Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Охарактеризуйте антропогенний вплив людства, як один з 2 страница




 

 

7. Шахтний спосіб видобутку корисних копалин. Вплив на літосферу

та гідросферу. Основні напрямки зменшення антропогенного впливу видобутку корисних копалин цим способом.

 

При глибині залягання більше 50-100 м використовують шахтний спосіб видобутку.
Підземним способом добувають головним чином вугілля і руди чорних і кольорових металів. Сутність способу полягає у тому,що в місці розташування родовища облаштовують ствол шахти – широкий колодязь і починають видобувати корисну речовину на горизонті. При підземному способі розроблене поле називається шахтним полем. По вертикалі воно розділяється на поверхи. Один із них є відкаточним корінним горизонтом; у ньому розміщають споруди для обслуговування шахтного поля. При виконанні гірничих робіт застосовують різні засоби механізації. Машини, що мають специфічні особливості, зв'язані з гірничорудною промисловістю, називаються гірничими машинами; ці машини розділяються на наступні види: 1* для добування гірських порід - бурильні, врубові, відбійні, розмивальні; 2* вантажно-транспортуючі - навантажувальні, транспортувальні; 3* для підтримки покрівлі і управління гірським тиском - пересувні механізовані кріпи, закладні машини. Крім того, існують машини, що виконують декілька функцій.

Шлях доставки корисної копалини з вибою на земну поверхню складається з наступних ділянок:

1) від вибою до проміжних штреків;

2) по проміжних штреках, бремсбергах – до поверхових штреків і квершлагів;

3) по останнім до стовбурного двору;

4) по вертикальних або похилих стовбурах шахт на земну поверхню.

По поверхні землі корисна копалина повинно бути доставлена до залізничних вагонів або до іншого транспорту для далеких перевезень. При крутому падінні шарів корисної копалини доставка його з вибою до штреків може робитися самоплином. При положистому падінні для цієї мети застосовують скребкові, стрічкові і хитні конвеєри, а також скрепери (у рудній промисловості*.

Порівняно з відкритим способом шахтний спосіб є не безпечнішим і менш екологічним. Небезпека полягає у тому,що практично неможливо передбачити поведінку гірських порід, які знаходяться на значній глибині.
Головним недоліком способів є низька селективність вилучення кор..р-ни, тобто первинна сировина містить велику к-сть порожнистої породи та супутніх р-н.

 

8. Відкритий спосіб видобутку корисних копалин. Вплив на атмосферу, літосферу та гідросферу. Основні напрямки зменшення антропогенного впливу видобутку корисних копалин цим способом.

Відкритим способом добувають мінеральні будівельні матеріали, торф і інші нерудні матеріали. У деяких родовищах таким способом добувають вугілля і руду. Роботи, здійснювані при відкритому способі, діляться на вскришні і видобувні і полягають у відбійці, навантаженню, транспортуванню і розвантаженню порожніх порід і корисної копалини. При відкритому способі родовище по глибині розділяється на горизонтальні шари. Кожний шар розробляється самостійними засобами виїмки і транспорту. У процесі відпрацювування шар набуває форми щабля, називаного уступом. Уступи бувають вскришними і видобувними. Торець уступу, або його укіс, що служить безпосереднім об'єктом виймальних робіт, називається вибоєм. Відкритий спосіб розробки корисних копалин у даний час є найбільш досконалим способом видобутку, тому що дає можливість підвищити продуктивність праці, знизити собівартість видобутку корисних копалин, поліпшити умови праці, скоротити терміни введення в експлуатацію кар'єру. В той же час цей спосіб породжує цілу низку екологічних проблем на поверхні землі. Він є раціональним за умов,якщо корисна речовина знаходиться на незначній глибині. При глибині залягання більше 50-100 м використовують шахтний спосіб.

До основних етапів розробки відносяться:

• підготовка поверхні кар’єрного поля і осушення родовища;

• відкриття родовища і підготовка початкового фронту розкривних і видобувних робіт;

• розкривні роботи;

• видобувні роботи;

• рекультивація пошкоджених земель і поверхні відвалів.

Підготовка поверхні кар’єрного поля включає вирубку ліса і корчування пнів, осушення

боліт і озер та усунення інших перепон, які не дозволяють ведення відкритих гірничих робіт.

Осушення родовища створює умови для роботи обладнання і підвищення стійкості бортів

кар’єру.

