Очистка, обеззараживание, обезвреживание и дезодорация

Газовоздушных выбросов

Общие положения

В настоящее время в целом по промышленности улавливается около 90% пыли, образующейся на различных стадиях производства, и только 10% различных аэрозолей выбрасывается в атмосферный воздух. Такого нельзя сказать о газо- и парообразных загрязняющих веществах, содержащихся в газовоздушных выбросах промышленного производства. Несмотря на то, что эти примеси представляют собой большую опасность для окружающей среды, их улавливается или обезвреживается только около 10%, а более 90% вредных газов и паров поступает в воздушный бассейн.

Для успешного решения проблемы защиты атмосфер­ного воздуха от вредных примесей важно правильно усво­ить определения основных понятий в этой области.

Очистка – удаление (выделение, улавливание) примесей из различных сред.

Обезвреживание – обработка примесей до безвредного для людей, животных, растений и в целом для окружающей среды состояния.

Обеззараживание – инактивация (дезактивация) микроорганизмов различных видов, находящихся в газовоздушных выбросах, жидких и твердых средах.

Дезодорация – обработка одорантов (веществ, обладающих запахом), содержащихся в воздухе, воде или твердых средах, с целью устранения или снижения интенсивности запахов.

При организации любого производства, и в особенно­сти мало- или безотходного, необходимой стадией явля­ется промышленная и санитарная очистка газовоздушных выбросов.

Промышленная очистка – это очистка газа с целью последующей утилизации или возврата в производство отделенного от газа или превращенного в безвредное состояние продукта. Этот вид очистки является одной из необходимых стадий технологического процесса, при этом технологическое оборудование связано друг с другом материальными потоками с соответствующей обвязкой аппаратов.

Санитарная очистка – очистка газа от остаточного содержания в нем загрязняющего вещества, при этом обеспечивается соблюдение ПДК в воздухе населенных мест или производственных помещений.

Санитарная очистка газовоздушных выбросов (ГВВ) производится перед поступлением отходящих газов в атмо­сферный воздух и именно на этой стадии необходимо предусматривать возможность отбора проб газов с целью контроля на содержание вредных примесей.

Выбор метода очистки отходящих газов зависит от конкретных условий производства и определяется рядом факторов, а именно:

• расходом и температурой отходящих газов;

• агрегатным состоянием и физико-химическими свой­ствами примесей;

• составом и концентрацией примесей;

• необходимостью рекуперации или возвращения улов­ленных веществ в технологический процесс;

• капитальными и эксплуатационными затратами;

• экологической обстановкой в регионе.

Газоочистная установка (ГОУ) – это сооружение или устройство, предназначенное для улавливания, нейтрализации, подавления, обезвреживания (физическими, химическими, биологическими и другими методами) из от­ходящих газов или вентиляционного воздуха (далее газ) содержащихся в них загрязняющих веществ, с целью предотвращения загрязнения атмосферного воздуха. ГОУ состоят из одного или нескольких аппаратов очистки га­за, вспомогательного оборудования и коммуникаций.

В зависимости от агрегатного состояния улавливаемого или обезвреживаемого вещества ГОУ подразделяются на газоочистные и пылеулавливающие.

Аппарат очистки газа – элемент установки, в кото­ром непосредственно осуществляется избирательный процесс улавливания или обезвреживание веществ, загрязняющих атмосферу.

По принципу действия аппараты очистки газа подразделяются на семь групп:

• первая группа (С) – сухие металлические пылеуловители (гравитационные, сухие инерционные и ротационные);

• вторая группа (М) – мокрые пылеуловители (инерционные, конденсационные), скрубберы (механические, ударно-инерционные, полые, насадочные, центробежные), скрубберы Вентури и т. п.;

• третья группа (Ф) – промышленные фильтры (рукавные, волокнистые, карманные, зернистые) с регенерацией (импульсной обратной продувкой, ультразвуком, с механическим и вибровстряхиванием и т. п.);

• четвертая группа (Э) – электрические пылеуловители (сухие, мокрые, электрофильтры и др.);

• пятая группа (Х) – аппараты сорбционной (химической) очистки газа от газообразных примесей (адсорберы, абсорберы и т. п.);

• шестая группа (Т) – аппараты термической и термокаталитической очистки газов от газообразных примесей (печи сжигания, каталитические реакторы);

• седьмая группа (Д) – аппараты других методов очистки газа.

Устройство и принципы работы классических ГОУ достаточно подробно рассмотрены в ранее изданном учебном пособии [11].

Основной величиной, характеризующей работу ГОУ в промышленных условиях, является степень очистки,h, которую определяют по одному из следующих соотношений

h = М₂/М₁ = (М₁-М₃)/М₁= М₂/(М₂+М₃)= (C_вxQ₁-C_выхQ₃)/C_вхQ,

где М₁, М₂, М₃ – масса примесей, содержащихся в газе до поступления в аппарат, уловленных в аппарате и содержащихся в очищенном потоке, соответственно, кг; С_вых и С_вх – средние концентрации примесей в отходящих газах до и после очистки, соответственно, г/м³; Q₁ и Q₃ – объемные расходы отходящих газов до и после очистки, приведенные к нормальным условиям, м³/ч.

Иногда для определения эффективности работы газоочистного оборудования применяют упрощенное выражение

h = 1 - (С _вых/С _вх),

справедливое только при условии одинаковых объемных расходов газового

потока до и после очистки.

Кроме того, газоочистное оборудование характеризуется значениями объемного расхода очищаемого газа, аэродинамического сопротивления, технологическими условиями очистки (температура, влажность газового потока, дисперсность и плотность пыли, способность ее к коагуляции и гидратации, заряд частиц пыли, физико-химические свойства примесей, пожаро- и взрывоопасность и т. д.), металло- и энергоемкостью, расходом орошающей жидкости, себестоимостью очистки 100 м³ газа и др.

Основные требования к эксплуатации газоочистного оборудования установлены Правилами эксплуатации газоочистных установок, утвержденными Минприроды 14.05.2007 г. № 60, и заключаются в следующем:

• надежная, бесперебойная работа с показателями, соответствующими проектным;

• все установки очистки газа должны быть зареги­стрированы в органах Минприроды, иметь паспорт, инструкцию по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту, а также журнал учета работы и неисправностей;

• установки должны подвергаться проверке на эффективность не реже одного раза в год с оформлением соответствующего акта, а также при работе технологического оборудования на измененном режиме более трех месяцев, при переходе его на новый постоянный режим работы и после строительства, капитального ремонта или реконструкции установки. Установки, предназначенные для очистки выбросов с токсичными примесями, проверяют на эффективность не реже двух раз в год;

• эксплуатация технологического оборудования при отключенных ГОУ запрещается;

• увеличение производительности технологического оборудования без соответствующего наращивания мощности существующих установок очистки газа не разрешается;

• при эксплуатации установок, предназначенных для очистки газов с высоким содержанием горючих, взрыво­опасных, агрессивных, абразивных веществ, следует стро­го соблюдать правила эксплуатации и следить за герметичностью оборудования и исправностью всех его систем и устройств.

Для обеспечения безопасной и надежной работы ГОУ на предприятии приказом руководителя назначается должностное лицо, ответственное за его эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт.