WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 36 |

1 – корпус; 2 – вход рекуперата; 3 – корзина для сорбента; 4 – сорбент; 5 – выход паровоздушной смеси;

6 – люк загрузки сорбента; 7 – вход пара; 8 – вход паровоздушной смеси; 9 – канал выгрузки сорбент Рис. 1.18. Принципиальная схема адсорбционной установки:

1 – источник загрязнений; 2 – рукавный фильтр; 3 – огнепреградитель; 4 – вентилятор; 5 – холодильник; 6 – клапан входа очищаемой смеси; 7 – адсорбер; 8 – клапан входа сушильного газа; 9 – клапан выброса очищенного газа; 10 – труба выброса очищенного газа; 11 – выход рекуперата; 12 – вход сушильного воздуха; 13 – холодильник конденсатор; 14 – сепаратор; 15 – вода; 16 – бензин; 17 – сборная емкость Каждый аппарат работает в определенном режиме – один в режиме адсорбции, другой – продувки водяным паром, третий – сушки воздухом. Затем происходит их переключение, и они переходят в другой режим. Перед адсорберами установлен холодильник для охлаждения газов, после них также устанавливается холодильникконденсатор для конденсации удаляемых при регенерации паров воды и примесей, сепаратор для разделения воды и растворителей за счет разной плотности. Растворители могут вновь направляться в производство.

Термическое дожигание – это процесс окисления вредных веществ кислородом воздуха при высоких температурах (900–1200 °С). Различают прямое сжигание и термическое окисление. Прямое сжигание используют, когда отходящий из технологического процесса поток газа содержит кислород, а вредные примеси относятся к горючим и выделяют при горении энергию, достаточную для поддержания реакции. Так дожигают циановодород и попутные газы в вертикальных открытых факелах на нефтехимических заводах.

Термическое окисление осуществляют в специальных дожигателях, в которые подается воздух в необходимом для окисления количестве. При недостаточной температуре отходящих газов для проведения процесса термического окисления газы подогревают дежурным факелом специальной горелки, работающей на топливе (наилучшее для этих целей топливо – малосернистый природный газ). С помощью термического дожигания окисляют токсичный угарный газ СО до нетоксичного углекислого газа СО2СО + О2 = 2СО2.

Углеводороды Сх Ну окисляют до углекислого газа и воды:

CxHу + О2 CО2 + H2О.

Процесс термического окисления при низкой температуре отходящих газов энергоемок, т.к. требует использования дополнительного топлива для нагрева газов до высоких температур.

Каталитическая нейтрализация позволяет снизить энергетический порог для начала окислительных реакций до 250...400 °С. Это достигается применением катализаторов – материалов, которые ускоряют протекание реакций или делают их возможным при значительно более низких температурах. Это обеспечивает снижение энергоемкости процесса. В качестве катализаторов используют, прежде всего, благородные металлы – платину, палладий в виде тонкослойных напылений на металлические или керамические носители, кроме того, применяются монельметалл, двуокись титана, пятиокись ванадия и т. д.

Конструкция каталитического реактора кольцевого типа аналогична конструкции кольцевого адсорбера.

Очищаемый воздух пропускается через слой катализатора, при этом на поверхности катализатора протекают экзотермические (идущие с выделением тепла) окислительные реакции, температура газов может повышаться с 250–400 °С до 500 °С. Для использования этой энергии и снижения тем самым расхода топлива, подаваемого в горелку для предварительного подогрева очищаемых газов, реактор снабжен трубчатым теплообменником, в котором газы, подаваемые на очистку, подогреваются за счет тепла горячих очищенных газов, выходящих из каталитического слоя. Термокаталитические реакторы широко применяют для очистки отходящих газов окрасочных цехов, сушильных камер и т.д.

Каталитические нейтрализаторы используют для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания от оксидов азота, углерода, углеводородов.

Нейтрализатор двухступенчатый. Первая ступень содержит восстанавливающий слой катализатора, на поверхности которого без доступа воздуха происходит восстановление оксидов азота и углерода по реакциям 2NO + 2CO = N2 + 2CО2;

2NО + 2H2 = N2 + 2H2О.

Во второй ступени в окисляющем слое катализатора в присутствии воздуха, подаваемого через специальный воздухозаборник, происходит доокисление оставшегося СО и углеводородов по реакциям 2СО + О2 = 2СО2;

СхНу + (х + у/4)О2 = xCO2 + у/2 Н2О.

В качестве катализаторов для двигателей внутреннего сгорания используются платина, палладий, родий в количестве 2–4 г на одно устройство.

При сильном и многокомпонентном загрязнении отходящих газов применяют сложные многоступенчатые системы очистки, состоящие из последовательно установленных аппаратов различного типа.

Описанные выше аппараты могут использоваться в системах централизованной и индивидуальной очистки воздуха.

Централизованная система очищает загрязненный воздух, удаляемый от источников и из зон загрязнения цеха, предприятия централизованной системой вентиляции, как это показано на рис. 1.10.

Индивидуальная система очищает воздух, удаляемый из одной зоны или источника, и после его очистки вновь направляет в рабочую зону. Наибольшее распространение получили индивидуальные пылеуловители. Как правило, в едином корпусе таких пылеуловителей расположены:

вентилятор, отсасывающий воздух из зоны пылеобразования и устройства очистки от пыли. Наиболее часто устройство очистки включает циклон в качестве первой ступени и фильтр – в качестве второй. На рис. 1.изображен индивидуальный пылеуловитель, входящий в комплект сверлильного или вертикально-фрезерного станка.



Рис. 1.19. Индивидуальный пылестружкоулавливаюший агрегат:

1 – пылестружкоприемник; 2 – гибкий рукав;

3 – кожух; 4 – вентилятор; 5 – глушитель шума;

6 – циклон; 7 – кронштейн крепления;

8 – рукавный фильтр; 9 – патрубок отвода пыли;

10 – тележка с контейнером для сбора пыли Если в системах пыле- и газоочистки не удается достичь требуемой эффективности, для обеспечения нормативного качества воздуха на территории промышленного предприятия и расположенной поблизости населенной местности, выброс недоочищенного воздуха осуществляют через высокие трубы, снижая за счет рассеивания вредных веществ их приземную концентрацию.

Максимальная концентрация примесей в приземном слое прямо пропорциональна производительности источника и обратно пропорциональна квадрату высоты трубы. Повышение температуры и скорости выхода потока загрязненного воздуха из устья трубы приводит к увеличению температурного и инерционного подъема струи, улучшению рассеивания вредных выбросов и снижению их концентраций в приземном слое атмосферы.

В районе источника выброса образуется несколько характерных зон: зона переброски факела, включающая зону неорганизованного загрязнения; зона задымления с максимальным содержанием вредных веществ и зона, характеризующаяся постепенным снижением концентраций по мере удаления от источника.

Основным документом, регламентирующим расчет рассеивания и определения приземных концентраций выбросов промышленных предприятий, является «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий ОНД–86». В соответствии с этой методикой максимальная приземная концентрация, создаваемая от одиночного источника, может быть рассчитана по формуле AMFmn, (1.23) Cmax H2 3 QT где А – коэффициент, зависящий от температурного градиента атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных примесей (он зависит от климатической зоны, например для центральной части европейской территории России он равен 120); М – мощность выброса вредного вещества, г/с;

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания взвешенных частиц выброса в атмосфере (для газов равен 1, для пыли при эффективности очистки газоочистной установки более 90 % – 2, от 75 до 90 % – 2,5, менее 75 % – 3); т и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы (определяются по графическим зависимостям, приведенным в ОНД–86); – коэффициент учета рельефа местности (для ровного рельефа – перепад высот не более 50 м на 1 км, равен 1); H – высота трубы, м; Q – объемная скорость выброса отходящих газов, м3/с; T – разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси и окружающего атмосферного воздуха.

В приземном слое от источника загрязнений по каждой вредной примеси должна создаваться такая максимальная концентрация, чтобы при сложении с фоновой концентраций Сф этой же примеси, уже имеющей место в атмосфере (за счет других источников), не превышалась предельно допустимая максимально разовая концентрация, т.е. Сmax+ Сф ПДК.

Из приведенной выше формулы можно определить минимальную высоту трубы, обеспечивающую выполнение этого условия:

AMFmn, м, (1.24) H min ПДК Сф QT а также предельно допустимый выброс каждого вредного вещества, если высота трубы задана:

(ПДВ Сф )H QT, г/с. (1.25) ПДВ AFmn 1.12. Приборы и методы контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны Контроль за состоянием воздуха в рабочей зоне производственных помещений можно условно разделить на методы определения запыленности воздуха и методы анализа загазованности воздушной среды.

Методы определения запыленности воздуха разделяют на две группы:

– с выделением дисперсной фазы из аэрозоля – весовой (гравиметрический), счетный (кониметрический), радиоизотопный;

– без выделения дисперсной фазы из аэрозоля – фотоэлектрические, оптические, акустические, электрические.

В основу гигиенического нормирования содержания пыли в воздухе рабочей зоны положен весовой метод.

Метод основан на протягивании запыленного воздуха через специальный фильтр, задерживающий пылевые частицы. Зная массу фильтра до и после отбора пробы, а также количество отфильтрованного воздуха, рассчитывают содержание пыли в единице объема воздуха.

Для отбора проб рекомендуется использовать аспиратор модели 822 или автоматический одноканальный пробоотборник АПП-6-1. Методы и аппаратура, используемые для определения концентрации пыли, должны обеспечивать определение величины концентрации пыли на уровне 0,3 ПДК с относительной стандартной погрешностью, не превышающей ± 40 % при 95 % вероятности. При этом для всех видов пробоотборников относительная стандартная ошибка определения пыли на уровне ПДК не должна превышать ± 25 %. Для этих целей может быть использован комплект, включающий фильтры АФА-ДП-3; АФА-ВП-10, 20;

фильтродержатели, соединительные шланги, весы аналитические ВЛР-200 (2 класс) (рис. 1.20).

Суть счетного способа состоит в следующем:

проводится отбор определенного объема запыленного воздуха, из которого частички пыли осаждаются на специальный мембранный фильтр (рекомендуется использовать мембранные фильтры «Миллипор» – Франция). После чего проводится подсчет числа пылинок, исследуется их форма и дисперсность под микроскопом.

Концентрация пыли при счетном методе выражается числом пылинок в 1 см3 воздуха.





Радиоизотопный метод измерения концентрации пыли основан на свойстве радиоактивного излучения (обычно излучения) поглощаться частицами пыли. Концентрацию пыли определяют по степени ослабления радиоактивного излучения при прохождении через слой накопленной пыли (концентратомер радиоизотопный «Прима» модели 01 и 03).

Рис. 1.20. Установка для определения концентрации пыли в воздухе:

1 – патрон с фильтром; 2 – штатив; 3 – резиновый шланг; 4 – аспиратор Минздравом утверждены нормативные документы по определению содержания пыли:

МУ № 4436–87 «Измерение концентраций аэрозолей преимущественно фиброгенного действия»;

МУ № 4945–88 «Методические указания по определению вредных веществ в сварочном аэрозоле (твердая фаза и газы)».

Методы анализа загазованности воздушной среды, в первую очередь, делятся на качественный анализ и количественный. С помощью качественного анализа определяют в воздухе отдельные компоненты, не устанавливая их содержания. При количественном анализе определяют состав газовой смеси (%) или содержание в ней определенного компонента (компонентов). С другой стороны, контроль загазованности воздушной среды подразделяется на следующие методы: лабораторные, экспрессные, индикаторные и непрерывные (автоматические).

Лабораторные методы заключаются в отборе проб воздуха на производстве и в их анализе в лабораторных условиях. Лабораторные методы исследований (фотометрические, хроматографические, спектроскопические и др.) отличаются высокой точностью, но требуют специального оборудования и реактивов для отбора проб и не всегда достаточно оперативны.

Экспрессные методы измерения выполняются с помощью газоанализаторов различного типа.

Для быстрого решения вопроса о степени загрязнения воздушной среды производственного помещения пользуются универсальными газоанализаторами (УГ), работа которых основана на цветных реакциях в небольших объемах высокочувствительной жидкости или твердого вещества-носителя, пропитанного индикаторами (рис. 1.21). Вещество помещают в стеклянную трубочку, через которую пропускают определенный объем исследуемого воздуха; о количестве вредного вещества судят по длине окрашенного столбика, сравнивая его со специально проградуированной шкалой (экспрессный метод).

Рис. 1.21. Универсальный газоанализатор типа УГ-2:

1 – воздухозаборное устройство; 2 – шток; 3 – индикаторная трубка; 4 – трубка с поглотительным порошком; 5 – шкала; б – футляр для трубок; 7 – футляр для укладки принадлежностей; 8 – ампулы с индикаторным порошком; 9 – ампулы с поглотительным порошком; 10 – пустая запасная ампула для индикаторного порошка; 11 – ампула для поглотительного порошка; 12 – воронка с оттянутым концом; 13 – стержень;

14 – пыжи; 15 – штырек; 16 – шаблон для изготовления пыжей; 17 – воронка; 18 – индикаторная трубка с колпачками из сургуча; 19 – отработанная индикаторная трубка;

20 – термометр Анализ газовой смеси с применением объемноманометрических (ОМ) газоанализаторов основан на изменении объема газовой пробы в результате извлечения из неё определяемого компонента или суммы нескольких компонентов. К недостаткам ОМ-газоанализаторов следует отнести длительность и сравнительно невысокую точность определений.

Действие тепловых газоанализаторов основано на изменении тепловых свойств определяемого компонента при изменении его концентрации. Тепловые газоанализаторы подразделяют на термохимические (ТХ) и газоанализаторы теплопроводности (ТП).

Анализ газовых смесей на магнитных газоанализаторах основан на различиях парамагнитных свойствах газов. На практике анализаторы этого типа используются для определения О2, обладающего достаточно высоким парамагнетизмом в воздухе, в смеси непредельных углеводородов, в промышленных газах цементных печей и топочных газах. Точность определения составляет 2–5 %.

Для анализа газовых смесей применяют электрические газоанализаторы, действие которых основано на изменении какого-либо электрического свойства газа или жидкости, с которой газ прореагировал. В качестве показателей, характеризующих содержание измеряемого компонента, используют различный уровень ионизации отдельных газов под действием одного и того же ионизатора (ионизационные газоанализаторы), или изменение вольт-амперной характеристики элемента в зависимости от концентрации определяемого газа (электрохимические газоанализаторы), или изменение удельной электрической проводимости раствора смеси электролитов от концентрации соединений, образующихся при взаимодействии определяемого газового компонента с находящимся в избытке раствором определенного электролита (электрокондуктометрические газоанализаторы).

Большую группу газоанализаторов составляют приборы, в которых используется зависимость изменения оптических свойств газовой смеси (показатель преломления, оптическая плотность, спектральное поглощение или излучение и т.п.) от содержания определяемого компонента. Наибольшее распространение среди оптических газоанализаторов получили интерферометрические приборы. С помощью этих приборов возможен анализ только бинарных смесей, компоненты которых существенно различаются по показателям преломления; их используют главным образом для определения СН4 и СО2 в рудничном и атмосферном воздухе.

В современной промышленности для анализа отходящих газов нашли применение газоанализаторы, принцип работы которых основывается на поглощении лучистой энергии. К ним относятся инфракрасные (ИК) анализаторы, реагирующие на характер спектров поглощения инфракрасного излучения отдельными газами.

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 36 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.