Задача другого етапу – створення транспортного доступу з поверхні до корисної копалини

і підготовка початкового фронту гірничих робіт, що здійснюється шляхом проведення в’їзних

та роз’їзних траншей.

Задачею третього етапу є видалення порожньої породи, що покриває і вміщує корисну

копалину, для подальшого її видобутку.

Задача четвертого етапу – виймання з надр корисної копалини відповідно до вимог до її

якості і заданою виробничою потужністю кар’єру.

Задачу п’ятого етапу становить приведення пошкоджених гірничими роботами грунтів і

поверхні відвалів до стану, придатного до використання цих грунтів у народному

господарстві.

В наш час застосовують три основні способи відкритої розробки: екскаваторний,

гідравлічний та комбінований.

При екскаваторному способі використовують різні механічні засоби вийняття та

переміщення гірських порід – екскаватори, скрепери, колісний та конвеєрний транспорт та ін.

При гідравлічному способі всі виробничі процеси здійснюються за допомогою води та

спеціального обладнання – гідромоторів та землевсмоктувачів. Комбінований являє собою

різні поєднання екскаваторного і гідравлічного способів відкритої розробки.

Механічне розпушення гірських порід здійснюється за допомогою бульдозерів,

екскаваторів та спеціальних розпушувачів. При гідравлічному способі розробки порід

зазвичай використовують екскаватори та бульдозери; при розробці щільних порід скреперами

і стругами, а також при розробці м’яких порід взимку використовують розпушувачі. Робота із

застосуванням розпушувачів полягає у послідовному розпушенні блоку, згрібанні

розпушених порід бульдозером у вал висотою до 3-4 метрів і завантаженні їх екскаватором.

Застосування розпушувачів для підготовки гірських порід до вийняття дозволяє в порівнянні

із вибуховими руйнуваннями покращити умови селекційного вийняття, зменшити втрати

корисної копалини, поліпшити умови роботи. Поряд з цим незначна товща розпушеного

шару, отримуваного при механічному розпушенні, викликає труднощі при екскаваторній

розробці, а селекційне вийняття можливе тільки при горизонтальному та пологому заляганні

пластів.

Підготовка гірських порід вибухом. Дроблення гірських порід вибухом широко

застосовується при відкритій розробці родовищ корисних копалин. Від організації

буровибухових робіт на кар’єрі залежить ефективність решти технологічних процесів:

завантаження, транспортування та укладки зірваних порід у відвал.

Буровибухові роботи на кар’єрах повинні забезпечувати:

• достатній ступінь і рівномірність дроблення гірських порід;

• нормальну проробку підошви уступу без залишення порогів, які перешкоджають

роботі екскаватора;

• створення розвалу гірської маси необхідної форми та розмірів;

• достатній для безперервної роботи екскаваторів об’єм зірваних порід;

• мінімальну сейсмічну дію вибуху на навколишні будівлі;

• високу економічність та безпечність праці.

 

  1. Забруднення поверхневих вод підприємствами гірничо-видобувного

комплексу. Основні методи їх очищення.

Залежно від походження стічні води розділяються на виробничі, господарсько-побутові і атмосферні.

Виробничі води підрозділяються на забруднені (мінеральними, органічними і мінеральними домішками) і нормативно чисті.

Води, попутно витягувані при здобичі корисної копалини, розділяються на шахтні, кар'єрні і дренажні, які складають близько 90% всіх стічних вод гірських підприємств. Склад шахтних і кар'єрних вод змінюється в широкому діапазоні залежно від гірничо-геологічних, гідрологічних і технологічних умов. Дренажні води в більшості випадків відносяться до нормативно-чистих.

За значенням рН (водневого показника, що є негативним десятковим логарифмом концентрації водневих іонів) шахтні, кар'єрні і дренажні води ділять на нейтральні (рН = 6,5...8,5); кислі (рН < 6,5) і лужні (рН > 8,5).

За ступенем мінералізації розрізняють прісні (зміст сухого залишку до 1 г/л), слабосолонуваті (1...3 г/л), солонуваті (3...5 г/л), сильносолонуваті (5...10 г/л), солоні (10...25 г/л), сильно солоні (25...50 г/л) води, а також рассоли — більше 50 г/л.

Вміст зважених речовин в шахтних і кар'єрних водах коливається від 10...30 до 500...600 міліграм/л і вище, але зазвичай не перевищує 1000 міліграм/л, а нафтопродуктів — від слідів до 0,2...0,8 міліграм/л і вище.

