Metodi di purificazione dell'aria atmosferica. Metodi efficaci di purificazione dell'aria

Lo studio delle cause e delle tipologie di inquinamento atmosferico, le conseguenze dell'inquinamento. Familiarizzazione con i metodi di purificazione dell'aria e previsione delle sue condizioni per il futuro.

2 Punti chiave

Il guscio d'aria del nostro pianeta - l'atmosfera - protegge gli organismi viventi dagli effetti dannosi delle radiazioni ultraviolette del Sole e delle forti radiazioni cosmiche. Protegge anche la Terra dai meteoriti e dalla polvere spaziale.

L'atmosfera mantiene l'equilibrio termico. L'aria atmosferica è una fonte di respirazione per gli esseri umani, gli animali e la sintesi di sostanze chimiche. È un materiale per il raffreddamento di una varietà di impianti industriali e di trasporto, nonché un mezzo in cui vengono gettati rifiuti umani, animali e vegetali.

È noto che una persona può vivere senza cibo per circa cinque settimane, senza acqua per circa cinque giorni e senza aria non vivrà nemmeno cinque minuti. Il fabbisogno di aria pulita di una persona varia da 5 a 10 l / min, ovvero 12 ... 15 kg / giorno.

L’umanità si trova sul fondo di un grande oceano d’aria. La parte più studiata dell'atmosfera si estende dal livello del mare fino a un'altitudine di 100 m.In generale l'atmosfera è divisa in più sfere: troposfera, litosfera, stratosfera, mesosfera, ionosfera (termosfera), esosfera. I confini tra le sfere sono chiamati pause. Secondo la composizione chimica, l'atmosfera terrestre è divisa in quella inferiore (fino a 100 km di altezza) e quella superiore: l'eterosfera, che ha una composizione chimica eterogenea. Oltre ai gas nell'atmosfera, sono presenti vari aerosol: particelle simili a polvere o acqua che si trovano in un mezzo gassoso in uno stato sospeso. Possono essere sia naturali che artificiali.

Troposfera(gr. truppe - turnover + sfera) - questa è la parte superficiale inferiore dell'atmosfera in cui esiste la maggior parte degli organismi viventi, compresi gli esseri umani. In questa sfera è concentrata più dell'80% della massa dell'intera atmosfera, la sua potenza (altezza sopra la superficie terrestre) è determinata dall'intensità dei flussi d'aria verticali, che dipendono dalla temperatura della superficie terrestre. A questo proposito, all'equatore raggiunge un'altezza di 16 ... 18 km, alle medie latitudini - fino a 10 ... 11 km, e ai poli - fino a 8 km. È stata rilevata una diminuzione regolare della temperatura dell'aria a seconda dell'altezza in media di 0,6°C ogni 100 m.

La troposfera contiene la maggior parte della polvere cosmica e antropica, vapore acqueo, ossigeno, gas inerti e azoto. È praticamente trasparente alla radiazione solare a onde corte. Allo stesso tempo, il vapore acqueo, l'ozono e l'anidride carbonica presenti nell'atmosfera assorbono abbastanza fortemente la radiazione termica (a onde lunghe) del pianeta, provocando un certo riscaldamento della troposfera. Ciò porta al movimento verticale delle correnti d'aria, alla condensazione del vapore acqueo, alla formazione di nuvole e precipitazioni.

Al livello del mare la composizione dell'aria atmosferica è la seguente: 78% azoto, 21% ossigeno, una parte insignificante di gas inerti, anidride carbonica, metano, idrogeno.

Stratosfera(lat. strato - palla + sfera) - situato sopra la troposfera ad un'altitudine di 50 ... 55 km. Il cerchio della temperatura del suo limite superiore sta aumentando a causa della presenza di ozono.

Mesosfera(gr. mesos - medio + sfera) - il limite superiore di questo strato è fissato ad un'altitudine di 80 km. La sua caratteristica principale è un forte calo della temperatura (fino a -75...-90°C) in prossimità del limite superiore. Qui si osservano le cosiddette nuvole argentate, costituite da cristalli di ghiaccio.

Ionosfera (termosfera)(gr. termo - calore + sfera) - raggiunge un'altezza di 800 km. Ha un aumento significativo della temperatura intrinseco (più di + 1000 ° C). Sotto l'influenza della radiazione ultravioletta del sole, i gas dell'atmosfera si trovano in uno stato ionizzato. Ciò è associato all'emergere dell'aurora e al bagliore dei gas. La ionosfera ha le proprietà di riflessione multipla delle onde radio, che fornisce comunicazioni radio a lungo raggio sulla Terra.

Esosfera(gr. exo - fuori, esternamente + sfera) - si estende da un'altezza di 800 km a un'altezza di 2000...3000 km. Le temperature qui raggiungono i +2000 °С e oltre. Importante è il fatto che la velocità dei gas si sta avvicinando al valore critico di 11,2 km/s. La composizione è dominata da atomi di idrogeno ed elio, che formano attorno al nostro pianeta, la cosiddetta corona, che raggiunge un'altezza di 20mila km.

Un saluto a tutti i lettori abituali e nuovi!

Senza cibo e acqua, una persona può vivere per un certo periodo, ma senza aria, la vita sul pianeta si congelerà in pochi minuti.

Viviamo in un'era di rapida crescita industriale, le tecnologie in agricoltura si stanno sviluppando. Ma, sfortunatamente, il progresso, oltre ai benefici, porta problemi all’umanità.

La terra, le risorse idriche e l’atmosfera vengono avvelenate ogni giorno sotto forma di erbicidi, pesticidi, gas velenosi e centinaia di altre sostanze e composti pericolosi. Quali sono i metodi di purificazione dell'aria?

Le persone premurose stanno combattendo contro questo fenomeno, ma ha una scala così globale che non è possibile raggiungere il successo.

Da questo articolo imparerai

Perché la pulizia ambientale è importante?

L’aria, così come l’acqua e il cibo, forniscono gran parte degli elementi essenziali per la vita. L'ossigeno nutre tutte le cellule del nostro corpo.

E nel caso in cui una persona viva o rimanga a lungo in un microclima inquinato, ciò può portare a gravi conseguenze per la salute.

L'avvelenamento passa inosservato quando il corpo riceve ogni giorno l'una o l'altra dose di veleni e sostanze pericolose.

Inizialmente, i sintomi non ti renderanno diffidente:

1. appare la stanchezza
2. mal di testa,
3. irritabilità.

Successivamente, potrebbe comparire mal di gola, prurito agli occhi, prurito e lacrimazione. La pelle mostra anche reazioni allergiche: desquamazione, arrossamento, prurito, eruzioni cutanee.

Questi sintomi e disagio riducono significativamente la qualità della vita, ma questa non è la cosa peggiore. L'atmosfera sporca può provocare lo sviluppo di asma, malattie delle vie respiratorie e dei polmoni.

Il sistema nervoso e circolatorio, gli organi interni soffrono di inquinamento, il metabolismo è disturbato e può verificarsi anche oncologia.

È nel potere di ciascuno compiere determinati sforzi che contribuiscano a evitare queste conseguenze.

Metodologia, regole e ricette

Scopriamo allora quali sono attualmente i metodi più efficaci per pulire l'aria atmosferica. Possono essere grossomodo divisi in tre fasi:

1. Ridurre il livello di emissioni di sostanze nocive;
2. Protezione dell'atmosfera svolgendo attività di neutralizzazione dei composti nocivi utilizzando vari sistemi di pulizia;
3. Schema di azioni per controllare e standardizzare le emissioni, sia in una regione separata che specificamente per ciascuna impresa.

Ora le aziende stanno introducendo i più recenti sistemi di pulizia, che possono ridurre significativamente le emissioni nocive.

La pulizia efficace dell'anidride solforosa, della fuliggine e di altre particelle solide consente l'introduzione di processi di produzione chiusi.

La capacità di pulire il più possibile le emissioni dipende dal sistema di pulizia utilizzato: i depolveratori sono del tipo a secco e ad umido, mentre i filtri possono essere convenzionali ed elettrici.

Tutte queste attività sono svolte obbligatoriamente dai proprietari di imprese e agenzie governative che controllano lo stato dell'ambiente, in conformità con i requisiti del "Protocollo di Kyoto".

Per le violazioni vengono imposte varie multe e altre sanzioni. Questi requisiti devono essere rispettati anche in agricoltura, perché l'ambiente è colpito da pesticidi, erbicidi e fertilizzanti di ogni tipo.

Impoveriscono il suolo e il ciclo dell'acqua in natura porta questi agenti cancerogeni nell'acqua e nell'ambiente.

La quota del trasporto automobilistico rappresenta circa un terzo di tutte le sostanze nocive che aleggiano nello spazio. La deforestazione indebolisce i “polmoni” del nostro pianeta, l’incendio delle discariche di rifiuti provoca enormi danni alla natura.

Cosa possiamo fare?

Sembra che qui non si possa fare nulla per ognuno di noi, ma questo non è vero. Tutti nella vita quotidiana contribuiscono a rendere il nostro pianeta più pulito: non gettare rifiuti (questo vale non solo per il verde, le aree dei parchi, ma anche per le strade delle città).

Gli involucri e i sacchetti di plastica, cellophane si decomporranno per centinaia di anni e avveleneranno le risorse naturali.

Indipendentemente da dove vivi, in una città o in un piccolo villaggio, pianta fiori, arbusti e alberi.

Se ognuno dimostrasse in questo modo la propria posizione civica, in questo modo non solo migliorerebbe un po’ la situazione attuale, ma darà anche un contributo al futuro dell’ecologia e delle nuove generazioni di persone.

Le persone premurose ricordano che siamo noi i responsabili del modo in cui lasciamo il nostro pianeta ai posteri.

Si organizzano in comunità che controllano le attività delle imprese e degli enti locali, imponendo loro il rispetto delle norme relative alla protezione dell'ambiente.

Tali misure ci consentono di ridurre gradualmente il contenuto di composti cancerogeni, polvere e fuliggine nell'atmosfera e, di conseguenza, meno "immondizia" si deposita nelle nostre vie respiratorie, nei polmoni e in altri organi.

Esistono altri modi per non danneggiare la natura: non utilizzare bombolette spray. Esiste sempre un analogo sotto forma di gel, spray o sostanza solida che non influisce negativamente sul nostro ambiente.

Monitora le condizioni del tuo veicolo. Cerca di ricordare sempre che ognuno di noi in un modo o nell'altro influenza il mondo in cui viviamo e il modo in cui lo lasceremo alle spalle.

Misure preventive

Come già capisci, è molto importante respirare aria fresca. Pertanto, cerca di trascorrere almeno un po 'di tempo ogni giorno per strada, nella natura.

Fate una passeggiata o giocate ai giochi all'aperto con i vostri bambini. Questo carico influenzerà in modo più benefico lo stato di salute: l'immunità aumenterà, il sangue si arricchirà di ossigeno, il che influenzerà positivamente il funzionamento di organi e sistemi.

Prova a cambiare la tua dieta: vegetariano oppure un menu crudo ti permetterà di sbarazzarti di molti disturbi senza farmaci.

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Con loro la dieta sarà utile e varia. Se acquisti elettrodomestici affidabili in questo negozio, cucinare non richiederà molto tempo e gli elettrodomestici da cucina dureranno a lungo.

Quindi, amici, con un piccolo sforzo potrete proteggere voi stessi e i vostri cari dai disturbi e migliorare notevolmente la qualità della vita.

Auguro a tutti i lettori sempre buona salute e buona salute!

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IN Attualmente esistono numerosi metodi diversi per purificare l'aria da vari contaminanti nocivi. I metodi principali includono:

• metodo di assorbimento.
• metodo di assorbimento.
• Postcombustione termica.
• metodi termocatalitici.
• metodi dell'ozono.
• Metodi chimici al plasma.
• Metodo catalitico al plasma.
• metodo fotocatalitico.

metodo di assorbimento

UN L'assorbimento è il processo di dissoluzione di un componente gassoso in un solvente liquido. I sistemi di assorbimento si dividono in acquosi e non acquosi. Nel secondo caso si utilizzano solitamente liquidi organici poco volatili. Il liquido viene utilizzato per l'assorbimento una sola volta, oppure viene rigenerato, rilasciando il contaminante nella sua forma pura. Gli schemi con un unico utilizzo dell'assorbitore vengono utilizzati nei casi in cui l'assorbimento porta direttamente al ricevimento del prodotto finito o intermedio. Esempi inclusi:

• ottenimento di acidi minerali (assorbimento di SO 3 nella produzione di acido solforico, assorbimento di ossidi di azoto nella produzione di acido nitrico);
• ottenimento di sali (assorbimento di ossidi di azoto mediante soluzioni alcaline per ottenere liquori di nitrito-nitrato, assorbimento mediante soluzioni acquose di calce o calcare per ottenere solfato di calcio);
• altre sostanze (assorbimento di NH 3 da parte dell'acqua per ottenere acqua ammoniacale, ecc.).

UN metodo di assorbimento

UN Il metodo dell'adsorbimento è uno dei mezzi più comuni per proteggere il bacino aereo dall'inquinamento. Solo negli Stati Uniti sono stati introdotti e gestiti con successo decine di migliaia di sistemi di adsorbimento. I principali adsorbenti industriali sono carboni attivi, ossidi complessi e assorbenti impregnati. Il carbone attivo (AC) è neutro rispetto alle molecole polari e non polari dei composti adsorbiti. È meno selettivo di molti altri assorbenti ed è uno dei pochi adatti all'uso in flussi di gas umidi. Il carbone attivo viene utilizzato in particolare per depurare i gas da sostanze maleodoranti, recuperare solventi, ecc.

DI gli ossidi adsorbenti (OA) hanno una maggiore selettività rispetto alle molecole polari a causa della loro distribuzione disomogenea del potenziale elettrico. Il loro svantaggio è la diminuzione dell'efficienza in presenza di umidità. La classe OA comprende gel di silice, zeoliti sintetiche, ossido di alluminio.

