Газовые выбросы. 
Химия и экология

Парниковый эффект, озоновые дыры, кислые дожди, пораженные леса, смог — все это понятия, которые однозначно характеризуют нарушение среды обитания. Эти отклонения основаны на сложных биохимических, физических и физико-химических процессах, вызванных многочисленными антропогенными источниками выбросов.

Несмотря на значительные усилия и частичный успех, разработка решений по первичной охране окружающей среды, то есть концепции экологически чистых технологических процессов не могут быть решены в необходимой степени за короткое время. Вторичные природоохранные мероприятия, а именно очистка отходящих газов и воздуха в целях снижения твердых, парообразных и газообразных вредных компонентов, по-прежнему не утратили своего значения. Однако следует отметить, что эффективность их по разным причинам не очень высока. За период с 1989 по 1994 г в Свердловской области масса выбросов загрязняющих веществ как суммарная, так и по основным загрязняющим веществам имеет тенденцию к снижению. Валовой выброс загрязняющих веществ за 5 лет снизился более, чем на 40%. Это ли не прекрасно! Причем пылевые выбросы в атмосферу сократились практически на 55%, а газообразные на 39%. Однако все это сокращение связано, в основном, с падением производства.

В 1994 году на предприятиях области улавливалось 10,1 млн. т загрязняющих веществ, из них утилизировано 4,88 млн. т. Степень улавливания загрязняющих веществ по области в целом составила 86,56%. Самая низкая степень улавливания на предприятиях топливной отрасли — 6,21%.

Мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу области были выполнены на 83 предприятиях. Выбросы за 1995 год снижены на 21 тыс. т. Какие же мероприятия были проведены?

В основном это:

повышение эффективности существующих установок газоочистки (УГО) предприятий Верхнего Тагила, Серова, Качканара — 2253 т;

наладка и ремонт УГО в Артемовске, Сухом Логе, НТМК — 1773,1 т;

монтаж новых УГО в Серове, Каменск-Уральском, Сухом Логу, Первоуральске, Асбесте — 899,6;

реконструкция УГО в Ревде, Полевском, Каменск-Уральском, Екатеринбурге, Нижнем Тагиле — 350,1 т;

перевод систем отопления с мазута на газ в Реже, Серове, Красноуральске — 1103,4 т) изменение технологии в Красноуральске, Полевском, Екатеринбурге — 13 674,7 т;

закрытие источника загрязнений в Асбесте, Каменск-Уральском — 529,4 т.

Очистка отходящих газов и воздуха. Для очистки газов применяют: электрическую очистку, механические пылеулавливатели, процессы абсорбции и хемосорбции, сжигание, адсобцию и катализ.

Электрическая очистка газа основана на принципе поляризации твердых частиц, содержащихся в газе или воздухе. Под действием электричества создается электромагнитное поле. Частицы поляризуются, притягиваются к одному из электродов и скапливаются на его поверхности. Периодически образовывающийся налет удаляется. Применяется на предприятиях цветной и черной металлургии, химической и целлюлозно-бумажной промышленности, промышленности строительных материалов, стекольных заводов в топливно-энергетическом хозяйстве: для очистки обжиговых и отходящих газов из печей, конвертеров домен любых видов, сушилок, электролитных и стеклоплавильных ванн, любых газов термических процессов, отходящего воздуха или газов от источников пыли на цементных заводах.

Механические пылеуловители включают в себя: центробежные сепараторы (циклоны, мультициклоны), тканевые фильтры, грануляторные фильтры (фильтр с завихряющими, насыпными слоями).

Циклоны, мультициклоны применяются для очистки полезных и отходящих газов от пыли в сталелитейной, металлургической и химической промышленности, таких как дымовые газы, агломерационные газы, печные газы и т. д.

Очистка газа при выплавке алюминия.

Тканевые фильтры: очистка от пыли отходящих газов и воздуха помещений на литейных металлургических заводах, электростанциях и мусоросжигательных установках.

Грануляторные фильтры: очистка от пыли отходящего воздуха из клинкерных охладителей на цементных заводах, отходящих газов из вращающихся и шахтных печей, предприятий по добыче и переработке нерудных полезных ископаемых и почв, а также дымовых газов, отходящих газов агломерационных фабрик.

Абсорбция и хемосорбция. Процессы абсорбции и хемосорбции применяются в скрубберах, распылительных абсорберах, реакторах с циркулирующим кипящим слоем. При этом используются методы мокрой очистки путем промывки, абсорбции и реакция для удаления агрессивных газов с жидкостями, прежде всего в химической промышленности, на металлургических заводах, электростанциях и мусоросжигательных заводах. Полусухие методы, основанные на реакции агрессивных газов (S02, НС1, HF) с суспензиями, с образованием твердых продуктов реакции, используются на электростанциях и мусоросжигательных заводах (распылительные абсорберы). Сухие методы, в качестве циркуляционных процессов в реакторе с циркулирующим кипящим слоем с порошковым абсорбентом, для удаления агрессивных газов из отходящих газов алюминиевой, химической промышленности, промышленности строительных материалов, электростанций и мусоросжигательных заводов. Удаление из газов ртути и других вредных компонентов с помощью специально пропитанного активированного угля.

Очистка отходящих газов путем сжигания применяется для отходящих нефтехимических предприятий, сжигания газов, содержащих хлорпроизводные углеводороды с регенерацией, совместного сжигания отходящих газов и жидких остатков.

Очистка газов путем адсорбции и катализа для удаления растворителей, органических и неорганических сернистых соединений, а также других газоили парообразных агрессивных веществ из отходящего воздуха и газов путем адсорбции на активированном угле. Удаление H2S и S02 из отходящих газов путем катализа на алюминиевоокисных катализаторах (А120з) для получения товарной серы. Каталитическое восстановление оксидов азота в дымовых газах с целью снижения содержания NO2. Каталитическое окисление диоксинов и фуранов. Удаление вредных компонентов (диоксинов, фуранов, ртути и тяжелых металлов в газообразном виде) на буроугольном коксе или активированном угле методом адсорбции. Очистка отходящих газов от S02 (например, в пигментной промышленности) путем каталитического окисления до SO2 и получения серной кислоты.

Снижение количества газовых выбросов. Одним из очевидных способов снижения количества газов от электростанций является меньшее потребление электричества. Самый дешевый и легкий способ снижения количества используемой энергии для обогрева дома, это изоляция вашего дома и избавление от сквозняков. Изоляция чердаков, утепление дверей и окон, подбор тяжелых, подбитых штор на окна могут окупить себя в течение двух лет низкими ценами на оплату обогрева. Экономия денег — это только одна польза. Потребление меньших количеств энергии экономит топливо, которое не может быть восполнено и снижает загрязнение воздуха от сжигания угля и нефти.

Не менее важным методов является реконструкция действующих предприятий и установок газоочистки (УГО). В некоторых случаях полезной бывает даже ликвидация источников загрязнения.