Бактерійна забрудненість може змінюватися в межах 0,001.. .4,0. Колітитр (кількість води, мл, в якому виявляється 1 кишкова паличка) для шахтних вод — від 0,01...0,001 мл до 100 мл. Колііндекс, або найбільш вірогідне число (НВЧ) — кількість кишкових паличок, що знаходяться в 1 л води, для сильнозабрудених вод більше 10000, забруднених більше 100, задовільних більше 10, хороших менше 3.

Дуже великий вплив скидання стічних вод гірничих підприємств в малі і середні річки, внаслідок чого їх стік може зрости в 1,5...3,0 і більше разів. При цьому змінюються якості і тепловий режим вод в цих водоймищах.

Заходи щодо охорони природних вод особливо актуальні для відкритого способу розробки родовищ корисних копалини, оскільки при такому способі розкриваються всі водоносні горизонти, що залягають в товщі порід, що розробляється, причому депресійні воронки охоплюють обширні прилеглі території. Під нормами водовідведення розуміється максимально допустиме при виробництві одиниці продукції або виконуваної роботи кількість стічних вод, що відводяться. У основі норм водовідведення шахт і розрізів лежать питомі значення приток шахтних, кар'єрних і дренажних вод. Завдання нормування і класифікація норм водовідведення аналогічні нормам водоспоживання.

Екологічна стратегія гірничого підприємства в раціональному водокористуванні повинна базуватися на обліку водного чинника на всіх рівнях гірського циклу, починаючи з геологорозвідки родовища і закінчуючи використанням отриманого продукту споживачем. На стадії обґрунтування схем розтину і розробки родовища необхідно передбачати заходи, максимально знижуючі водопритоки і порушення гідрології району.

По ступеню екологічності вживані системи водозбору і водовідливу можна класифікувати на три групи. До першої групи — пасивною — відносяться системи, основна мета яких — відкачування вод з гірських вироблень. Друга група — активна — об'єднує системи, призначені для видачі на поверхню вод із стабільними параметрами якості і пониженим змістом зважених речовин (для чого необхідні великі розміри водозбірників і резервуарів освітлювачів). Найбільш прогресивна маловідхідна група систем водозбору і водовідливу, в яких максимально використовується шахтна вода без попередньої видачі її «на гора». При цьому до заходів активної системи додаються селективне відкачування і спеціальні очисні споруди, розміщені в підземних гірських виробленнях.

Вимоги до стічних вод, що скидаються.Щоб не порушувалася робота споруд і не погіршувалися умови експлуатації, що скидаються в міську каналізацію води повинні задовольняти певні вимоги. Основні з них: виробничі стічні води не повинні бути агресивними по відношенню до матеріалів каналізаційних мереж, споруд і їх устаткування; не повинні містити домішок такої великої і питомої ваги, які могли б засмічувати каналізаційну мережу або відкладатися на дні і на стінках труб і каналів; не повинні містити горючих домішок (бензину, нафти, масел, ефірів і тому подібне), а також розчинених газоподібних речовин, які можуть утворити вибухонебезпечні суміші в трубах і каналах каналізаційної мережі, в приймальних резервуарах насосних станцій і в очисних спорудах; температура суміші міських і виробничих стічних вод в місці випуску не повинна перевищувати 40°С.

Умови випуску гірничопромислових стічних вод в поверхневі водоймища (річки, озера, водосховища, морить) регламентовані «Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами» і залежать від народногосподарської значущості водоймищ і характеру водокористування. І хоча вони допускають деяке погіршення якості води у водоймищах після випуску в них стічних вод, це не повинно відбиватися на житті водоймища і на можливості подальшого його використання як джерела водопостачання або для культурних і спортивних потреб населення. По цих правилах заборонено спускати у водоймища стічні води:

• стабільні речовини, що містять, не схильні біохімічному, хімічному і фізичним процесам самоочищення, а також радіоактивні речовини;

• що усуваються (з дотриманням техніко-економічних умов) шляхом впровадження раціональної технології, максимального використання в оборотній системі водопостачання;

• цінні відходи, що містять, які можуть бути утилізованими. Концентрація більшості різноманітних органічних і мінеральних речовин, що містяться в стічній воді, що спускається у водоймища, нормована.