MÈ possibile individuare le seguenti principali modalità di attuazione dei processi di purificazione per adsorbimento:

• Dopo l'adsorbimento, viene effettuato il desorbimento e i componenti intrappolati vengono recuperati per il riutilizzo. In questo modo vengono catturati vari solventi, disolfuro di carbonio nella produzione di fibre artificiali e una serie di altre impurità.
• Dopo l'adsorbimento, le impurità non vengono smaltite, ma vengono sottoposte a postcombustione termica o catalitica. Questo metodo viene utilizzato per eliminare i gas dalle imprese chimico-farmaceutiche e di vernici e vernici, dall'industria alimentare e da una serie di altri settori. Questo tipo di trattamento ad adsorbimento è economicamente giustificato a basse concentrazioni di inquinanti e (o) inquinanti multicomponenti.
• Dopo la pulizia, l'adsorbente non viene rigenerato, ma sottoposto, ad esempio, a interramento o incenerimento insieme all'inquinante fortemente chemisorbito. Questo metodo è adatto quando si utilizzano adsorbenti economici.

Postcombustione termica

D la combustione è un metodo di neutralizzazione dei gas mediante ossidazione termica di varie sostanze nocive, principalmente organiche, in praticamente innocue o meno nocive, principalmente CO 2 e H 2 O. Le temperature di postcombustione abituali per la maggior parte dei composti sono comprese tra 750 e 1200 ° C . L'uso di metodi di postcombustione termica consente di ottenere una purificazione del gas del 99%.

P Quando si considera la possibilità e l'opportunità della neutralizzazione termica, è necessario tenere conto della natura dei prodotti della combustione risultanti. I prodotti della combustione di gas contenenti composti di zolfo, alogeni e fosforo possono superare l'emissione di gas iniziale in termini di tossicità. In questo caso è necessaria una pulizia aggiuntiva. La postcombustione termica è molto efficace nel neutralizzare i gas contenenti sostanze tossiche sotto forma di inclusioni solide di origine organica (fuliggine, particelle di carbonio, polvere di legno, ecc.).

IN I fattori più importanti che determinano l'opportunità della neutralizzazione termica sono i costi energetici (carburante) per fornire alte temperature nella zona di reazione, il potere calorifico delle impurità neutralizzate e la possibilità di preriscaldare i gas da purificare. L'aumento della concentrazione delle impurità di postcombustione porta ad una significativa riduzione del consumo di carburante. In alcuni casi, il processo può procedere in modalità autotermica, ovvero la modalità operativa viene mantenuta solo a causa del calore della reazione di ossidazione profonda delle impurità nocive e del riscaldamento preliminare della miscela iniziale con gas di scarico neutralizzati.

P La difficoltà fondamentale nell'utilizzo della postcombustione termica è la formazione di inquinanti secondari, come ossidi di azoto, cloro, SO 2, ecc.

T I metodi termici sono ampiamente utilizzati per purificare i gas di scarico dai composti combustibili tossici. Gli impianti di postcombustione sviluppati negli ultimi anni sono caratterizzati da compattezza e bassi consumi energetici. L'uso di metodi termici è efficace per la postcombustione delle polveri di gas di scarico multicomponenti e polverosi.

Metodi catalitici termici

A I metodi di pulizia catalitica del gas sono versatili. Con il loro aiuto è possibile rilasciare gas da ossidi di zolfo e azoto, vari composti organici, monossido di carbonio e altre impurità tossiche. I metodi catalitici consentono di convertire le impurità nocive in impurità innocue, meno dannose e persino benefiche. Permettono di trattare gas multicomponenti con basse concentrazioni iniziali di impurità nocive, di raggiungere elevati gradi di purificazione, di condurre il processo in continuo e di evitare la formazione di inquinanti secondari. L'uso di metodi catalitici è spesso limitato dalla difficoltà di trovare e fabbricare catalizzatori adatti al funzionamento a lungo termine e sufficientemente economici. La conversione catalitica eterogenea delle impurità gassose viene effettuata in un reattore caricato con un catalizzatore solido sotto forma di granuli porosi, anelli, sfere o blocchi con una struttura vicina al nido d'ape. La trasformazione chimica avviene sulla superficie interna sviluppata dei catalizzatori, raggiungendo i 1000 m²/g.

IN Come catalizzatori efficaci utilizzati nella pratica, un'ampia varietà di sostanze servono: dai minerali, che vengono utilizzati quasi senza alcun pretrattamento, e semplici metalli massicci fino a composti complessi di una determinata composizione e struttura. Tipicamente, l'attività catalitica è esibita da solidi con legami ionici o metallici, che hanno forti campi interatomici. Uno dei requisiti principali per un catalizzatore è la stabilità della sua struttura nelle condizioni di reazione. Ad esempio, i metalli non dovrebbero essere convertiti in composti inattivi durante la reazione.

CON I moderni catalizzatori di neutralizzazione sono caratterizzati da elevata attività e selettività, resistenza meccanica e resistenza ai veleni e alle temperature. I catalizzatori industriali realizzati sotto forma di anelli e blocchi a nido d'ape hanno una bassa resistenza idrodinamica e un'elevata superficie specifica esterna.

H I più diffusi sono i metodi catalitici per la neutralizzazione dei gas di scarico in un letto catalitico fisso. Si possono distinguere due metodi fondamentalmente diversi per eseguire il processo di depurazione del gas: in modalità stazionaria e non stazionaria creata artificialmente.

1. Metodo stazionario.

P le velocità pratiche delle reazioni chimiche vengono raggiunte con la maggior parte dei catalizzatori industriali economici a una temperatura di 200-600 °C. Dopo la purificazione preliminare dalla polvere (fino a 20 mg/m³) e da vari veleni catalitici (As, Cl 2, ecc.), i gas hanno solitamente una temperatura molto più bassa.

P il riscaldamento dei gas alle temperature richieste può essere effettuato introducendo gas di scarico caldi o utilizzando un riscaldatore elettrico. Dopo aver attraversato lo strato catalizzatore, i gas purificati vengono rilasciati nell'atmosfera, il che richiede un notevole consumo di energia. È possibile ottenere una riduzione del consumo energetico se il calore dei gas di scarico viene utilizzato per riscaldare i gas in ingresso al trattamento. Per il riscaldamento vengono solitamente utilizzati scambiatori di calore tubolari recuperativi.

P In determinate condizioni, quando la concentrazione di impurità combustibili nei gas di scarico supera 4-5 g / m³, l'implementazione del processo secondo lo schema con uno scambiatore di calore consente di fare a meno di costi aggiuntivi.

T Tali dispositivi possono funzionare efficacemente solo a concentrazioni (portate) costanti o quando si utilizzano sistemi avanzati di controllo automatico del processo.

E Queste difficoltà possono essere superate eseguendo la pulizia del gas in modalità non stazionaria.

2. Metodo non stazionario (processo inverso).

R il processo evers prevede un cambio periodico della direzione di filtrazione della miscela di gas nel letto catalitico mediante apposite valvole. Il processo procede come segue. Il letto catalitico viene preriscaldato ad una temperatura alla quale il processo catalitico procede ad una velocità elevata. Successivamente, il gas purificato viene immesso nell'apparato a bassa temperatura, alla quale la velocità di trasformazione chimica è trascurabile. Dal contatto diretto con un materiale solido, il gas si riscalda e una reazione catalitica inizia a procedere a una velocità notevole nello strato catalitico. Lo strato di materiale solido (catalizzatore), cedendo calore al gas, viene gradualmente raffreddato fino ad una temperatura pari alla temperatura del gas in ingresso. Poiché durante la reazione viene rilasciato calore, la temperatura nello strato può superare la temperatura del riscaldamento iniziale. Nel reattore si forma un'onda termica che si muove nella direzione di filtrazione della miscela di reazione, cioè nella direzione di uscita dallo strato. Il cambio periodico della direzione di erogazione del gas in quella opposta consente di mantenere l'onda termica all'interno dello strato per tutto il tempo desiderato.

P Il vantaggio di questo metodo è la stabilità del funzionamento con fluttuazioni nelle concentrazioni di miscele combustibili e l'assenza di scambiatori di calore.

DI La direzione principale nello sviluppo dei metodi catalitici termici è la creazione di catalizzatori economici che funzionino in modo efficiente a basse temperature e resistenti a vari veleni, nonché lo sviluppo di processi tecnologici a risparmio energetico con bassi costi di capitale per le apparecchiature. I metodi catalitici termici sono ampiamente utilizzati nella purificazione dei gas dagli ossidi di azoto, nella neutralizzazione e nell'utilizzo di vari composti dello zolfo, nella neutralizzazione dei composti organici e della CO.

D Per concentrazioni inferiori a 1 g/m³ e grandi volumi di gas purificati, l'uso del metodo catalitico termico richiede un elevato consumo di energia, nonché una grande quantità di catalizzatore.

Metodi dell'ozono

DI i metodi a zona vengono utilizzati per neutralizzare i gas di scarico da SO 2 (NOx) e deodorare le emissioni di gas delle imprese industriali. L'introduzione dell'ozono accelera l'ossidazione di NO in NO 2 e di SO 2 in SO 3 . Dopo la formazione di NO 2 e SO 3, l'ammoniaca viene introdotta nei gas di combustione e viene isolata una miscela di fertilizzanti complessi formati (solfato di ammonio e nitrato). Il tempo di contatto del gas con l'ozono necessario per la purificazione da SO 2 (80-90%) e NOx (70-80%) è di 0,4 - 0,9 sec. Il consumo energetico per la purificazione del gas con il metodo dell'ozono è stimato al 4-4,5% della capacità equivalente dell'unità di potenza, che è, a quanto pare, il motivo principale che ostacola l'applicazione industriale di questo metodo.

P L'utilizzo dell'ozono per la deodorizzazione delle emissioni gassose si basa sulla decomposizione ossidativa di sostanze maleodoranti. In un gruppo di metodi l'ozono viene iniettato direttamente nei gas da purificare, nell'altro i gas vengono lavati con acqua pre-ozonizzata. Viene utilizzato anche il successivo passaggio del gas ozonizzato attraverso uno strato di carbone attivo o la sua alimentazione al catalizzatore. Con l'immissione di ozono e il successivo passaggio di gas attraverso il catalizzatore, la temperatura di trasformazione di sostanze quali ammine, acetaldeide, idrogeno solforato, ecc. diminuisce fino a 60-80 °C. Come catalizzatore vengono utilizzati sia Pt/Al 2 O 3 che ossidi di rame, cobalto e ferro su supporto. L'applicazione principale dei metodi di deodorizzazione con ozono si trova nella purificazione dei gas rilasciati durante la lavorazione di materie prime di origine animale nelle piante a base di carne (grasso) e nella vita di tutti i giorni.

P metodo lasmochimico

P Il metodo chimico-lasma si basa sul passaggio di una miscela di aria con impurità nocive attraverso una scarica ad alta tensione. Di norma vengono utilizzati ozonizzatori basati su scariche a barriera, a corona o scorrevoli o scariche pulsate ad alta frequenza su precipitatori elettrostatici. L'aria contenente impurità che passa attraverso il plasma a bassa temperatura viene bombardata da elettroni e ioni. Di conseguenza, nel mezzo gassoso si formano ossigeno atomico, ozono, gruppi idrossilici, molecole eccitate e atomi, che partecipano alle reazioni chimico-plasmatiche con impurità nocive. Le direzioni principali per l'applicazione di questo metodo sono la rimozione di SO 2 , NOx e composti organici. L'uso dell'ammoniaca, quando si neutralizzano SO 2 e NOx, fornisce fertilizzanti in polvere (NH 4) 2 SO 4 e NH 4 NH 3 all'uscita dopo il reattore, che vengono filtrati.

H Gli svantaggi di questo metodo sono:

• decomposizione non sufficientemente completa di sostanze nocive in acqua e anidride carbonica, in caso di ossidazione di componenti organici, a energie di scarico accettabili
• la presenza di ozono residuo, che deve essere decomposto termicamente o cataliticamente
• dipendenza significativa dalla concentrazione di polvere quando si utilizzano generatori di ozono con l'uso di una scarica a barriera.

P metodo catalitico

E Questo è un metodo di purificazione abbastanza nuovo che utilizza due metodi ben noti: plasma-chimico e catalitico. Le installazioni basate su questo metodo consistono in due fasi. Il primo è un reattore plasma-chimico (ozonizzatore), il secondo è un reattore catalitico. Gli inquinanti gassosi, passando attraverso la zona di scarica ad alta tensione nelle celle a scarica di gas e interagendo con i prodotti dell'elettrosintesi, vengono distrutti e convertiti in composti innocui, fino a CO 2 e H 2 O. La profondità di conversione (purificazione) dipende dall'energia specifica rilasciato nella zona di reazione. Dopo il reattore chimico-plasma, l'aria viene sottoposta ad una purificazione fine finale in un reattore catalitico. L'ozono sintetizzato nello scarico del gas del reattore chimico-plasma entra nel catalizzatore, dove si decompone immediatamente in ossigeno atomico e molecolare attivo. I resti degli inquinanti (radicali attivi, atomi eccitati e molecole) che non vengono distrutti nel reattore chimico-plasma vengono distrutti sul catalizzatore attraverso l'ossidazione profonda con l'ossigeno.

P Il vantaggio di questo metodo è l'uso di reazioni catalitiche a temperature inferiori (40-100 °C) rispetto al metodo catalitico termico, il che porta ad un aumento della durata dei catalizzatori, nonché a minori costi energetici (a concentrazioni di sostanze nocive fino a 0,5 g/m³ .).

H Gli svantaggi di questo metodo sono:

• elevata dipendenza dalla concentrazione di polvere, necessità di pretrattamento a una concentrazione di 3-5 mg/m³,
• ad alte concentrazioni di sostanze nocive (oltre 1 g/m³), il costo delle attrezzature e i costi operativi superano i costi corrispondenti rispetto al metodo termocatalitico

F metodo catalitico

CON Il metodo fotocatalitico per l'ossidazione dei composti organici è attualmente ampiamente studiato e sviluppato. Fondamentalmente vengono utilizzati catalizzatori a base di TiO 2 che vengono irradiati con luce ultravioletta. Famosi purificatori d'aria domestici dell'azienda giapponese "Daikin" che utilizzano questo metodo. Lo svantaggio di questo metodo è l'intasamento del catalizzatore con i prodotti della reazione. Per risolvere questo problema si ricorre all’immissione di ozono nella miscela da purificare; questa tecnologia è però applicabile ad una composizione limitata di composti organici e a basse concentrazioni.

Metodi meccanici

1. Depolveratori inerziali- viene utilizzato il meccanismo di sedimentazione gravitazionale delle particelle provenienti da un flusso di gas diretto orizzontalmente. Vengono catturate particelle grossolane disperse con una dimensione di 50 micron e più. Vengono utilizzati come dispositivi di pretrattamento del gas, ad esempio per la separazione di particelle di grandi dimensioni e come dispositivi di scarico delle fasi successive.

2. Cicloni(Fig.), Il principio di funzionamento si basa sull'uso della forza centrifuga derivante dal movimento roto-traslatorio del flusso di gas. La forza centrifuga lancia le particelle di polvere sulle pareti del corpo del ciclone, quindi le particelle di polvere, scorrendo lungo le pareti, cadono nel bunker e il gas purificato attraverso il tubo di scarico situato lungo l'asse del ciclone viene rilasciato nell'atmosfera o forniti al consumatore. Vengono utilizzati per rimuovere dall'aria le ceneri dei fumi e le polveri secche (legno, cemento-amianto, metalli) con granulometria di 25-30 micron. I cicloni costituiscono il gruppo più numeroso di apparecchiature ambientali: oltre il 90% del numero totale di depolveratori utilizzati nell'industria. Catturano oltre l'80% della massa totale di polvere catturata da tutti i dispositivi

1 - flusso inquinato;

2 - materia sospesa

3. Filtri Quando si utilizzano depolveratori in tessuto, il grado di purificazione dell'aria può essere pari o superiore al 99%. Quando si fa passare l'aria polverosa attraverso il tessuto, la polvere in esso contenuta viene trattenuta nei pori del materiale filtrante o su uno strato di polvere che si accumula sulla sua superficie.

I depolveratori in tessuto a seconda della forma della superficie filtrante sono a manicotto e telaio. Come materiale filtrante vengono utilizzati tessuti di cotone, tessuto filtrante, nylon, lana, nitron, lavsan, fibra di vetro e varie reti.

1 - flusso inquinato; 2 - maniche in tessuto soffice; 3 - flusso pulito

Metodi fisici

1. Precipitatori elettrostatici- apparecchio rettangolare a una o due sezioni, un dispositivo in cui la purificazione dei gas da aerosol, particelle solide o liquide avviene sotto l'azione di un elettrico. forze (Fig.). La zona attiva dei precipitatori elettrostatici è costituita da elettrodi collettori (lamiere piane costituite da elementi piatti di profilo speciale) ed elettrodi corona (telai tubolari in cui sono tesi gli elementi corona). E., in cui le particelle solide intrappolate vengono rimosse dagli elettrodi mediante scuotimento, chiamato. asciutti e quelli in k-rykh osazh. le particelle vengono lavate via dagli elettrodi con un liquido oppure le particelle liquide (nebbia, spruzzi) vengono catturate - bagnate. I precipitatori elettrostatici a secco vengono utilizzati per rimuovere la polvere secca e quelli umidi vengono utilizzati per purificare i gas dai vapori acidi: solforico, cloridrico, nitrico. L'effetto pulente è del 97-99%.

Riso. Precipitatore elettrostatico monozona con flusso di gas trasversale

1 - elettrodi di precipitazione; 2 – elettrodi corona

Metodi fisici e chimici

I metodi fisico-chimici si basano sulle interazioni fisico-chimiche degli inquinanti con i detergenti. Questi metodi includono: assorbimento, chemisorbimento, adsorbimento, metodo catalitico, metodo termico .

1. Assorbimento si basa sulla separazione della miscela gas-aria nelle sue parti costitutive mediante assorbimento dei componenti gassosi di tale miscela con un liquido assorbente (assorbente). L'acqua viene utilizzata per rimuovere l'ammoniaca, l'acido cloridrico e l'acido fluoridrico dalle emissioni. L'acido solforico viene utilizzato per rimuovere gli idrocarburi aromatici. Attualmente, gli assorbitori scrubber sono i più utilizzati come assorbitori (Fig.).

Riso. . Spazzolone assorbitore irriguo con ugello: 1 - ugello; 2 - irrigatore

2.Adsorbimento IO si basa sull'estrazione di miscele di impurità nocive dai gas con l'ausilio di adsorbenti solidi. L'adsorbente più utilizzato è il carbone attivo; inoltre, esistono assorbenti come l'allumina attivata, il gel di silice, l'allumina attivata e le zeoliti sintetiche. Alcuni adsorbenti sono impregnati con reagenti che aumentano l'efficienza dell'adsorbimento e trasformano un'impurità dannosa in un'impurità innocua a causa del chemisorbimento che avviene sulla superficie dell'adsorbente. Le principali apparecchiature di trattamento sono gli scrubber - adsorbitori verticali, orizzontali. 1 - griglia; 2 - adsorbente; 3 - flusso purificato; 4 - flusso inquinato

3. Chemiassorbimento si basa sull'assorbimento di gas e vapori da parte di assorbitori liquidi e solidi con formazione di composti chimici. Questo metodo viene utilizzato per rimuovere l'idrogeno solforato e gli ossidi di azoto dalle emissioni. Gli scrubber vengono utilizzati come apparecchiature di trattamento e le soluzioni di arsenico-ossalico ed etanolamina sono assorbitori chimici.

4. Metodo catalitico la depurazione consiste nell'accelerazione selettiva di una reazione chimica e nella trasformazione di un inquinante in una sostanza innocua (Fig.). Per ridurre la tossicità dei gas di scarico, vengono utilizzati convertitori catalitici, in cui l'aria inquinata viene fatta passare su un catalizzatore, molto spesso ossido di alluminio. Con l'aiuto di tali apparecchiature di purificazione è possibile purificare l'aria dal monossido di carbonio, dagli idrocarburi, dagli ossidi di azoto. Utilizzato nei neutralizzatori liquidi per ridurre il contenuto di aldeidi e ossidi di azoto
Soluzioni acquose al 10% di Na 2 SO 3 o NaHSO 4 con l'aggiunta di reagente basico allo 0,5% per prevenire l'ossidazione prematura. Questo metodo può ottenere la purificazione completa dei gas dalle aldeidi e il contenuto di ossidi di azoto viene ridotto del 70%.

Fig. Convertitore catalitico: 1 - telaio; 2 – reattore;
3 - netto; 4 - isolamento termico; 5 – catalizzatore; 6 - flangia

5. Metodo termico si basa sulla postcombustione e sulla distruzione termica delle sostanze nocive presenti nelle emissioni. Viene utilizzato quando le impurità nocive nelle emissioni sono combustibili. Questo metodo viene utilizzato per pulire le emissioni dalle aree di verniciatura e impregnazione. I sistemi di neutralizzazione termica e antincendio forniscono un'efficienza di pulizia fino al 99%.

introduzione

3.2 Calcolo del separatore di nebbie

Conclusione

introduzione

La rapida crescita della popolazione umana e delle sue attrezzature scientifiche e tecniche hanno cambiato radicalmente la situazione sulla Terra. Se nel recente passato tutta l'attività umana si manifestava negativamente solo in territori limitati, seppure numerosi, e la forza d'impatto era incomparabilmente inferiore alla potente circolazione di sostanze in natura, ora le scale dei processi naturali e antropici sono diventate comparabili, e la il rapporto tra loro continua a cambiare con un’accelerazione verso un aumento del potere di influenza antropica sulla biosfera.

La rilevanza di questo argomento è la seguente: l'aria atmosferica è una componente vitale dell'ambiente. Gli inquinanti pericolosi, entrando nell'aria atmosferica, vengono trasportati su lunghe distanze. Mentre si depositano, entrano nel terreno, nell'acqua, inquinandoli.

Ciò ha un grande effetto negativo sulla flora e sulla fauna. L’inquinamento è dannoso per la salute umana.

L’umanità è in pericolo mortale. E questo pericolo risiede nel cambiamento climatico catastroficamente rapido, nell'inquinamento dell'aria, dell'acqua e del suolo, nell'emergere di nuove malattie, nell'estinzione di centinaia di migliaia di specie di animali e piante: le prime minacce di una minaccia imminente.

Il pericolo di cambiamenti imprevedibili nello stato stabile della biosfera, al quale le comunità e le specie naturali, compreso l’uomo stesso, sono storicamente adattate, è così grande, pur mantenendo le consuete modalità di gestione, che le attuali generazioni di persone che abitano la Terra hanno affrontato il problema compito di migliorare urgentemente tutti gli aspetti della loro vita in conformità con la necessità di preservare la circolazione esistente di sostanze ed energia nella biosfera. Inoltre, il diffuso inquinamento del nostro ambiente con una varietà di sostanze, a volte del tutto estranee alla normale esistenza del corpo umano, rappresenta un serio pericolo per la nostra salute e il benessere delle generazioni future.

Lo scopo di questo corso è quello di considerare i metodi per pulire l'aria atmosferica.

Per raggiungere questo obiettivo, è necessario risolvere i seguenti compiti:

classificare il sistema di purificazione dell'aria;

considerare i metodi di pulizia;

mostrare l'efficienza della pulizia in una varietà di condizioni.

Oggetto di questo studio sono i metodi e i mezzi per proteggere l'atmosfera.

Soggetto Il presente studio riguarda la purificazione dell'aria utilizzando un eliminatore di nebbia.

Struttura del lavoro. Il progetto del corso è composto da un'introduzione, tre capitoli, suddivisi in paragrafi, una conclusione e un elenco di riferimenti bibliografici. L'opera è disposta su quaranta pagine.

1. Caratteristiche generali dell'inquinamento atmosferico (sull'esempio della regione di Astrakhan)

1.1 Condizioni e qualità dell'aria atmosferica nella regione di Astrakhan

Principale Osservatorio Geofisico dal nome Voikova conduce ogni anno ricerche sulle misurazioni dell'aria con l'aiuto del Servizio meteorologico statale federale "Rosidromet" in 260 città della Russia. Secondo i risultati della ricerca viene stilato un cosiddetto elenco prioritario delle città con il più alto livello di inquinamento atmosferico. Rispetto allo scorso anno, la "lista nera" è cambiata notevolmente. Comprendeva Volgograd, Stavropol, Rostov sul Don e la capitale del Distretto Federale Meridionale era tra le prime dieci di questa lista.

Secondo il Centro regionale di idrometeorologia, Astrakhan non corre ancora il rischio di essere inserita nella lista nera. Naturalmente, la regione di Astrakhan non può essere classificata come una delle città più pulite, ma la situazione è abbastanza stabile. Negli ultimi cinque anni, il livello di inquinamento atmosferico non è cambiato in modo significativo e ha addirittura registrato una tendenza al ribasso per alcuni inquinanti. Il controllo della qualità dell’aria è sistematico.

Nella regione di Astrakhan ci sono otto posti fissi di monitoraggio dello stato dell'ambiente, che si trovano sia in città che nella regione, principalmente nell'area di influenza del complesso del gas di Astrakhan, nella città di Narimanov, l'insediamento di Dosang e l'insediamento di Aksaraisky. Ogni giorno il laboratorio esamina 10 sostanze nocive e preleva anche campioni di metalli pesanti e benzapirene, che vengono inviati alla NPO Typhoon di Obninsk. Gli inquinanti atmosferici prioritari nella regione di Astrakhan sono: biossido di azoto, biossido di zolfo, formaldeide, monossido di carbonio, polvere, fuliggine, idrocarburi aromatici. Nessuno di questi componenti altamente contaminati, ad es. più di 5 MPC, ad Astrakhan e nella regione non sono stati osservati da molti anni.

Molte diverse sostanze nocive vengono emesse nell'atmosfera, quindi è necessario un indicatore generale dell'inquinamento atmosferico causato da diverse sostanze. Questo è l'indice di inquinamento atmosferico (API). Entro cinque anni, l'API ad Astrakhan varia da 1 a 7 (inoltre, un indicatore inferiore a 5 è considerato basso e da 5 a 7 è considerato aumentato). Ma resta ancora basso.

Le condizioni meteorologiche favorevoli e l’attuazione di misure attive di protezione ambientale hanno contribuito alla riduzione delle emissioni. Insieme a LLC "Astrakhangazprom", il maggior contributo all'inquinamento atmosferico è dato dalle centrali termoelettriche (in particolare, CHPP-2), dall'industria dei combustibili, dalla produzione di materiali da costruzione, nonché dal trasporto stradale, ferroviario e acquatico. Pertanto, le emissioni di sostanze inquinanti nell'atmosfera lo scorso anno sono state pari a 119mila tonnellate, e più di 23mila tonnellate ricadono sulla quota dei veicoli, il che la dice lunga. Attualmente ad Astrakhan sono immatricolati più di 85.000 veicoli e questo numero cresce in media del 15% ogni anno. Considerando lo stato delle nostre strade e la generale congestione delle strade cittadine con vari tipi di veicoli, l'impatto negativo dei veicoli è diventato uno dei problemi sociali più acuti.

Un contributo significativo all'inquinamento atmosferico è dato dalle discariche cittadine e dagli accumuli non autorizzati di rifiuti, che spesso vengono semplicemente bruciati. Ogni discarica è una miniera chimica che rilascia nell’atmosfera veleni pericolosi. Le condizioni meteorologiche sfavorevoli contribuiscono ad un elevato inquinamento atmosferico. La situazione è aggravata in estate con temperature elevate e tempo calmo. Il clima calmo in città contribuisce al ristagno dell'aria e all'accumulo di impurità dannose al suo interno. Ma il vento non è sempre buono. Con il trasferimento orizzontale delle masse d'aria è possibile il trasferimento transregionale delle emissioni di sostanze nocive verso la regione di Astrakhan dalle regioni vicine e dal Kazakistan. Nonostante la carenza di fondi, le amministrazioni della città e della regione prestano costantemente attenzione al monitoraggio dell'attuazione delle misure di tutela ambientale. Due anni fa è stato aperto un centro territoriale per il monitoraggio ambientale, situato nell'edificio della Direzione principale delle risorse naturali e della protezione ambientale del Ministero delle risorse naturali della Federazione Russa per la regione di Astrakhan, sono stati creati due posti per il monitoraggio dell'inquinamento atmosferico costruito sul territorio di Astrakhangazprom LLC e nella città di Narimanov.

