Аэрозольное состояние загрязненных выбросов.

В этой статье рассмотрим вид, в котором находятся эти самые загрязнения, для того, чтобы заниматься очисткой выбросов от вредных примесей, нужно это понимать в первую очередь. В общем случае попадающие в атмосферу из выбросов промышленных предприятий загрязнения представляют собой газы, пары и частицы твердых или жидких веществ.

Они различаются между собой по виду, химическому составу, количеству, агрегатному состоянию, способности пребывать в атмосфере и главное по влиянию на биосферу.

Классификация загрязнений атмосферы в первую очередь производится по агрегатному состоянию: (газы, пары, жидкости и твердые частицы). Твердые загрязнения в свою очередь можно разбить на группы по размеру частиц в мкм.

Аэрозольное состояние очищаемых загрязнений.

Чаще всего загрязненные выбросы в атмосферу содержат загрязнители, находящиеся в сложном агрегатном состоянии, называемом аэрозолью. Аэрозоль это дисперсная система, средой которой служит газ, например обычный воздух, а фазой — твердые или жидкие частицы загрязнителя.

Аэрозольные загрязнения воспринимаются нами как дым или туман. Поэтому именно так их и классифицируют. Дым - вид аэрозоли с твердой дисперсной фазой, которая так же может включать некоторое количество жидких частиц. Туман - газообразная аэрозоль содержащая в основном жидкие частицы. Так же выделяют еще один вид аэрозольного загрязнения атмосферы, основная составляющая которых - мелкие твердые частицы или пыль.

В процессе выбора агрегата способного извлекать загрязнения из выбросов промышленных предприятий в атмосферу очень важно понимание физико - химических характеристик пылей, дымов и туманов. В первую очередь это фракционный состав, плотность, адгезионные свойства, смачиваемость, электрическая заряженность частиц и других.

Аэрозоли как правило состоят из частиц самых различных размеров, что усложняет работу устройств по их улавливанию из загрязненных выбросов. Отсюда и очень пристальное внимание к такому параметру, характеризующему состояние аэрозолей, как дисперсность.

Дисперсность очищаемых загрязнений.

В общем случае дисперсность это степень измельчения вещества, применительно к аэрозолям эта характеристика описывает распределение ее частиц по размерам. Так же надо понимать, что в зависимости от размеров частиц могут быть изменены и некоторых свойства вещества или приобретены новые. Такое изменение свойств вещества связано со значительным увеличением его суммарной поверхности.

Дисперсный состав аэрозоли любого вида имеет первостепенное значение для расчетов эффективности дымо- и пылеулавливающих аппаратов и систем. Для удобства известный диапазон размеров частиц разбит на шкалу размеров пылевых частиц.

Совокупность всех фракций аэрозоля называют фракционным составом его дисперсной фазы и его можно представлять графически, что может быть положено в основу расчетов эффективности дымо-, пылеулавливающих агрегатов.

По параметру дисперсности пыли классифицируются на пять базовых групп:

I — очень крупнодисперсная пыль, d50 >140 мкм;
II — крупнодисперсная пыль, d50 = 40…140 мкм;
III — среднедисперсная пыль, d50 = 10…40 мкм;
IV — мелкодисперсная пыль, d50 = 1…10 мкм;
V — очень мелкодисперсная пыль, d50 < 1 мкм.
где d50 означает «диаметр 50% частиц»

Другие важные характеристики.

Другим важным параметром пыли является ее плотность. От плотности частиц пыли, находящейся в составе аэрозолей зависит эффективность ее осаждения в гравитационных и центробежных пылеуловителях.

Слипаемость пыли или способность ее частиц к адгезии характеризует возможность забивания пылью отдельных элементов агрегата пылеулавливания и газоходов. Чем мельче пыль, тем сильнее ее способность к слипаемости.

Слипаемость пыли резко увеличивается с ростом такой характеристики как влажность. Способность частиц пыли к контакту с влагой определяет эффективность работы по очистке в мокрых пылеуловителях и на электрическую заряженность частиц и их поведение в пылеуловителях и газоходах.

Процессы очистки выбросов от загрязнений.

Если быть кратким, то суть процесса очистки воздушно-газовых выбросов в атмосферу состоит в выделении из их состава загрязняющих примесей, для последующей нейтрализации или использования.

Процесс дымо- и пылеочистки воздуха, как правило разделяется на несколько этапов:

• предотвращение распространения пылевого аэрозоля и направление в нужное место (пылеулавливание);
• разрушение состояния пылевого аэрозоля с выделением твердой фракции (пылеочистка);
• дальнейшее снижение остаточной концентрации пылевого аэрозоля, сохранившейся после прохождения предыдущих этапов (рассеивание пыли).

Каждый этап может быть реализован различными способами (аэродинамическими, гидро-динамическими, электромагнитными, теплофизическими, механическими и другими методами), определяющими характер и интенсивность воздействия на пылевой аэрозоль.

Ключевой элемент любой системы пылеочистки - специализированный аппарат, в котором и реализуются очистка, с применением того или иного метода, проходящего загрязненного тумана, дыма и пыленасыщенного воздуха от примесей.

Каждый из этих аппаратов пылеочистки имеет определенную область применения и в нем может быть реализован определенный процесс обеспыливания, такой как осаждение, коагуляция, удаление, обеззараживание, сжигание или улавливание.

Описания конкретных аппаратов для очистки газов от загрязнений будут даны в других материала, здесь будет обобщенная информация, характерная для большинства из них. Так, в зависимости от вида очищаемых загрязнений способы их очистки могут быть сухими, мокрыми и электрическими.

Среди сухих методов очистки выбросов от загрязнений - гравитационные, инерционные и центробежные способы осаждения или фильтрации. Например, в аппаратах гравитационного осаждения используется способность частиц пыли осаждаться под действием силы тяжести.

При мокрых методах для очистки выбросов от загрязнений используется способность взаимодействия частиц пыли с жидкостью. Мокрая очистка требует необходимости отделения уловленного загрязнителя от используемой жидкости.

Электрическая очистка выбросов от загрязнений основана на воздействии на частицы пыли электрическим разрядом. Эти методы сопряжены с повышенным расходом электроэнергии и общей повышенной опасностью с этим связанной.

В некоторых случаях процессы очистки газов от загрязнений приходится выполнять в два и более этапа. Например, на первом этапе (предварительной или грубой очистки) могут быть применены жалюзийные решетки и циклоны, а на следующем (окончательной или тонкой очистки) фильтры или мокрые пылеосадители.