При розрахунках скидання промстоків враховують максимально можливе розбавлення стічних вод, яке можна забезпечити як процесами змішення, обумовленого природними умовами водоймища, так і спеціальними інженерними заходами (розосередженим випуском стічних вод по живому перетину річки, глибинними випусками в озера і моря, перемішуванням за допомогою насосів), що передбачають якнайповніше розбавлення стічних вод в створі випуску. Зіставляючи кількість забруднень, яка може бути прийнята даним водоймищем і яка міститься в неочищених стічних водах, визначають необхідний ступінь і вибирають метод попередньою, до випуску у водоймище, очищення.

Очищення стічних вод на підприємствах може здійснюватися за однією з таких схем:

— очищення стічних вод на заводських очисних спорудах;

— очищення стічних вод після їхнього забруднення на заводських, а потім на міських очисних спорудах з подальшим спуском у водойми;

— безперервне очищення промислових вод та розчинів на локальних очисних спорудах протягом певного часу, після чого вони передаються на регенерацію, після регенерації повертаються в оборот та лише після з'ясування неможливості регенерації усереднюються і передаються на заводські очисні споруди та утилізуються.

Способи очищення забруднених промислових вод можна об'єднати в такі групи: механічні, фізичні, фізико-механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні, комплексні.

 

 

10. Охарактеризуйте основні методи очищення газових антропогенних

викидів від токсичних речовин.

Методи очищення викидів від газоподібних речовин за характером фізико-хімічних процесів з очищуваними середовищами поділяються таким чином:
— промивання викидів розчинниками, що не сполучаються із забруднювачами (метод абсорбції);
— промивання викидів розчинами, що вступають в хімічне з'єднання з забруднювачами (метод хемосорбції);
— поглинання газоподібних забруднювачів твердими активними речовинами (метод адсорбції);
— поглинання та використання каталізаторів;
— термічна обробка викидів;
— осаджування в електричних та магнітних полях;
— виморожування.
Метод абсорбції базується на розділенні газоповітряної суміші на складові частини шляхом поглинання шкідливих компонентів абсорбентом. В якості абсорбентів вибирають рідини, здатні поглинати шкідливі домішки. Для видалення з викидів аміаку, хлористого та фтористого водню використовується вода. Один кілограм води здатен розчинити сотні грамів хлористого водню та аміаку. Сірчисті гази у воді розчиняються погано, тому витрата води у цьому випадку дуже велика. Для видалення з викидів ароматичних вуглеводнів, водяної пари та інших речовин застосовується сірчана кислота. Для здійснення процесу очищення газових викидів методом абсорбції застосовуються плівкові, форсункові, трубчасті апарати – абсорбери.
Метод хемосорбції базується на поглинанні газів та пари твердими поглиначами з утворенням хімічних сполук. Цей метод використовується при очищенні викидів через вентиляції гальванічних дільниць. При цьому розчинником для очищення викидів від хлористого водню є розчин їдкого натру. Цей метод використовується також для очищення викидів від окисів азоту.
Метод адсорбції базується на селективному вилученні з газових сумішей шкідливих домішок за допомогою твердих адсорбентів. Найбільш широко як адсорбент застосовується активоване вугілля, іонообмінні смоли та ін.
Геометричні параметри адсорбента вибираються та розраховуються номограмами або за аналітичними залежностями.
Каталітичний метод базується на перетворенні токсичних компонентів викидів у менш токсичні або нешкідливі за рахунок використає каталізаторів.
В якості каталізаторів використовують платину, метали платинового ряду, окиси міді, двоокис марганцю, п'ятиокис ванадію тощо. Каталітичний метол використовується для очищення викидів від окису вуглецю за рахунок його окислення до двоокису вуглецю.
Термічний метод базується на допалюванні та термічній нейтралізації шкідливих речовин у викидах.
Цей метод використовується тоді, коли шкідливі домішки у викидах піддаються спаленню. Термічний метод ефективний у випадку очищення викидів від лакофарбових та просочувальних дільниць. Системи термічного та вогневого знешкодження забезпечують ефективність очищення до 99 %.
Загалом послідовність вибору типу очисних пристроїв та фільтрів така:
— виявлення характеристик викидів (температура, вологість, вид та концентрація домішок, токсичність, дисперсність тощо);
— визначення типу очисного пристрою або фільтра за витратою газу, необхідним ступенем очищення, можливостями виробництва та іншими факторами;
— знаходження робочої швидкості газів;
— техніко-економічний аналіз можливих варіантів очищення;
— розрахунок параметрів очисного пристрою;
— проектування та вибір очисного пристрою або фільтра.
При виборі засобів очищення викидів в атмосферу слід керуватися такими рекомендаціями:
— сухі механічні способи та пристрої не ефективні при видаленні дрібнодисперсного та липкого пилу;
— мокрі методи не ефективні при очищенні викидів, в котрих містяться речовини, що погано злипаються і утворюють грудки;
— електроосаджувачі не ефективні у випадку видалення забруднень з малим питомим опором і котрі погано заряджаються електрикою;
— рукавні фільтри не ефективні для очищення викидів з липкими та зволоженими забрудненнями;
— мокрі скрубери не можна застосовувати для роботи поза приміщеннями в зимових умовах.

