LAÎn prezent, există un număr mare de metode diferite de purificare a aerului din diverși contaminanți nocivi. Principalele metode includ:

• metoda de absorbtie.
• metoda de adsorbție.
• Postardere termică.
• metode termocatalitice.
• metode cu ozon.
• Metode chimice plasmatice.
• Metoda catalitică cu plasmă.
• metoda fotocatalitică.

metoda de absorbtie

DAR Absorbția este procesul de dizolvare a unei componente gazoase într-un solvent lichid. Sistemele de absorbție sunt împărțite în apoase și neapoase. În al doilea caz, de obicei sunt utilizate lichide organice cu volatilitate scăzută. Lichidul este folosit pentru absorbție o singură dată sau este regenerat, eliberând contaminantul în forma sa pură. Schemele cu o singură utilizare a absorbantului sunt utilizate în cazurile în care absorbția duce direct la primirea produsului finit sau intermediar. Exemplele includ:

• obţinerea acizilor minerali (absorbţia SO 3 în producerea acidului sulfuric, absorbţia oxizilor de azot în producerea acidului azotic);
• obţinerea de săruri (absorbţia oxizilor de azot prin soluţii alcaline pentru obţinerea lichidelor nitrit-nitrat, absorbţia prin soluţii apoase de var sau calcar pentru obţinerea sulfatului de calciu);
• alte substanțe (absorbția NH 3 de către apă pentru obținerea apei amoniacale etc.).

DAR metoda de adsorbție

DAR Metoda de adsorbție este unul dintre cele mai comune mijloace de protejare a bazinului de aer de poluare. Numai în Statele Unite, au fost introduse și operate cu succes zeci de mii de sisteme de adsorbție. Principalii adsorbanți industriali sunt cărbunii activați, oxizii complecși și sorbanții impregnați. Cărbunele activat (AC) este neutru în raport cu moleculele polare și nepolare ale compușilor adsorbiți. Este mai puțin selectiv decât mulți alți adsorbanți și este unul dintre puținii potriviți pentru utilizare în fluxuri de gaz umede. Cărbunele activ este folosit, în special, pentru purificarea gazelor din substanțe urât mirositoare, recuperarea solvenților etc.

O adsorbanții de oxid (OA) au o selectivitate mai mare față de moleculele polare datorită propriei distribuții neomogene a potențialului electric. Dezavantajul lor este scăderea eficienței în prezența umidității. Clasa OA include silicageluri, zeoliți sintetici, oxid de aluminiu.

M Este posibil să se evidențieze următoarele metode principale pentru implementarea proceselor de purificare prin adsorbție:

• După adsorbție, se efectuează desorbția și componentele prinse sunt recuperate pentru reutilizare. În acest fel, sunt capturați diverși solvenți, disulfura de carbon în producția de fibre artificiale și o serie de alte impurități.
• După adsorbție, impuritățile nu sunt eliminate, ci sunt supuse post-ardere termică sau catalitică. Această metodă este utilizată pentru curățarea gazelor din întreprinderile chimice-farmaceutice și de vopsea și lac, din industria alimentară și dintr-o serie de alte industrii. Acest tip de tratament de adsorbție este justificat din punct de vedere economic la concentrații scăzute de poluanți și (sau) poluanți multicomponent.
• După curăţare, adsorbantul nu este regenerat, ci supus, de exemplu, la îngropare sau incinerare împreună cu poluantul puternic chimisorbit. Această metodă este potrivită atunci când se utilizează adsorbanți ieftini.

Postardere termică

D arderea este o metodă de neutralizare a gazelor prin oxidarea termică a diferitelor substanțe nocive, în principal organice, în practic inofensive sau mai puțin nocive, în principal CO 2 și H 2 O. Temperaturile obișnuite de post-ardere pentru majoritatea compușilor se situează în intervalul 750-1200 ° C . Utilizarea metodelor de post-ardere termică face posibilă realizarea epurării gazelor în proporție de 99%.

P Atunci când se analizează posibilitatea și oportunitatea neutralizării termice, este necesar să se țină cont de natura produselor de ardere rezultate. Produșii de ardere ai gazelor care conțin sulf, halogen și compuși ai fosforului pot depăși emisia inițială de gaz în termeni de toxicitate. În acest caz, este necesară o curățare suplimentară. Postarderea termică este foarte eficientă în neutralizarea gazelor care conțin substanțe toxice sub formă de incluziuni solide de origine organică (funingine, particule de carbon, praf de lemn etc.).

LA Cei mai importanți factori care determină oportunitatea neutralizării termice sunt costurile cu energie (combustibil) pentru asigurarea temperaturilor ridicate în zona de reacție, puterea calorică a impurităților neutralizate și posibilitatea preîncălzirii gazelor de purificat. Creșterea concentrației de impurități după ardere duce la o reducere semnificativă a consumului de combustibil. În unele cazuri, procesul se poate desfășura într-un mod autotermic, adică modul de funcționare este menținut numai datorită căldurii de reacție de oxidare profundă a impurităților dăunătoare și încălzirea preliminară a amestecului inițial cu gaze de eșapament neutralizate.

P Dificultatea fundamentală în utilizarea post-ardere termică este formarea de poluanți secundari, precum oxizi de azot, clor, SO 2 etc.

T Metodele termice sunt utilizate pe scară largă pentru a purifica gazele de eșapament din compușii combustibili toxici. Instalațiile de post-ardere dezvoltate în ultimii ani se caracterizează prin compactitate și consum redus de energie. Utilizarea metodelor termice este eficientă pentru arderea ulterioară a prafului de gaze de eșapament cu mai multe componente și praf.

Metode catalitice termice

La Metodele de curățare cu gaz catalitic sunt versatile. Cu ajutorul lor, este posibilă eliberarea gazelor din oxizi de sulf și azot, diverși compuși organici, monoxid de carbon și alte impurități toxice. Metodele catalitice fac posibilă transformarea impurităților dăunătoare în altele inofensive, mai puțin dăunătoare și chiar benefice. Ele fac posibilă procesarea gazelor multicomponente cu concentrații inițiale scăzute de impurități nocive, pentru a obține grade ridicate de purificare, pentru a conduce procesul continuu și pentru a evita formarea de poluanți secundari. Utilizarea metodelor catalitice este cel mai adesea limitată de dificultatea de a găsi și fabrica catalizatori adecvați pentru funcționare pe termen lung și suficient de ieftini. Conversia catalitică eterogenă a impurităților gazoase se realizează într-un reactor încărcat cu un catalizator solid sub formă de granule poroase, inele, bile sau blocuri cu o structură apropiată de fagure. Transformarea chimică are loc pe suprafața internă dezvoltată a catalizatorilor, ajungând la 1000 m²/g.

LA O mare varietate de substanțe servesc ca catalizatori eficienți care sunt utilizați în practică - de la minerale, care sunt utilizate aproape fără nicio pretratare, și simple metale masive până la compuși complecși cu o compoziție și structură dată. De obicei, activitatea catalitică este manifestată de solide cu legături ionice sau metalice, care au câmpuri interatomice puternice. Una dintre cerințele principale pentru un catalizator este stabilitatea structurii sale în condițiile de reacție. De exemplu, metalele nu ar trebui convertite în compuși inactivi în timpul reacției.

Cu Catalizatorii moderni de neutralizare se caracterizează prin activitate și selectivitate ridicate, rezistență mecanică și rezistență la otrăvuri și temperaturi. Catalizatorii industriali fabricați sub formă de inele și blocuri de fagure au rezistență hidrodinamică scăzută și suprafață specifică externă ridicată.

H Cele mai răspândite sunt metodele catalitice pentru neutralizarea gazelor de eșapament într-un pat fix de catalizator. Se pot distinge două metode fundamental diferite de desfășurare a procesului de curățare a gazelor - în mod staționar și în modurile nestaționare create artificial.

1. Metoda staționară.

P viteze practice ale reacțiilor chimice sunt realizate pe majoritatea catalizatorilor industriali ieftini la o temperatură de 200-600 °C. După purificarea prealabilă din praf (până la 20 mg/m³) și diverse otrăvuri catalitice (As, Cl 2 etc.), gazele au de obicei o temperatură mult mai scăzută.

Pîncălzirea gazelor la temperaturile cerute se poate realiza prin introducerea gazelor de ardere fierbinți sau folosind un încălzitor electric. După trecerea prin stratul de catalizator, gazele purificate sunt eliberate în atmosferă, ceea ce necesită un consum semnificativ de energie. Este posibil să se realizeze o reducere a consumului de energie dacă căldura gazelor de eșapament este utilizată pentru a încălzi gazele care intră în tratare. Pentru încălzire se folosesc de obicei schimbătoare de căldură tubulare recuperatoare.

PÎn anumite condiții, când concentrația de impurități combustibile în gazele de eșapament depășește 4-5 g / m³, implementarea procesului conform schemei cu un schimbător de căldură face posibil să se facă fără costuri suplimentare.

T Astfel de dispozitive pot funcționa eficient doar la concentrații constante (debite) sau atunci când se utilizează sisteme avansate de control automat al procesului.

E Aceste dificultăți pot fi depășite prin efectuarea curățării cu gaz într-un mod non-staționar.

2. Metoda non-staționară (proces invers).

R procesul evers prevede o schimbare periodică a direcției de filtrare a amestecului de gaz în patul de catalizator folosind supape speciale. Procesul decurge după cum urmează. Patul de catalizator este preîncălzit la o temperatură la care procesul catalitic se desfășoară cu o viteză mare. După aceea, gazul purificat este introdus în aparat la o temperatură scăzută, la care rata de transformare chimică este neglijabilă. Din contactul direct cu un material solid, gazul se încălzește și o reacție catalitică începe să aibă loc la o viteză vizibilă în stratul de catalizator. Stratul de material solid (catalizator), care degajă căldură gazului, este răcit treptat la o temperatură egală cu temperatura gazului la intrare. Deoarece căldura este eliberată în timpul reacției, temperatura din strat poate depăși temperatura încălzirii inițiale. În reactor se formează o undă termică, care se deplasează în direcția de filtrare a amestecului de reacție, adică. în direcţia de ieşire din strat. Comutarea periodică a direcției de alimentare cu gaz la cea opusă face posibilă menținerea undei termice în strat pentru atâta timp cât se dorește.

P Avantajul acestei metode este stabilitatea funcționării cu fluctuații ale concentrațiilor de amestecuri combustibile și absența schimbătoarelor de căldură.

O Direcția principală în dezvoltarea metodelor catalitice termice este crearea de catalizatori ieftini care funcționează eficient la temperaturi scăzute și sunt rezistente la diverse otrăvuri, precum și dezvoltarea proceselor tehnologice de economisire a energiei cu costuri de capital reduse pentru echipamente. Metodele catalitice termice sunt cele mai utilizate pe scară largă în purificarea gazelor din oxizi de azot, neutralizarea și utilizarea diverșilor compuși ai sulfului, neutralizarea compușilor organici și CO.

D Pentru concentrații sub 1 g/m³ și volume mari de gaze purificate, utilizarea metodei catalitice termice necesită un consum mare de energie, precum și o cantitate mare de catalizator.

Metode cu ozon

O metodele de zonă sunt utilizate pentru neutralizarea gazelor de ardere din SO 2 (NOx) și dezodorizarea emisiilor de gaze de la întreprinderile industriale. Introducerea ozonului accelerează oxidarea NO la NO 2 și SO 2 la SO 3 . După formarea NO 2 și SO 3, în gazele de ardere se introduce amoniac și se izolează un amestec de îngrășăminte complexe formate (sulfat și azotat de amoniu). Timpul de contact al gazului cu ozonul necesar pentru purificarea din SO2 (80-90%) și NOx (70-80%) este de 0,4 - 0,9 sec. Consumul de energie pentru purificarea gazelor prin metoda ozonului este estimat la 4-4,5% din capacitatea echivalentă a unității de alimentare, care este, aparent, principalul motiv care împiedică aplicarea industrială a acestei metode.

