Очищення повітря від шкідливих речовин - Студопедія
Очищення повітря від домішок може проводитися як при подачі зовнішнього повітря в приміщення, так і при видаленні забрудненого повітря. У першому випадку забезпечується захист працюючих у виробничих приміщеннях, тоді як у другому – захист оточуючої атмосфери.
Для очищення повітря від твердих і рідких домішок застосовують пило- та туманоуловлювачі. Важливим показником роботи обладнання є ефективність очищення повітря, яку визначають за такою формулою:
деq1 іq2 – містять домішки до і після очищення, мг/м 3 .
Для грубої та середньої очистки застосовують пиловловлювачі, дія яких заснована на використанні для осадження частинок пилу сил тяжіння або інерційних сил, що відокремлюють частинки домішок від повітря при зміні швидкості руху (пилоосаджувальні камери) та напрямки його руху (циклони, інерційні, жалюзійні та ротаційні пиловловлювачі) .
Мал. 11 Схема пилеотделителя типу «циклон»
Найбільше застосування для очищення повітря від пилу з розміром частинок понад 10 мкм отримали циклони (рис. 11). Їхній пристрій простий і експлуатація нескладна, вони мають порівняно невеликий гідравлічний опір (750 – 1000 Па), високі економічні показники. Циклони тривалий час експлуатують у різноманітних умовах довкілля при температурах повітря до 550К.
Мал. 12 Електрофільтри
Для очищення припливного вентиляційного повітря від пилу та туманів застосовують електрофільтри (рис.12). Робота електрофільтрів заснована на створенні сильного електричного поля за допомогою випрямленого струму високої напруги (до 35 кВ), що підводиться до коронних і осадових електродів. При проходженні запиленого повітря через проміжокміж електродами відбувається іонізація молекул повітря з утворенням позитивних та негативних іонів. Іони, адсорбуючись на частинках пилу, заряджають їх позитивно чи негативно. Пил, яка отримала заряд негативного знака, прагне осісти на позитивно зарядженому електроді, а позитивно заряджений пил осідає на негативно заряджених електродах, що коронують. Ці електроди періодично струшуються за допомогою спеціального механізму, після чого пил збирається в бункері, звідки видаляється.
Для середньої та тонкої очистки повітря від домішок у системах припливної та витяжної вентиляції широко використовують фільтри, в яких запилене повітря пропускається через пористі фільтруючі матеріали, здатні затримувати пил. Якщо розмір частинок пилу більше розміру пір фільтруючого матеріалу, то діє поверхневий (сіточний) ефект пиловловлення з утворенням осаду на вході в фільтруючий елемент. Якщо розмір частинок пилу менше розміру пор, то пил проникає в матеріал, що фільтрує, і осідає на частинках або волокнах, що утворюють цей матеріал. Такий процес фільтрування називається глибинним. На практиці зазвичай здійснюються одночасно обидва процеси фільтрування, так як розміри частинок пилу і пір завжди мають певний діапазон розподілу біля їх середніх значень.
Осадження твердих і рідких частинок на елемент, що фільтрує, відбувається в результаті контакту частинок з поверхнею пор. Механізм осадження частинок обумовлений дією сил інерції, гравітаційних сил, броунівською дифузією в газах та ефектом торкання. Для частинок розміром менше 0,1 мкм визначальним є процес дифузії, а частинок розміром більше 1 мкм – сили інерції.
Як фільтруючі матеріали застосовують тканини, повсті, папір, сітки, набивання волокон,металеву стружку, порцелянові чи металеві порожнисті кільця, пористу кераміку чи пористі метали.
Важливим питанням при проектуванні пило- та туманоуловлювачів є можливість їх використання у системах рециркуляції повітря. Відповідно до норм при використанні рециркуляції повинні дотримуватися такі умови: кількість повітря, що надходить ззовні, має становити не менше 10% загальної кількості, що надходить до приміщення; повітря, що повертається до приміщення, має містити не більше 30% шкідливих речовин по відношенню до їх ГДК. Виходячи з ГДК та звичайних концентрацій домішок ефективність очищення пило- та туманоуловлювачів має бути 0,9 – 0,95 і більше. Очищення витяжного вентиляційного повітря від газо та пилоподібних домішок засноване на використанні низки фізико-хімічних методів. До них відносяться абсорбція, хемосорбція, адсорбція, каталітичне допалювання та ін.
При абсорбції відбувається поглинання рідинами паро-і газоподібних домішок повітря, що очищається. Абсорбери застосовують для очищення вентиляційного повітря, яке відводиться від травильних та гальванічних ванн, а також при очищенні технологічних викидів. Хемосорбція полягає в промиванні очищуваного повітря розчинами, що вступають у хімічні реакції з газоподібними домішками в повітрі, такими як двоокис сірки, хлор, сірководень і т.п.