 

 

11. Подайте класифікацію методів очищення газових антропогенних

викидів від токсичних речовин за типом процесу, на якому вони засновані. Основне очисне обладнання, що використовується в процесах очищення газоповітряних викидів. + Див пит. 10.

Класифікація апаратів очистки газоповітряних викидів. Очищення здійснюється за допомогою спеціального газоочисного устаткування, яке складається з одного або декількох апаратів, допоміжного устаткування та комунікацій, призначених для вилову з відпрацьованих газів та вентиляційного повітря шкідливих домішок. Газоочисним апаратом називається елемент газоочисної установки, в якому відбувається певний вибірковий процес вилову твердих, рідких та газоподібних речовин.Всі апарати по методам очищення підрозділяють на шість групп:

1 Сухе інерційне очищення газів від пилу( Гравітаційні, Інерційні, Відцентрові )

2 Мокре очищення газів від пилу, рідких та газоподібних домішок (Порожнисті ,Насадочні ,Барботажно-пінні ,Ударно-інерційні ,Відцентрові ,Турбулентні)

3 Очищення газів методом фільтрації від пилу ( Зернисті, Волокнисті, Тканинні )

4 Електричне очищення газів від пилу та туману Однозональні Двохзональні Електромагнітні

5 Хімічне очищення газів від газоподібних домішок (Абсорбційні ,Адсорбційні ,Хемосорбційні )

6 Термічне та термокаталітичне очищення газів від газоподібних домішок.

1. Відцентрові апарати. У цю групу входять циклони, вихрові та відцентрові ротаційні пиловловлювачі. Очищення газу від пилу засновано на використанні відцентрової сили, що розвивається при обертовому русі газового потоку. В залежності від вимог до очищення газу, та дисперсного складу пилу вони можуть бути використані як самостійні газоочисні прилади або в поєднанні з іншими газоочищувачами як апарати першого та другого ступеню очищення. Циклони мають просту конструкцію, велику пропускну спроможність і нескладні в експлуатації. Запилене повітря з великою швидкістю вводиться тангенціально у верхню частину циклону, що має вигляд апарату закручування. Сформований тут закручений потік опускається по кільцевому простору (що утворюється циліндричною частиною циклона та вихлопною трубою* в його конічну частину, а потім, продовжуючи крутитись, виходить через вихлопну трубу. При цьому частки пилу з достатньо великою масою під дією відцентрових сил відділяються від потоку, притискаються до стінки апарату, гальмуються і під дією гравітації опускаються в бункер циклона. Чим крупніші будуть частки, завислі в потоці повітря, і чим більша буде швидкість обертання потоку, тим ефективніше буде очищатись газ. Для очищення великого об'єму газу доцільно використовувати групу циклонів меншого розміру або батарейний циклон (мультициклон*, який складається з групи паралельно включених циклонів невеликого діаметру, розміщених у загальному корпусі. Вихрові пиловловлювачі відносяться до прямоточних апаратів відцентрової дії. Вони відрізняються від циклонів високою (до98 - 99%* ефективністю очищення газів від дрібнодисперсних часток пилу (3 - 5 мкм*, меншою питомою витратою енергії і можливістю очищення газів з більш високою температурою (до 973 К*. У той же час вихрові пиловловлювачі більш складні по будові та експлуатації, вимагають встановлення додаткового дутного пристрою для подачі вторинного повітря. Відцентрові ротаційні пиловловлювачі являють собою апарати, в яких пилогазовій суміші надається обертальний рух робочим колесом. При цьому під дією відцентрової сили та сили Коріоліса із запиленого газу видаляється пил.

