Газ лақтырылыстарын зиянды заттардан тазалау.

Атмосфераға зиянды заттардың лақтырылуы ҚР әлі де болса орын алып отыр. Оған себеп, көптеген кәсіпорындардың әлі күнге дейін зиянды заттарды ұстап қалатын сүзгілерді орнатпауында. Сондықтан да атмосфераға лақтырылатын газдарды аэрозольдардан (шаңдар) және улы газ және бутәрізді қоспалардан (NО, NО₂, SО₂, SО₃ және т.б.) айыру үшін әртүрлі айыру әдістері қолданылады.

Лақтырылыстарды аэрозольдардан тазалау үшін ауаның қаншалықты ластану дәрежесіне, қатты заттар размерлері және тазалаудың талап етілген деңгейіне қарай алынады. Тазалаудың талап етілген деңгейлері келесідей қондырғыларды қолдану нәтижесінде жүзеге асады: құрғақ шаң ұстағыштар (циклондар, шаң отыратын камералар), құрғақ шаң ұстағыштар (скрубберлер және басқ.), сүзгіштер, электрлік сүзгіштер: каталитикалық, абсорбциялық, адсорбциялық және т,б,) және басқа да газды улы газ және бу тәрізді қоспалардан тазарту әдістері қолданылады.

Шаңтұтқыш қондырғылардың жіктелуі қатты бөлшектердің газ фазасынан айырудың парциалды ерекшеліктеріне негізделген. Шақтұтқыш қондырғылар әртүрлі болып келеді. Осыған байланысты олар төрт топқа бөлінеді.

Төмендегі кестеде шаң ұстағыш құрылғылардың жіктемесі берілген.

Кесте 5- Шаң ұстағыш жабдықтардың жіктелуі

Шаң ұстағыш жабдықтар
Құрғақ тазалау аппараттары	Ылғалды тазалау аппараттары	Сүзілу арқылы тазалау аппараттары	Электрлі сүзгілі тазалау аппараттары
циклондар	скрубберлер	Ауа сүзгілері	Құрғақ электрлі сүзгілер
Шаң отыратын камералар	Вентури скрубберлері	Мата сүзгілер	Бір аймақты
Жалюзді шаң ұстағыштар	Насадкалы скрубберлер	Ылғалды сүзгілер – ылғал ұстағыштар	Екі аймақты
Ротациялық шаң ұстағыштар	Барботажды және көбікті скрубберлер		Көлденең
Түтін сорғыштар және қалдықтарды ұстағыштар	Ұрғылау – инерциялық скрубберлер		Тік
	Ортадан тепкіш скрубберлер		Пластинкалы

 

Осылардың ішінде ең көп тарағаны ірі жабысқақ емес шаңдардан газды және ауаны құрғақ тазалау аппараттары.

Оларға әртүрлі тұрғыдағы циклондар жатады.. Циклондардың жұмыс істеу принципі айналып жатырған ауа ағымындағы шаң бөлшектеріне әсер ететін ортадан тепкіш күштерді пайдалануға негізделген.

Газдарды шаңдардан тазалау үшін цилиндрлі циклондар пайдаланады. Газдардың көп мөлшерін тазалау үшін бір біріне жалғанған бірнеше элементтерден тұратын батареялық циклондарды қолданады. Газ ағысын тазаланған және шаңға қаныққан газға бөлу үшін жалюзді шаң ұстағыштар қолданады.

Ратациялық шаң ұстағыштар мөлшері 5 мкм артық бөлшектерден ауаны тазалауға арналған.

Газды ылғалды тазалау аппараттары немесе скрубберлер мөлшері 0,3-1,0 мкм артық шаңдарды тазалауда тиімді болып табылады. Олардың жұмыс істеу принципі ылғалдардың немесе сұйықтық бетінде шаң бөлшектерінің шөгуіне негізделген. Сұйықтық ретінде не су (шаңдардан тазалау үшін), не химиялық ерітінді (шаңдармен қоса улы газ тәріздес компоненттерді бір уақытта аулау үшін) қолданады.

Улы емес және жарылу қаупі жоқ газдарды шаңдардан тазалау үшін ортадан тепкіш скрубберлер қолданады. Оларда шаң бөлшектері сұйықтық бетіне ортадан тепкіш күштердің әсерімен лақтырылады.

Ылғалды шаң ұстағыштардың кемшілігіне келесілер жатады: шлак (қалдығы) көп сұйықтықтың көп мөлшерінің пайда болуы; оларды өңдеу үшін арнайы аппараттың қажеттілігі; газ жүретін құбырларды, түтін сорғыштарды, вентиляторларды бітеп тастайтын тазаланған газдарда бойынша шаң бар сұйықтық тамшыларының болуы.