1.2 Fonti di inquinamento atmosferico

Le principali fonti di inquinamento atmosferico - LLC "Astrakhangazprom" , OOO Astrachanenergo . Le principali fonti di inquinamento dei corpi idrici sono gli alloggi e i servizi comunali ad Astrakhan, il trasporto marittimo

Nella regione si riscontra una bassa qualità delle acque di ritorno scaricate nei corpi idrici aperti dalle imprese - utenti della natura. L'eccesso osservato più frequentemente in ingredienti come azoto ammonico, azoto nitrito, azoto nitrato, prodotti petroliferi, ferro, rame. Sono stati controllati gli scarichi di 26 imprese, 43 impianti di fognatura e di trattamento delle acque, 4 allevamenti ittici, 6 canali di scolo.

118,5mila tonnellate di sostanze inquinanti sono entrate nell'atmosfera da fonti fisse, di cui 9,2mila tonnellate ad Astrakhan.

Il principale inquinante del bacino aereo della regione è l'impresa LLC "Astrakhangazprom - le sue emissioni ammontano a 102mila tonnellate, pari all'86% del volume regionale. Aumento delle emissioni lorde di sostanze inquinanti nell'atmosfera presso l'impresa Astrakhangazprom LLC di 3,2 mila tonnellate rispetto al 2002 a causa dell'aumento del volume di lavorazione del gas di formazione.

Secondo l'inventario delle strutture di smaltimento e stoccaggio dei rifiuti nella città e in 439 insediamenti della regione di Astrakhan, sono state identificate più di 440 discariche di rifiuti, di cui circa 300 non autorizzate, 7 discariche di rifiuti, di cui 6 discariche di rifiuti solidi e 1 discarica di rifiuti industriali . La superficie totale dei terreni occupati dalle discariche è di 634 ettari, dalle discariche - 65 ettari. Del numero totale di discariche non autorizzate ad Astrakhan, ci sono 91 discariche. La superficie totale del terreno occupato da discariche di rifiuti non autorizzate è di 182,4 ettari, di cui 63,0 ettari ad Astrakhan.

Le discariche non autorizzate contengono rifiuti solidi domestici, rifiuti domestici generati dalla popolazione, rifiuti di consumo industriale simili ai rifiuti domestici, rifiuti stradali, rifiuti edili selettivamente e rottami metallici.

La quantità di rifiuti accumulati nelle discariche autorizzate è di 282,2 mila tonnellate, non autorizzate - 47,7 mila tonnellate, nelle discariche per rifiuti solidi e scarti di produzione 2677 mila tonnellate.

Sul territorio della città di Astrakhan sono state accumulate 30,8mila tonnellate di rifiuti in discariche non autorizzate. Nella parte Pravoberezhnaya della città si è creata nuovamente una situazione ambientale tesa a causa della mancanza di spazio per lo smaltimento dei rifiuti solidi industriali e domestici. Una situazione simile potrebbe svilupparsi nei prossimi 1-2 anni nella parte della riva sinistra della città, a causa della esistente discarica per rifiuti solidi, situata nel villaggio. Funtovo, distretto di Privolzhsky, può accettare rifiuti fino al 2006.

Una situazione ambientale sfavorevole si è sviluppata con lo smaltimento delle acque reflue liquide e delle acque reflue domestiche dai pozzi neri nella parte non fognaria della città, che attualmente si trovano sulle mappe dei fanghi (scarico) degli impianti di trattamento meridionali per il trattamento biologico delle acque reflue. Al momento, la loro liquidazione e la costruzione di stazioni di pompaggio degli scarichi sono richieste in conformità con i requisiti dei codici e dei regolamenti edilizi.

Le principali fonti di inquinamento atmosferico sono le emissioni industriali, dei trasporti e quelle domestiche.

Ogni anno, l'industria e i trasporti della regione di Astrakhan emettono nell'atmosfera circa 200mila tonnellate di sostanze inquinanti. Ciò significa che, in media, fino a 200 kg di inquinamento ricadono su un abitante della regione. Una parte significativa delle emissioni nell'atmosfera della regione (circa il 60%) è rappresentata dall'impresa Astrakhangazprom.

Al fine di proteggere le persone e altri organismi dagli effetti degli inquinanti, vengono fissate le concentrazioni massime consentite (MAC) di inquinanti nell'ambiente naturale.

Negli ultimi anni le emissioni atmosferiche di inquinanti provenienti dalle imprese industriali sono in diminuzione. Ciò è dovuto al calo della produzione nelle imprese della città di Astrakhan e ad alcuni miglioramenti nel lavoro dell'impresa "Astrakhangazprom" in materia ambientale. Allo stesso tempo, però, aumenta la quantità di sostanze inquinanti che entrano nell'atmosfera da fonti mobili: i veicoli.

Gli inquinanti che entrano nell'aria, di regola, non sono caratteristici della sua composizione o hanno un contenuto insignificante in condizioni naturali. Si tratta di sostanze come: anidride solforosa, idrogeno, fuliggine, ammoniaca, ossidi di azoto, formaldeide e altre sostanze organiche volatili. Anche l'anidride carbonica è un inquinante, poiché un aumento del suo contenuto nell'aria atmosferica provoca un "effetto serra" - un riscaldamento del clima terrestre.

Qualsiasi aumento della capacità delle imprese industriali porterà ad un aumento dell’inquinamento atmosferico. Allo stato attuale, il modo più accettabile per ridurre l'inquinamento ambientale dovuto alle emissioni delle imprese industriali è l'uso di apparecchiature per la raccolta delle polveri e la depurazione dei gas.

Lo stato dell'ambiente aereo è influenzato dai servizi pubblici. Negli inverni freddi, l’inquinamento atmosferico causato da queste industrie aumenta.

Negli ultimi anni, le emissioni accidentali di sostanze inquinanti da parte delle imprese Astrakhangazprom e Astrakhanbumprom sono state una potente fonte di inquinamento atmosferico. Allo stesso tempo, nell'ambiente atmosferico sono entrati metano, idrogeno solforato (H2S), mercaptani, ossidi di azoto (NO, NO2), fuliggine, ma soprattutto anidride solforosa. Nel frattempo, l'aumento del contenuto di composti di zolfo e azoto nell'atmosfera provoca precipitazioni acide. Questo è diventato un grosso problema ambientale, sia per la regione di Astrakhan che per il paese nel suo insieme.

Il trasporto automobilistico è una delle principali, e spesso la principale, fonte di inquinamento atmosferico. Pertanto, l'uso di vari dispositivi che riducono l'assunzione di sostanze inquinanti con i gas di scarico può ridurre l'inquinamento atmosferico. Nei paesi sviluppati, tali dispositivi sono ora ampiamente utilizzati: catalizzatori che forniscono una combustione più completa del carburante e la cattura parziale degli inquinanti. Una misura importante per ridurre le emissioni tossiche dei veicoli è la sostituzione degli additivi contenenti piombo tossico nella benzina con additivi meno tossici e l'uso di benzina senza piombo. Tutta la benzina prodotta nell'impresa Astrakhangazprom viene prodotta senza additivi contenenti piombo, il che riduce significativamente l'inquinamento ambientale causato da questa sostanza pericolosa.

Nel nostro Paese l'uso di catalizzatori automobilistici non è obbligatorio, quindi non vengono utilizzati sulle auto domestiche. Negli ultimi anni sulle strade della Russia sono apparse molte vecchie auto importate, il cui utilizzo in paesi stranieri senza catalizzatori è vietato. Ciò ha peggiorato significativamente la qualità dell'aria atmosferica nelle strade di molte città, inclusa Astrakhan.

1.3 L'attività umana come fattore di impatto ambientale

La protezione dell'atmosfera comprende il monitoraggio costante non solo delle sue condizioni, ma anche dell'organizzazione del lavoro delle imprese e dei veicoli. Ogni anno nella regione di Astrakhan viene effettuata l'operazione "Clean Air", durante la quale le aziende automobilistiche, le stazioni di servizio automobilistiche, le auto sulle autostrade vengono controllate per tossicità e fumo. Quindi vengono sviluppate misure per ridurre l'inquinamento atmosferico: vengono creati posti diagnostici, dotati di moderni dispositivi di controllo, vengono organizzati siti per la riparazione, la regolazione dei motori e altro.

Secondo il Dipartimento di informazione dell'amministrazione della regione di Astrakhan, al fine di ridurre l'inquinamento atmosferico nella zona appositamente controllata di 8 chilometri del complesso del gas di Astrakhan e sviluppare una rete per monitorare lo stato dell'aria nella città di Astrakhan e nella regione, una serie di misure pertinenti dovrebbero essere adottate con decreto del capo ad interim dell'amministrazione regionale. Alla direzione dell'OOO "Astrakhangazprom" è stato proposto di sviluppare una serie di misure di protezione dell'aria che prevedessero l'organizzazione di una zona di protezione sanitaria con il reinsediamento obbligatorio dei suoi abitanti. Inoltre, a OAO Gazprom verrà offerto di adottare misure per ridurre le emissioni specifiche nell'atmosfera e migliorare la compatibilità ambientale dei suoi prodotti. Al Centro Astrakhan per l'idrometeorologia e il monitoraggio ambientale è stato proposto di sviluppare e attuare raccomandazioni metodologiche per prevedere un elevato livello di inquinamento dello strato limite dell'atmosfera nell'area dell'AGC e della città di Narimanov, nonché per regolare le emissioni . L'anno prossimo si potranno effettuare osservazioni sullo stato ecologico dell'aria atmosferica anche ad Akhtubinsk e Znamensk.

inquinamento dell'eliminazione della nebbia dell'aria di purificazione

Uno dei problemi più urgenti per la regione di Astrakhan è il problema ambientale. È collegato, prima di tutto, alle emissioni atmosferiche delle automobili e del complesso del gas, nonché all'inquinamento dell'acqua. Recentemente, l'indice di inquinamento atmosferico dell'AGPZ ad Aksaraysk è notevolmente diminuito. Tuttavia, la concentrazione di gas nocivi nell’atmosfera rimane piuttosto elevata, soprattutto nella zona della città di Narimanov.

Gli indicatori dell'inquinamento dell'acqua potabile nella regione di Astrakhan sono inferiori rispetto ad altre regioni della Federazione Russa, come evidenziato dai campioni di acqua potabile. Tuttavia, la distribuzione delle sostanze chimiche lungo i fiumi persiste. Particolarmente acuto è il problema associato agli impianti di trattamento e alle fognature. Questi oggetti non funzionano bene. Di conseguenza, l'acqua dopo l'alluvione ristagna, marcisce, formando un focolaio di malattie.

Questi compiti dovrebbero essere risolti dai governi locali, sviluppando nuovi progetti e attirando fondi. Ad esempio, nella nostra regione cresce il problema del trattamento dei rifiuti delle imprese e della costruzione di un impianto per il trattamento dei rifiuti. Ha bisogno di essere risolto. Tuttavia, secondo il Dipartimento delle Risorse Naturali del Ministero delle Risorse Naturali della Russia per la regione di Astrakhan, le acque del Basso Volga sono caratterizzate da un inquinamento moderato. Tuttavia, la quantità di acqua purificata aumenta molto lentamente.

Al 31 dicembre 2012, la rete di aree naturali particolarmente protette della regione di Astrakhan era composta da due riserve naturali statali, quattro riserve naturali statali, tre riserve biologiche e 35 monumenti naturali.

In generale lo stato dei complessi naturali esistenti sul territorio della regione SPNA nell'ultimo anno è risultato soddisfacente. Tuttavia, è necessario esaminare i territori di alcuni monumenti naturali al fine di prendere una decisione sull'opportunità della loro riorganizzazione a causa della perdita da parte loro in larga misura dei principali oggetti e complessi naturali protetti e delle funzioni di protezione della natura. Come in passato, gli incendi continuano a rappresentare una seria minaccia per i complessi naturali delle aree protette. La questione della razionalizzazione della residenza dei cittadini e del pascolo del bestiame personale sul territorio della Riserva naturale statale di Stepnoy è rimasta irrisolta.

Nel 2012, la situazione ecologica e tossicologica del fiume. Il Volga e il suo delta erano caratterizzati dalla stabilizzazione degli indicatori di petrolio, fenolo, inquinamento da detersivi e metalli come cadmio, nichel, cobalto. La situazione più sfavorevole è stata osservata sui corsi d'acqua della Banca Belinsky e nel fiume. Volga nella città, dove è stata notata una maggiore concentrazione di tutti gli HM. Le acque del canale Volga-Caspio hanno un alto livello di inquinamento petrolifero.

Durante il monitoraggio idrobiologico nel 2012, è stato riscontrato che l'area acquatica della pianura alluvionale del Volga-Akhtuba, secondo la classificazione della qualità delle acque superficiali, è valutata come transitoria da "debolmente" a "moderatamente inquinata". In generale, la situazione tossicologica nel Mar Caspio era relativamente favorevole per gli idrobionti.

2. Metodi e mezzi per proteggere l'aria atmosferica

2.1 Classificazione dei metodi di purificazione dell'aria atmosferica

Metodi meccanici

Metodi meccanici basato sull'uso della gravità, forze inerziali, forze centrifughe, diffusione, cattura, ecc. Questo gruppo di metodi comprende: raccolta inerziale delle polveri, raccolta delle polveri umide, filtrazione.

La raccolta inerziale della polvere si basa sul fatto che particelle solide e gocce cadono da un flusso di gas polveroso quando la sua direzione cambia bruscamente. I più diffusi sono i depolveratori inerziali, progettati per catturare grandi frazioni di polvere superiori a 50 micron, e i cicloni utilizzati per rimuovere le ceneri dai fumi e le polveri secche (legno, cemento-amianto, metalli) con una dimensione delle particelle di 25- 30 micron dall'aria, rotante depolveratori progettati per purificare l'aria dei locali di lavoro .

