Составление плана мероприятий по утилизации газовых выбросов промышленного предприятия

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 
по предмету

«Технология утилизации промышленных отходов»

на тему:

«Составление плана мероприятий  по утилизации газовых выбросов промышленного  предприятия»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………3 стр

1.Методы обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразных токсичных веществ………………………………………  5 стр

2.Устройства для очистки воздуха  от пыли……………………………...9 стр

3.Расчётная часть…………………………………………………………23 стр

4.Технологическая схема ………………………………………………..30 стр

Выводы……………………………………………………………………31 стр

Литература………………………………………………………………...33 стр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Проблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач  современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и  транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития науки и техники достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений в несколько раз превышают допустимые санитарные нормы.

Проблема охраны окружающей среды является комплексной проблемой и имеет глобальный характер. Дальнейшее развитие человечества невозможно без комплексного учета социальных, экологических, технических, экономических, правовых и международных аспектов проблемы применительно не только к конкретному производственному циклу, но и в масштабах регионов, стран и всего мира.

Продолжающиеся загрязнения  природной среды твердыми, жидкими  и газообразными отходами производства и потребления, вызывающими деградацию окружающей среды, в последнее время остаются острейшей экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение.

Несмотря на продолжавшийся в последние годы спад производств, это не вызвало снижения объемов  отходов, образующихся на промышленных предприятиях и соответственно поступающих в воздух, водные объекты и почвы, и адекватного уменьшения техногенной нагрузки на окружающую среду. В частности, миллиарды тонн твердых, пастообразных, жидких, газообразных отходов ежегодно поступают в биосферу, нанося тем самым непоправимый урон как живой, так и неживой природе. В глобальных масштабах изменяется круговорот воды и газовый баланс в атмосфере.

Несмотря на давность и большое количество исследований в области экологически чистого  производства, проблема утилизации и  переработки промышленных отходов остается актуальной до сих пор. Поэтому, появилась экономически, технологически и экологически обоснованная необходимость в разработке и внедрении всё новых прогрессивных и безопасных методов решения проблемы избавления биосферы от опасности ее загрязнения отходами производства и потребления. Для выбора более рационального пути решения проблемы необходим предварительный учет и оценка отходов.

В данной курсовой работе рассмотрен план мероприятий по охране воздушного бассейна от выбросов состоящих из органических веществ (ацетон, фталевый ангидрид, метанол) и пыли.

Цель же данной работы заключается в рассмотрении основных ныне существующих и перспективных способов обезвреживания отходящих газов и методы очистки газов от пыли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.МЕТОДЫ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ

Для снижения загрязнения  атмосферы от промышленных выбросов совершенствуют технологические процессы, осуществляют герметизацию технологического оборудования, применяют пневмотранспорт, строят различные очистные сооружения.

Для обезвреживания отходящих  газов от газообразных и парообразных токсичных веществ применяют  следующие методы:

• абсорбции (физической и хемосорбции);
• адсорбции;
• каталитические;
• термические;
• конденсации;
• компримирования.

Выбор метода очистки  зависит от многих факторов: концентрации извлекаемого компонента в отходящих газах, объёма и температуры газа, содержание примесей, наличие хемосорбентов, возможности использования продуктов рекуперации, требуемой степени очистки. Выбор производят на основании результатов технико-экономических расчётов.

Абсорбционные методы очистки отходящих газов подразделяют по следующим признакам:

1. По абсорбируемому компоненту
2. По типу применяемого абсорбента
3. По характеру процесса – с циркуляцией и без циркуляции газа
4. По использованию абсорбента – с регенерацией и возвращением его в цикл (циклические) и без регенерации (не циклические)
5. По использованию улавливаемых компонентов – с рекуперацией и без рекуперации
6. По типу рекуперируемого продукта
7. По организации процесса – периодические и непрерывные
8. По конструктивным типам абсорбционной аппаратуры.

Для физической абсорбции  на практике применяют воду; органические растворители, не вступающие в реакцию  с извлекаемым газом, и видные растворы этих веществ .При хемосорбции в качестве абсорбента используют водные растворы солей и щелочей, органические вещества и водные суспензии различных веществ. Абсорбционной очистке подвергают газообразные отходы, содержащие один или несколько извлекаемых компонентов. В зависимости от используемого абсорбента (табл. 4) и его селективности можно выделить либо один компонент, либо последовательно несколько. В результате абсорбции получают очищенный газ и насыщенный раствор, который должен быть легко регенерируемым с целью извлечения из него полезных газов и возвращения его на стадию абсорбции.

Адсорбционные методы очистки газов используют для удаления из них газообразных и парообразных примесей. Методы основаны на поглощении примесей пористыми телами – адсорбентами. Процессы очистки проводят в периодических или непрерывных адсорберах. Достоинством методов является высокая степень очистки, а недостатком – невозможность очистки запылённых газов.

Каталитические  методы очистки основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные на поверхности твёрдых катализаторов. Очистке подвергаются газы, не содержащие пыли и катализаторных ядов. Методы используются для очистки газов от оксидов азота, серы, углерода и от органических примесей. Их проводят в реакторах различной конструкции.

В рекуперационной технике наряду с другими методами для улавливания паров летучих растворителей используют методы конденсации и компримирования.

