Эффективные системы восстановления воздушного бассейна

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Ноября 2011 в 16:44, курсовая работа

Описание работы

Целью работы является исследование сущности методов восстановления воздушного бассейна региона.
Задачи в связи с выдвинутой целью решались следующие:
- дать общую характеристику методам и технологиям восстановления воздушного бассейна;
- проанализировать современное состояние и проблемы восстановления воздушного бассейна по городу Астане;
- изучить возможные меры по предотвращению загрязнения атмосферного воздуха и его восстановление;
- исследовать эффективные системы и передовой опыт восстановления воздушного бассейна.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………5
1 Общая характеристика, понятие, методы и технологии восстановления воздушного бассейна
1.1 Основные технологии очистки воздуха……………………………………7
1.2 Методы очистки воздушного бассейна……………………………………10
2 Анализ современного состояния и проблемы восстановления воздушного бассейна по городу Астане
2.1 Современное состояние и разработка мер по восстановлению воздуха..13
2.2 Проблемы загрязнения воздушного бассейна…………………………….14
2.3 Меры по предотвращению загрязнения атмосферного воздуха и его восстановление………………………………………………………………….20
3 Эффективные системы восстановления воздушного бассейна
3.1 Передовой опыт восстановления воздуха биофильтрацией……………..26
3.2 Технологическая очистка воздушного бассейна………………………….27
Заключение……………………………………………………………………..31
Список использованной литературы……………

Файлы: 1 файл

Восстановление воздушного бассейна.doc

— 4.49 Мб (Скачать файл)

      Такие биологические системы успешны  в большинстве случаев, однако там, где промышленные выбросы насыщены несколькими загрязнителями, могут возникнуть трудно решаемые проблемы. Для решения таких сложных задач, которые в большинстве случаев имеют производственный контекст в мире разработали систему «Синерджи». Эта система представляет собой комбинацию высокоэффективных биофильтров, адсорберов с нижней подачей воздуха и/или градирен, которые, дополняя друг друга, обеспечивают недостижимую прежде эффективность. Таким образом, даже в сравнении с системами на базе IHCS-среды, возможна дополнительная экономия пространства при обеспечении стабильности процесса очистки, рисунок 8. 

 

Рисунок 8 – Эффективная установка по восстановлению воздуха 

     «Синерджи» идеально подходит для случаев:

     -Больших разбросов концентраций загрязняющих веществ при производстве с перерывами в работе (смены, частичная работа, производство под конкретный заказ).

     -Изменений по составу загрязнителей;

     -Возникновения  загрязнителей, не поддающихся  разложению;

     -Очень  ограниченного места для размещения.

     На  настоящий момент существует несколько  технологий очистки воздуха от различных загрязнителей и в частности, от стирола: поглотительная (активированный уголь), скрубберы (поглощение в жидкость), биоочистка, дожигание, каталитическая, фотокаталитическая и газоразрядно-каталитическая. 

     3.2 Технологическая  очистка воздушного бассейна 

     Наиболее  вредными и трудноудаляемыми в списке загрязнений воздушного бассейна являются пары стирола и различных растворителей. Концентрация стирола и растворителей в вентиляционных выбросах при производстве стеклопластиков и композитных материалов достигает 500 мг/м3 воздуха!

     При производстве изделий из стеклопластика и композитных материалов применяются технологии, основанные на использовании армирующего материала, наполнителя и связующего вещества. В настоящее время наиболее распространенным видом связующего вещества являются полиэфирные смолы и специальные композиции типа гелькоута. Каждый из этих компонентов является источником загрязнения воздуха рабочей зоны и технологических вентиляционных выбросов [15]:

     - Пыль. Образуется при загрузке  наполнителя и обработке готовых  изделий; 

     - Пары и аэрозоль пластификатора, гелькоута, ЛКМ и иных технологических  добавок; 

     - Пары стирола (мономер стирола). Эмиссия при формовке изделий и нанесении гелькоута;

     -  Пары растворителей. Выделяются  при обработке и покраске готовых  изделий. 

     Мономер стирола и пары растворителей  можно просто удалять из рабочей  зоны и производственных помещений  с помощью вытяжной вентиляции и  выбрасывать в атмосферу. Но при этом возникает два основных затруднения:

     - необходимость подавать и, соответственно, подогревать приточный воздух  в помещения; 

     - ограничения государственных органов  по выбросу вредных веществ  в атмосферу. В итоге многие  производители изделий стоят перед задачей очищать вентиляционные выбросы и воздух рабочей зоны от мономера стирола, паров растворителей, аэрозолей и пыли.