Riso. 1 Piccolo raccoglitore di polveri

Il principio di funzionamento di un ciclone - uno dei dispositivi di pulizia della polvere più comuni - si basa sull'uso della forza centrifuga derivante dal movimento rotatorio-traslatorio di un flusso di gas: la forza centrifuga lancia le particelle di polvere sulle pareti del corpo del ciclone , quindi le particelle di polvere, che scendono lungo le pareti, cadono nella tramoggia e il gas purificato attraverso il tubo di scarico situato lungo l'asse del ciclone viene emesso nell'atmosfera o fornito al consumatore. I cicloni costituiscono il gruppo più numeroso di apparecchiature ecotecniche: oltre il 90% del numero totale di depolveratori utilizzati nell'industria. Catturano oltre l'80% della massa totale di polvere catturata da tutti i dispositivi

UNB

Riso. 2. Ciclone batteria: UN- schema ( 1 - diramazione del tubo; 2 - camera di distribuzione;

3 - elementi guida; 4 - aspirapolvere; 5 - telecamera;

6 - diramazione del tubo); B- ciclone presso il deposito caldaie

La raccolta della polvere umida si basa sul lavaggio di un flusso di gas polveroso con un liquido fornito sotto forma di spruzzo o nebbia.

Il funzionamento degli scrubber a gas umido si basa sulla cattura delle particelle di polvere da parte del liquido, che le allontana dall'apparecchiatura sotto forma di fanghi. Il processo di cattura della polvere nei depolveratori a umido è facilitato dall'effetto di condensa: l'ingrossamento delle particelle di polvere dovuto alla condensazione del vapore acqueo su di esse. Poiché il processo di pulizia della polvere in questi dispositivi è solitamente accompagnato dall'assorbimento e dal raffreddamento dei gas, vengono utilizzati sia come scambiatori di calore che per la pulizia di componenti gassosi. Di solito, come liquido di irrigazione viene utilizzata l'acqua, se non è richiesto un trattamento chimico. Gli scrubber a gas umido vengono spesso utilizzati come fase preliminare prima di altri tipi di apparecchiature.

UNB

Riso. 3. Aspiratore rotante: 1 - involucro a spirale; 2 - porta necessaria per convogliare l'aria inquinata nel ciclone; 3 - ciclone per la sedimentazione finale delle particelle solide

Gli scrubber a gas umido sono chiamati scrubber a schiuma e scrubber, sono divisi in cavi e impaccati, centrifughi, dinamici, turbolenti. Gli scrubber (Fig. 15) rimuovono le particelle più grandi di 10 µm, mentre gli scrubber in schiuma intrappolano le particelle fino a 2 µm. Sono utilizzati nelle aree per la verniciatura di prodotti e l'applicazione di rivestimenti polimerici in sistemi chiusi di trattamento dell'aria. L'effetto pulente è del 90-99%.

Riso. 4. Scrubber cavo

1 - telaio; 2 - sistema di irrigazione

Filtrazione basato sul passaggio di un flusso di gas polveroso attraverso il materiale filtrante. La filtrazione viene utilizzata per la purificazione ultrafine dell'aria atmosferica da legno, cemento-amianto, polvere abrasiva, ceneri, fuliggine, particelle metalliche, loro ossidi, anidridi. A seconda del materiale filtrante, i filtri sono generalmente suddivisi in tessuto, fibrosi, porosi e granulari (da materiali sfusi). Nei filtri in tessuto non vengono utilizzati solo tessuti, ma anche materiali non tessuti, come feltro o feltro. I filtri in tessuto di cotone vengono utilizzati per filtrare gas neutri e alcalini a temperature relativamente basse. I filtri fibrosi utilizzano strati imbottiti di fibre naturali o sintetiche, lana di scorie, trucioli di metalli o materiali polimerici, nonché strati formati (carta da filtro, cartone). I filtri sintetici e in fibra di vetro sono ampiamente utilizzati. Hanno elevata stabilità termica e resistenza meccanica. I depolveratori di filtrazione più comuni sono i filtri a maniche, che sono un sacco teso su un telaio tubolare. Per purificare l'aria da nebbie di acidi, alcali, oli e altri liquidi vengono utilizzati filtri fibrosi: separatori di nebbia che intrappolano particelle di dimensioni inferiori a 3 micron, il cui principio si basa sulla deposizione di gocce sulla superficie delle fibre, seguito dal drenaggio del liquido sotto l'azione della gravità. L'efficienza di pulizia è del 90-99%.

Riso. 5. Filtro a maniche multisezione:

Cassetta di distribuzione per la fornitura di gas; 2 - manicotti per la decantazione delle polveri; 3 - dispositivo di scuotimento; 4 - coclea per la rimozione della polvere depositata; 5 - collettore per il rilascio di gas purificato nell'atmosfera.

Riso. 6. Unità di filtraggio a ciclone presso il deposito caldaie

Metodi fisici

I metodi fisici si basano sull'uso di campi elettrici ed elettrostatici, processi di raffreddamento, condensazione e cristallizzazione. La depurazione elettrostatica del gas viene effettuata in precipitatori elettrostatici verticali e orizzontali, si basa sull'elettrificazione di particelle inquinanti fino a 0,1 micron di dimensione e sul loro rilascio dal gas sotto l'influenza di un campo elettrico (fino a 50 kV) creato da speciali elettrodi.

Precipitatori elettrostatici - dispositivi a una o due sezioni di forma rettangolare (Fig. 18). I corpi dei dispositivi sono in acciaio, ricoperti con isolamento termico dall'esterno. La zona attiva dei precipitatori elettrostatici è costituita da elettrodi collettori (lamiere piane costituite da elementi piatti di profilo speciale) ed elettrodi corona (telai tubolari in cui sono tesi gli elementi corona). La distanza tra gli elettrodi collettori adiacenti (300 mm) corrisponde anche alla larghezza di un singolo passaggio del gas. Rimozione della polvere intrappolata dagli elettrodi - meccanica, mediante scuotimento periodico degli elettrodi con colpi di martello

Secondo il metodo di rimozione delle particelle depositate sugli elettrodi, si distinguono i precipitatori elettrostatici secchi e umidi. I precipitatori elettrostatici a secco vengono utilizzati per rimuovere la polvere secca e quelli umidi vengono utilizzati per purificare i gas dai vapori acidi: solforico, cloridrico, nitrico. L'effetto pulente è del 97-99%.

Riso. 7. Precipitatore elettrostatico monozona con flusso di gas trasversale

- elettrodi di precipitazione; 2 - elettrodi corona

Metodi fisici e chimici

I metodi fisico-chimici si basano sulle interazioni fisico-chimiche degli inquinanti con i detergenti. Questi metodi includono: assorbimento, chemisorbimento, adsorbimento, metodo catalitico, metodo termico .

Assorbimento si basa sulla separazione di una miscela gas-aria nelle sue parti costitutive mediante assorbimento di uno o più componenti gassosi di tale miscela con un liquido assorbente (assorbente). L'acqua viene utilizzata per rimuovere l'ammoniaca, l'acido cloridrico e l'acido fluoridrico dalle emissioni. L'acido solforico viene utilizzato per rimuovere gli idrocarburi aromatici. Attualmente gli assorbitori più utilizzati sono gli assorbitori-scrubber.

Riso. 8. Scrubber-assorbitore irrigato con ugello:

Ugello; 2 - irrigatore

Adsorbimento si basa sull'estrazione di miscele di impurità nocive dai gas con l'ausilio di adsorbenti solidi. Più ampiamente usato come adsorbente viene utilizzato carbone attivo, inoltre, ci sono assorbenti come allumina attivata, gel di silice, allumina attivata, zeoliti sintetiche. Alcuni adsorbenti sono impregnati con reagenti che aumentano l'efficienza dell'adsorbimento e trasformano un'impurità dannosa in un'impurità innocua a causa del chemisorbimento che avviene sulla superficie dell'adsorbente. Le principali apparecchiature di trattamento sono gli scrubber - adsorbitori verticali, orizzontali.

Il chemisorbimento si basa sull'assorbimento di gas e vapori da parte di assorbitori liquidi e solidi con la formazione di composti chimici. Questo metodo viene utilizzato per rimuovere l'idrogeno solforato e gli ossidi di azoto dalle emissioni. Gli scrubber vengono utilizzati come apparecchiature di trattamento e le soluzioni di arsenico-ossalico ed etanolamina sono assorbitori chimici.

metodo catalitico la depurazione consiste nell'accelerazione selettiva di una reazione chimica e nella trasformazione di un inquinante in una sostanza innocua. Per ridurre la tossicità dei gas di scarico, vengono utilizzati convertitori catalitici, in cui l'aria inquinata viene fatta passare su un catalizzatore, molto spesso ossido di alluminio. Con l'aiuto di tali apparecchiature di purificazione è possibile purificare l'aria dal monossido di carbonio, dagli idrocarburi, dagli ossidi di azoto. Nei neutralizzatori liquidi vengono utilizzate soluzioni acquose al 10% di Na per ridurre il contenuto di aldeidi e ossidi di azoto. 2COSÌ 3o NaHSO 4 con l'aggiunta di reagente basico allo 0,5% per prevenire ossidazioni premature. Questo metodo può ottenere la purificazione completa dei gas dalle aldeidi e il contenuto di ossidi di azoto viene ridotto del 70%.

Riso. 9. Convertitore catalitico: 1 - telaio; 2 - reattore;

3 - netto; 4 - isolamento termico; 5 - catalizzatore; 6 - flangia

Il metodo termico si basa sulla postcombustione e sulla distruzione termica delle sostanze nocive presenti nelle emissioni. Viene utilizzato quando le impurità nocive nelle emissioni sono combustibili. Questo metodo viene utilizzato per pulire le emissioni dalle aree di verniciatura e impregnazione. I sistemi di neutralizzazione termica e antincendio forniscono un'efficienza di pulizia fino al 99%.

metodo biologico

In condizioni naturali, gli aerosol di microelementi possono essere rimossi dalla superficie delle foglie dalla pioggia, dal vento o insieme ad uno strato di cera cuticolare. Inoltre, la rimozione avviene a causa dell'assorbimento di oligoelementi da parte delle foglie, seguita dalla traslocazione. La rimozione degli aerosol dalle foglie mediante la pioggia dipende dalla natura della superficie fogliare e dalle caratteristiche degli oligoelementi.

Tutte le piante mostrano la capacità di estrarre selettivamente elementi chimici. In condizioni ambientali di complessa composizione geochimica, le piante hanno sviluppato meccanismi per assorbire attivamente gli elementi coinvolti nei processi vitali e rimuovere gli eccessi tossici di altri elementi.

Nelle piante, durante l'evoluzione e durante la vita, si sviluppano meccanismi che portano all'adattamento e all'insensibilità ai cambiamenti dell'equilibrio chimico nell'ambiente. Pertanto, le risposte delle piante agli oligoelementi nel suolo e nell'aria ambiente devono sempre essere considerate per lo specifico sistema suolo-pianta.

Le parti fuori terra delle piante sono collettori di tutti gli inquinanti atmosferici. La composizione chimica delle piante urbane può servire da indicatore per identificare le aree contaminate.

Gli impianti di trattamento delle imprese industriali non consentono ancora di liberare completamente i rifiuti di produzione dalle impurità nocive. Pertanto, un ulteriore metodo di purificazione dell'aria è biologico. Il ruolo di filtro biologico è svolto dalla vegetazione, principalmente legnosa. Lo sfruttamento sfrenato e la deforestazione, l’espansione delle colture agricole riducono la produttività del filtro verde, sia in termini di superficie che di tempo. È noto che le agrocenosi, anche quelle a più alto rendimento, sono inferiori alle fitocenosi forestali naturali in termini di produttività biologica annua totale in condizioni ambientali simili. Di conseguenza, diminuisce anche l’attività fotosintetica, fornendo il necessario equilibrio di CO 2e a proposito di 2nell’atmosfera e il legame degli inquinanti atmosferici. Il problema di preservare i "polmoni verdi" del pianeta e la loro funzione biosferica è piuttosto acuto.

I risultati della ricerca indicano l'importante ruolo delle piante legnose nei processi di rimozione delle impurità gassose dall'aria atmosferica. Allo stesso tempo, molti credono che il modo principale per ridurre il livello di inquinamento atmosferico sia tecnologico (filtri, trappole) e che il metodo biologico possa essere considerato solo come aggiuntivo, ausiliario.

Gli organi terrestri delle piante rispondono attivamente all'aumento della concentrazione di elementi chimici nel suolo, accumulandoli al di sopra del livello necessario per garantire la normale crescita e sviluppo delle piante. Le piante possono assorbire e metabolizzare l'anidride solforosa, gli ossidi di azoto, l'ammoniaca, in modo simile all'assimilazione dell'anidride carbonica da parte delle foglie. In condizioni di aumento del contenuto di questi gas nell'atmosfera, nei tessuti si verifica un aumento significativo del contenuto di azoto e zolfo.

La capacità di assorbimento delle piantagioni dipende dalla composizione delle specie, dalla densità, dalla classe di qualità, dall'età, dalla superficie di assimilazione delle chiome degli alberi e dalla durata della vegetazione. Le piante legnose hanno la più alta capacità di assorbimento. Sono seguiti da erbe infestanti locali, piante da fiore e graminacee poiché la capacità di assorbimento diminuisce. Nelle fitocenosi, i gas vengono assorbiti non solo dalla vegetazione, ma anche dal suolo, dall'acqua, dai rifiuti, dalla superficie dei tronchi e dei rami degli alberi e da altri elementi. È stata studiata l'influenza dei gas di scarico dei veicoli sulle specie e sulla composizione quantitativa della copertura forestale. Di conseguenza, si è scoperto che su tutti gli appezzamenti di prova la boudra a forma di edera era più diffusa nella copertura del suolo forestale.

Il ruolo dei singoli componenti dell'ecosistema nell'assorbimento degli inquinanti può essere determinato solo sperimentalmente. In condizioni naturali, la distribuzione dell'inquinante nell'ecosistema dipende dalla natura dell'inquinamento atmosferico e dai processi di traslocazione dell'ingrediente nell'ecosistema, sia sotto l'influenza dei processi biologici che delle condizioni ambientali.