В основе метода конденсации лежит явление уменьшения давления насыщенного пара растворителя при понижении температуры. Смесь паров растворителя с воздухом предварительно охлаждают в теплообменнике, а затем конденсируют. Достоинствами метода являются простота аппаратурного оформления и эксплуатации рекуперационной установки. Однако проведение процессов очистки паровоздушных смесей методом конденсации очень осложнено, поскольку содержание паров летучих растворителей в этих смесях обычно превышает нижний предел их взрываемости. К недостаткам метода относятся также высокие расходы холодильного агента и электроэнергии и низкий процент конденсации паров (выход) растворителей – обычно не превышает 70-90%. Метод конденсации является рентабельным  лишь при содержании паров растворителя в подвергаемом очистке потоке      100г/м, что существенно ограничивает область применения установок конденсационного типа.

Метод компримирования  базируется на том же явлении, что и метод конденсации, но применительно к парам растворителей, находящимся под избыточным давлением. Однако метод компримирования более сложен в аппаратурном оформлении, так как в схеме улавливания паров растворителя необходимо компримирующий агрегат. Кроме того, он сохраняет все недостатки, присущие методу конденсации, и не обеспечивает возможность улавливания паров летучих растворителей при их низких концентрациях.

Термические методы (методы прямого сжигания) применяют для обезвреживания газов от легкоокисляемых токсичных, а также дурнопахнущих примесей. Методы основаны на сжигании горючих примесей в топках печей или факельных горелках. Преимуществом метода является простота аппаратуры, универсальность использования. Недостатки: дополнительный расход топлива при сжигании низкоконцентрированных  газов, а также необходимость дополнительной абсорбционной или адсорбционной отчистки газов после сжигания.

Следует отметить, что  сложный химический состав выбросов и высокие концентрации токсичных компонентов заранее предопределяют многоступенчатые схемы очистки, представляющие собой комбинацию разных методов. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ТО ПЫЛИ

 

Пылеулавливающее оборудование при всем его многообразии может быть классифицировано по ряду признаков: по назначению, по основному способу действия, по эффективности, по конструктивным особенностям. Оборудование, применяемое для очистки от пыли воздуха в системах вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления, а также для защиты от загрязнения пылью воздушной среды зданий, сооружений и прилегающих к ним территорий, метрополитенов, подземных и открытых горных выработок, подразделяется на следующие типы:

• оборудование, применяемое для очистки от взвешенных частиц пыли воздуха, подаваемого в помещения системами приточной вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления – воздушные фильтры;
• оборудование,  применяемое для очистки от пыли воздуха, выбрасываемого в атмосферу системами вытяжной вентиляции – пылеуловители.

Пылеулавливающее оборудование в зависимости от способа отделения  пыли от  воздушного потока применяют  следующих исполнений: оборудование для улавливания пыли сухим способом, при котором отделенные  от воздуха частицы пыли осаждаются на сухую поверхность; оборудование для улавливания пыли мокрым способом, при котором отделение частиц от воздушного потока осуществляется с использованием жидкостей.

Пылеулавливающее оборудование по принципу действия подразделяется на группы, по конструктивным особенностям – на виды и действует по сухому (табл. 1) и мокрому (табл. 2) способу.

 

 

 

 

Таблица 1 – Группы и виды пылеулавливающего оборудования для улавливания пыли сухим способом

 

 

Группа оборудования	Вид оборудования	Область применения
		воздушных фильтров	пылеуловителей
Инерционное	Камерное Жалюзийное Циклонное Ротационное	- - - -	+ + + +
Фильтрационное	Тканевое Волокнистое Зернистое Сетчатое Губчатое	- + - + +	+ - + - -
Электрическое	Однозонное Двухзонное	- +	+ +
Гравитационное	Полое Полочное	- -	+ +

 

Примечание. Знак «+» означает применение; знак «-» означает неприменение.

 

Таблица 2 – Группы и виды пылеулавливающего оборудования

Группа оборудования	Вид оборудования	Область применения
		воздушных фильтров	пылеуловителей
Инерционное	Циклонное Ротационное Скрубберное Ударное	- - - -	+ + + +
Фильтрационное	Сетчатое Пенное	+ -	- +
Электрическое	Однозонное Двухзонное	- +	+ +
Биологическое	Биофильтр	-	+

 

 

Примечание. Знак «+» означает применение; знак «-» означает неприменение.

 

Пылеулавливающее оборудование, в котором отделение пыли от воздушного потока осуществляется последовательно  в несколько ступеней, отличающихся по принципу действия, конструктивным особенностям и способу очистки, относят к комбинированному пылеулавливающему оборудованию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время методы очистки  запыленных газов классифицируют на следующие группы:

I. «Сухие» механические пылеуловители.

II. Пористые фильтры.

III. Электрофильтры.

IV. «Мокрые» пылеулавливающие аппараты.

Механические («сухие») пылеуловители

Такие пылеуловители  условно делятся на три группы:

- пылеосадительные камеры, принцип работы которых основан на действии силы тяжести (гравитационной силы);

- инерционные пылеуловители, принцип работы которых основан на действии силы инерции;

- циклоны, батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители, принцип работы которых основан на действии центробежной силы.

Пылеуловительная камера представляет собой пустотелый или с горизонтальными полками во внутренней полости прямоугольный короб, в нижней части которого имеется отверстие или бункер для сбора пыли (рис. 1.).