; além disso, é um método regenerativo, ou seja, o componente valioso capturado pode ser devolvido à produção. Adsorção periódica e contínua aplicada. No primeiro caso, ao atingir a capacidade total de adsorção do adsorvente, o fluxo de gás é enviado para outro adsorvedor, e o adsorvente é regenerado - para isso, é utilizada a decapagem com vapor vivo ou gás quente. Então um componente valioso pode ser obtido do condensado (se vapor vivo foi usado para regeneração); para este efeito, utiliza-se a rectificação, extracção ou decantação (esta última é possível no caso de insolubilidade mútua da água e de um componente valioso). Com adsorção contínua, a camada adsorvente está em constante movimento: parte dela trabalha para absorção e parte é regenerada. Isso, é claro, contribui para o atrito do adsorvente. No caso de um custo suficiente do componente regenerado, o uso de adsorção pode ser benéfico. Por exemplo, recentemente (na primavera de 2001) um cálculo da seção de recuperação de xileno para uma das fábricas de cabos mostrou que o período de retorno seria inferior a um ano. Ao mesmo tempo, 600 toneladas de xileno, que anualmente caíam na atmosfera, serão devolvidas à produção.

· Absorção.

Ou seja, a absorção de gases por um líquido. Este método é baseado no processo de dissolução de componentes gasosos em um líquido (adsorção física) ou na dissolução junto com uma reação química - adsorção química (por exemplo, a absorção de um gás ácido por uma solução com uma reação alcalina). Este método também é regenerativo; um componente valioso pode ser isolado da solução resultante (quando a adsorção química é usada, isso nem sempre é possível). Em qualquer caso, a água é purificada e pelo menos parcialmente devolvida ao sistema de abastecimento de água circulante.

· métodos térmicos.

Eles são destrutivos. Com poder calorífico suficiente do gás de exaustão, ele pode ser queimado diretamente (todos viram chamas nas quais o gás associado queima), a oxidação catalítica pode ser usada ou (se o poder calorífico do gás for baixo) pode ser usado como explosão gás em fornos. Os componentes resultantes da decomposição térmica devem ser menos perigosos para o meio ambiente do que o componente original (por exemplo, compostos orgânicos podem ser oxidados em dióxido de carbono e água - se não houver outros elementos além de oxigênio, carbono e hidrogênio). Este método atinge um alto grau de purificação, mas pode ser caro, especialmente se for usado combustível adicional.

· Vários métodos de limpeza química.

Tipicamente associado ao uso de catalisadores. Tal, por exemplo, é a redução catalítica de óxidos de nitrogênio dos gases de escape dos veículos (em geral, o mecanismo dessa reação é descrito pelo esquema:

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

onde platina, paládio, rutênio ou outras substâncias são usadas como catalisador kt). Os métodos podem exigir o uso de reagentes e catalisadores caros.

· Limpeza biológica.

· íons de ar - minúsculas partículas líquidas ou sólidas, carregadas positiva ou negativamente. O efeito negativo (íons leves do ar) é especialmente favorável. Eles são justamente chamados de vitaminas do ar.

O mecanismo de ação dos íons negativos do ar sobre as partículas suspensas no ar é o seguinte. Os íons negativos do ar carregam (ou recarregam) a poeira e a microflora no ar até um certo potencial, proporcionalmente ao seu raio. Partículas de poeira ou microorganismos carregados começam a se mover ao longo das linhas do campo elétrico em direção ao pólo oposto (positivamente) carregado, ou seja, no chão, nas paredes e no teto. Se expressarmos em comprimentos as forças gravitacionais e as forças elétricas que atuam sobre a poeira fina, podemos ver facilmente que as forças elétricas excedem as forças gravitacionais em milhares de vezes. Isso torna possível, à vontade, direcionar estritamente o movimento de uma nuvem de poeira fina e, assim, purificar o ar em um determinado local. Na ausência de um campo elétrico e do movimento difuso de íons de ar negativos entre cada íon de ar em movimento e o solo (piso) carregado positivamente, surgem linhas de força ao longo das quais esse íon de ar se move junto com uma partícula de poeira ou uma bactéria. Microrganismos que se instalaram na superfície do piso, teto e paredes podem ser removidos periodicamente.

Biorremediação da atmosfera

A biorremediação da atmosfera é um complexo de métodos para limpar a atmosfera com a ajuda de microrganismos.

Cianobactéria:

Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas. Henry Samueli da Universidade da Califórnia em Los Angeles foi geneticamente modificado cianobactéria(algas verde-azuladas), que agora são capazes de absorver CO2 e produzir combustível isobutano líquido, que tem grande potencial como alternativa à gasolina. A reação ocorre sob a ação da energia solar através da fotossíntese. O novo método tem duas vantagens. Primeiro, o volume de gases de efeito estufa é reduzido devido à utilização de CO2. Em segundo lugar, o combustível líquido resultante pode ser usado na infraestrutura energética atual, inclusive na maioria dos carros. Usando cianobactérias Synechoccus elongatus, os pesquisadores aumentaram geneticamente a quantidade da enzima de captura de dióxido de carbono. Em seguida, foram introduzidos genes de outros microrganismos que lhes permitiram absorver CO2 e luz solar. Como resultado, as bactérias produzem gás isobuteraldeído.

Biofiltração:

A biofiltração é a tecnologia economicamente mais vantajosa e mais madura para a limpeza de gases de exaustão. Ele pode ser usado com sucesso para proteger a atmosfera em alimentos, tabaco, indústrias de refino de petróleo, estações de tratamento de águas residuais, bem como na agricultura.

Instituto de Bioquímica. A. N. Bakha RAS (INBI) é líder do mercado russo no campo de métodos biológicos para limpeza de emissões de ventilação industrial de vapores de compostos orgânicos voláteis (VOCs). Desenvolveu uma tecnologia microbiológica única BIOREACTOR, que compara favoravelmente com os métodos existentes em termos de parâmetros técnicos, capital e custos operacionais. A base da tecnologia BIOREACTOR é um consórcio de microrganismos naturais imobilizados, especialmente selecionados e adaptados para a degradação altamente eficiente (80-99%) de vários VOCs, por exemplo, hidrocarbonetos aromáticos, carbonil, C1-, organoclorados e muitos outros compostos. O BIOREACTOR também é eficaz na remoção de odores desagradáveis. O método baseia-se na utilização microbiológica de substâncias orgânicas nocivas com a formação de dióxido de carbono e água por cepas de microorganismos não tóxicos especialmente selecionados (destruidores de poluição), testados e registrados da maneira prescrita. O método é implementado em uma nova planta de biofiltração altamente eficiente que fornece purificação contínua eficaz das emissões de gases de escape de vários contaminantes orgânicos: fenol, xileno, tolueno, formaldeído, ciclohexano, álcool branco, acetato de etila, gasolina, butanol, etc.