L'assorbimento dell'inquinante da parte delle piante e dei singoli elementi degli ecosistemi è influenzato da fattori ambientali. In condizioni ottimali per la fitocenosi (maggiore illuminazione e umidità dell'aria, temperatura +25,30°C), anche l'assorbimento dei gas nocivi da parte delle piante è meglio espresso. In condizioni sfavorevoli per la fitocenosi, l'assorbimento dei gas da parte della vegetazione diminuisce e aumenta il ruolo del suolo.

Gli spazi verdi forestali possono essere considerati come un fitofiltro industriale atto a neutralizzare gli inquinanti atmosferici. Il criterio per l'efficacia del suo lavoro dovrebbe essere la capacità di ridurre il livello di inquinamento atmosferico alle concentrazioni massime consentite.

2.2 Classificazione dei sistemi di purificazione dell'aria e loro parametri

A seconda dello stato di aggregazione, gli inquinanti atmosferici si dividono in polveri, nebbie e impurità di vapori di gas. Le emissioni industriali contenenti solidi o liquidi in sospensione sono sistemi a due fasi. La fase continua nel sistema è costituita da gas e la fase dispersa è costituita da particelle solide o goccioline liquide.

I sistemi di purificazione dell'aria dalla polvere sono divisi in quattro gruppi: collettori di polveri a secco e ad umido, nonché precipitatori e filtri elettrostatici.

La scelta del tipo di aspiratore dipende dalla natura della polvere (dalla dimensione delle particelle di polvere e dalle sue proprietà; polvere secca, fibrosa, appiccicosa, ecc.), dal valore di questa polvere e dal grado di purificazione richiesto.

Aspiratori di polveri a secco

Aspiratori di polveri a gravità. Il tipo più semplice di depolveratori sono le camere di decantazione delle polveri legate ai depolveratori a gravità. La loro azione si basa sul fatto che la velocità del flusso d'aria polverosa che entra nella camera e si espande al suo interno diminuisce, a seguito della quale le particelle solide in essa contenute si depositano sotto l'influenza del proprio peso.

Per migliorare l'efficienza della pulizia e ridurre il tempo di sedimentazione delle particelle di polvere, ad es. riducendo la lunghezza della camera, questa viene divisa in una serie di canali o labirinti. A causa del loro ingombro, tutte queste fotocamere non furono ampiamente utilizzate. L'efficienza di pulizia nelle camere a labirinto raggiunge il 55-60%.

Depolveratori inerziali. I depolveratori inerziali a secco comprendono cicloni, depolveratori rotanti a getto del tipo rotoklon, ecc.

Cicloni. I cicloni sono depolveratori in cui la polvere viene raccolta a seguito della separazione inerziale/

L'aria pulita, entrando tangenzialmente nella parte cilindrica superiore del ciclone e ruotando, scende dallo spazio anulare formato dal corpo del ciclone e dal tubo di scarico nella parte conica e, continuando a ruotare, risale, uscendo attraverso il tubo di scarico. In questo caso, sia nel flusso a vortice discendente che in quello ascendente del ciclone, si verifica un continuo cambiamento nella direzione della velocità del flusso, e quindi la velocità delle particelle che si muovono nel flusso non coincide in nessun caso con la velocità del flusso. tempo a disposizione. Le forze aerodinamiche, che sorgono sotto l'influenza della differenza nelle velocità del movimento dell'aria verso le particelle di polvere, piegano le traiettorie delle particelle. Raggiungono le pareti del ciclone, cioè separate dal flusso, quelle particelle il cui peso è sufficientemente grande.

Sotto l'influenza della gravità, del flusso radiale, della turbolenza, della diminuzione dell'angolo di conicità del ciclone e di altri fattori idrodinamici, le particelle separate scendono nella parte conica del ciclone o nella tramoggia ad esso collegata.

I cicloni sono ampiamente utilizzati per pulire le polveri dalle emissioni di ventilazione e sono ampiamente utilizzati anche in molti settori (minerario, ceramico, energetico, ecc.).

Particolarmente diffusi sono i cicloni NIIOGaz, SIOT e LIEOT.

L'efficienza della purificazione dell'aria in un ciclone dipende dalla composizione della polvere dispersa, dalla massa delle singole particelle di polvere, dalla velocità del movimento dell'aria nel tubo di ingresso, dal design e dalle dimensioni del ciclone (minore è il diametro del ciclone, maggiore è la sua efficienza).

I cicloni possono essere installati sia in aspirazione che in mandata.

I cicloni che purificano l'aria contenente polvere umida (ad esempio nelle fonderie) devono essere installati in ambienti riscaldati, altrimenti è possibile il congelamento della polvere e il guasto dei cicloni.

Tra i vari modelli di cicloni, i cicloni TsN (TsN-11, TsN-15, TsN-15u, TsN-24), SIOT e vtsniiot sono i più utilizzati.

Sulla base di una valutazione degli indicatori di funzionamento dei cicloni - efficienza, economia e comodità di disposizione - il ciclone TsN-11 è stato approvato dal Comitato statale per l'edilizia dell'URSS come depolveratore unificato.

Nel ciclone TsN-11 NIIOGaz è aumentata l'efficienza. L'aria polverosa entra nel tubo di ingresso posizionato tangenzialmente. Ruotando nella parte cilindrica del corpo, le particelle di polvere liberate dall'aria cadono nella tramoggia. La polvere viene rimossa dalla tramoggia attraverso la sua apertura inferiore. L'aria purificata entra nella voluta attraverso il tubo di scarico e viene rimossa dal ciclone nell'atmosfera. Il ciclone TsN-11 di NIIOGaz è prodotto con e senza lumaca.

Se è necessario pulire una quantità significativa di aria polverosa, si consiglia di installare diversi cicloni più piccoli invece di un ciclone grande. Quindi, con una portata d'aria superiore a 5500 m 3/h si consiglia di disporre i cicloni TsN-11 in gruppi di 2, 4, 6,8, 10, 12 e 14 cicloni.

Caratteristiche relative dei cicloni con resistenza aerodinamica di 981 Pa (100 kgf/m 2) e lo stesso throughput.

I cicloni progettati da NIIOGaz della serie TsN possono essere utilizzati per catturare le ceneri dai fumi delle caldaie a combustibile solido, le polveri secche dall'aria nei sistemi di aspirazione degli impianti di macinazione, le polveri dagli essiccatoi e dall'aria dei sistemi di trasporto pneumatico con polvere iniziale contenuto da 0,3 a 400 g/m 3. I cicloni NIIOGaz non devono essere installati per pulire polveri appiccicose, esplosive e fibrose.

Il design del ciclone SIOT è caratterizzato dall'assenza di una parte cilindrica e dalla forma triangolare del tubo di aspirazione.

I cicloni SIOT possono essere utilizzati per depurare l'aria da polveri secche, non coalescenti e non fibrose. Questi cicloni producono sette numeri (n. 1-7) con una portata da 1500 a 10.000 m3 /H

I cicloni VTsNIIOT sono utilizzati per la purificazione dell'aria media da polvere secca non fibrosa non coalescente e per la purificazione dell'aria da polvere abrasiva. Possono essere utilizzati anche per attaccare polveri come fuliggine e talco. Per aumentare l'efficienza della sedimentazione della polvere e per evitare che la polvere venga sollevata e trasportata via dalla tramoggia di raccolta della polvere, sul fondo del ciclone è presente un cono interno.

I cicloni spirale-conici di NIIOGaz SDK-TsN-33 e SK-TsN-34 sono dispositivi con elevata resistenza aerodinamica e possono essere installati solo nei casi in cui la resistenza aerodinamica non è standardizzata al massimo grado di purificazione.

I cicloni L E OT N. 1 sono prodotti sia in esecuzione destra che sinistra. Per un ciclone destrorso, l'aria si muove in senso orario (se guardi il ciclone dall'alto), mentre per un ciclone sinistro, si muove in senso antiorario. I cicloni L E OT possono essere installati sia in aspirazione che in mandata.

Nell'industria della lavorazione del legno, i cicloni Giprodrev, Giprodrevprom e i cicloni del tipo Klaipeda OEKDM vengono utilizzati per catturare i rifiuti di legno. Il ciclone Klaipeda OEKDM può essere utilizzato per catturare trucioli, segatura, polvere e scarti di legno negli impianti di lavorazione del legno e nei laboratori di produzione di pannelli truciolari. Il ciclone installato sullo scarico può essere sia destro che sinistro. Tutti i cicloni per rifiuti di legno devono essere messi a terra durante l'installazione.

Aspiratori a getto rotativo del tipo rotoclone. Un depolveratore rotativo è un ventilatore che, contemporaneamente allo spostamento dell'aria, la pulisce dalla polvere. La purificazione dell'aria avviene sotto l'azione delle forze centrifughe derivanti dalla rotazione della girante.

L'aria polverosa entra nel depolveratore rotante del tipo rotoclone attraverso la bocca di aspirazione. Quando la ruota centrifuga gira, la miscela polvere-aria si muove lungo i canali interlame e, sotto l'azione delle forze di inerzia e delle forze di Coriolis, le particelle di polvere vengono premute contro la superficie del disco della ruota e le superfici delle pale in entrata. La polvere con una piccola quantità di aria (3-5%) entra nel ricevitore anulare attraverso lo spazio tra l'alloggiamento e il disco della ruota. Dal ricevitore, la polvere viene inviata attraverso l'ugello al bunker, dove si deposita. L'aria dalla tramoggia attraverso il foro ritorna nuovamente al collettore di polveri. L'aria purificata entra nella voluta dell'involucro ed esce dal contenitore delle polveri attraverso l'apertura di scarico.

I depolveratori rotanti sono altamente efficienti nel catturare particelle di polvere con una dimensione di almeno 8 micron (83%) e quando catturano particelle di polvere con una dimensione superiore a 20 micron, la loro efficienza raggiunge il 97%.

Con il metodo di separazione rotativa della polvere, l'effetto di ritenzione della polvere può essere aumentato utilizzando un velo d'acqua. In questo caso è possibile utilizzare un ventilatore centrifugo per pulire l'aria.

Aspiratori di polveri ad umido

Depolveratori inerziali. I depolveratori inerziali umidi includono scrubber centrifughi, cicloni di lavaggio, depolveratori Venturi, ecc.

Il principio di funzionamento dello scrubber centrifugo VTI è il seguente. L'aria carica di polvere viene introdotta nello scrubber da un tubo di derivazione posizionato obliquamente, in cui si trova il dispositivo di lavaggio. Il flusso d'aria con particelle di polvere bagnate e allargate ad una velocità di 15 - 23 m/s entra tangenzialmente nell'alloggiamento. Un velo d'acqua scorre lungo le pareti dell'alloggiamento dall'alto verso il basso, alimentato da un tubo di irrigazione attraverso ugelli installati tangenzialmente alla superficie interna del cilindro. Questo film lava via la polvere che si separa dalle pareti verso il basso. I fanghi vengono raccolti in un cono ed entrano nel dispersore fanghi attraverso un tubo conico (tenuta idraulica).

L'aria purificata viene scaricata nell'atmosfera attraverso la voluta ed il tubo di scarico.

Il grado di depurazione nello scrubber varia dall'86 al 99% ed aumenta con l'aumento del peso specifico delle polveri, della velocità dell'aria nel tubo di ingresso e con la diminuzione del diametro del corpo.

Lo scrubber centrifugo VTI viene utilizzato nei sistemi di ventilazione degli scarichi per la purificazione dell'aria da quarzo, coke, carbone, calce, polveri abrasive, ecc.

Nel ciclone SIOT, la polvere viene catturata a causa della sua deposizione sulla superficie interna bagnata delle pareti dell'alloggiamento sotto l'azione di forze di inerzia e per effetto del lavaggio dell'aria con acqua spruzzata nel tubo di ingresso da un flusso d'aria. L'acqua viene fornita al ciclone nel tubo di ingresso e sul fondo del distributore d'acqua, che si trova nella parte superiore del ciclone. Il ciclone è costituito da un alloggiamento, tubi di ingresso e uscita e un dispositivo di srotolamento. Per mantenere costante la pressione dell'acqua necessaria per il lavaggio dell'aria, l'idropulitrice è dotata di un serbatoio a pressione dell'acqua con valvola a sfera.

I cicloni vengono utilizzati per pulire l'aria da vari tipi di polveri, ad eccezione di quelle cementizie e fibrose. Vanno installati in aspirazione.

L'azione del depolveratore Venturi (rondella turbolenta) si basa sull'utilizzo dell'energia del flusso di gas per atomizzare l'acqua iniettata. Il flusso di gas con un elevato grado di turbolenza favorisce la coagulazione delle particelle. Grandi goccioline liquide contenenti particelle di polvere vengono facilmente catturate nei cicloni a umido installati dopo il tubo Venturi, nei cicloni a goccioline, ecc.

Il vantaggio del tubo Venturi con alimentazione dell'acqua al collo è la possibilità di ingrossare le particelle di polvere a una dimensione di 10 micron a seguito della loro collisione con gocce liquide, il che spiega l'elevato grado di purificazione, che raggiunge il 99,9%.

Le goccioline di fluido a valle del venturi possono essere intrappolate in un collettore di polveri umido o in potenti filtri elettrici. Le unità di depolverazione Venturi possono contenere uno o più tubi. La coagulazione delle particelle di polvere in un tubo Venturi a seguito della coagulazione avviene sotto l'influenza delle forze inerziali del movimento delle particelle, del movimento browniano, della diffusione turbolenta e polarizzata, delle forze elettrostatiche e in larga misura sotto l'influenza della condensazione del vapore acqueo che si verifica durante espansione adiabatica dei gas.

L'efficacia della pulizia dipende in larga misura anche dalla velocità di movimento del gas. Un aumento del diametro delle gocce con aumento della portata d'acqua specifica porta ad un aumento della resistenza dei tubi Venturi e ad un aumento dell'efficienza del loro lavoro. Il consumo di acqua in tubazioni di grandi dimensioni può raggiungere 0,5-1 kg/m3 .

Nonostante tutti i loro vantaggi, i tubi Venturi presentano uno svantaggio significativo: una grande resistenza aerodinamica del percorso di polvere e gas - 10.000 Pa (1000 kgf / m 3e altro ancora) e di conseguenza un grande consumo energetico.