     Все промышленные очистители воздуха, основанные на традиционных методах и технологиях  очистки воздуха от газообразных загрязнений имеют определенные ограничения при применении. В то же время газоразрядно-каталитическая технология очистки, применяемая в Газоконверторе «Ятаган» лишена практически всех этих ограничений. Существует ряд ограничений при применении различных систем восстановления воздуха, таблица 4.

     Принцип действия газоразрядно-каталитического метода основан на комбинированном воздействии объёмного барьерно-стриммерного разряда мультирезонансной частоты, озона, атмосферного кислорода и каталитического воздействия на молекулы газообразных загрязнений.

     Таблица 4 – Ограничения при применении различных систем восстановления воздуха 

Технология  очистки Ограничения Для Газоконвертора "ЯТАГАН"
Химическая  очистка газов Необходимость синтеза и подачи реагентов, утилизация продуктов реакции - Все необходимые  реагенты образуются и утилизируются  внутри Газоконвертора в процессе  его работы.
Сорбционная очистка газов Необходимость замены (периодической или поточной) сорбента, утилизация (восстановление) использованного сорбента - Все части  и компоненты Газоконвертора  не являются расходными
Биологическая очистка газов Низкая производительность, высокая чувствительность к составу  очищаемого воздуха, необходимость  утилизации продуктов очистки - Степень очистки  воздуха для Газоконвертора практически не зависит от количественного (от 0 до 1000 мг/м3) и качественного состава загрязнений в оцищаемом воздухе
Электростатическая  очистка газов Основная цель - удаление пыли, дымов и аэрозолей  из очищаемого воздуха. Очистка от газов  только как побочный процесс с эффективностью не более 10-15% - Эффективность  очистки - 89-99,9%
Каталитическая  очистка газов Требует больших  энергетических затрат для создания высоких температур в зоне катализа, требует большого количества катализатора для обеспечения необходимой производительности - Затраты электроэнергии  не превышают 0,12 Вт/м3 (не более 0,72 кВт для очистки 6000 м3/ч)

- Эффективная  температура очищаемых газов  от 100С

Метод фотокаталитического окисления Низкая производительность. Для стандартных изделий не превышает 500-800 м3/ч. - Производительность  стандартных установок Газоконвертор  "ЯТАГАН" от 1500 до 15000 м3/ч.
 
 

     При пропускании загрязненного воздуха через газоразрядно-каталитическую установку пылегазоочистка производится в несколько основных  стадий.

     1. Предварительная газоочистка  от взвешенных пылевых и аэрозольных частиц. Эффективность этой стадии практически не зависит от таких факторов как влажность и температура очищаемого воздуха. 

     2. Газоразрядная газоочистка. Очищаемый воздух, проходя через ячейки газоразрядного блока, подвергается воздействию объёмного барьерно-стриммерного разряда высокой частоты и напряжения. Эта стадия очистки воздуха имеет крайне мало общего с тем эффектом, который дают промышленные озонаторы. Конструкция газоразрядных ячеек разработана таким образом, чтобы каждая молекула загрязнений проходила через зону разряда и попадала под действие разряда не менее 5 раз. Вследствие воздействия этого и других физико-химических факторов происходит "развал" молекул, возбуждение образовавшихся атомов и радикалов. Одновременно происходит образование озона из кислорода воздуха. В результате физико-химических реакций, протекающих между частями молекул загрязнений и кислородом и озоном, происходит окисление образовавшихся атомов и радикалов озоном до безвредных СО2 и Н2О.  
Особенностью этой стадии очистки в газоконверторах "Ятаган" является низкая чувствительность к количеству загрязнений в очищаемом воздухе и крайне малое энергопотребление (не более 0,12 Вт/м3). Это достигается особым конструктивным решением газоразрядных ячеек и параметрами их электропитания позволяющими создать высокочастотные резонансные колебания переменной частоты. 

     3. Каталитическая газоочистка необходима для полной очистки воздуха от загрязнений и окончательного удаления из него ядовитых и дурнопахнущих веществ. Применяемый в газоконверторах "Ятаган" комбинированный катализатор позволяет применять установку при температурах очищаемого воздуха уже от + 0оC и выше.

