Характеристика и очистка выбросов в атмосферу от взвешенных веществ (при измельчении, сортировании, сушке

В процессе производства готовых ЛС образуются твердые, газообразные (в виде выбросов в атмосферу) и жидкие (в виде сточных вод) отходы.

Вид, номенклатура и количество отходов фармпроизводства определяется видом ЛС, выпускаемых фармпредприятием, характером и объемом производства.

В связи с широкой номенклатурой отходов и мест их образования стратегия и тактика решения проблем управления отходами предприятия должны основываться на концепции устойчивого развития, включающей экологический, экономический и социальный аспекты.

Экологические аспекты фармпредприятия, в первую очередь, связаны с минимизацией вредного воздействия отходов на человека и окружающую среду за счет выбора обоснованного способа их утилизации.

Социальные аспекты заключаются в минимизации объемов отходов путем внедрения современных технологий, валидации оборудования и технологических процессов.

Экономические аспекты – минимизация затрат на производство ЛС и утилизацию отходов за счет оптимизации движения опасных отходов.

5. Очистка от взвешенных частиц.

Промышленная очистка газов от взвешенных в них твердых или жидких частиц проводится для уменьшения загрязненности воздуха, улавливания из газа ценных продуктов или удаления из него вредных примесей, отрицательно влияющих на последующую обработку газа, а также разрушающих аппаратуру.

Очистка отходящих промышленных газов является одной из важных технологических задач большинства химических производств.

В промышленных условиях пыль может образоваться в результате механического измельчения твердых тел, при горении топлива, при конденсации паров, а также при химическом взаимодействии газов, сопровождающемся образованием твердого продукта.

Различают следующие способы очистки газов:

-осаждением под действием сил тяжести (гравитационная очистка);

-осаждение под действием инерционных сил;

-фильтрование;

-мокрая очистка;

- осаждением под действием электростатических сил.

Гравитационная очистка

Такие камеры представляют собой простейший тип пылеулавливающего устройства, основанного на осаждении пылевых частиц из газового потока под действием сил тяжести. Назначение этих камер - очистка газов от крупных частиц.

Наиболее распространены горизонтальные пылевые камеры - кирпичные, бетонные или металлические.

пылеосадительная камера

Скорость газового потока в пылевых камерах 1-2 м/сек; при этом осаждаются пылевые частицы размером более 30 - 40 мкм.

При прочих равных условиях минимальный размер улавливаемых частиц зависит от площади дна камеры. При увеличении площади S увеличивается продолжительность пребывания частиц в камере, а следовательно, и эффективность их оседания. Однако увеличение площади дна камеры приводит к увеличению ее габаритных размеров, т. е. к увеличению ее стоимости.

Для повышения эффективности пылеулавливания в отдельных случаях в камерах устанавливают горизонтальные полки. При этом эффективность осаждения частиц должна повыситься (без увеличения габарита камеры), так как возрастает площадь. На практике оказалось, что полки незначительно увеличивают эффективность осаждения частиц потому, что при удалении пыли с полок часть осевших на них частиц снова уносится газовым потоком.

Инерционные пылеуловители

Жалюзийный пылеуловитель

Такой пылеуловитель состоит из жалюзийной решетки и отсосного пылеуловителя. Жалюзийная решетка представляет собой набор усеченных пирамид или конусов с постепенно уменьшающимся сечением по ходу газов. Решетки устанавливают в газоходе или специальной камере. В качестве отсосного пылеуловителя может быть использован любой высокоэффективный аппарат. Движущийся в газоходе запыленный газовый поток встречает на пути жалюзийную решетку, разделяющую поток на отдельные струи, которые резко изменяют свое направление при столкновении с пластинами решетки, проходят на другую сторону решетки и движутся в прежнем направлении.

Когда газовый поток огибает пластины решетки, грубодисперсные пылевые частицы под действием инерционной силы стремятся сохранить свое первоначальное направление. Эти частицы ударяются о пластины и отбрасываются в сторону, противоположную движению газов через решетку (высокодисперсные пылевые частицы движутся вместе с газовым потоком). В результате газы, прошедшие через решетку, очищаются от грубодисперсной пыли. Газы же, оставшиеся внутри решетки и обогащенные грубодисперсной пылью, направляются в отсосный пылеуловитель для окончательной очистки. Ввиду малого объема этих газов (около 10% от общего объема газов, поступающих на жалюзийную решетку) размеры отсосного пылеуловителя невелики.

Эффективность очистки запыленного газового потока в жалюзийном аппарате зависит от скорости движения газового потока при подходе к пластинам решетки, размера и плотности пылевых частиц, вязкости и плотности газов, конструкции решетки.

Жалюзийные аппараты используют для очистки газов от пылевых частиц размером более 20 мкм (для пылевых частиц размером 40 мкм эффективность составляет около 85%, а для частиц размером 30 мкм - 75%). Скорость газа на входе в аппарат обычно поддерживается 12-15 м/сек. Гидравлическое сопротивление жалюзийного аппарата в зависимости от скорости газового потока находится в интервале 30-40 мм вод. ст..

Циклоны

Для очистки газовых выбросов от пылевых частиц размером более 6 мкм широко применяют циклоны. Это объясняется простотой конструкции аппарата при достаточно высокой эффективности и экономичности.

Схема движения запыленного газового потока в циклоне

Схема движения запыленного газового потока в циклоне: 1 - корпус циклона, 2 - входной патрубок, 3 - выхлопная труба, 4 - коническая часть корпуса циклона

Запыленные газы поступают в верхнюю, цилиндрическую, часть корпуса циклона через патрубок 2, установленный по касательной к окружности цилиндрической части циклона. В кольцевом пространстве, между корпусом циклона и выхлопной трубой 3 и далее, в нижней, конической, части 4 корпуса циклона возникает вращательно-поступательное движение газового потока, образуется внешний вращательный вихрь и получают развитие центробежные силы, под действием которых пылевые частицы стремятся двигаться от оси циклона к периферии, т. е. к его стенкам. Достигнув стенки корпуса циклона, частицы теряют свою скорость и под действием силы тяжести падают в коническую часть корпуса циклона, а затем в бункер для сбора пыли. Очищенный газовый поток поступает в выхлопную трубу, образуя внутренний вращающийся вихрь, и выбрасывается в атмосферу.

Факторы и их влияние на эффективность улавливания в циклоне пылевых частиц могут быть установлены на основании предположения, что движение каждой частицы к стенкам циклона является следствием равновесия центробежной силы и силы сопротивления газового потока.

Качественные характеристики влияния отдельных факторов на эффективность улавливания пылевых частиц в циклоне:

1. Эффективность пылеулавливания должна повышаться по мере возрастания скорости газового потока во входном патрубке. Экспериментально установлено, что наиболее эффективно улавливание происходит при скорости газового потока во входном патрубке 20—25 м/сек. При больших скоростях эффективность улавливания снижается из-за возникновения завихрений, срывающих осевшие частицы со стенки циклона и вызывающих «вторичный унос».

2. Эффективность пылеулавливания увеличивается с увеличением размера и плотности частиц.

3. Эффективность пылеулавливания можно повысить путем уменьшения расстояния (зазора) между стенкой циклона и выхлопной трубой.

4. Эффективность пылеулавливания в некоторых конструкциях циклонов повышается при увеличении длины погруженной части выхлопной трубы, т. е. при увеличении продолжительности пребывания запыленного газа в циклоне.

С увеличением диаметра (производительности) циклона эффективность пылеулавливания в циклоне снижается, что подтверждается практическими данными. Некоторые методы расчётов циклонов есть здесь: 

Величина коэффициента гидравлического сопротивления зависит от типа циклона, т. е. от различных соотношений конструктивных и режимных параметров. Конструкции циклонов очень разнообразны. В нашей стране наиболее широко распространены циклоны НИИОГАЗ (Научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов), ВНИИОТ (Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда), ЛИОТ (Ленинградский институт охраны труда), СИОТ (Свердловский институт охраны труда).

Очистка газов фильтрованием

Рукавными фильтрами называют универсальный вид очистных систем, которые используются для очищения воздуха, исходная запыленность которого составляет не более 100 г/м3, а температура - не выше 260 градусов Цельсия. Рукавные фильтры - это фильтры, относящиеся к группе пылеуловителей высокого качества «сухого типа». В доказательство эффективности рукавного фильтра достаточно привести цифры - так запыленность воздуха на выходе после фильтрации составляет не более 10 мг/м3, а чистота воздуха после фильтрации приближается к идеальной - 99%.

Рукавные фильтры отличает не только высокая эффективность, но и надежность, долговечность, а значит - экономичность.

Рукавные фильтры, изготавливаемые на нашем производстве – используются в промышленности для пылеудаления и отвечают всем современным требованиям и техническим характеристикам. Основные технические характеристики - характеристики пыли, температурный режим, эффективность очистки, химическая среда, срок службы, и т.д.

Мокрая очистка газов

Эти аппараты применяют для очистки газов от пылей с преимущественным содержанием фракций мелких частиц.

Скруббер Вентури — устройство для очистки газов от примесей. Работа его основана на дроблении воды турбулентным потоком газа, захвате каплями воды частиц пыли, коагуляции этих частиц с последующим осаждением в каплеуловителе инерционного типа.

Скруббер Вентури состоит из трёх секций: сужающейся секции, небольшой горловины, и расширяющейся секции.

Входящий поток газа поступает в сужающуюся секцию, и по мере того, как площадь поперечного сечения потока уменьшается, скорость газа увеличивается (согласно Уравнению Бернулли). В то же время, сбоку по патрубкам в сужающуюся секцию (или в горловину) поступает жидкость.

Поскольку газ вынужден двигаться с очень большими скоростями в небольшой горловине, то здесь наблюдается большая турбулентность потока газа. Эта турбулентность разбивает поток жидкости на очень большое количество очень мелких капель. Пыль, содержащаяся в газе, оседает на поверхности этих капель. Покидая горловину, газ, перемешанный с облаком мелких капель жидкости, переходит в расширяющуюся секцию, где скорость газа уменьшается, турбулентностть снижается и капли собираются в более крупные. На выходе из скруббера капли жидкости с адсорбированными на них частицами отделяются от потока газа.

Скрубберы Вентури могут быть использованы как для очистки газа от мелких частиц, так и для очистки от загрязнений в виде инородных газов. Однако они наиболее эффективны для очистки газа от частиц, чем для очистки от инородных газов.

Барботажный пылеуловитель

Их используют для очистки сильно запылённых газов. В таких аппаратах жидкость, взаимодействующая с газом, приводится в состояние подвижной пены, что обеспечивает большую поверхность контакта фаз.

При работе барботажных пылеуловителей недопустимы значительные колебания расхода газа, так как это может привести к нарушению пенного режима и загрязнению отверстий тарелки.

Список использованной литературы

http://ecology.my1.ru/index/0-125  http://chemistry.videouroki.net/view_post.php?id=30

http://any-book.org/download/39826.html

http://www.bestpravo.ru/sssr/gn-praktika/d3b.htm

http://www.sir35.ru/Vzveshennie-veshestva.html

http://granta.spb.ru/ochistka_i_dezodoraciya_vybrosov_pr