Очищення повітря

ОЧИ́ЩЕННЯ ПОВІ́ТРЯ Очищення газів — видалення з газової суміші різних домішок перед викидом їх в атмосферу з метою дотримання сан. норм якості атмосфер. повітря на прилеглій тер. або для підготовки газів до їх подальшого застосування як хім. сировини. Застосовують сухе інерц. очищення, фільтрацію, електр. та мокре очищення. До сухих пиловловлювачів належать пилоосаджувал. камери, інерц. (жалюзійні), ротац. пиловловлювачі, циклони, фільтри, електрофільтри. У пилоосаджувал. камерах (ефективність 40–50 % для часток не менших 30 мкм) осадження пилу відбувається за рахунок сили гравітації, при цьому дрібнодисперс. пил уловлюється неефективно (частки до 5 мкм не затримуються взагалі). Інерц. осадження базується на властивості зважених часток зберігати первин. напрям руху при зміні напряму газового потоку. Принцип дії інерц. пиловловлювачів полягає в різкій зміні напряму руху забрудненого потоку. Інерц. сили в декілька разів перевищують сили тяжіння, що підвищує ефективність очищення: частки пилу від 20–30 мкм уловлюються на 60 % і більше. Пилоосаджувал. камери та інерц. пиловловлювачі використовують, зазвичай, для попереднього О. п. від грубодисперс. пилу. Ротац. пиловловлювачі — апарати, в яких поєднані вентилятор і пиловловлювач. Принцип їхньої роботи базується на дії відцентрових сил і сил Коріоліса, що виникають при обертанні робочого колеса. Їх використовують для О. п. від часток пилу, що не злипаються, розміром понад 15 мкм. Ефективність очищення від часток розміром 15–20 мкм складає 80–98 %. Циклони належать до апаратів гравітац.-інерц. дії та є ефективнішими від пилоосаджувал. камер (вловлюють частки розміром 10–15 мкм). Принцип дії циклону також ґрунтується на використанні відцентрової сили для видалення часток пилу з потоку газу, що обертається. Фільтри широко застосовують для тонкого очищення газових викидів від домішок розміром до 5 мкм. Принцип роботи фільтра: при проходженні запиленого газу через фільтрувал. перетинку частки пилу затримуються перетинкою, а газ без перешкоди проходить крізь неї. Вловлені частки осаджуються на поверхні перетинки й затримуються в порах, що збільшує ефективність очищення. Залежно від матеріалу фільтрувал. шару розрізняють зернисті, тканинні (рукавні фільтри з циліндрич. рукавами з тканини), волокнисті (з нетканих матеріалів), синтетичні, сіткові, керамічні фільтри. Електр. очищення ґрунтується на іонізації пилогаз. потоку поверхнею коронуючих електродів, до яких підведений струм високої напруги, осаджуванні часток пилу на осаджувал. електродах та їх періодич. видаленні. Залежно від способу видалення осадженого пилу електрофільтри поділяють на мокрі й сухі. Електрофільтри дають змогу очищати гази від пилу розміром 0,01–100 мкм з ефективністю до 99 %. Ефективність електрофільтра визначається його конструктив. та електр. параметрами і властивостями газу, що очищають. Апарати мокрого очищення працюють за принципом осадження часток пилу на поверхні крапель або плівці рідини (скрубери форсункові, мех., ударно-інерц., відцентрові, барботажні пінні, насадкові, скрубери Вентурі). Перевага цих апаратів — застосування для тонкого очищення від пилу (розмір часток 0,3–1 мкм, скрубер Вентурі), а також для очищення від пилу горючих і вибухонебезпеч. газів.

Для очищення від газо- і пароподіб. домішок використовують фіз.-хім. методи: абсорбцію, адсорбцію, термічне, каталітичне, біохім. очищення. Метод абсорбції полягає в поглинанні шкідливої газоподіб. домішки (абсорбтиву) рідким поглиначем (абсорбентом). Залежно від характеру взаємодії «абсорбтив–абсорбент» розрізняють фіз. і хім. (хемосорбцію) абсорбцію. При хемосорбції, на відміну від фіз. абсорбції, розчинення компонента, що абсорбується в розчиннику, супроводжується хім. реакцією. Регенерацію поглинал. розчинів для оборотних хемосорбц. процесів здійснюють при зменшенні тиску або збільшенні температури, для безповорот. хемосорбц. процесів — за допомогою хім. методів. Метод адсорбції ґрунтується на здатності твердих тіл із розвиненою мікропористою структурою — адсорбентів (активоване вугілля, силікагель, цеоліти тощо) — вибірково вилучати з пром. викидів шкідливі домішки в результаті фіз. або хім. взаємодії. При фіз. адсорбції регенерація адсорбенту (десорбція) здійснюється шляхом зниження тиску або збільшення температури. Терміч. метод ґрунтується на високотемператур. спалюванні шкідливих домішок, здатних до окислення (вуглеводні, оксид вуглецю). Процес терміч. окислення здійснюється при високих т-рах (+800–1200 °С). Використання методу економічно доцільне при високих концентраціях забруднюв. речовин, що перевищують межі займання. Термічне знешкодження технологічно реалізується у 2-х варіантах: спалювання у факелі та спалювання в терміч. печах різної конструкції. Основою каталітич. методу є реакції гетероген. каталізу. Процес протікає на поверхні твердих каталізаторів, що знижують енергію активації і прискорюють хім. реакції перетворення шкідливих домішок у нешкідливі або менш шкідливі з’єднан­ня. Як каталізатори застосовують чисті метали, сплави металів, оксиди металів. Найефективнішими каталізаторами є метали платинової групи — платина, паладій тощо. Біохім. метод очищення базується на здатності мікроорганізмів руйнувати й перетворювати шкідливі домішки, що відбувається під дією ферментів, вироблених мікроорганізмами під впливом шкідливих домішок, присутніх в газі, що очищають. Біохім. очищення застосовують для дезодорації повітря, видалення з газів домішок, аміаку, формальдегіду, фенолу, азот- і сірковміс. сполук. Його здійснюють у біоскруберах і біофільтрах. Біоскруберна схема передбачає скрубер-абсорбер і біореактор, у біофільтрах газ очищається в актив. шарі фільтра-насадки.

Завантажити статтю