     Эффективность работы Газоконверторов «Ятаган» подтверждена многочисленными измерениями, как на стендовых испытаниях, так и на различных производствах, таблица 5 [16]. 

     Таблица 5 - Степень очистки от вредных веществ Газоконвертором «Ятаган»: 

Вещество Степень очистки, % Вещество Степень очистки, %
Озон 95 Толуол 90
Масляная  кислота 98 Формальдегид 99
Акролеин 97 Фенол 99
Аммиак 99 Нефтепродукты 90
Ацетон 99,9 Угарный газ 99,9
Бензол 92 Этанол 99,9
Бутанол 96 Ароматические углеводы 95
Гексан 99 Стирол 99
 
 
 

     Все модели Газоконверторов «Ятаган» имеют дополнительные модификации:

     «Ятаган ххх-2008», «усиленная» - предназначены для очистки воздуха с более высоким сождержанием веществ - загрязнителей. Отличаются увеличенным в 1,7 раза потреблением электроэнергии, таблица 6. 
 
 

     Таблица 6 - Стандартные модели Газоконвертора «Ятаган»: 

Наименование Очищаемого  воздуха, min-max, м3 Загрязнений не более, мг/м3 Потр. мощность кВт Размеры A*D*C, мм
Ятаган 0,75-1000 до 750 1000 0,15 1008*368*362
Ятаган 1,5-1000 700-1500 1000 0,20 1008*510*490
Ятаган 0,3-1000 1400-3000 1000 0,40 1440*882*507
Ятаган 4,5-1000 2100-4500 1000 0,55 1440*874*727
Ятаган 6,0-1000 2800-6000 1000 0,80 2100*1279*803
Ятаган 7,5-1000 3500-7500 1000 1,00 2100*1491*803
Ятаган 9,0-1000 4200-9000 1000 1,10 2100-1703*803
Ятаган 12,0-1000 5600-12000 1000 1,60 2640*1719*1007
Ятаган 15,0-1000 7000-15000 1000 2,00 2640*1719*1219
Ятаган 30,0-1000 14000-30000 1000 3,80 2640*2339*1769
Ятаган 60,0-1000 28000-60000 1000 7,50 2640*2340*3593
 

      «Ятаган ххх-200 Р», «обеззараживание» - предназначены для очистки, стерилизации приточного воздуха и воздухоподготовки. Имеют увеличенное количество катализатора и могут комплектоваться регулировкой производительности и датчиками озона на «входе» и «выходе» установки, Приложение 2.

      Таким образом, сделаем выводы: проблемы с загрязненным воздухом всегда сложны и индивидуальны, и вопросы по определению правильного варианта системы очистки часто легко могут быть решены путем запуска пробной установки по очистке воздуха.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение 

      Делая выводы, в заключении следует отметить, что многие технологические процессы на предприятиях металлургической, химической, нефтехимической промышленности, на тепловых электростанциях, отопительных и производственных котельных, в ряде цехов машиностроительных заводов и на многих других производствах влекут за собой повышение уровня загрязнения воздушного бассейна.  
Активным загрязнителем атмосферного воздуха является транспорт, в первую очередь автомобильный.

      Газовые и аэрозольные загрязнения атмосферного воздуха значительно ухудшают его  качество, а в ряде случаев делают его непригодным для нахождения в нем людей.

      Почти каждое производство имеет свои специфические виды вредных выбросов в воздух.

      Основные загрязнители воздуха:

      Оксиды  углерода (Угарный газ). Выделение СО происходит в литейных, термических, кузнечных цехах, в котельных, особенно работающих на угольном топливе, СО содержится в выхлопных газах транспортных средств и т.д.

      Сероводороды. Встречаются при переработке, получении или применении сернистого бария, сернистого натрия, сурьмы, в кожевенной промышленности, в свеклосахарном производстве, на фабриках искусственного шелка, при добычи нефти и ее переработке и др. производствах.

      Диоксиды  серы. Встречается при сжигании топлива, содержащего серу, в котельных, кузнецах, литейном производстве, при производстве серной кислоты, на медеплавильных заводах, в кожевенном производстве и ряде др.

      Окислы азота. Весьма распространенные вредные вещества, выделяются при производстве азотной кислоты, при производстве удобрений, при взрывных работах и др.

Информация о работе Эффективные системы восстановления воздушного бассейна