В углеподготовительных цехах из углей, предназначенных для коксования, приготовляется угольная шихта заданного качества. При этом в соответствии с технологической схемой выполняются следующие операции: прием, разгрузка и складирование углей, дозирование, дробление, сепарация и смешение компонентой шихты. Все эти операции, а также транспортирование углей и шихты сопровождаются выделением в окружающий воздух угольной пыли, количество которой зависит от влажности угля. При колебаниях влажности угля в пределах 7,0-8,5%количество уносимой пыли практически постоянно и составляет при открытом складе угля без обработки штабелей связывающими веществами 350 г/т, при обработке штабелей раствором винилацетата или стиролбутадиеновой смолы 140 г/т, при наличии закрытого склада угля 60 г/т кокса.
Радикальным мероприятием по снижению выбросов при складировании углей является сооружение закрытого склада с эффективными системами аспирации и пылеулавливания: Запыленность воздуха рабочей зоны может быть уменьшена путем следующих мероприятий: герметизации пылящего оборудования; сооружения аспирационных систем, предназначенных для удаления запыленного воздуха; систем с эффективным пылеулавливающим оборудованием; устройством приточной вентиляции; блокировкой технологического оборудования с аспирационными системами; регулярной уборкой помещений и оборудования от осевшей пыли; систематическим контролем за состоянием воздуха производственных помещений.
Одним из факторов, влияющих на запыленность воздуха производственных помещений, является уборка осевшей пыли с поверхностей полов, стен и оборудования. На коксохимических предприятиях наибольшее распространение получила мокрая уборка, что обусловлено взрывоопасными свойствами угольной пыли. Однако опыт сухого пылеулавливания на ряде предприятий показывает, что в принципе можно производить и сухую уборку. В этом случае целесообразно использовать централизованные пылесосные установки с водокольцевыми вакуум-насосами.Это позволит избавиться от водношламового хозяйства, упростить эксплуатацию системы, но потребует устройства разветвленной сети коммуникаций, очистки воздуха перед выбросом в атмосферу и решения вопросов утилизации уловленной сухой пыли.
До настоящего времени основным способом улавливания угольной пыли остается мокрый. В связи с этим на предприятиях наиболее распространены центробежные скрубберы, скоростные промыватели, циклоны с водяной пленкой; в ряде случаев применяются оригинальные конструкции, разработанные предприятиями. В последнее время появились ротоклоны. Сухие коллекторы, используемые в качестве первой ступени очистки, в большинстве случаев оборудуют устройствами для подачи и распыления воды. Эффективность улавливания угольной пыли в мокрых аппаратах весьма различна, что связано, по-видимому,как с плотностью орошения и качеством распыления жидкости, так и с дисперсностью улавливаемых частиц. Необходимость комплексного решения природоохранных проблем обусловливает перспективность сухих методов при обеспыливании газов и воздуха.
Это подтверждает многолетний опыт эксплуатации сухих пылеуловителей на ряде предприятий (ОАО «Северсталь», АО «Испат-Кармет»,ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»). В частности, циклоны СИОТ успешно эксплуатируются на Губахинском заводе более 25 лет для обеспыливания аспирационного воздуха при подготовке и обогащении угля. Степень очистки составляет70-84%,что при фактической начальной запыленности < 200 мг/м3 вполне достаточно для достижения санитарных норм на выбросе в атмосферу. В циклонах диаметром 4000 мм после сушилок флотоконцентрата в АО«Западно-Сибирскийметаллургический комбинат» степень очистки достигает в среднем 88,5% при колебаниях начальной запыленности от 10 до 130 г/м3 и расходе очищаемых газов от 43,2 до 61,3 тыс. м3/ч.
К перспективным методам следует отнести применение электрофильтров. Как известно, в угольной промышленности и на тепловых электростанциях широко применяются электрофильтры УВП (угольный, вертикальный, пластинчатый). В последнее время вместо этих электрофильтров выпускаются аппараты УВВ (унифицированный, вертикальный, взрывобезопасный). Электрофильтры УВВ предназначены для улавливания угольной пыли с концентрацией до 60 г/м3 при температуре газа до 130°С.
Применение таких сравнительно дорогих аппаратов, как электрофильтры, экономически оправдано при больших масштабах очистки. Общая производительность достаточно громоздкой установки ~ 1500 тыс. м3/ч. При начальной концентрации коксовой и агломерационной пыли порядка 1,42 г/м3 остаточная запыленность составляет40-60мг/м3 (т.е. средняя степень очистки ~ 96,5%).
Приемлемые результаты получены ВУХИНом при испытаниях конических циклонов. Избыточный газ-теплоносительразбавляли воздухом до содержания кислорода3-7%(объемы.), подогревали до450-550°С, подвергали каталитической очистке от органических соединений в реакторе кипящего слоя, а затем направляли в циклон на очистку от пыли. Степень улавливания тонкодисперсной пыли с концентрацией4,8-6,9г/м3 составила ок.90%.
В АО «НЛМК» также имеется опыт применения циклонов для обеспыливания аспирационного воздуха на закрытом складе угля. Степень улавливания угольной пыли в группах из трех циклонов диаметром 1,2 м составляет 96,8-97,0%.
Таким образом, наиболее эффективные технические решения проблемы улавливания угольной пыли - применение высокоэффективных сухих циклонов, а при проектировании новых предприятий децентрализованных систем с использованием электрофильтров.