P Utilizarea ozonului pentru dezodorizarea emisiilor gazoase se bazează pe descompunerea oxidativă a substanțelor urât mirositoare. Într-un grup de metode, ozonul este injectat direct în gazele de purificat, în cealaltă, gazele sunt spălate cu apă pre-ozonizată. Se folosește și trecerea ulterioară a gazului ozonizat printr-un strat de cărbune activ sau alimentarea acestuia către catalizator. Odată cu introducerea ozonului și trecerea ulterioară a gazului prin catalizator, temperatura de transformare a unor substanțe precum aminele, acetaldehida, hidrogenul sulfurat etc. scade la 60-80 °C. Ca catalizator, sunt utilizați atât Pt/Al2O3, cât și oxizi de cupru, cobalt și fier pe suport. Principala aplicație a metodelor de dezodorizare a ozonului se regăsește în purificarea gazelor care sunt eliberate în timpul prelucrării materiilor prime de origine animală în plantele de carne (grăsimi) și în viața de zi cu zi.

P metoda lasmochimică

P Metoda lasma-chimică se bazează pe trecerea unui amestec de aer cu impurități nocive printr-o descărcare de înaltă tensiune. De regulă, se folosesc ozonizatoare pe bază de barieră, corona sau descărcări glisante sau descărcări pulsate de înaltă frecvență pe precipitatoare electrostatice. Aerul cu impurități care trec prin plasma la temperatură joasă este bombardat de electroni și ioni. Ca rezultat, în mediul gazos se formează oxigen atomic, ozon, grupări hidroxil, molecule și atomi excitați, care participă la reacții chimice plasmatice cu impurități dăunătoare. Principalele direcții de aplicare a acestei metode sunt eliminarea SO 2 , NOx și compușii organici. Utilizarea amoniacului, la neutralizarea SO 2 și NOx, dă îngrășăminte pulbere (NH 4) 2 SO 4 și NH 4 NH 3 la ieșirea de după reactor, care sunt filtrate.

H Dezavantajele acestei metode sunt:

• descompunerea insuficientă completă a substanțelor nocive pentru apă și dioxid de carbon, în cazul oxidării componentelor organice, la energii de descărcare acceptabile
• prezența ozonului rezidual, care trebuie descompus termic sau catalitic
• dependență semnificativă de concentrația de praf atunci când se utilizează generatoare de ozon cu utilizarea unei descărcări de barieră.

P metoda catalitică

E Aceasta este o metodă de purificare destul de nouă, care folosește două metode bine-cunoscute - plasmă-chimică și catalitică. Instalațiile bazate pe această metodă constau în două etape. Primul este un reactor chimic cu plasmă (ozonator), al doilea este un reactor catalitic. Poluanții gazoși, care trec prin zona de descărcare de înaltă tensiune din celulele de descărcare în gaz și interacționând cu produșii de electrosinteză, sunt distruși și transformați în compuși inofensivi, până la CO 2 și H 2 O. Adâncimea de conversie (purificare) depinde de energia specifică eliberat în zona de reacție. După reactorul chimic cu plasmă, aerul este supus unei purificări fine finale într-un reactor catalitic. Ozonul sintetizat în evacuarea gazoasă a reactorului-chimic cu plasmă intră în catalizator, unde se descompune imediat în oxigen atomic și molecular activ. Resturile de poluanți (radicali activi, atomi și molecule excitați), nedistruși în reactorul plasma-chimic, sunt distruse pe catalizator datorită oxidării profunde cu oxigen.

P Avantajul acestei metode este utilizarea reacțiilor catalitice la temperaturi mai mici (40-100 °C) decât cu metoda catalitică termică, ceea ce duce la creșterea duratei de viață a catalizatorilor, precum și la scăderea costurilor energetice (la concentrații). de substanțe nocive până la 0,5 g/m³.).

H Dezavantajele acestei metode sunt:

• dependență mare de concentrația de praf, necesitatea pretratării la o concentrație de 3-5 mg/m³,
• la concentrații mari de substanțe nocive (peste 1 g/m³), costul echipamentului și costurile de operare depășesc costurile corespunzătoare în comparație cu metoda catalitică termică

F metoda catalitică

Cu Metoda fotocatalitică pentru oxidarea compușilor organici este în prezent studiată și dezvoltată pe scară largă. Practic, se folosesc catalizatori pe baza de TiO2, care sunt iradiati cu lumina ultravioleta. Cunoscute purificatoare de aer de uz casnic ale companiei japoneze „Daikin” folosind această metodă. Dezavantajul acestei metode este înfundarea catalizatorului cu produșii de reacție. Pentru a rezolva această problemă se folosește introducerea de ozon în amestecul de purificat, totuși această tehnologie este aplicabilă unei compoziții limitate de compuși organici și la concentrații scăzute.

Metode mecanice

1.Colectoare de praf inerțiale— se utilizează mecanismul de decantare gravitațională a particulelor dintr-un flux de gaz direcționat orizontal. Sunt capturate particule dispersate grosier cu o dimensiune de 50 microni și mai mult. Sunt utilizate ca dispozitive de pretratare a gazelor, de exemplu, pentru separarea particulelor mari și dispozitivele de descărcare ale etapelor ulterioare.

2. Cicloni(Fig.), Principiul de funcționare se bazează pe utilizarea forței centrifuge care rezultă din mișcarea de rotație-translație a fluxului de gaz. Forța centrifugă aruncă particule de praf pe pereții corpului ciclonului, apoi particulele de praf, care curg în jos pe pereți, cad în buncăr, iar gazul purificat prin țeava de evacuare situată de-a lungul axei ciclonului este emis în atmosferă sau este furnizat. către consumator. Sunt folosite pentru a îndepărta cenușa din gazele de ardere și praful uscat (lemn, azbociment, metal) cu o dimensiune a particulelor de 25-30 microni din aer. Ciclonii alcătuiesc cel mai mare grup de echipamente de mediu - mai mult de 90% din numărul total de colectoare de praf utilizate în industrie. Acestea captează mai mult de 80% din masa totală de praf capturată de toate dispozitivele

1 - debit poluat;

2 - materie în suspensie

3. Filtre Când utilizați colectoare de praf din țesături, gradul de purificare a aerului poate fi de 99% sau mai mult. La trecerea aerului praf prin țesătură, praful conținut în acesta este reținut în porii materialului filtrant sau pe un strat de praf care se acumulează pe suprafața sa.

Acoperitoarele de praf din material textil în funcție de forma suprafeței de filtrare sunt manșon și cadru. Ca material de filtrare se folosesc țesături de bumbac, pânză filtrantă, nailon, lână, nitron, lavsan, fibră de sticlă și diverse plase.

1 - debit poluat; 2 - maneci din stofa fleecy; 3 - curent curățat

Metode fizice

1. Precipitatoare electrostatice- aparat dreptunghiular cu una sau două secțiuni, dispozitiv în care purificarea gazelor din particule de aerosoli, solide sau lichide are loc sub acțiunea unui electric. forțe (fig.). Zona activă a precipitatoarelor electrostatice este formată din electrozi colectori (foi plate din elemente de placă cu un profil special) și electrozi corona (cadre tubulare în care sunt întinse elementele corona). E., în care particulele solide prinse sunt îndepărtate din electrozi prin agitare, numită. uscate, iar cele din k-rykh osazh. particulele sunt spălate de electrozi cu un lichid sau particulele lichide (ceață, stropii) sunt captate - umede. Precipitatoarele electrostatice uscate sunt folosite pentru îndepărtarea prafului uscat, iar cele umede sunt folosite pentru purificarea gazelor din vaporii acizi: sulfuric, clorhidric, nitric. Efectul de curățare este de 97-99%.

Orez. Precipitator electrostatic cu o singură zonă cu flux transversal de gaz

1 - electrozi de precipitare; 2 – electrozi corona

Metode fizico-chimice

Metodele fizico-chimice se bazează pe interacțiunile fizico-chimice ale poluanților cu agenți de curățare. Aceste metode includ: absorbtie, chimisorbtie, adsorbtie, metoda catalitica, metoda termica .

1. Absorbţie se bazează pe separarea amestecului gaz-aer în părțile sale constitutive prin absorbția componentelor gazoase ale acestui amestec cu un absorbant lichid (absorbant). Apa este folosită pentru a elimina amoniacul, acidul clorhidric și acidul fluorhidric din emisii. Acidul sulfuric este folosit pentru a elimina hidrocarburile aromatice. În prezent, epuratoarele-absorbante sunt cele mai utilizate ca absorbante (Fig.).

Orez. . Epurator-absorbant irigat cu duza: 1 - duza; 2 - stropitoare

2.Adsorbţie eu se bazează pe extragerea amestecurilor de impurități nocive din gaze cu ajutorul adsorbanților solizi. Cel mai utilizat adsorbant este cărbunele activ; în plus, există adsorbanți precum alumina activată, silicagel, alumină activată și zeoliți sintetici. Unii adsorbanți sunt impregnați cu reactivi care măresc eficiența adsorbției și transformă o impuritate dăunătoare într-una inofensivă din cauza chimiosorbției care are loc pe suprafața adsorbantului. Principalele echipamente de tratare sunt verticale, orizontale, scrubere - adsorbante. 1 - grilă; 2 - adsorbant; 3 - curent purificat; 4 - debit poluat

3. Chimisorbția se bazează pe absorbția gazelor și vaporilor de către absorbanții lichidi și solizi cu formarea de compuși chimici. Această metodă este utilizată pentru a elimina hidrogenul sulfurat și oxizii de azot din emisii. Scruberele sunt folosite ca echipamente de tratare, iar soluțiile de arsenic-oxalic și etanolamină sunt absorbanți chimici.

4. Metoda catalitică purificarea constă în accelerarea selectivă a unei reacții chimice și transformarea unui poluant într-o substanță inofensivă (Fig.). Pentru a reduce toxicitatea gazelor de eșapament, se folosesc convertizoare catalitice, în care aerul poluat este trecut peste un catalizator, cel mai adesea oxid de aluminiu. Cu ajutorul unor astfel de echipamente de purificare, este posibilă purificarea aerului de monoxid de carbon, hidrocarburi, oxizi de azot. Folosit în neutralizatori lichizi pentru a reduce conținutul de aldehide și oxizi de azot
Soluții apoase 10% de Na2SO3 sau NaHSO4 cu adăugarea de 0,5% reactiv bazic pentru a preveni oxidarea prematură. Această metodă poate realiza purificarea completă a gazelor din aldehide, iar conținutul de oxizi de azot este redus cu 70%.

Fig. Convertor catalitic: 1 - cadru; 2 – reactor;
3 - net; 4 - izolație termică; 5 - catalizator; 6 - flanșă

5. Metoda termică se bazează pe postcombustie și distrugerea termică a substanțelor nocive din emisii. Se utilizează atunci când impuritățile dăunătoare din emisii sunt combustibile. Această metodă este utilizată pentru curățarea emisiilor din zonele de vopsea și impregnare. Sistemele de neutralizare termică și de incendiu asigură o eficiență de curățare de până la 99%.

Dacă vorbim despre puritatea apei de băut, atunci acest lucru se poate realiza cu ajutorul diferitelor filtre, care astăzi sunt oferite într-o gamă largă. Este puțin mai dificil cu puritatea aerului, deoarece în lumea modernă a progresului tehnologic, dezvoltarea întreprinderilor industriale duce treptat la un dezastru de mediu.

Dacă posibilitatea de curățare a aerului din mediu este redusă la zero, atunci a face aer în casa ta este o prioritate. Cum să curățați aerul de praf?

Praful pătrunde în încăpere cu ajutorul surselor externe (polen, fum și mici particule de pământ aduse de pe stradă pe haine sau prin sistemul de ventilație) și interne (textile, pereți și tavane, păr de animale, păr uman și păr).

Probleme de purificare a aerului

A scăpa de praful care s-a depus pe mobilier, podele și diverse obiecte de interior este mult mai ușor decât îndepărtarea prafului din aerul din interior. Praful aerului din casă afectează negativ sănătatea, deoarece microorganismele dăunătoare și diferitele particule mici care fac parte din praf provoacă cel mai adesea dezvoltarea bolilor alergice ale tractului respirator superior. La zi Există mai multe sisteme eficiente pentru curățarea aerului de praf., care ajută la eliminarea acarienilor, prin urmare, vor fi de folos oricărei gospodine în lupta împotriva prafului.