Інерційні апарати. До них відносяться інерційні пиловловлювачі ("пилові мішки"), пилоосаджувачі з перегородкою, що відбиває частки, а також жалюзійні пиловловлювачі. У таких апаратах використовується сила інерції часток, що виникає при зміні напрямку або швидкості руху газового потоку. Ці апарати застосовуються для попереднього очищення газу від пилових часток розміром більше 25 - 30 мкм. Ступінь вловлювання пилу в них досягає 65 - 85% при швидкості руху газів від 1 до 10 м/с.

2. Порожнисті газопромивачі. У цих апаратах запилені гази пропускаються через завісу розпиленої рідини, частки пилу захоплюються краплинами рідини й осідають разом з ними, а очищені гази видаляються з апарату. У групу порожнистих газопромивачів включають зрошувані газоходи, промивні камери й порожнисті форсункові скрубери. Зрошувані газоходи являють собою найпростіші газопромивачі, коли ряд форсунок вбудовується в газохід або димар для створення водяних завіс на шляху запиленого газового потоку. Ефективність очищення газу в подібному пристрої невисока і складає усього 50-60% навіть при вловлюванні часток крупніше 20 мкм. Промивні камери споруджуються з металу, залізобетону або цегли. Всередині камери в декілька рядів, частіше усього в шаховому порядку, розміщують форсунки. Розміри вибираються так, щоб швидкість руху газів у камері складала 1,5 - 2,5 м/с, а час перебування - не менше 3 с. Гідравлічний опір промивних камер разом із бризковловлювачами не перевищує 300 - 500 Па. Порожні форсункові скрубери являють собою колону (вежу*круглого або прямокутного перетину, у якій здійснюється контакт між очищуваними газами і краплями рідини, що розпорошується форсунками). По напрямку руху газів і рідини порожні скрубери діляться на 3 групи: протитокові, прямоточні і з поперечним підведенням рідини. Звичайно застосовуються апарати першої групи - із протинаправленим рухом газів і рідини. Швидкість газового потоку в порожніх скруберах складає 0,6 - 1,2 м/с, а у швидкісних із краплевловлювачами – 5-8 м/с. Форсунки встановлюються в один або декількох перетинах - ярусами або по осі апарата. Гідравлічний опір порожніх скруберів без краплевловлювача і газорозподільної тарілки не перевищує 250 Па. Досить висока ефективність очищення газів від пилу забезпечується при вловлюванні часток, розмір яких перевищує 10 мкм.

Насадочні газопромивачі. Вони являють собою скрубери, в яких вміщений заповнювач (насадка*. У якості насадки застосовуються: галька, кокс, кільця з перегородками, кільця Рашига або Палля, сідла Берля або «Италлокс», кульки з полімерних матеріалів, скла або пористої гуми. Більш тісний контакт газу з рідиною забезпечує кращу ефективність цих апаратів у порівнянні з порожніми скруберами. Устрій та принцип роботи даних апаратів наведено на рис. 2.9(б*. Апарати з нерухомою насадкою знаходять застосування при уловлюванні тонкої пилюки у виді туманів, добре розчинного пилу, а також при спільному протіканні процесів пиловловлення, охолодження газів і абсорбції. Витрата зрошуваної рідини у них складає 1,3 - 2,6 кг/м3. Ефективність при вловлюванні часток крупніше 2 мкм перевищує 90 %. Нестачею цих апаратів є засмічення каналів, утворених елементами насадки, зволоженим пилом, що веде до різкого зростання гідравлічного опору і зниженню продуктивності скрубера. Апарати з рухомою кульовою насадкою цього недостатку не мають, тому що насадка знаходиться в постійному русі, і пил при цьому змивається, а міжелементний простір регулюється напором газу в апараті. Для забезпечення вільного переміщення насадки в газорідинній суміші щільність кульок не повинна перевищувати щільності рідини. Оптимальними є кульки діаметром 20 - 40 мм і насипною щільністю 100 - 300 кг/м3; витрата зрошувальної рідини у межах 4-6 кг/м3; гідравлічний опір 300 - 1400 Па; продуктивність по газах - 3000-40 000 мз/г. Барботажно-пінні апарати. У цих апаратах частки осаджуються на рідкій плівці під дією сил інерції, гравітації і дифузії при русі газу у вигляді пухирців через шар рідини товщиною 50-100 мм. Через малу швидкість газового потоку, що проходить через рідину (звичайно вони характеризуються малою пропускною спроможністю*, у чистому вигляді їх використовують, головним чином, для поглинання хімічних речовин, що видаляються з газової суміші. Для вловлювання пилу одержали поширення пінні пиловловлювачі, у яких за рахунок збільшення швидкості потоку газу над шаром рідини утворюється шар піни висотою 100-200 мм. Наявність турбулізованого пінного шару сприяє підвищенню ступеня очищення, однак при цьому зростає і гідравлічний опір. Оптимальна висота шару піни складає 80-100 мм, це відповідає швидкості газоповітряної суміші в апараті 2-2,5 м/с. Істотна нестача всіх пінних апаратів - неприпустимість великих коливань у кількостях очищуваного газу, тому що це порушує режим піноутворення.