Сүзілу арқылы тазалау аппараттары газды кеуекті сүзгінің бетінде шаң бөлшектерінің шөгуі нәтижесінде тазалауға негізделген. Сүзу элементтерінің бетінде шаңның шөгуі жанасу кезінде, гравитациялық, инерциялық және диффузиялық процестердің нәтижесінде жүреді. Сүзгілердің жіктелуі сүзгілердің орналасу жағдайына, сүзгі конструкциясына, оның мүмкіндігіне және тазалау дәрежесіне қарай болады.

Электрлі сүзгілі аппараттар газдың көп көлемін шаң мен тұманнан (майлы), көп жағдайда түтінді газдардан тазалауға негізделген. Олардың конструкциялары әртүрлі болып келеді, ал жұмыс істеу принципі электрлі аймақта шаңдардың шөгуіне негізделген.

Электрлі сүзгілердің артықшылығына тиімді жұмыс режимінің тұрақты болуы, энергия шығынының салыстырмалы түрде алғанда аз болуы жатады, ал кемшілігіне – металл шығыны көп және гавариті үлкен.

Газ лақтырылыстарын газ және бу тәрізді ластанулардан тазалау үшін қазіргі кезде газ және бу ұстағыш қондырғылардың екі түрі қолданылады.

Қондырғылардың бірінші түрі лақтырылыстарды санитарлық тазалауға арналған қондырғы, өйткені лақтырылатын заттардың мөлшері аз болғанымен, олардың аз мөлшерінің өзі адам денсаулығына зиян.

Екінші түрі өндірістік лақтырылыстарды зиянды заттардың көп мөлшерінен тазалауға негізделген.. Айырып алған зиянды заттарды кейін әртүрлі технологиялық процестерге шикізат есебінде қолданады.

Өндірістік лақтырылыстарды газ және шаң түріндегі ластаушылардан бөлу тәсілдері физикалық-химиялық процестерге байланысты негізгі топқа бөлінеді:

-қоспалардың ерітінділерімен жуу (абсорбция);

-лақтырылстарды қоспаларды химиялық түрде байланыстыратын реагенттер ерітінділерімен жуу (хемосорбция);

-газ тәрізді қоспаларды қатты әрекетті заттардың көмегімен жұту (адсорбция);

-бөлінген газдарды термиялық бейтараптандыру және қоспаларды каталитикалық айналу арқылы жұту

Атмосферадағы қоспалардың физикалық сипаттамасының негізіне қалыпты жағдайда ауа көлемі (м³) бірлігіндегі заттың салмағының (мг) концентрациясы жатады. Қоспалардың концентрациясы (мг/м³) қоршаған орта мен адамға заттардың физикалық, химиялық және басқа әсерін анықтайды, сондай-ақ атмосферада қоспалардың бір қалыпты болуын қадағалайтын негізгі көрсеткіш болып есептелінеді.

Газдарды қатты және ылғалды қоспалардан әртүрлі аппараттарда айыру тәсілі бірнеше көрсеткіштер бойынша анықталады.

Тазалаудың жалпы тиімділігі мына формуламен анықталады:

η=(С_кіру –С_шығу) /С_кіру (6.1)

мұндағы, С_кіру,С_шығу – шаң ұстағыштарға дейін және шаң ұстағыштардан кейінгі газдардағы қоспалардың салмақтық концентрациясы;

η – тазалау тиімділігі.

Егер тазалау бір-біріне жалғанған жүйеде жүретін болса, онда тазалау тиімділігі келесідей формуламен анықталынады:

η=1-(1- η₁) х (1- η₂) х..х-(1- η_п) (6.2)

мұндағы η₁, η₂және η_п – 1,2 және п аппаратының тазалау тиімділігі.

Кей жағдайларда тазалаудың фракциялық тазалау тиімділігі түсінігі қолданылады. Ол жағдайда тазалау тиімділігі келесі формуламен анықталады:

η_і=(С_кіруі –С_шығуі) /С_кіру (6.3)

мұндағы С_кіруі,С_шығуі – шаң ұстағышқа дейінгі және одан кейінгі і- нші фракцияның салмақтық концентрациясы.

Тазалау процесінінің тиімділігін бағалау үшін шаң ұстағыш арқылы бөлшектің соғу коэффиценті К қолданылады:

К = С_шығу/ С_кіру (6.4)

Осы (6.1) ж»не (6.2) формуладан байқалғандай, соғу коэффиценті мен тазалау тиімділігі келесі қатынаста болады:

К = 1- η (6.5)

Шы дәріс