Cel mai comun mod de a elimina praful din aer este folosirea unui purificator de aer de uz casnic., care pot fi împărțite în mai multe categorii în funcție de principiul de filtrare:

• Ionizante (precipitatoare electrostatice) - produc cel mai puternic agent oxidant ozon, curata perfect aerul de praf, dar nu elibereaza aerul de poluanti toxici.

  În plus, conținutul excesiv de ozon din aerul din interior poate duce la otrăvire, astfel încât utilizarea acestor filtre nu trebuie prelungită;

• Fotocatalitic - substanțele organice care cad pe catalizator sunt oxidate sub acțiunea radiațiilor ultraviolete pentru a curăța componentele aerului care au un efect benefic asupra omului;
• Adsorbție (cărbune) - atrage impuritățile toxice și le păstrează în interiorul dispozitivului.

  Dacă casetele de filtrare nu sunt schimbate în timp util, acestea pot deveni o sursă de substanțe nocive;

• Praf - cel mai simplu, deoarece baza dispozitivului folosește o țesătură cu diverse fibre, care reține praful.

Trebuie remarcat faptul că purificarea fotocatalitică a aerului este cea mai eficientă metodă de filtrare a acarienilor de praf și a tuturor tipurilor de impurități toxice.

Principiul de funcționare seamănă puțin cu procesele naturale din natură, datorită cărora aceste filtre sunt folosite peste tot și sunt cele mai eficiente și mai economice.

Nu uitați de metodele elementare de curățare a aerului de praf, cum ar fi curățarea umedă, ventilația regulată, menținerea nivelului optim de umiditate și temperatură. În același timp, scăpați periodic de acumulările din cameră a unei cantități mari de gunoi și a obiectelor inutile care sunt „colector de praf” și nu au nicio funcție utile.

Cum să curățați aerul?

Dezvoltarea rapidă a progresului tehnologic aduce nu numai mai multe beneficii, ci și tot mai multe probleme. Poate cea mai importantă problemă este poluarea mediului, care ne subminează sănătatea. Oamenii de știință au descoperit că deja sistemul nostru imunitar cheltuiește 80% din resurse pentru neutralizarea factorilor nocivi de mediu.

Și acest procent nu va face decât să crească.

Ce sa fac?

Metode de purificare a aerului

Încercăm de multă vreme să mâncăm alimente organice, să purificăm sau să cumpărăm apă curată. Mai dificil cu aer curat. Avem mereu nevoie de el. Putem trăi câteva zile fără mâncare, dar mai puțin fără apă.

Cât timp nu putem respira?
Prin urmare, purificarea aerului este de mare importanță, mai ales în încăperile în care ne petrecem cea mai mare parte a vieții, și unde aerul este mult mai poluat decât afară.

Și acum o persoană care s-a maturizat să recunoască nevoia vitală de a achiziționa un purificator de aer vine la un magazin specializat. Dar aici ochii i se fac pur și simplu.

Mai presus de toate, sunt reprezentate ionizatoarele de aer, care sunt considerate și purificatoare. Dar ele atrag doar praful. Și moleculele de gaz ionizează. Dar, dacă oxigenul ionizat devine mai util, atunci gazele dăunătoare sunt și mai dăunătoare.

Este necesar să ionizezi aerul deja purificat.

Există multe alte tipuri de purificatoare de aer, cum ar fi cele care îl trec prin apă sau discuri de filare umede, dar toate colectează doar praf. Gazele sunt colectate de cărbune activ. Dar purificatoarele de aer cu cărbune au și dezavantaje. În primul rând, cărbunele începe să colecteze gaze cu o greutate moleculară mai mare de 40. Și cele mai comune gaze de eșapament din oraș constau din molecule de carbon și oxigen cu mase de 12 și 16, adică.

în total mai puțin de 40. Deci, nici măcar o mască de gaze nu economisește gazele de eșapament. În al doilea rând, cărbunele colectează poluare în cantitate de 7-10 la sută din masa sa și încetează să funcționeze.

Filtrele trebuie schimbate, dar sunt scumpe, mai ales cele importate.

Dar cum purifică natura însăși aerul? Ea, spre deosebire de noi, nu acumulează și nu îngroapă poluarea, ci pur și simplu le descompune.

Există un proces numit fotocataliză. Pe unii compuși chimici, sub acțiunea razelor solare, se descompun gaze nocive, mirosuri, chiar și bacterii și viruși. Se știe că toți compușii organici sunt formați în proporție de 95% din carbon, oxigen și hidrogen. Acești atomi descompun poluarea aerului, iar elementele se combină imediat în dioxid de carbon și apă. Astfel, fotocataliza este un fenomen natural, în urma căruia molecule organice complexe și nocive se transformă în unele simple și inofensive.

Numai natura însăși nu mai poate face față cantității tot mai mari de poluare.

Fotocataliza, ca și fotosinteza, a fost studiată de oamenii de știință în urmă cu mai bine de 100 de ani, dar până acum nu a fost posibil să se creeze un dispozitiv care să funcționeze pe acest principiu. În urmă cu aproximativ 20 de ani, această problemă a fost rezolvată de chimistul din Novosibirsk Evgeny Savinov. S-a ocupat de problemele fundamentale ale energiei solare și ale fotocatalizei naturale.

Fiica lui suferea de alergii. A încercat toate filtrele disponibile la acea vreme, inclusiv HEPA adus din America. Nimic nu a ajutat. Apoi, Evgeny Nikolaevich a luat pulberea fotocatalizatorului, deoarece a lucrat la Institutul de Cataliză al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe, o lampă de soare și un ventilator. Am făcut un dispozitiv și l-am așezat în camera fiicei mele.

Acest dispozitiv s-a dovedit a fi destul de zgomotos și greoi, dar fata a încetat să tușească și a început să doarmă bine.

Acest dispozitiv a devenit prototipul de purificatoare-dezinfectoare de aer fotocatalitice unice dezvoltate de oamenii de știință ruși.

Deoarece folosesc un fenomen natural, ei:

În primul rând, sunt complet sigure și pot fi chiar plasate deasupra patului bebelușului.

În al doilea rând, gama lor de acțiune este extrem de largă - de la gaze de eșapament, orice mirosuri și compuși chimici până la bacterii și viruși.

În al treilea rând, sunt economice.

Aparatele electrocasnice consumă doar 40 de wați și sunt proiectate pentru funcționare continuă.

În al patrulea rând, nu necesită elemente înlocuibile, deoarece nu acumulează nimic, ci se descompun în dioxid de carbon și apă.

Folosim de multă vreme purificatoare de aer fotocatalitice în apartamentul nostru din Moscova. Pot vorbi despre modele existente, cum să le aleg, cum să le folosesc eficient, de unde să cumpăr și cât costă.

Amintiți-vă acest cuvânt - fotocataliza. Să ajutăm natura să lupte împotriva poluării, începând cu propriul nostru apartament.

Și vom fi sănătoși.

Măsuri de prevenire a poluării aerului

4 grupuri de măsuri: legi și reglementări federale și municipale; masuri tehnologice, de planificare, sanitare. Valoarea principală măsuri tehnologice. Aceasta este crearea de procese închise și reducerea emisiilor în atmosferă, introducerea principiilor managementului de mediu în formare, utilizarea corectă a deșeurilor.

Ar trebui implementate următoarele măsuri: substanțele nocive din producție sunt inofensive; purificarea materiilor prime de impuritățile nocive; Înlocuirea metodelor de curățare chimică a materialelor prăfuite cu o metodă umedă; înlocuirea unui stingător cu curent electric; sigiliul procesului; Înlocuirea proceselor intermitente este continuă pentru a evita reflectarea emisiilor de poluanți.

Planificarea evenimentului:înregistrarea „rozei vânturilor”, zona zonelor urbane, organizarea zonelor sanitare, amenajarea așezărilor, planificarea zonelor rezidențiale. Determinând zona orașului, acordăm o mare atenție „grădinii vântului” și câmpului.

Zonele industriale sunt amplasate in zone bine ventilate in aval in functie de zonele rezidentiale. Luați în considerare și viteza sezonieră a vântului.

METODE DE CURĂȚARE A AERULUI ATMOSFERIC

În plus, plantele verzi joacă un rol important în curățarea prafului urban de praf. Prezența zonelor verzi permite reducerea de trei ori a concentrației de substanțe nocive.

Pentru igiena horticola si in interiorul scuarului se folosesc lemn rezistent la gaze si argila.

Este necesară o planificare adecvată a dezvoltării blocului. Zona cea mai apropiata de autostrada este construita cu cladiri generale, apoi cladiri joase, cladiri inalte, iar apoi gradinite, facilitati medicale (cladiri care necesita calitatea aerului). Clădirea închisă este folosită numai în orașele în care vânturile de mare viteză ajută la curățarea aerului. Măsuri sanitare– instalarea sistemelor de colectare a prafului (acoperitoare mecanice de praf, dispozitive de filtrare, filtre electrostatice, curățători umede, camere de colectare a prafului).

Acestea includ și pompele de evacuare - colectoare de cenușă în care praful se depune atunci când gazul trece prin pereți porosi. Precipitatoarele electrostatice sunt dispozitive de ultimă generație de curățare a gazelor utilizate pentru colectarea aerosolilor solizi și lichizi. Prin natura lor, gazele pot fi uscate și umede în direcția gazelor - orizontală și verticală. curățători— sistem obișnuit de curățare cu gaz umed, diferit ca design.

Metodele de curățare a atmosferei sunt determinate de natura poluanților. O serie de procese tehnologice moderne sunt asociate cu măcinarea substanțelor. În același timp, unele dintre materiale se transformă în praf, care este dăunător sănătății și provoacă daune materiale importante din cauza pierderii produselor valoroase.

Praful depus în orașele industriale conține în principal 20% oxid de fier, 15% oxid de siliciu și 5% funingine. Praful industrial include, de asemenea, oxizi de diferite metale și nemetale, dintre care mulți sunt toxici. Aceștia sunt oxizi de mangan, plumb, molibden, vanadiu, antimoniu, arsenic, teluriu. Praful și aerosolii nu numai că îngreunează respirația, dar duc și la schimbări climatice, deoarece reflectă radiația solară și îngreunează îndepărtarea căldurii de pe Pământ.

Principiile de funcționare ale colectoarelor de praf se bazează pe utilizarea diferitelor mecanisme de decantare a particulelor: decantarea gravitațională, decantarea forței centrifuge, decantarea prin difuzie, decantarea electrică (ionizare) și altele. Dupa metoda de colectare a prafului, aparatele sunt curatate uscata, umeda si electrica.

Criteriul principal de alegere a tipului de echipament: proprietățile fizice și chimice ale prafului, gradul de purificare, parametrii debitului de gaz (debitul de intrare). Pentru gazele care conțin impurități combustibile și toxice, este mai bine să folosiți scrubere umede.

Direcția principală de protecție a atmosferei de poluare este crearea de tehnologii cu deșeuri reduse cu cicluri de producție închise și utilizarea integrată a materiilor prime.

curatenie - îndepărtarea (separarea, captarea) impurităților din diverse medii.

Metodele de purificare existente pot fi împărțite în două grupe: necatalitice (absorbție și adsorbție) și catalitice.

Neutralizare - tratarea impurităților la o stare inofensivă pentru oameni, animale, plante și mediu în general.

Dezinfectare - inactivarea (dezactivarea) diferitelor tipuri de microorganisme în emisiile gaz-aer, medii lichide și solide.

Dezodorizarea - tratarea odorantelor (substanțe cu miros) conținute în aer, apă sau medii solide pentru a elimina sau reduce intensitatea mirosurilor.

Purificarea gazelor din dioxid de carbon:

1. Absorbția de apă. Metoda este simplă și ieftină, dar eficiența curățării este scăzută, deoarece capacitatea maximă de absorbție a apei este de 8 kg CO2 la 100 kg apă.

2. Absorbție cu soluții de etanolamină: Monoetanolamina este de obicei folosită ca absorbant, deși trietanolamina este mai reactivă.