Барботажно-пінний прилад складається з корпусу який перегороджується горизонтальною пластиною з рівномірно розташованими отворами. Запилений газ подається під пластину через вхід і вже очищений відводиться через трубу верхньої частини апарату. При швидкості газу до 1 м/с спостерігається барботажний режим, при якому повітря проходить повз рідину у вигляді окремих бульбашок. При зростанні швидкості повітряного потоку барботажний режим переходить у пінний. Сучасні конструкції барботажно-пінних апаратів забезпечують високу ефективність очищення газу від дрібнодисперсного пилу (95 - 96%* при питомих витратах рідини 0,2 - 0,5 кг/м3. Гідравлічний опір складає 300 - 500 Па, продуктивність не перевищує 60 000 м3/г. Ударні-інерційні апарати. Вони складають досить численну групу пиловловлювачів, у яких контакт газів із рідиною здійснюється за рахунок удару газового потоку об поверхню рідини з наступним пропусканням газорідинної суспензії через отвори різної конфігурації або безпосереднього її відводу в сепаратор рідкої фази. Особливістю апаратів ударної дії є повна відсутність засобів переміщення рідини. Тому вся енергія, необхідна для створення поверхні контакту, підводиться через газовий потік. До цього типу апаратів відносяться скрубер ударної дії (СУД*, пиловловлювачі типу ПВМ (пиловловлювач вентиляційний мокрий*, гідродинамічний пиловловлювач ПВ-2, ротоклони типу N, РПА та багато ін. Продуктивність даних апаратів 3000-4000 м3/г, гідравлічний опір змінюється в межах 400 - 4300 Па, ефективність очищення при вловлюванні часток крупніше 3 мкм складає 98 - 99%.

3.Зернисті фільтри. Вони можуть працювати при температурах 700-1100° С, в умовах агресивного середовища і здатні витримувати великі механічні навантаження, перепади тиску і різкі зміни температури. Розрізняють наступні два типи зернистих фільтрів: зернисті (насадочні або насипні*, у яких елементи, що вловлюють (галька, гравій, пісок, шлак, керамічні кільця, гранули і т.д.*, не зв'язані жорстко один з одним. До них відносять статичні (нерухомі* шарові фільтри, динамічні (рухливі* шарові фільтри з гравітаційним переміщенням сипучого середовища, псевдоскраплені шари; жорсткі пористі фільтри, у яких зерна міцно зв'язані один з одним у результаті спікання, пресування або склеювання й утворюють міцну нерухому систему. До цих фільтрів відносяться пориста кераміка, пористі метали, пористі пластмаси. У нашій країні розроблені зернисті насадкові фільтри серії ЗФ з фільтруючою поверхнею однієї секції від 1 до 5,4 м2, що при комплектуванні в групи забезпечує пропускну спроможність у них 3000 - 150 000 м3/г. Гідравлічний опір у них складає 500-1500 Па. При концентрації пилу в газовому потоці на вході в агрегат до 15 г/м3 ступінь очищення складає 95- 99%. Зернисті жорсткі керамічні і металокерамічні фільтри дозволяють уловлювати навіть субмікронні частки і практично цілком затримують частки більш 1 мкм. Залишкова концентрація звичайно складає при цьому менше 1 мг/м3. Гідравлічний опір у них досягає 6000 Па. Ефективність їх складає до 99,9 %. Ці фільтри дорогі, малопродуктивні і чутливі до різких перепадів температур. Вони застосовуються для виділення з гарячих потоків цінних пиловидних продуктів і в енергетичних ядерних реакторах для очищення діоксиду вуглецю.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 174; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты