Выпадение частиц, выбрасываемых стационарными источниками; рассеивание выбросов, пылеулавливающие устройства

1 - зона неорганизованного загрязнения
2 - зона переброса факела (небольшие концентрации загрязняющих веществ)
3 - зона задымления (на расстоянии 10-40 Hmin)
4 - зона снижения уровня загрязнения

Рассеивание выбросов в атмосфере происходит под влиянием турбулентности, то есть перемешивания различных слоев воздуха атмосферы. Турбулентность связана с притоком тепла, излучаемого солнцем, и имеет свои закономерности переноса воздушных масс в зависимости от широты и времени года.

Большое влияние на рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере оказывает распределение температуры по вертикали – стратификация атмосферы.

При решении задач, связанных с охраной окружающей среды, приоритет отдается тому комплексу мероприятий, который обеспечивает наибольшее ограничение или полное прекращение поступления во внешнюю среду неблагоприятного фактора (физического, химического). При рассмотрении мероприятий по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха можно выделить следующие три группы:

1) технические мероприятия;

2) санитарно-технические мероприятия;

3) планировочные мероприятия.

Универсальных пылеулавливающих устройств, пригодных для любых видов пыли и для любых начальных концентраций, не существует. Каждое из устройств пригодно для определенного вида пыли, начальной концентрации и имеет требуемую эффективность очистки.

Очистка воздуха от пыли может быть грубой, средней и тонкой. При грубой очистке воздуха задерживается крупная пыль (с размером частиц >50 мкм). Такую очистку можно использовать, например, как предварительную для сильно запыленного воздуха при многоступенчатой очистке. При средней очистке задерживается пыль с размером частиц до 50 мкм, а при тонкой – пыль с размером частиц менее 10 мкм.

Для грубой и средней очистки применяют пылеуловители, действие которых основано на использовании для осаждения частиц пыли сил тяжести или инерционных сил, отделяющих частицы примесей от воздуха при изменении скорости движения (пылеосадочные камеры) и направления его движения (циклоны, инерционные, жалюзийные и ротационные пылеуловители

Широкое применение для очистки воздуха от пыли с размером частиц более 10 мкм получили циклоны. Их устройство простое и эксплуатация несложная, они имеют сравнительно небольшое гидравлическое сопротивление (750…1000 Па), высокие экономические показатели.

Циклоны применяют для очистки воздуха от сухой неволокнистой и неслипающейся пыли. Пылеотделение в циклонах основано на принципе центробежной сепарации

Вихревые пылеуловители (в) отличаются от циклонов наличием вспомогательного воздушного потока. Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к периферии, а затем поступают в бункерчерез кольцевое межтрубное пространство, увлекаемые потоком вторичного воздуха. Очищенный от пыли воздух выходит через патрубок. В вихревых пылеуловителях достигается эффективность очистки 0,98…0,99 для частиц пыли размером около 10 мкм. Гидравлическое сопротивление аппарата около 3700 Па.

К группе инерционных пылеуловителей относят жалюзийные пылеуловители и различные камеры, в которых запыленный поток изменяет направление движения.

Ротационные пылеуловители (ротоклоны) очищают воздух от твердых и жидких примесей за счет центробежных сил и силы Кориолиса, возникающих при вращении ротора. Ротоклоны обеспечивают сравнительно высокую эффективность очистки: для частиц пыли размером 8–20 мкм – 0,83, а для более крупных – до 0,97. Для повышения эффективности очистки в газодинамический тракт ротоклонов иногда вводят воду.

Пылеосадочные камеры применяют для осаждения крупной и тяжелой пыли с размером частиц более 100 мкм. Скорость запыленного воздуха в поперечном сечении корпуса камеры 2 принимается небольшой (около 0,5 м/с) для того, чтобы пыль могла осесть в камере раньше, чем ее покинет. Поэтому габариты камер получаются довольно большими, что ограничивает их применение, несмотря на очевидные преимущества – малое гидравлическое сопротивление и простоту эксплуатации.

Для очистки приточного вентиляционного воздуха от пыли и туманов применяют электрофильтры. Работа электрофильтров основана на создании сильного электрического поля при помощи выпрямленного тока высокого напряжения (до 35 кВ), подводимого к коронирующим и осадительным электродам. При прохождении запыленного воздуха через зазор между электродами происходит ионизация молекул воздуха с образованием положительных и отрицательных ионов. Ионы, адсорбируясь на частицах пыли, заряжают их положительно или отрицательно. Пыль, получившая заряд отрицательного знака, стремится осесть на положительно заряженном электроде, а положительно заряженная пыль оседает на отрицательно заряженных коронирующих электродах.