3. Metanolul rece este un bun absorbant de CO2 la 35°C.

4. Curățare cu zeoliți. Moleculele de CO2 sunt foarte mici: 3.1A, astfel încât sitele moleculare sunt folosite pentru a extrage CO2 din gazele naturale și pentru a elimina deșeurile (umiditate și CO2) în sisteme moderne izolate din punct de vedere ecologic (nave spațiale, submarine etc.).

Purificarea gazelor din monoxid de carbon:

• Postarderea pe un catalizator Pt/Pd.
• Conversie (metoda de adsorbție).

Purificarea gazelor din oxizi de azot .

În industria chimică, 80% din îndepărtarea oxizilor de azot se realizează datorită transformărilor pe un catalizator:

1. Metodele oxidative se bazează pe reacția de oxidare a oxizilor de azot urmată de absorbția de către apă:

• Oxidarea cu ozon în fază lichidă.
• Oxidare cu oxigen la temperatură ridicată.

2. Metodele de recuperare se bazează pe reducerea oxizilor de azot la produse neutre în prezența catalizatorilor sau sub acțiunea temperaturilor ridicate în prezența agenților reducători.

3. Metode de sorbție:

• Adsorbția oxizilor de azot prin soluții apoase de alcalii și CaCO3.
• Adsorbția oxizilor de azot de către adsorbanți solizi (cărbune brun, turbă, silicagel).

Purificarea gazelor din dioxid de sulf SO2:

1. Metode de curățare cu amoniac. Acestea se bazează pe interacțiunea SO2 cu o soluție apoasă de sulfit de amoniu.

Bisulfitul rezultat este ușor descompus de acid.

2. Metoda de neutralizare a SO2, asigură un grad ridicat de purificare a gazului.

3. Metode catalitice. Pe baza transformărilor chimice ale componentelor toxice în altele netoxice pe suprafața catalizatorilor:

• metoda piroluzitului - oxidarea SO2 cu oxigen in faza lichida in prezenta unui catalizator - piroluzit (MnO2); metoda poate fi folosită pentru a produce acid sulfuric.
• Metoda catalitică cu ozon este o variație a metodei piroluzitului și diferă de aceasta prin faptul că oxidarea Mn2+ la Mn3+ se realizează într-un amestec ozon-aer.

Eficiența curățării depinde de mulți factori: presiunile parțiale ale SO2 și O2 din amestecul de gaz care se curăță; temperatura gazelor de ardere; prezența și proprietățile componentelor solide și gazoase; volumul gazelor de purificat; disponibilitatea și disponibilitatea componentelor; gradul necesar de purificare a gazelor.

După purificare, gazul intră în atmosferă și se disipează, în timp ce poluarea aerului din stratul de suprafață nu trebuie să depășească MPC.

Curatenie industriala - aceasta este purificarea gazelor în scopul eliminării ulterioare sau revenirii la producție a produsului separat de gaz sau transformat într-o stare inofensivă. Acest tip de curățare este o etapă necesară a procesului tehnologic, în timp ce echipamentele tehnologice sunt conectate între ele prin fluxuri de materiale cu conductele corespunzătoare ale aparatului. Cicloanele de descărcare, camerele de decantare a prafului, filtrele, adsorbantele, scruberele etc. pot fi folosite ca echipamente de colectare a prafului și gazelor.

Curatenie sanitara - este epurarea gazelor din continutul rezidual al unui poluant din gaz, care asigura respectarea CMP stabilit pentru acesta din urma in aerul spatiilor populate sau incintelor industriale. Curățarea sanitară a emisiilor gaz-aer se efectuează înainte ca gazele de eșapament să intre în aerul atmosferic și, în această etapă, este necesar să se prevadă posibilitatea prelevării de gaze pentru a le controla conținutul de impurități nocive.

Alegerea unei metode de purificare a gazelor reziduale depinde de condițiile specifice de producție și este determinată de o serie de factori cheie:

Volumul și temperatura gazelor de eșapament;

Starea agregată și proprietățile fizico-chimice ale impurităților;

Concentrația și compoziția impurităților;

Necesitatea de a le recupera sau de a le reîntoarce în procesul tehnologic;

Cheltuieli de capital și de exploatare;

situația ecologică din regiune.

Echipamente de colectare a prafului. Echipamente de colectare a prafului in functie de metoda de separare a prafului din fluxul gaz-aer se imparte in uscat, când particulele de praf sunt depuse pe o suprafață uscată și umed, când separarea particulelor de praf se realizează folosind lichide.

Alegerea tipului de colector de praf este determinată de gradul de praf al gazului, de dispersia particulelor și de cerințele pentru gradul de purificare a acestuia.

Dispozitive pentru curățare gravitațională au un design simplu, dar sunt potrivite în principal pentru pretratarea grosieră a gazelor. Cele mai simple sunt camere de praf. Sunt utilizate în principal pentru pretratarea gazelor din praf grosier (cu o dimensiune a particulelor de 100 microni sau mai mult) și în același timp pentru răcirea cu gaz. Camera este o cutie goală sau cu rafturi de secțiune dreptunghiulară cu un buncăr în partea de jos pentru a colecta praful. Aria secțiunii transversale a camerei este mult mai mare decât aria conductelor de alimentare cu gaz, drept urmare fluxul de gaz se mișcă lent în cameră - aproximativ 0,5 m/s, iar praful se depune (Fig. . 1).

Fig 1. Camera de decantare a prafului: a - gol; b - cu despărțitori

Avantajele colectorului de praf:

1. are rezistență aerodinamică scăzută;

2. ușor și profitabil de operat.

Dezavantaje - volum, grad scăzut de purificare.

Eficiența camerei poate fi crescută la 80 - 85% dacă se realizează pereții despărțitori în interiorul camerei, crescând timpul de ședere a gazului în ea. În mod obișnuit, camerele de colectare a prafului sunt construite în conducte de gaz; sunt realizate din metal, cărămidă, beton etc.

Colectori de praf inerțiali. La aceste dispozitive, din cauza unei schimbări bruște a direcției fluxului de gaz, particulele de praf prin inerție lovesc suprafața reflectorizantă și cad pe fundul conic al colectorului de praf, de unde sunt îndepărtate continuu sau periodic din dispozitiv printr-o descărcare. dispozitiv. Cele mai simple dintre colectoarele de praf de acest tip sunt colectoare de praf(saci) prezentate în fig. 2. De asemenea, rețin doar fracțiuni mari de praf, gradul de purificare este de 50 - 70%.

Orez. 2. Colectori de praf inerțiali (colectori de praf): a - cu despărțitor; b - cu o conductă centrală

În mai complex lambriuit dispozitivele captează particule cu o dimensiune de 50 de microni sau mai mult. Sunt concepute pentru a curăța volume mari de emisii gaz-aer. Grilajele constau din rânduri suprapuse de plăci sau inele cu goluri de 2-3 mm, iar întregului grilaj îi este dat o oarecare conicitate pentru a menține un debit constant de gaz. Fluxul de gaz, care trece prin grătar cu o viteză de 15 m/s, își schimbă brusc direcția. Particulele mari de praf, lovind planurile înclinate ale grătarului, sunt reflectate prin inerție de la acesta din urmă spre axa conului și se depun. Gazul eliberat de praful grosier trece prin grătar și este îndepărtat din aparat. O parte din debitul de gaz în cantitate de 5-10% din debitul total aspirat din spațiul din fața jaluzei conține cantitatea principală de praf și este trimisă la ciclon, unde este eliberat de praf și apoi se unește cu principalul flux de gaz încărcat cu praf. Gradul de purificare a gazului din praful mai mare de 25 µm este de aproximativ 60% (Fig. 3). Principalele dezavantaje ale colectoarelor de praf cu jaluzele sunt dispunerea complexă a aparatului și uzura abrazivă a elementelor cu jaluzele.

Orez. 3. Colector de praf cu jaluzele inerțiale: 1 - aparat inerțial; 2 - ciclon; 3 - jalugă

Acoperitoarele de praf utilizate în mod obișnuit sunt ciclonii , a cărui acțiune se bazează pe utilizarea forței centrifuge. Amestecul praf-gaz pătrunde tangențial în dispozitiv prin fiting și capătă o mișcare direcționată în jos în spirală. În acest caz, particulele de praf sunt aruncate prin forța centrifugă pe peretele ciclonului, cad și sunt colectate în buncărul de primire. Praful este evacuat periodic din buncăr prin poartă. Aerul purificat este expulzat prin conducta centrală din aparat.

Eficiența colectării prafului într-un ciclon este direct proporțională cu masa particulelor și invers proporțională cu diametrul aparatului. Prin urmare, în loc de un ciclon mare, este recomandabil să instalați mai multe cicloane mai mici în paralel. Se numesc astfel de dispozitive cicloni de baterii de grup .

Pentru purificarea unor volume mari de gaze cu particule solide necoalescente de dispersie medie, este posibil să se utilizeze multicicloane (Fig. 4) . În aceste dispozitive, mișcarea de rotație a fluxului de praf și gaz este organizată cu ajutorul unui dispozitiv special de ghidare (după sau șurub) amplasat în fiecare element de ciclon. Multicicloanele, formate din elemente cu un diametru de 40 - 250 mm, asigură un grad ridicat (până la 85-90%) de purificare a gazelor din particule fine cu un diametru mai mic de 5 microni.

Orez. 4 Multiciclon și elementul său

Ciclonii sunt colectori de praf eficienți, al căror grad de purificare depinde de dimensiunea particulelor și poate ajunge la 95% (cu o dimensiune a particulelor de peste 20 de microni) și 85% (cu o dimensiune a particulelor de peste 5 microni).

Dezavantajele cicloanelor de toate modelele includ o rezistență aerodinamică relativ ridicată (400 - 700 Pa), uzura abrazivă semnificativă a pereților aparatului, probabilitatea reantrenării prafului depus în colectorul de praf din cauza supraîncărcării cu gaz și a scurgerilor. În plus, ciclonii nu captează eficient praful polidispers cu un diametru de particule mai mic de 10 μm și o densitate scăzută a materialului.

Pentru a elimina deficiențele cicloanelor dezvoltate colectoare de praf vortex (VPU), care aparțin și dispozitivelor cu flux direct cu acțiune centrifugă. Există două tipuri de WPU - duză și lame (5, a, b).

Orez. 5 colectoare de praf Vortex

La dispozitivele de acest tip, gazul praf intră în camera 1 printr-o țeavă de admisie cu un turbion cu palete 5 de tip „priză” și un caren. 4. Spațiul inelar din jurul țevii de admisie este format dintr-o șaibă de reținere 2, a cărei poziție și dimensiuni asigură depunerea ireversibilă a prafului în recipientul de gunoi. Carenul direcționează fluxul de gaz praf către pereții aparatului și în sus, iar jetul de aer secundar care iese din duză 3 datorită aranjamentului lor înclinat tangenţial transformă mişcarea curgerii în rotaţie. Forțele centrifuge care apar în fluxul de aer aruncă particule de praf pe pereții aparatului și de acolo, împreună cu fluxul de aer spiralat, sunt îndreptate în jos.

În acele cazuri în care umidificarea gazului de purificat este acceptabilă, se aplică hidro colectoare de praf. În aceste aparate, fluxul de praf intră în contact cu lichidul sau cu suprafețele irigate de acesta. Colectorii umezi de praf se deosebesc de cei uscati prin eficienta mai mare la un cost relativ mic. Sunt deosebit de eficiente pentru curățarea emisiilor de gaz-aer care conțin substanțe inflamabile și explozive, precum și substanțe lipicioase.

Dispozitivele de curățare umedă pot fi utilizate pentru purificarea gazelor din praful fin cu o dimensiune a particulelor de 0,1 microni, precum și din gaze și substanțe nocive vaporoase.

Colectorii umezi de praf sunt împărțiți în cinci grupe:

1 - scrubere;

2 - colectoare de praf centrifugale umede;

3 - colectoare de praf turbulente;

4 - aparat de spumare;

5 - colectoare de praf cu ventilator.

Cele mai simple și mai comune dispozitive pentru curățarea și răcirea gazelor sunt scrubere goale și împachetate .