I depolveratori Venturi vengono utilizzati principalmente per la purificazione del gas nelle imprese dell'industria metallurgica, chimica e di altro tipo, nonché per intrappolare la polvere dalle emissioni di ventilazione.

Aspiratori di polveri in schiuma. I depuratori di gas a schiuma PGS-LTI e PGP-LTI vengono utilizzati come aspiratori di polveri a schiuma. Gli scrubber a schiuma vengono utilizzati per rimuovere polveri da gas neutri con temperature fino a 100°C, che non formano sali cristallizzanti durante il lavaggio con acqua, intasando i fori delle griglie o depositandosi sulle superfici delle apparecchiature. I gas purificati devono avere una densità di almeno 0,6 kg/m 3ed elevata polverosità iniziale. Il grado di purificazione con granulometria di 15-20 micron è del 96-90%, con granulometria di 3-5 micron scende all'80%.

I collettori di polveri a umido dovrebbero essere installati in ambienti riscaldati per evitare guasti durante la stagione invernale. È necessario verificare periodicamente la conformità della portata e della distribuzione dell'acqua per i singoli ugelli o ugelli in base ai dati del passaporto.

Aspiratori di polvere in tessuto

Quando si utilizzano depolveratori in tessuto, il grado di purificazione dell'aria può essere pari o superiore al 99%. Quando si fa passare l'aria polverosa attraverso il tessuto, la polvere in esso contenuta viene trattenuta nei pori del materiale filtrante o su uno strato di polvere che si accumula sulla sua superficie.

I depolveratori in tessuto a seconda della forma della superficie filtrante sono a manicotto e telaio. Come materiale filtrante vengono utilizzati tessuti di cotone, tessuto filtrante, nylon, lana, nitron, lavsan, fibra di vetro e varie reti.

I depolveratori a sacco in tessuto sono ampiamente utilizzati per catturare le frazioni di polvere fine e grossolana.

I depolveratori a sacco sono prodotti come singoli e doppi. I filtri a maniche singoli sono costituiti da quattro, sei, otto o dieci sezioni, mentre i filtri a maniche doppi hanno il doppio del numero di sezioni. In ogni sezione, 14 maniche in tessuto su tre file sono installate secondo uno schema a scacchiera. L'area della superficie filtrante di ciascuna manica è di 2 m 2e una sezione - 28 m2 .

Per evitare la formazione di condensa sul tessuto e sulle pareti delle maniche, quando si installano i depolveratori è necessario tenere conto della temperatura e dell'umidità dell'aria da pulire. Il collettore di polveri a maniche RFG è costituito da un corpo, una tramoggia, una scatola di distribuzione del gas, maniche filtranti, un coperchio con un meccanismo per scuotere le maniche e commutare le valvole a farfalla, un collettore di aria purificata 6, una ventola per soffiare le maniche, una sinterizzazione per scarico polveri e saracinesca.

L'aria pulita viene fornita da un condotto dell'aria alla flangia di ingresso della scatola di distribuzione del gas del bunker (dal lato anteriore o posteriore del contenitore delle polveri) e scende sotto l'influenza del divisorio di guida nella parte inferiore del bunker , dove gira di 180° ed entra nelle maniche. Passando attraverso il tessuto delle maniche, l'aria viene ripulita dalla polvere che si deposita sulla superficie interna delle maniche. L'aria purificata entra nello spazio tra i tubi delle sezioni e ulteriormente nel collettore ad essa destinato.

La rigenerazione dei tessuti viene effettuata mediante lo scuotimento simultaneo delle maniche e il loro soffio posteriore. In questo caso la sezione rigenerata viene scollegata dal collettore dell'aria depurata.

Ciascuna metà del doppio raccoglitore di polveri ha il proprio meccanismo di scuotimento e commutazione della valvola. L'agitazione e la commutazione delle valvole per lo spurgo vengono effettuate da un motore elettrico attraverso un riduttore. La durata dell'agitazione di una sezione è di 1 minuto, mentre la durata del processo di filtrazione è di 9 minuti e l'intero ciclo di lavoro è di 10 minuti.

Per spurgare i manicotti viene utilizzata una ventola montata sullo stesso albero con motore elettrico. Viene eliminata solo una sezione alla volta. L'aria di purga entra nella sezione dal collettore dell'aria di purga, passa attraverso il tessuto delle maniche nella direzione opposta al flusso dell'aria da pulire ed entra nella cavità interna delle maniche. Nel processo di rigenerazione dei tessuti, la polvere proveniente dalla superficie delle maniche viene scaricata nella tramoggia e da quest'ultima viene trasportata tramite una coclea alla saracinesca, attraverso la quale viene rimossa.

Carico consentito di aria polverosa per 1 m 2il materiale filtrante e la portata totale del depolveratore dipendono dalla composizione della polvere dispersa e dal contenuto iniziale di polvere dell'aria e possono essere determinati secondo il Santekhproekt GPI.

Tra gli altri depolveratori in tessuto attualmente vengono utilizzati i filtri a maniche aspiranti PV. K-30. FVK-60, FVK-90, FV-30, FV-45, FV-60, FV-90; filtri a maniche FR-10, FRM1-6. FRM1-8, FRMIO, ecc.

Aspiratori di polveri elettrici

L'efficienza di un depolveratore elettrico dipende dalle proprietà del gas (aria) da pulire e della polvere da catturare, dalla contaminazione da polvere degli elettrodi di raccolta e corona, dai parametri elettrici del depolveratore, dalla velocità del movimento del gas e l’uniformità della sua distribuzione nel campo elettrico.

Nei depolveratori elettrici le particelle di polvere contenute nell'aria acquistano una carica e si depositano sugli elettrodi di raccolta. Questi processi avvengono in un campo elettrico formato da due elettrodi con cariche opposte. Uno degli elettrodi è anche un precipitatore.

L'acquisizione di una carica elettrica da parte delle particelle di polvere in un depolveratore elettrico è causata sia dal loro bombardamento con ioni sotto l'influenza di un campo elettrico - particelle di polvere più grandi di 1 micron, sia dal fatto che gli ioni entrano in contatto con loro (termico - Moto browniano delle molecole) - particelle di polvere inferiori a 1 micron.

La carica limite delle particelle più grandi di 1 μm è proporzionale all'intensità del campo elettrico e al quadrato del raggio delle particelle.

Ciascuna sezione del depolveratore elettrico ha un campo elettrico alto 8,5 m con una sezione trasversale di 2,8X4,3 m. La velocità del movimento verticale dell'aria polverosa è 1,75-2 m/s. Capacità di una sezione 75.000-100.000 m 3/h di aria pulita.

Gli elettrodi di raccolta, realizzati sotto forma di piastre metalliche, poggiano sulle travi dell'alloggiamento. Il sistema di elettrodi corona è un telaio di tubi con fili orizzontali tesi tra loro costituiti da filo con una sezione trasversale di 4X4 mm. Le aste su cui sono sospesi i telai degli elettrodi corona passano attraverso gli isolanti.

Per rimuovere la polvere dagli elettrodi di raccolta e corona, sono forniti meccanismi di scuotimento. Quando gli elettrodi vengono scossi, la polvere cade lungo gli appositi contenitori fino ai contenitori di raccolta, da dove viene rimossa.

Il consumo di elettricità di questo depolveratore è di 0,2 kW per 1000 m 3/h di aria pulita. Resistenza 98 Pa (10 kgf/m 2). Se abbinato ad un aspiratore DVP con batteria ciclone, la sua efficienza raggiunge il 98%.

I filtri dell'aria possono essere suddivisi in tre classi, di cui i filtri di classe I intrappolano particelle di polvere di tutte le dimensioni (con un limite inferiore di efficienza di purificazione dell'aria del 99%), filtri di classe II - particelle più grandi di 1 micron (con un'efficienza di 85 %) e filtri di III classe - particelle di dimensioni comprese tra 10 e 50 micron (con un'efficienza del 60%).

I filtri di classe I (fibrosi) intrappolano le particelle di polvere di tutte le dimensioni a seguito della diffusione e del contatto, nonché le particelle di grandi dimensioni a seguito del loro impegno con le fibre che riempiono il filtro.

Nei filtri di classe II (fibrosi con fibre più spesse), le particelle inferiori a 1 micron non vengono trattenute completamente. Le particelle più grandi vengono efficacemente trattenute come risultato dell'impegno meccanico e dell'inerzia. La ritenzione delle particelle più grandi di 4-5 micron nei filtri a secco di questa classe è inefficace.

Nei filtri di classe III riempiti con fibre più spesse, filo, fogli perforati e a zigzag, ecc., agisce principalmente l'effetto inerziale. Per ridurre i pori e i canali nel riempimento dei filtri, questi ultimi vengono bagnati.

L'efficienza e la resistenza dei filtri all'interno di ciascuna classe non sono le stesse.

3. Purificazione dell'aria mediante un eliminatore di nebbia

3.1 Caratteristiche generali del separatore di nebbie

Per catturare la nebbia vengono utilizzati filtri-eliminatori di nebbia fibrosi e a rete e precipitatori elettrostatici a umido. Il principio di funzionamento dei filtri nebulizzati fibrosi si basa sulla cattura di particelle liquide da parte delle fibre quando la nebbia passa attraverso lo strato fibroso. A contatto con la superficie della fibra, le particelle intrappolate si uniscono e formano una pellicola di liquido che si muove all'interno dello strato di fibre per poi scomporsi in singole goccioline che vengono rimosse dal filtro.

Vantaggi dei filtri: alta efficienza di cattura (compresa la nebbia fine), affidabilità di funzionamento, semplicità di progettazione, installazione e manutenzione.

Svantaggi: la possibilità di una rapida crescita eccessiva con un contenuto significativo di particelle solide nella nebbia o la formazione di sali insolubili dovuta all'interazione dei sali di durezza dell'acqua con i gas (CO2, SO2, HF, ecc.).

Il movimento del liquido intrappolato nel filtro avviene sotto l'azione di forze gravitazionali, aerodinamiche e capillari, dipende dalla struttura dello strato fibroso (diametro delle fibre, porosità e grado di uniformità dello strato, posizione delle fibre nel strato), la velocità di filtrazione, la bagnabilità delle fibre, le proprietà fisiche del liquido e del gas. In questo caso, quanto maggiore è la densità di impaccamento dello strato e quanto minore è il diametro delle fibre, tanto più liquido viene trattenuto al suo interno.

Eliminatori di nebbie di fibre

Gli eliminatori di nebbie in fibra si dividono in a bassa velocità e ad alta velocità. Entrambi sono un insieme di elementi filtranti. Gli elementi filtranti dell'eliminatore di nebbia a bassa velocità comprendono due reti metalliche cilindriche disposte coassialmente con un diametro di 3,2 mm, saldate al fondo e al tubo di ingresso. Lo spazio tra le griglie è riempito con una fibra sottile con un diametro da 5 a 20 micron con una densità di imballaggio di 100-400 kg / m3 e uno spessore dello strato da 0,03 a 0,10 M. Le fibre sono realizzate con vetri speciali o polipropilene, poliesteri, cloruro di polivinile, fluoroplasti e altri materiali.

Gli elementi filtranti sono montati sulla piastra tubiera nel corpo colonna (fino a 50-70 elementi). Gli eliminatori di nebbia funzionano alla velocità del gas vg<0,2 м/с и имеют производительность до 180000 м3/ч.

Gli eliminatori di nebbia ad alta velocità sono realizzati sotto forma di elementi piatti riempiti con feltri di propilene. Possono essere utilizzati per catturare nebbie acide (H2SO4, HC1, HF, H3PO4) e alcali concentrati. I feltri sono prodotti da fibre con un diametro di 20, 30, 50 e 70 micron.

Le installazioni a due stadi più comunemente utilizzate (con filtri di diverso design), che possono essere di due tipi. Nel primo tipo di installazioni, la testata del filtro è progettata per intrappolare le particelle di grandi dimensioni e ridurre la concentrazione della nebbia. Il secondo filtro viene utilizzato per rimuovere le particelle fini. Negli impianti del secondo tipo, il primo filtro funge da agglomeratore, in cui si depositano particelle di tutte le dimensioni, e il liquido intrappolato viene trasportato da un flusso di gas sotto forma di grandi gocce che entrano nella seconda trappola filtro-spruzzo. I filtri sprinkler utilizzano feltri costituiti da fibre con un diametro di 70 micron. Con una velocità di filtrazione di 1,5-1,7 m/s, la resistenza è di 0,5 kPa e l'efficienza di pulizia per particelle più grandi di 3 µm è vicina al 100%.

Per purificare l'aria da nebbie, acidi, alcali, oli e altri liquidi si utilizzano filtri fibrosi, il cui principio si basa sulla deposizione di gocce sulla superficie dei pori, seguita dal loro flusso sotto l'azione delle forze gravitazionali. Nello spazio tra due cilindri costituiti da reti viene posto un materiale filtrante fibroso. Il liquido depositato sul materiale filtrante fluisce attraverso la tenuta idraulica nel dispositivo ricevente. Il fissaggio al corpo del separatore di gocce avviene tramite flange.

Come materiale dell'elemento filtrante vengono utilizzati feltro, lavsan, polipropilene e altri materiali con uno spessore di 5...15 cm.L'efficienza dei separatori di nebbia per particelle di dimensioni inferiori a 3 micron può raggiungere 0,99.

Per catturare le nebbie acide vengono utilizzati anche precipitatori elettrostatici a secco.

Gli eliminatori di nebbie in fibra si dividono in a bassa velocità e ad alta velocità. Entrambi sono un insieme di elementi filtranti. Gli elementi filtranti dell'eliminatore di nebbia a bassa velocità comprendono due reti metalliche cilindriche disposte coassialmente con un diametro di 3,2 mm, saldate al fondo e al tubo di ingresso. Lo spazio tra le griglie è riempito con una fibra sottile di diametro compreso tra 5 e 20 micron con una densità di riempimento di 100-400 kg/m 3e spessore dello strato da 0,03 a 0,10 M. Le fibre sono realizzate con vetri speciali o polipropilene, poliesteri, cloruro di polivinile, fluoroplasto e altri materiali.

Gli elementi filtranti sono montati sulla piastra tubiera nel corpo colonna (fino a 50-70 elementi).

Gli eliminatori di nebbia ad alta velocità sono realizzati sotto forma di elementi piatti riempiti con feltri di propilene. Possono essere utilizzati per catturare nebbie acide (H2SO4, HC1, HF, H3PO4) e alcali concentrati.

Le installazioni a due stadi più comunemente utilizzate (con filtri di diverso design), che possono essere di due tipi. Nel primo tipo di installazioni, la testata del filtro è progettata per intrappolare le particelle di grandi dimensioni e ridurre la concentrazione della nebbia. Il secondo filtro viene utilizzato per rimuovere le particelle fini. Negli impianti del secondo tipo, il primo filtro funge da agglomeratore, in cui si depositano particelle di tutte le dimensioni, e il liquido intrappolato viene trasportato da un flusso di gas sotto forma di grandi gocce che entrano nella seconda trappola filtro-spruzzo. I filtri sprinkler utilizzano feltri costituiti da fibre con un diametro di 70 micron. Con una velocità di filtrazione di 1,5-1,7 m/s la resistenza è di 0,5 kPa. e l'efficienza di pulizia per particelle più grandi di 3 µm è vicina al 100%.

I filtri per la pulizia dell'aria aspirata dalle particelle di nebbia di acido cromico e solforico hanno una capacità da 2 a 60 mila m3/h. Con una velocità di filtrazione di 3-3,5 m/s l'efficienza di pulizia è del 96-99,5%, la resistenza dei filtri è di 150-500 Pa.

Per intrappolare l'olio sono stati sviluppati filtri con un elemento filtrante cilindrico rotante, che garantisce una rigenerazione efficiente e continua dello strato dell'olio intrappolato. La prestazione di tali filtri va da 500 a 1500 m3/h, l'efficienza di pulizia è dell'85-94%.

Per rimuovere le impurità grossolane dagli schizzi vengono utilizzati degli separatori di gocce costituiti da pacchetti di maglie metalliche realizzate con acciai legati, leghe a base di titanio e altri materiali resistenti alla corrosione. Le griglie (con un diametro del filo di 0,2-0,3 mm) vengono ondulate e disposte in pacchi con uno spessore da 50 a 300 mm e installate in una colonna come separatori. Per aumentare l'efficienza della raccolta della nebbia, sono forniti due stadi di separatori a rete. I separatori funzionano efficacemente con una concentrazione di vapore nei gas non superiore a 100-120 g/m 3. Le griglie possono essere realizzate anche in PTFE e polipropilene.

I precipitatori elettrostatici a umido vengono utilizzati per catturare la nebbia acida. Secondo il principio di funzionamento, non differiscono dai precipitatori elettrostatici a secco.

3.2 Calcolo del separatore di nebbie

Calcolo di un filtro granulare a pressione

Dati iniziali:

Q= 250 mt 3/H;

Modalità lavaggio sciolto B;

Diametri dei filtri standard D, mm: 700, 1000, 1500, 2000, 2600, 3000, 3400;

B - lavaggio con acqua:

tasso di approvvigionamento idrico io\u003d 12 l / (s? M2 );

durata della fornitura idrica T= 20 minuti.

I filtri granulari vengono utilizzati per la purificazione profonda dell'acqua dalle particelle fini, nonché per il post-trattamento delle acque reflue dopo il trattamento biologico o fisico-chimico.

I filtri con strato granulare si dividono in lenti (velocità di filtraggio fino a 0,3 m/h) e ad alta velocità (veloci - 2-15 m/h e ultraveloci - più di 25 m/h), aperti e chiusi (pressione ), con un carico di filtro a grana fine (dimensione delle particelle 0,4 mm), a grana media (0,4-0,8 mm) e a grana grossa (più di 0,8 mm), monostrato e multistrato, verticale e orizzontale.

L'altezza dello strato nei filtri aperti è di 1-2 m, in quelli chiusi è di 0,5-1 M. La pressione dell'acqua nei filtri chiusi è creata dalle pompe.

I materiali filtranti più utilizzati: sabbia di quarzo, antracite frantumata, scaglie di ceramica e altri.

Il lavaggio dei filtri, di norma, viene effettuato con acqua purificata (filtrato), fornendola dal basso verso l'alto. In questo caso, i grani del carico passano in uno stato sospeso e vengono liberati dalle particelle aderenti di contaminanti. È possibile effettuare il lavaggio aria-acqua, in cui lo strato granulare viene prima soffiato con aria per allentarlo, quindi viene fornita acqua.

Lo schema di un filtro granulare a pressione verticale è mostrato in fig. 9.

Il filtro è costituito da un alloggiamento cilindrico 1, un dispositivo di distribuzione inferiore 2, un dispositivo di distribuzione superiore 3 e uno strato di materiale filtrante posto all'interno dell'alloggiamento 4. All'esterno del filtro sono presenti tubazioni per l'alimentazione e lo scarico di acqua e aria compressa.

Il dispositivo di distribuzione inferiore 2 è progettato per garantire una raccolta uniforme di acqua purificata e una distribuzione uniforme di acqua di allentamento e aria compressa sull'area della sezione trasversale del filtro.

Il dispositivo di distribuzione superiore 3 è destinato all'alimentazione del filtro e alla distribuzione uniforme sull'area della sezione trasversale dell'acqua trattata, nonché alla rimozione dell'acqua di lavaggio dal filtro.

Il quadro è costituito da un collettore verticale e da tubi di distribuzione forati disposti radialmente.

Telaio; 2 - quadro inferiore; 3 - quadro superiore; 4 strati di materiale filtrante granulare

Riso. 9. Schema di un filtro granulare a pressione verticale

La preparazione del filtro sfuso per il funzionamento consiste nel lavare lo strato del carico filtrante dai contaminanti trattenuti. Per un buon lavaggio è necessario che i grani del materiale filtrante siano in sospensione. In questo caso è necessario creare condizioni tali per cui i grani del materiale filtrante entrano in collisione tra loro e si ha il completo sfregamento degli agenti contaminanti aderenti dalla loro superficie.

Il materiale filtrante viene lavato con un flusso d'acqua ascendente, che viene immesso nel filtro attraverso il dispositivo di distribuzione inferiore 2. Una condizione necessaria per il lavaggio è l'espansione del volume dello strato di materiale filtrante del 40–50%, che consente il granelli del materiale filtrante possano muoversi liberamente nel flusso dell'acqua.

Le particelle di contaminanti che volano via dalla superficie dei grani del filtro, insieme al flusso d'acqua verso l'alto, vengono rimosse dal filtro attraverso il dispositivo di distribuzione superiore 3.

L'espansione necessaria dello strato filtrante viene raggiunta con una portata d'acqua adeguata, che è caratterizzata dall'intensità del lavaggio.

La qualità del lavaggio viene controllata analizzando la torbidità dei campioni di acqua in uscita dal filtro.

Per migliorare la qualità del lavaggio, l'aria compressa viene fornita al filtro attraverso il dispositivo di distribuzione inferiore. Lo strato filtrante viene trattato con aria compressa per 3-5 minuti prima che l'acqua di lavaggio venga immessa nel filtro.

Al termine del lavaggio, il filtrato torbido viene scaricato nello scarico oppure nella vasca riutilizzo acqua di lavaggio.

Durante il funzionamento del filtro, l'acqua viene fornita attraverso il distributore superiore 2 ad uno strato di materiale filtrante granulare 4, lo attraversa e viene raccolta e scaricata dal filtro in un collettore comune utilizzando il distributore inferiore 3.

Quando la trasparenza del filtrato diminuisce, nonché quando viene raggiunta la massima caduta di pressione consentita attraverso lo strato di materiale filtrante, il filtro viene spento per il lavaggio.

Con capacità dell'impianto fino a 70 m 3/h siano installati almeno tre filtri, oltre i 70 m 3/h - almeno quattro filtri.

Area di filtrazione totale approssimativamente richiesta F, M 2, nel normale funzionamento è definito come segue:

Dove Q- prestazione dell'impianto di filtrazione per acqua chiarificata, m3/h;

v- tasso di filtrazione consentito, in funzionamento normale v= 5 m/h;

? - viene preso il coefficiente che tiene conto del consumo di acqua per il proprio fabbisogno ? = 1,1.

Zona di filtraggio F, m2, ciascun filtro è determinato dall'equazione:

Dove UN- numero di filtri, numero minimo di filtri UN = 2.

Viene determinato il diametro del filtro D, M

Volume d'acqua V, m3, per una pulizia del filtro di chiarificazione è pari a

Dove io E T- rispettivamente, l'intensità (l/(s?m2) e la durata (min) del lavaggio del filtro allentante, a seconda del tipo di lavaggio adottato (acqua o aria)

Consumo medio orario di acqua per il proprio fabbisogno Q, m3/h, pari a

Dove N- il numero di lavaggi giornalieri del filtro chiarificatore, accettiamo N = 2.

Per i filtri standard selezionati viene determinata la velocità di filtraggio

Se la velocità di filtraggio supera quella consentita ( v= 5 m/h), è necessario aumentare il diametro o il numero di filtri installati.

Conclusione

La valutazione e la previsione dello stato chimico dell'atmosfera superficiale, associata ai processi naturali del suo inquinamento, differisce significativamente dalla valutazione e previsione della qualità di questo ambiente naturale, a causa dei processi antropici. L'attività vulcanica e fluida della Terra, altri fenomeni naturali non possono essere controllati. Possiamo solo parlare di minimizzare le conseguenze dell'impatto negativo, cosa possibile solo nel caso di una profonda comprensione del funzionamento dei sistemi naturali di diversi livelli gerarchici e, soprattutto, della Terra come pianeta. È necessario tenere conto dell'interazione di numerosi fattori che cambiano nel tempo e nello spazio. I principali fattori includono non solo l'attività interna della Terra, ma anche le sue connessioni con il Sole e lo spazio. Pertanto, pensare per "immagini semplici" quando si valuta e si prevede lo stato dell'atmosfera superficiale è inaccettabile e pericoloso.

I processi antropogenici di inquinamento atmosferico nella maggior parte dei casi sono gestibili.

La pratica ambientale in Russia e all’estero ha dimostrato che i suoi fallimenti sono associati a una considerazione incompleta degli impatti negativi, all’incapacità di selezionare e valutare i principali fattori e conseguenze, alla scarsa efficienza nell’utilizzo dei risultati degli studi ambientali teorici e sul campo nel processo decisionale, allo sviluppo insufficiente di metodi per quantificare le conseguenze dell’inquinamento atmosferico superficiale e di altri ambienti naturali che supportano la vita.

Tutti i paesi sviluppati hanno leggi sulla protezione dell'aria atmosferica. Vengono periodicamente revisionati per tenere conto dei nuovi requisiti di qualità dell'aria e dei nuovi dati sulla tossicità e sul comportamento degli inquinanti nel bacino aereo. Negli Stati Uniti è attualmente in discussione la quarta versione della legge sull’aria pulita. La lotta è tra ambientalisti e aziende senza alcun interesse economico a migliorare la qualità dell’aria. Il governo della Federazione Russa ha elaborato un progetto di legge sulla protezione dell'aria atmosferica, attualmente in discussione. Migliorare la qualità dell’aria in Russia è di grande importanza sociale ed economica.

Ciò è dovuto a molte ragioni e, soprattutto, allo stato sfavorevole del bacino aereo delle megalopoli, delle grandi città e dei centri industriali, dove vive la maggior parte della popolazione qualificata e abile.

È facile formulare una formula per la qualità della vita in una crisi ecologica così prolungata: aria igienicamente pulita, acqua pulita, prodotti agricoli di alta qualità, sicurezza ricreativa per i bisogni della popolazione. È più difficile realizzare questa qualità di vita in presenza di una crisi economica e di risorse finanziarie limitate. In una tale formulazione della questione sono necessarie ricerche e misure pratiche, che costituiscono la base del "rinverdimento" della produzione sociale.

La strategia ambientale implica innanzitutto una politica tecnologica e tecnica ragionevole e rispettosa dell'ambiente. Questa politica può essere formulata brevemente: produrre di più con meno, vale a dire risparmiare risorse, utilizzarle con la massima efficacia, migliorare e cambiare rapidamente le tecnologie, introdurre ed espandere il riciclaggio. In altre parole, dovrebbe essere prevista una strategia di misure ambientali preventive, che consiste nell’introduzione delle tecnologie più avanzate nella ristrutturazione dell’economia, garantendo il risparmio di energia e risorse, aprendo opportunità per migliorare e cambiare rapidamente le tecnologie, introducendo il riciclaggio e riducendo al minimo gli sprechi. Allo stesso tempo, la concentrazione degli sforzi dovrebbe essere finalizzata allo sviluppo della produzione di beni di consumo e all’aumento della quota di consumo. Nel complesso, l’economia russa dovrebbe ridurre il più possibile l’intensità energetica e di risorse del prodotto nazionale lordo e il consumo di energia e risorse pro capite. Il sistema di mercato stesso e la concorrenza dovrebbero facilitare l’attuazione di questa strategia.

La tutela della natura è il compito del nostro secolo, un problema divenuto sociale. Sentiamo ancora e ancora parlare del pericolo che minaccia l'ambiente, ma molti di noi lo considerano ancora un prodotto spiacevole ma inevitabile della civiltà e credono che avremo ancora tempo per far fronte a tutte le difficoltà che sono emerse. Tuttavia, l’impatto umano sull’ambiente ha assunto proporzioni allarmanti. Per migliorare sostanzialmente la situazione, saranno necessarie azioni mirate e ponderate. Una politica responsabile ed efficiente nei confronti dell’ambiente sarà possibile solo se accumuleremo dati affidabili sullo stato attuale dell’ambiente, conoscenze comprovate sull’interazione di importanti fattori ambientali, se sviluppiamo nuovi metodi per ridurre e prevenire i danni causati alla Natura dall’ambiente. Uomo.

Elenco della letteratura usata

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Ecologia ingegneristica: libro di testo / Ed. prof.V.T. Medvedev. - M.: Gardariki, 2008.

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Ecologia della città: libro di testo. /Ed. F.V. Stromberg. - K.: Bilancia, 2008.