Orez. 6 scrubere: A- gol; 6 - bătătorit

Sunt coloane cilindrice verticale, în partea inferioară cărora se introduce gazul praf, iar lichidul atomizat este furnizat de sus prin duze. Gazul purificat este îndepărtat din partea superioară a aparatului, iar apa cu praful prins sub formă de nămol este colectată în partea de jos a scruberului. Gradul de purificare a prafului cu o dimensiune a particulelor de peste 5 microni poate fi mai mare de 90%.

Cele mai înalte rezultate de curățare se obțin la utilizarea duzelor de pulverizare grosiere care formează picături cu un diametru de 0,5 - 1,0 mm. Pentru a reduce antrenarea pulverizării, viteza gazului curățat în scruber nu trebuie să depășească 1,0 - 1,2 m/s.

Scruberele împachetate sunt umplute cu diverse corpuri împachetate (inele Raschig, șei Berle, plasă, fibră de sticlă etc.) așezate pe o grilă de susținere. Concomitent cu captarea prafului pe suprafața complexă a corpurilor împachetate, poate avea loc și absorbția componentelor individuale ale amestecului de gaze. Rezistența hidraulică a unui scruber cu ambalare depinde de viteza gazului (de obicei este de 0,8 - 1,25 m / s), densitatea de irigare, înălțimea de ambalare și de alți parametri și este în intervalul 300 - 800 Pa.

Colectori de praf umed centrifugi sunt cel mai mare grup de dispozitive de separare pentru diverse scopuri.

Orez. 7. Ciclon cu peliculă de apă (CWP)

Peretele interior al carcasei aparatului 3 irigat cu apă furnizată de la colectorul 5 printr-o duză 4, care se instalează la un unghi de 300 tangent în jos la suprafața interioară a carcasei. Pentru a preveni stropirea, pulverizarea de apă coincide cu direcția de rotație a fluxului de gaz prăfuit. În partea de jos a dispozitivului este o garnitură de apă 6.

Din colectoare de praf turbulenteÎn ultimii ani, scruberele Venturi (Fig. 8) au câștigat o mare popularitate, a căror eficiență ridicată face posibilă purificarea gazului pentru aproape orice concentrație a prafului colectat. Aceste dispozitive sunt ușor de fabricat, instalat și operat, se caracterizează prin dimensiuni reduse.

Orez. 8. Scruber Venturi

LA Scruber Venturi gaz praf printr-un confuzor 3 se alimentează în gâtul 2, unde, datorită scăderii secțiunii libere a aparatului, viteza curgerii crește la 30 - 200 m/s. Apa este furnizată în zona de confuzie. Când este amestecat cu un curent de gaz, se dispersează în picături mici. În gât 2 și difuzor 1 particulele de praf conținute în aerul prăfuit se combină cu picăturile de apă, se umezesc, se coagulează și sunt eliberate în separator sub formă de nămol 4 (captorul de picături). Apa poate fi furnizată scruberului în diferite moduri, cu toate acestea, cea mai comună modalitate este de a furniza lichid la confuzor.

Ca eliminatori de picături sunt folosite aproape toate tipurile cunoscute de dispozitive hidromecanice pentru separarea sistemelor neomogene (separatoare, cicloane, dispozitive cu spumă, precipitatoare electrostatice etc.). Cel mai adesea, se folosesc cicloane de diferite tipuri.

În industria republicii sunt utilizate pe scară largă mașini de spumă :

Orez. 9. Mașini de spumă

În aceste colectoare de praf, un flux de aer prăfuit trece printr-un strat de lichid cu o viteză de 2-3 m/s (depășește viteza de plutire liberă a bulelor de aer în timpul barbotare), în urma căruia se creează condițiile de formare. a unui strat de spumă foarte turbulentă. Mașinile de spumă sunt furnizate în două tipuri: cu grătare eșuate (Fig. 9, A)și grătarul de preaplin (Fig. 9, b).În dispozitivele cu grătar defectat, tot lichidul pentru formarea stratului de spumă provine din dispozitivul de irigare 3 pe grătare 4, cade prin orificiile sale pe grătarul inferior și apoi, împreună cu nămolul, este îndepărtat din aparat. Fluxul de aer prăfuit pătrunde în corpul aparatului 1 de dedesubt, formând un strat de spumă pe grătare atunci când interacționează cu apa. Pentru a prinde stropii de apă, în partea superioară a aparatului este instalat un colector de picături 2.

Principalul dezavantaj al aparatelor cu spumă este sensibilitatea la fluctuațiile debitului gazului care trebuie purificat. În acest caz, se dovedește a fi imposibil să se mențină un strat de spumă pe întreaga suprafață a grătarului: la debite de gaz mai puțin decât optime, spuma nu se poate forma uniform pe întreaga suprafață a grătarului și la debite mari, stratul de spumă este, de asemenea, neuniform și chiar eliminat în unele locuri. Acest lucru duce la o descoperire a gazelor brute, antrenament crescut de pulverizare și, ca urmare, o scădere bruscă a eficienței aparatului.

La colectoare de praf cu ventilator includ rotoclone uscate și umede (Fig. 10), care sunt utilizate pe scară largă în străinătate.

Orez. 10. Rotoclona

În esență, sunt colectoare de praf combinate, al căror principiu de funcționare se bazează pe depunerea prafului de către suprafețele irigate, acțiunea forțelor inerțiale și centrifuge, pulverizarea apei etc. De exemplu, aerul praf este aspirat prin centrala. teava 3 în corpul 2 al unui rotoclon umed, în timp ce particulele de praf sunt aruncate pe lamele 1 ale unui profil special, umezite cu apă furnizată de la duzele de pulverizare 4. Particulele de praf sunt umezite, coagulate și vin sub formă de nămol în partea inferioară a aparatului, de unde sunt îndepărtate prin conducta 5 către bazin.

Eficiența colectoarelor umede de praf depinde în mare măsură de umectarea prafului. La captarea prafului slab umezit, se introduce un surfactant în apa de irigare.

Dezavantajele colectării umede a prafului includ: consumul mare de apă, dificultatea de separare a prafului prins de nămol, posibilitatea coroziunii echipamentelor în timpul procesării gazelor agresive, o deteriorare semnificativă a condițiilor de dispersie prin conductele fabricii a gazelor de eșapament. datorită scăderii temperaturii acestora. În plus, colectoarele umede de praf necesită o cantitate semnificativă de energie electrică pentru a furniza și pulveriza apă.

Filtrare- reprezinta cea mai radicala solutie la problema purificarii gazelor din impuritati solide, asigura un grad de purificare de 99-99,9% la costuri de capital si operare moderate. În legătură cu cerințele crescute pentru gradul de purificare a gazelor din ultimii ani, există o tendință clară de creștere a proporției de filtre utilizate în comparație cu scruberele umede și precipitatoarele electrostatice.

filtre numite dispozitive în care aerul prăfuit trece prin materiale poroase care pot prinde sau precipita praful. Curățarea prafului grosier se realizează în filtre umplute cu cocs, nisip, pietriș, duze de diferite forme și natură. Pentru curățarea de praful fin se folosesc materiale filtrante precum hârtie, plasă, materiale nețesute, pâslă sau țesături de diferite densități. Hârtia este folosită pentru a purifica aerul atmosferic sau gazul cu un conținut scăzut de praf.

Folosit în medii industriale țesătură, sau mânecă, filtre. Acestea sunt sub formă de tobă, pungi de țesătură sau buzunare, lucrând în paralel. Particulele de praf, depunându-se pe materialul filtrant, creează un strat cu pori mai mici decât cei ai materialului filtrant, astfel încât capacitatea de captare a stratului de praf crește, dar, în același timp, crește și rezistența sa aerostatică.

Dintre dispozitivele de tip filtru pentru îndepărtarea prafului, cele mai utilizate sunt filtre textile (sac).(Fig. 11).

Orez. 11. Filtru cu sac

Mânecile din material textil sunt fabricate din bumbac, lână, dacron, nailon, polipropilenă, teflon, fibră de sticlă și alte materiale. Adesea, straturile de silicon sunt aplicate pe țesături pentru a îmbunătăți rezistența la îndoire, rezistența la căldură, rezistența la contracție, rezistența la abraziune sau pentru a îmbunătăți regenerarea țesuturilor. Alegerea materialului de filtrare depinde de condițiile de funcționare. Gradul de purificare a gazelor din praf cu funcționarea corectă a filtrelor poate ajunge la 99,9%.

Dezavantajele filtrelor cu saci sunt complexitatea îngrijirii țesăturii pungilor și consumul mare de metal al dispozitivelor, deoarece tensiunea pungilor se realizează cu ajutorul greutăților.

În industrie, un număr mare de modele de filtre realizate din materiale poroase sunt utilizate pe scară largă pentru purificarea fină a gazelor din praf și impurități toxice. Acestea includ filtre cu deflectoare de filtrare semirigide din materiale polimerice ultra-subțiri (filtre Petryanov) cu rezistență la căldură, rezistență mecanică și rezistență chimică. Dintre numeroasele modele de filtre de acest tip, cele mai utilizate pe scară largă filtre de cadru(Fig. 12).

Orez. 12 Filtru cadru cu pânză FP

Filtrul este asamblat din cadre cu trei fețe 1 astfel încât partea de capăt să fie alternativ pe dreapta, apoi pe stânga. Filtrul despărțitor 2 este așezat așa cum se arată în diagramă (Fig. 12 ). Aerul trece prin golurile dintre rame, este filtrat prin peretele despărțitor al filtrului și iese curățat pe cealaltă parte. Pachetul de rame se pune in carcasa 4. Pentru a împiedica țesăturile să se conecteze între ele sub presiunea fluxului de aer, între ele sunt plasate separatoare ondulate. 3 (Fig. 12, a, b, c, d, e). Pe partea de intrare a fluxului de praf, există o flanșă pe corp 5 cu o garnitură de cauciuc lipită 6. Carcasa filtrului este din placaj, plastic, metal.

Sunt cunoscute multe structuri filtru de aterizare tip cutie cu duză din fibră de sticlă, lână de zgură și alte materiale fibroase. Grosimea ambalajului este de 100 mm, cu o densitate de ambalare de 100 kg/m3 și o viteză de filtrare de 0,1 - 0,3 m/s. Rezistența aerodinamică a unor astfel de filtre este de 450 - 900 Pa. în formă de cutie, sau caseta, filtre sunt utilizate de obicei pentru purificarea gazelor de ventilație la temperaturi scăzute (30-40 °C) și conținut inițial scăzut de praf de ordinul a 0,1 g/m3.

Precipitatoare electrostatice sunt folosite pentru a curăța gazele prăfuite de cele mai mici particule de praf, ceață de până la 0,01 microni. Precipitatoarele electrostatice industriale sunt împărțite în două grupe: cu o singură etapă (o singură zonă), în care ionizarea și purificarea aerului au loc simultan și în două etape (două zone), în care ionizarea și purificarea aerului sunt efectuate în diferite părți ale aparatul.

Prin proiectare, precipitatoarele electrostatice sunt împărțite în lamelare și tubulare, orizontale și verticale, cu două câmpuri și cu mai multe câmpuri, cu una și mai multe secțiuni, uscate și umede.

Pe fig. 13 prezintă diagramele tubularei (A)și lamelară (b) precipitatoare electrostatice.

Orez. treisprezece.Scheme de precipitatoare electrostatice

În corpul 1 al precipitatorului electrostatic tubular se află electrozi colectori de 2 3-6 m înălțime, din țevi cu diametrul de 150-300 mm. Electrozii corona sunt întinși de-a lungul axei țevilor 3 cu diametrul de 1,5-2 mm, care se fixează între rame 4. Cadru superior 4 conectat la izolatorul bucșei 5. Există o rețea de distribuție 6.

Într-un precipitator electrostatic cu placă (Fig. 13, b) electrozi corona 3 intins intre suprafetele paralele ale electrozilor colectori 2. Distantele sunt de 250 - 350 mm. Pereții carcasei metalice servesc drept doi electrozi extremi. Dacă tensiunea câmpului electric dintre electrozi o depășește pe cea critică, care la presiunea atmosferică și la o temperatură de 15 ° C este de 15 kV / cm, atunci moleculele de aer din aparat sunt ionizate și dobândesc sarcini pozitive și negative. Ionii se deplasează către electrodul încărcat opus, întâlnesc particule de praf pe drum, le transferă încărcătura și, la rândul lor, merg la electrod. După ce au ajuns la el, particulele de praf formează un strat, care este îndepărtat de pe suprafața electrodului prin impact, vibrații, spălare etc.

Un curent continuu de înaltă tensiune (50 - 100 kV) este alimentat în precipitatorul electrostatic către coroana (de obicei negativă) și electrozii colectori. Precipitatoarele electrostatice asigură un grad ridicat de purificare. La viteze ale gazului în precipitatoarele electrostatice tubulare de la 0,7 la 1,5 m/s, iar la cele lamelare de la 0,5 la 1,0 m/s, este posibil să se realizeze un grad de purificare a gazului apropiat de 100%. Aceste filtre au un randament ridicat. Dezavantajele precipitatoarelor electrostatice sunt costul ridicat și complexitatea în funcționare.

Dispozitive cu ultrasunete sunt folosite pentru a îmbunătăți eficiența ciclonilor sau a filtrelor cu saci. Ultrasunetele cu o frecvență strict definită duce la coagularea și îngroșarea particulelor de praf. Cele mai comune surse de ultrasunete sunt diferitele tipuri de sirene. Colectorii de praf cu ultrasunete dau un efect relativ bun la o concentrație mare de praf în gazul care este curățat. Pentru a crește eficiența aparatului, acesta este furnizat cu apă. Instalațiile cu ultrasunete în combinație cu un ciclon sunt folosite pentru a capta funinginea, ceața diferiților acizi.

Absorbţie- este procesul de absorbție a gazelor sau vaporilor din amestecuri de gaze sau vapori de către absorbanții de lichide - absorbante. Distingeți între absorbția fizică și cea chimică. La absorbtie fizica moleculele substanţei absorbite (absorbant) nu intră într-o reacţie chimică cu moleculele absorbantului. În acest caz, deasupra soluției există o anumită presiune de echilibru a componentei. Procesul de absorbție are loc până când presiunea parțială a componentei țintă în faza gazoasă este mai mare decât presiunea de echilibru asupra soluției.

La absorbtie chimica Moleculele absorbante intră în interacțiune chimică cu componentele active ale absorbantului, formând un nou compus chimic. În acest caz, presiunea de echilibru a componentei peste soluție este neglijabilă în comparație cu absorbția fizică, iar extracția sa completă din mediul gazos este posibilă.

Procesul de absorbție este selectiv și reversibil.

Selectivitate- aceasta este absorbția unui anumit component țintă (absorbant) dintr-un amestec folosind un absorbant de un anumit tip. Procesul este reversibil, deoarece substanța absorbită poate fi extrasă din nou din absorbant (desorbție), iar absorbantul poate fi utilizat din nou în proces.

Pe fig. 14 prezintă o diagramă schematică a unei instalaţii de absorbţie pentru captarea unui component ţintă dintr-un amestec de gaze.

Orez. 14. Schema schematică a procesului de absorbție-desorbție

Amestecul gazos intră în absorbantul 1, unde intră în contact cu absorbantul răcit, care absoarbe selectiv componenta extractabilă (absorbant). Gazul purificat din componentă este îndepărtat, iar soluția în schimbător 4, este încălzit în el și alimentat de pompa 5 către desorber 3, unde componenta absorbită este extrasă din acesta prin încălzirea absorbantului cu vapori de apă. Absorbantul eliberat de componenta țintă de către pompă 6 merge mai întâi la schimbătorul de căldură 4, unde se răcește, dând căldură absorbantului saturat, apoi prin frigider 2 intră din nou în absorbant pentru irigare.

Absorbantii folositi trebuie sa dizolve bine gazul extras, sa aiba o presiune minima de vapori pentru a polua cat mai putin gazul purificat cu vapori absorbanti, sa fie ieftini, si sa nu provoace coroziunea echipamentelor.

Pentru a curăța gazele de dioxid de carbon, apa, soluțiile de etanolamină și metanolul sunt folosite ca absorbanți.

Purificarea din hidrogen sulfurat se realizează cu soluții de etanolamine, soluții apoase de Na2CO3, K2CO3, NH3 (cu oxidarea ulterioară a H2S absorbită cu oxigen din aer pentru a obține sulf elementar).

Pentru curățarea gazelor de dioxid de sulf, se folosesc metode cu amoniac, metoda varului, metoda manganului.

Pentru a elimina monoxidul de carbon, acesta este absorbit cu soluții de cupru-amoniac.

Procesul de absorbție are loc la interfață, astfel încât absorbantul ar trebui să aibă cea mai dezvoltată suprafață de contact între lichid și gaz. Conform metodei de formare a acestei suprafețe, absorbanții pot fi împărțiți în absorbanți de suprafață, împachetate și cu barbotare. Absorbanții de suprafață sunt ineficienți și sunt utilizați pentru a absorbi numai gazele foarte solubile. Cele mai comune tipuri universale sunt absorbantele ambalate. Au o suprafață de contact mai dezvoltată, sunt simple în design și fiabile. Sunt utilizate pe scară largă pentru purificarea gazelor din oxizi de azot, SO2, CO2, CO, C12 și alte substanțe.

Mai compacte, dar și mai complexe ca design, sunt absorbantele de barbotare, în care gazul barbotează printr-un strat de absorbant așezat într-o coloană pe tăvi.

Și mai perfecte sunt absorbantele de spumă. În aceste dispozitive, lichidul care interacționează cu gazul este adus în stare de spumă, ceea ce asigură o suprafață mare de contact între absorbant și gaz și, în consecință, eficiență ridicată de curățare.

În general, orice aparat de transfer de masă utilizat în industria chimică poate fi folosit ca absorbanți.

Adsorbţie - pe baza extragerii selective a impuritatilor din gaz cu ajutorul adsorbantilor - solide cu suprafata dezvoltata. Adsorbanții trebuie să aibă capacitate mare de absorbție, selectivitate, stabilitate termică și mecanică, rezistență scăzută la fluxul de gaz și eliberare ușoară a substanței adsorbite. Carbonii activi, silicagelurile, zeoliții sintetici și naturali sunt utilizați în principal ca adsorbanți.

carbuni activi sunt adsorbanți de carbon granular sau sub formă de pulbere, fabricați folosind o tehnologie specială din cărbune, turbă, polimeri, sâmburi de cocos, lemn și alte materii prime. Gazul și cărbunii recuperatori sunt utilizați pentru a curăța emisiile gaz-aer.

Cărbunii gazos sunt folosiți pentru a capta substanțe relativ slab absorbite cu o concentrație mică. Dacă concentrația componentei țintă în fluxul de gaz este semnificativă, atunci în acest caz este necesar să se utilizeze cărbuni recuperatori.

geluri de silice sunt adsorbanți minerali cu o structură regulată a porilor. Sunt produse în două tipuri: cocoloase (boabe de formă neregulată) și granulare (granule de formă sferică sau ovală). Silicagelurile sunt granule tari sticloase sau opace cu dimensiunea de 0,2 - 7,0 mm, densitate în vrac 400 - 900 kg/m3. Gelurile de silice sunt utilizate în principal pentru uscarea aerului, gazelor și absorbția vaporilor de substanțe polare, cum ar fi metanolul.

Proprietăți apropiate de gelurile de silice sunt alumogeluri (alumină activă), care sunt produse de industrie sub formă de granule cilindrice (2,5-5,0 mm în diametru și 3,0-7,0 mm înălțime) și sub formă de bile (cu un diametru mediu de 3-4 mm).

Zeoliți (sitele moleculare) sunt substanțe cristaline de aluminosilicat sintetic care au o capacitate mare de absorbție și o selectivitate ridicată chiar și la un conținut foarte scăzut dintr-o anumită substanță (adsorbant) în gaz.

După origine, zeoliții sunt împărțiți în naturali și sintetici. Zeoliții naturali includ minerale precum clinoptilolit, mordenit, erionit, chabazit etc. Zeoliții sintetici sunt caracterizați printr-o structură microporoasă aproape perfect omogenă și capacitatea de a adsorbi selectiv molecule mici la concentrații scăzute ale componentului adsorbit.

Adsorbția se realizează în principal în adsorbere discontinue. Gazul de purificat trece de sus în jos prin patul de adsorbant. Procesul de absorbție a adsorbantului începe cu stratul superior al absorbantului, apoi frontul de absorbție se mișcă treptat în jos, captând toate straturile sale, iar după ce capacitatea de absorbție a tuturor straturilor este epuizată, are loc o „descoperire” a componentei absorbite, indicând faptul că aparatul trebuie trecut la procesul de desorbție.

Desorbția se realizează de obicei cu abur viu furnizat de jos, care elimină produsul absorbit de acesta (adsorbatul) din sorbent și intră în condensator, unde produsul este separat de apă.

Adsorbtoarele de lot sunt simple și fiabile. Dezavantajele lor sunt periodicitatea procesului, productivitatea scăzută și eficiența relativ scăzută.

Procesele continue de purificare prin adsorbție a gazelor sunt efectuate într-un pat fluidizat de adsorbant.

Pe fig. 15 prezintă o diagramă schematică a purificării gazului de adsorbție cu un adsorbant fluidizat circulant.

Orez. 15. Schema schematică a epurării gazului de adsorbție cu un adsorbant fluidizat circulant

Gazul de purificat este introdus în adsorbant 1 cu o astfel de viteză încât se formează și se menține în el un pat fluidizat de adsorbant 3, în care componentele țintă sunt absorbite. O parte a adsorbantului este coborâtă constant în desorberul 2 pentru regenerare, care este efectuată de un agent de deplasare introdus în partea inferioară a desorbtorului. Un pat fluidizat de adsorbant este de asemenea menținut în desorbitor, adsorbatul este extras din acesta și îndepărtat din sistem. Adsorbantul regenerat este returnat în adsorbant 1.

Adsorbantele cu pat fluidizat au un design complex și necesită un control precis al procesului.

Plan

Introducere

1. Metode de curățare a atmosferei

2. Bioremedierea atmosferei

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Problema purificării aerului în zona vieții umane dintr-o varietate de poluări introduse de industrie, de la aerosoli și bacterii este una dintre cele mai urgente probleme. Tratatele pe această temă apar din ce în ce mai des ca un strigăt al catastrofei iminente. Această întrebare a căpătat o importanță deosebită după inventarea bombelor atomice și cu hidrogen, deoarece aerul atmosferic a devenit din ce în ce mai saturat cu fragmente de dezintegrare nucleară. Aceste fragmente sub formă de substanțe în suspensie foarte dispersate se ridică în atmosferă la o înălțime mare în timpul unei explozii, apoi se răspândesc pe întreg oceanul atmosferic pentru o scurtă perioadă de timp și cad treptat la suprafața pământului sub formă de praf radioactiv fin sau sunt purtat de precipitatii – ploaie si zapada. Și reprezintă o amenințare pentru oameni oriunde pe suprafața planetei noastre.

1. Metode de curățare a atmosferei

Toate metodele de curățare sunt împărțite în regenerativ și distructiv . Primele permit repunerea componentelor de emisie în producție, cele din urmă transformă aceste componente în altele mai puțin nocive.

Metodele de curățare a emisiilor de gaze pot fi împărțite în tipul de componentă care se prelucrează(curățare de aerosoli - de praf și ceață, curățare de gaze acide și neutre și așa mai departe).

• Metode de curățare electrică.

Cu această metodă de purificare, fluxul de gaz este trimis către precipitatorul electrostatic, unde trece în spațiul dintre doi electrozi - corona și precipitare. Particulele de praf sunt încărcate, se deplasează la electrodul colector și sunt descărcate pe acesta. Această metodă poate fi folosită pentru purificarea prafului cu o rezistivitate de 100 până la 100 milioane ohm*m. Praful cu rezistivitate mai mică sunt descărcate imediat și zboară, în timp ce praful cu rezistivitate mai mare formează un strat dens izolator pe electrodul colector, reducând brusc gradul de purificare. Metoda de curățare electrică poate îndepărta nu numai praful, ci și ceața. Curățarea precipitatoarelor electrostatice se realizează prin spălarea prafului cu apă, vibrații sau folosind un mecanism de impact cu ciocan.

• Diverse metode umede.

Utilizarea aparatelor de spumă, scrubere.

Pentru purificarea gazelor se folosesc următoarele metode:

• Adsorbţie.

Adică absorbția unei componente gazoase (în cazul nostru) de către o substanță solidă. Ca adsorbanți (absorbanți) se folosesc cărbuni activi de diferite grade, zeoliți, silicagel și alte substanțe. Adsorbția este o metodă fiabilă care permite obținerea unor grade ridicate de purificare; în plus, este o metodă regenerativă, adică componenta valoroasă capturată poate fi returnată în producție. Adsorbție periodică și continuă aplicată. În primul caz, la atingerea capacității maxime de adsorbție a adsorbantului, fluxul de gaz este trimis către un alt adsorbant, iar adsorbantul este regenerat - pentru aceasta se folosește striparea cu abur viu sau gaz fierbinte. Apoi se poate obține o componentă valoroasă din condensat (dacă s-a folosit abur viu pentru regenerare); în acest scop se foloseşte rectificarea, extracţia sau decantarea (aceasta din urmă este posibilă în cazul insolubilităţii reciproce a apei şi a unui component valoros). Cu adsorbție continuă, stratul de adsorbant se mișcă constant: o parte din el funcționează pentru absorbție, o parte este regenerată. Acest lucru, desigur, contribuie la uzura adsorbantului. În cazul unui cost suficient al componentei regenerate, utilizarea adsorbției poate fi benefică. De exemplu, recent (în primăvara anului 2001) un calcul al secțiunii de recuperare a xilenului pentru una dintre fabricile de cablu a arătat că perioada de rambursare ar fi mai mică de un an. În același timp, 600 de tone de xilen, care cădeau anual în atmosferă, vor fi readuse în producție.

• Absorbţie.

Adică absorbția gazelor de către un lichid. Această metodă se bazează fie pe procesul de dizolvare a componentelor gazoase într-un lichid (adsorbție fizică), fie pe dizolvarea împreună cu o reacție chimică - adsorbție chimică (de exemplu, absorbția unui gaz acid de către o soluție cu reacție alcalină). Această metodă este și regenerativă; o componentă valoroasă poate fi izolată din soluția rezultată (când se utilizează adsorbția chimică, acest lucru nu este întotdeauna posibil). În orice caz, apa este purificată și cel puțin parțial returnată în sistemul de alimentare cu apă circulant.

• metode termice.

Sunt distructive. Cu o putere calorică suficientă a gazului de eșapament, acesta poate fi ars direct (toată lumea a văzut rachete pe care arde gazul asociat), poate fi folosită oxidarea catalitică sau (dacă puterea calorică a gazului este scăzută) poate fi folosit ca explozie. gaz în cuptoare. Componentele rezultate din descompunerea termică ar trebui să fie mai puțin periculoase pentru mediu decât componenta originală (de exemplu, compușii organici pot fi oxidați la dioxid de carbon și apă - dacă nu există alte elemente decât oxigenul, carbonul și hidrogenul). Această metodă realizează un grad ridicat de purificare, dar poate fi costisitoare, mai ales dacă se folosește combustibil suplimentar.

• Diferite metode de curățare chimică.

Asociat de obicei cu utilizarea catalizatorilor. Astfel, de exemplu, este reducerea catalitică a oxizilor de azot din gazele de eșapament ale vehiculelor (în general, mecanismul acestei reacții este descris de schema:

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

unde platină, paladiu, ruteniu sau alte substanțe sunt folosite ca catalizator kt). Metodele pot necesita utilizarea de reactivi și catalizatori scumpi.

• Curățare biologică.

Culturi special selectate de microorganisme sunt folosite pentru a descompune poluanții. Metoda se caracterizează prin costuri reduse (se folosesc puțini reactivi și sunt ieftini, principalul lucru este că microorganismele sunt vii și se reproduc singure, folosind poluarea ca hrană), un grad suficient de ridicat de purificare, dar la noi, spre deosebire de Occident , din păcate, nu a primit încă o distribuție largă.

• Ioni de aer - particule mici lichide sau solide, încărcate pozitiv sau negativ. Efectul negativ (ioni de aer ușor) este deosebit de favorabil. Ele sunt numite pe bună dreptate vitaminele aerului.

Mecanismul de acțiune al ionilor negativi de aer asupra particulelor suspendate în aer este următorul. Ionii negativi de aer încarcă (sau reîncarcă) praful și microflora din aer până la un anumit potențial, proporțional cu raza lor. Particulele de praf încărcate sau microorganismele încep să se deplaseze de-a lungul liniilor câmpului electric către polul încărcat opus (pozitiv), adică. la pământ, la pereți și tavan. Dacă exprimăm în lungime forțele gravitaționale și forțele electrice care acționează asupra prafului fin, atunci se poate observa cu ușurință că forțele electrice depășesc forțele gravitaționale de mii de ori. Acest lucru face posibilă, după bunul plac, dirijarea strictă a mișcării unui nor de praf fin și astfel purificarea aerului dintr-un loc dat. În absența unui câmp electric și a mișcării difuze a ionilor negativi de aer între fiecare ion de aer în mișcare și solul încărcat pozitiv (pardosea), apar linii de forță de-a lungul cărora acest ion de aer se mișcă împreună cu o particulă de praf sau o bacterie. Microorganismele care s-au așezat pe suprafața podelei, tavanului și pereților pot fi îndepărtate periodic.

2. Bioremedierea atmosferei

Bioremedierea atmosferei- un set de metode de curatare a atmosferei cu ajutorul microorganismelor.

• Cianobacterii:

Cercetători de la Școala de Inginerie și Științe Aplicate. Henry Samueli de la Universitatea din California din Los Angeles a fost modificat genetic cianobacteriile (alge albastre-verzi), care acum sunt capabile să absoarbă CO2și produc lichid combustibil izobutan, care are un mare potențial ca alternativă la benzină. Reacția are loc sub acțiunea energiei solare prin fotosinteză. Noua metodă are două avantaje. În primul rând, volumul gazelor cu efect de seră este redus datorită utilizării CO2. În al doilea rând, combustibilul lichid rezultat poate fi utilizat în infrastructura energetică actuală, inclusiv în majoritatea mașinilor. Folosind cianobacteriile Synechoccus elongatus, cercetătorii au crescut genetic cantitatea de enzimă care captează dioxidul de carbon. Apoi, au fost introduse gene de la alte microorganisme care le-au permis să absoarbă CO2 și lumina soarelui. Ca rezultat, bacteriile produc izobuteraldehidă gazoasă.

• Biofiltrare:

Biofiltrarea este cea mai avantajoasă din punct de vedere economic și cea mai matură tehnologie pentru curățarea gazelor de eșapament. Poate fi folosit cu succes pentru a proteja atmosfera în industria alimentară, tutun, rafinarea petrolului, stații de epurare a apelor uzate, precum și în agricultură.

Institutul de Biochimie. UN. Bach RAS (INBI) - liderul pieței ruse în domeniul metodelor biologice de curățare a emisiilor de ventilație industrială din vapori de compuși organici volatili (COV). A dezvoltat o tehnologie microbiologică unică BIOREACTOR, care se compară favorabil cu metodele existente în ceea ce privește parametrii tehnici, capitalul și costurile de exploatare. Baza tehnologiei BIOREACTOR este un consorțiu de microorganisme naturale imobilizate, special selectate și adaptate pentru degradarea foarte eficientă (80-99%) a diferitelor COV, de exemplu, hidrocarburi aromatice, carbonil, C1-, organocloru și mulți alți compuși. BIOREACTOR-ul este eficient și în îndepărtarea mirosurilor neplăcute. Metoda se bazează pe utilizarea microbiologică a substanțelor organice nocive cu formare de dioxid de carbon și apă de către tulpini de microorganisme netoxice special selectate (destructoare de poluare), testate și înregistrate în modul prescris. Metoda este implementată într-o nouă instalație de biofiltrare extrem de eficientă care asigură purificarea continuă eficientă a emisiilor de gaze de evacuare-aer de la diverși contaminanți organici: fenol, xilen, toluen, formaldehidă, ciclohexan, alcool alb, acetat de etil, benzină, butanol etc. .

Instalarea include:

Bioabsorbant, - echipamente auxiliare - pompa de circulatie, supapa,

Rezervor (100l) pentru saramură, instrumentare, schimbător de căldură, ventilator de coadă.

Unitatea în stare de funcționare (cu lichid) cântărește cca. 6,0 t, are dimensiuni de 4 * 3,5 * 3 m (interior) si o putere instalata de 4 kW.

Beneficii de dezvoltare. Instalația de biofiltrare are următoarele avantaje principale:

Eficiență ridicată a curățării emisiilor gaz-aer (de la 92 la 99%),

Costuri reduse de energie de operare până la 0,3 kW*h/m3,

Productivitate ridicată în ceea ce privește debitul de gaz de curățat (10-20 mii/m3*h),

Rezistență aerodinamică scăzută la fluxul de gaz (100-200 Pa),

Întreținere ușoară, funcționare lungă, fiabilă și sigură.

Dezvoltarea științifică și tehnică a fost elaborată într-o versiune industrială.

• Produse biologice MICROZYM(TM) ODOR TRIT:

Produs biologic - neutralizator de mirosuri, acționând pe principiul neutralizării compușilor volatili. Produsul biologic este un complex de extracte biologice de origine vegetală care intră în reacții biochimice cu o gamă largă de compuși volatili de la cei chimici: acetonă, fenoli, până la cei organici: mercaptani, hidrogen sulfurat, amoniac, iar ca rezultat al reacției. distruge compușii volatili și neutralizează mirosurile cauzate de acești compuși volatili. Produsul biologic nu maschează mirosul cu ajutorul aromelor sau parfumurilor, ci distruge mirosul prin curățarea naturală a aerului de compușii volatili. Rezultatul acțiunii medicamentului Odor Treat este un nivel acceptabil de miros (intensitate de 1-2 puncte) fără mirosuri străine (arome, parfumuri).

Concluzie

În prezent, problema curățării atmosferei a devenit acută pentru omenire, din cauza diferitelor poluări de către om, industrie și agricultură. De câteva decenii, oamenii de știință au venit cu tot mai multe invenții și instalații de purificare, încercând să vină cu modalități mai economice de a purifica atmosfera. O astfel de metodă este bioremedierea.

Lista literaturii folosite

1. Neutralizarea mirosurilor, purificarea aerului din compuși volatili, dezodorizarea deșeurilor. [resursa electronica], mod de acces: http://www.microzym.ru/odorcontrol

2. Ionizarea aerului industrial. [resursa electronica], mod de acces: http://www.tehnoinfa.ru/ionizacija/21.html

3. Bacteriile vor curăța atmosfera de CO2. [resursa electronica], mod acces: http://gizmod.ru/2009/12/16/bakterii_ochistjat_atmosferu_ot_co2/

4. TEHNOLOGIE PENTRU PROTECȚIA BAZINULUI DE AER (ATMOSFERĂ) DE POLUARE. [resursa electronica], mod de acces: http://zelenyshluz.narod.ru/articles/atmosfer.htm

2 Criterii fizice și principii pentru stabilirea standardelor (raționare)

3 Valori optime și admisibile ale indicatorilor de microclimat la locurile de muncă ale spațiilor industriale, în funcție de categoria de muncă

4 Radiații ionizante. Natura impactului, criterii de evaluare.

5. Substanțe nocive, clasificarea lor și efectele biologice

1 Tipuri de prognoze privind poluarea mediului. Caracteristici de construire a previziunilor pe termen scurt și pe termen lung.

2. Principii de organizare a sistemului de monitorizare a poluării aerului. Tipuri de posturi de control.

3. Organizarea unui sistem de monitorizare a poluării apelor de suprafață. Principii de amplasare a punctelor de observare.

4. Principii de organizare a unui sistem de monitorizare a poluării solului în zonele agricole și urbane

5. Metode și mijloace de control al mediului (de contact, la distanță, biologic).

1. Impactul sectoarelor economice asupra stării mediului

2. Impactul factorilor negativi asupra oamenilor și tehnosferei

4. Caracteristicile principalelor poluanți și mecanismul formării acestora.

5. Caracteristici ale tehnogenezei industriale într-una din industrii

2. Structura, organele de conducere și modurile de funcționare ale sistemului rus de urgență (RSChS).

3. Protecția inginerească a populației.

4. Concepte generale de sustenabilitate a funcționării obiectelor economice în timp de pace și război.

6. Pregatirea psihologica a populatiei pentru actiuni in situatii de urgenta.

1. Clasificarea VPF.

3. Măsuri de prevenire a îmbolnăvirilor profesionale, a intoxicărilor.

4. Principii de bază ale clasificării igienice a condiţiilor de muncă în funcţie de gradul de nocivitate, severitatea şi intensitatea procesului de muncă.

5. Cerințe igienice pentru organizarea locurilor de muncă pentru utilizatorii de PC.

6. Ventilatie industriala. Clasificare. Purificarea aerului de praf și substanțe nocive.

1. Cadrul legal și de reglementare pentru examinarea de stat a condițiilor de muncă în Federația Rusă

2. Organe de supraveghere si control in domeniul conditiilor si protectiei muncii, securitatii industriale. Sarcini și funcții

3. Sistemul de certificare a muncii privind protecția muncii în organizații (ssot) Scopul principal, obiective, funcții.

4. Obiecte de certificare în Sistemul de certificare a muncii privind protecția muncii în organizații (ssot). Structura organizatorică a ssot. Funcțiile organismelor de certificare (CB) și ale laboratoarelor de testare (IL).

5. Procedura de certificare a muncii privind protecția muncii în organizații.

6.Reguli de acreditare a organismelor de certificare și a laboratoarelor de testare

1. Bazele fizico-chimice ale arderii.

2. Teoria arderii: termică, difuzie, în lanț.

3. Condiţii pentru apariţia şi desfăşurarea proceselor de ardere.

1. Concepte de baza in domeniul securitatii muncii (pericol, siguranta, siguranta muncii, risc, risc acceptabil, ergonomie).

4. Explozii: tipuri de explozii, clasificare.

3. Structura, funcțiile principale și drepturile Rostekhnadzor.

4. Cerințe generale de siguranță la efectuarea lucrărilor cu pericol sporit.

5. Asigurarea securitatii electrice la intreprindere.

6. Organizarea securitatii la incendiu la intreprindere.

7. Certificarea lucrărilor privind protecția muncii în organizație (procedura de certificare, semn de siguranță).

8. Asigurarea siguranței la lucrul la înălțime și la urcare.

9. Cerințe de siguranță la efectuarea operațiunilor de încărcare și descărcare.

10. Cerințe generale de siguranță pentru funcționarea cazanelor cu abur și apă caldă, vase sub presiune.

1. Diagrame ale relațiilor cauză-efect ca modele de procese din sistem

2. Principalele etape ale analizei sistemului

1.Obiectivele, obiectivele și principiile expertizei de mediu.

2. Cerințe de mediu pentru amplasarea, proiectarea, construcția, reconstrucția, punerea în funcțiune a întreprinderilor, structurilor și altor dotări.

1. Legislație și temeiuri normative și tehnice ale siguranței vieții

2. Cerințe de stat în domeniul protecției muncii.

3. Legea federală „privind reglementările tehnice”.

4. Ordinea de cercetare și contabilizare a accidentelor de muncă.

5. Ordin de investigare a bolilor profesionale.

6. Asigurări împotriva accidentelor de muncă și bolilor profesionale.

7. Procedura de despăgubire pentru prejudiciul cauzat sănătăţii unui salariat la locul de muncă.

8. Sistem de control din întreprindere.

9. Instrucțiuni pentru din interiorul organizației.

10. Supravegherea si controlul de stat in domeniu din.

11. Sistemul de stat de management al protecţiei muncii şi activităţilor în situaţii de urgenţă

12. Instruirea si instruirea angajatilor organizatiei din.

13. Certificarea locurilor de munca pentru conditii de munca, Beneficii si compensatii pentru conditii speciale de munca.

1. Clasificarea accidentelor si dezastrelor. Statistica ariilor și catastrofelor

2. Prognoza accidentelor si catastrofelor

3. Fundamentele teoriei riscului. Analiza de risc. managementul riscurilor.

1. Principii și metode de management. Fundamentele socio-psihologice ale managementului.

2. Sistemul de stat de management de mediu

3.Evaluarea economică a eficacității măsurilor de protecție a mediului. Esența și procesul de luare a deciziilor de mediu

4. Evaluarea eficienței economice a introducerii instrumentelor de securitate

1. Clasificarea și principalele aplicații ale echipamentelor și tehnologiilor eco-bioprotectoare

2. Metode chimice de purificare a aerului

3. Sisteme de tratare a apelor uzate

4. Principii și metode de protecție fonică a clădirilor rezidențiale, teritoriilor clădirilor rezidențiale

2. Metode chimice de purificare a aerului

Principala caracteristică fizică a impurităților atmosferice este concentrația - masa substanței într-o unitate de volum de aer la n.o. Concentrația de impurități (mg/m3) determină efectele fizice, chimice și de altă natură ale substanțelor asupra mediului și asupra oamenilor și servește ca principal parametru în standardizarea conținutului de impurități din atmosferă. Metode de curățare a emisiilor industriale de poluanți gazoși și vaporosi în funcție de natura fluxului de substanțe fizice și chimice. procesele sunt împărțite în cinci grupe: absorbție, chimisorbție, adsorbție, neutralizare termică, metodă catalitică.

Metodă absorbţie asigură purificarea emisiilor de gaze prin separarea amestecului gaz-aer în părțile sale constitutive datorită absorbției uneia sau mai multor impurități (absorbate) nocive conținute în acest amestec de către un absorbant lichid (absorbant) cu formarea unei soluții. Apa este folosită ca absorbant lichid pentru a îndepărta gazele precum amoniacul, acidul clorhidric sau acidul fluorhidric din emisiile de proces. Gazul purificat este de obicei evacuat în atmosferă, iar lichidul care conține impurități solubile nocive este supus regenerării pentru a separa substanțele nocive, după care este returnat în aparat sau evacuat ca deșeu. Metodă chimisorbtie consta in absorbtia impuritatilor nocive de gaze si vapori continute in emisiile de gaze de catre absorbante solide sau lichide cu formarea de compusi chimici slab volatili sau putin solubili. Această metodă este utilizată la concentrații scăzute de impurități nocive din gazele reziduale. Este utilizat pe scară largă pentru curățarea gazelor din oxizii de azot formați în timpul arderii combustibilului, eliberați din băile de decapare. Purificarea se realizează folosind mortar de var ca chimisorbant. Adsorbţie metoda se bazează pe absorbția impurităților nocive conținute în gaze de către suprafața corpurilor solide poroase cu structură ultramicroscopică, numite adsorbanți. Cu cât porozitatea adsorbantului este mai mare și cu cât concentrația de impurități este mai mare, cu atât procesul de adsorbție este mai intens. Carbonul activat, precum și alumina activată și gelul de silice sunt utilizate pe scară largă ca adsorbanți. Neutralizarea chimică asigură oxidarea impurităților toxice din emisiile de gaze către cele mai puțin toxice în prezența oxigenului liber și a temperaturilor ridicate ale gazului. Această metodă este utilizată pentru volume mari de emisii de gaze și concentrații mari de impurități. metoda catalitică este conceput pentru a transforma impuritățile nocive în substanțe care sunt inofensive sau mai puțin nocive pentru mediu folosind substanțe speciale - catalizatori. Catalizatorii modifică viteza și direcția unei reacții chimice. Ca catalizatori se folosesc platina, paladiul și alte metale nobile sau compușii acestora. Metodele catalitice sunt utilizate pe scară largă pentru a îndepărta impuritățile dăunătoare conținute în emisiile gaz-aer din atelierele de vopsire, precum și pentru a neutraliza gazele de eșapament ale vehiculelor.

3. Sisteme de tratare a apelor uzate

Sistem de tratare a apelor uzate. Sistemele de alimentare cu apă și canalizare din aglomerări sunt comune pentru rezidențiale și industriale. Zone.De regulă, întreprinderile mari au propriul sistem de management al apei cu un ciclu tehnologic complet de la captarea apei până la purificarea acesteia, neutralizarea și eliminarea fazei solide. Instalațiile de captare a apei preiau apă naturală dintr-o sursă de apă de suprafață. Stația de pompare din prima ascensiune livrează e la stația de epurare prin conducte sub presiune. Aici apa este purificată până la calitatea potabilă, iar din rezervoare se alimentează stația de pompare a celui de-al doilea lift, care are de obicei o rețea inelară de alimentare cu apă. Apa este folosită pentru băut, nevoi gospodărești, udarea străzilor și plantațiilor, la întreprinderile industriale locale. Apa uzată este deviată în afara orașului printr-o rețea de canalizare închisă și este furnizată de stația principală de pompare a canalizării către stația de epurare a orașului. Aici, apele uzate sunt supuse epurării mecanice și biologice, dezinfectate și alimentate în iazurile biologice, unde sunt epurate în condiții naturale. După iazuri, calitatea apei diferă ușor de cea a apei unui rezervor natural, poate fi deversată într-un râu, lac etc. Întreprinderea industrială consumă apă potabilă și industrială. Apa industrială este folosită cel mai adesea în ciclurile de circulație a apei.Apele uzate de la întreprinderile industriale care conțin poluare specifică, precum și apa de ploaie și de topire din teritoriile siturilor industriale, pot fi evacuate în sistemul de canalizare al unei așezări și pot fi supuse împreună epurării biologice. cu apele uzate din oraș după trecerea prin instalații locale de tratare.

Tratarea apelor uzate presupune:

Purificarea din impurități în suspensie și emulsionate (impurități dispersate grosier: decantare, filtrare și filtrare (hidrocicloni), flotare, limpezire în sediment în suspensie, filtrare și decantare centrifugă; impurități fine: coagulare, floculare, electrocoag-I, electrofloc-I);

Purificarea impurităților dizolvate (impurități minerale - distilare, congelare prin osmoză inversă; impurități organice - extracție, adsorbție, oxidare; gaze - stripare, încălzire, metode reactive; impurități nedizolvate și dizolvate - eliminare, injectare în puțuri, îngropare, injectare în adâncurile mările, distrugerea termică).

Pumpoane; aerotent(k) (barbotare de apă - se furnizează aer și se oxidează impuritățile); hidrociclon.

Curatenie apa este asigurată prin introducerea unei urme. Solutii tehnice si evenimente.

Curățare mecanică - îmbunătățirea regimurilor hidrodinamice ale instalațiilor de decantare existente; utilizarea instalațiilor cu plasă în locul rezervoarelor de decantare; pretratarea apelor uzate înainte de limpezirea cu coagulanți.

Curățare chimică - utilizarea unor coagulanți mai activi; reutilizarea zgurii și a nămolurilor chimice. Purificarea apei; izolarea și utilizarea în producția primară sau secundară a produselor de reacție

Purificare fizico-chimică - extinderea și îmbunătățirea proceselor de hiper-, ultrafiltrare, extracție, adsorbție, schimb ionic, care fac posibilă izolarea și returnarea produselor la producția principală și utilizarea apei purificate după ajustarea compoziției la valorile standard în alimentarea cu apă în circulație; dezvoltarea metodelor de fizică preliminară. Și chimie. Impactul asupra apelor tratate; fizic Prelucrare (magnetizare, ultrasunete, de înaltă frecvență), conducând la modificarea caracteristicilor fizico-chimice și, în consecință, la un grad mai profund de poluare a apei.

Tratarea biologică - aplicarea metodei de pregătire preliminară anaerobă a apelor uzate. Apele; utilizarea vegetației acvatice superioare (eichornia apă sau zambile de apă, pistia, calamus) ca fitoreactor independent pentru tratarea apelor uzate din complexele agricole.; utilizarea pe scară largă a metodelor de biosorbție. În prezent, cea mai mare dificultate tehnologică și de mediu nu este tratarea apelor uzate, ci problema prelucrării și reciclării fazei solide a acestora.