Или вот еще пример. На Запорожском титано-магниевом комбинате много сделано для того, чтобы воздух над городом стал чистым. На комбинате построены две трубы высотой 80 и 120 м для смешения вредных заводских выбросов с воздухом высоко над землей[4]. Это мероприятие сняло загазованность территории завода и прилегающей местности. На заводе завершается переход на безотходную технологию, при которой вещества, ранее выбрасывавшиеся в атмосферу, пускаются в дело.
…Тополевые аллеи шагают вдоль цехов. Пахнут свежестью только что политые клумбы. И это на территории крупного металлургического предприятия. Ни копоти, ни дыма.
Однажды на заводе появился техасский бизнесмен, президент фирмы «Америкэн магнезиум компани» Р. Уиллер. Он был крайне взволнован: фирма закрыла на неопределенный срок свой магниевый завод в г. Снайдер — предприятие отравляло атмосферу, выделяло хлор. Уиллер ознакомился с существующей технологией, приобрел лицензию, а также необходимое оборудование. Более того, запорожские специалисты ездили в Техас для оказания технической помощи в монтаже, пуске и отладке оборудования.
Безотходная технология дает возможность по-хозяйски распорядиться сырьем и вместе с тем внести вклад в защиту природы. Существующие методы очистки промышленных газов не всегда могут обеспечить достаточную степень очистки. Кроме того, до сих пор не имеется дешевых и надежных методов очистки от сернистого газа и окислов азота, необходимые исследования в этом плане проводятся.
Для очистки газов от газовых примесей применяется три основных процесса: абсорбция жидкостью, адсорбция твердым веществом и каталитическое превращение вредных веществ в другие соединения.
Абсорбционные процессы — наиболее распространенный способ очистки газов. В них используются явления различной растворимости газов, химические реакции, когда в абсорбционной жидкости (обычно вода) применяются такие реагенты, которые образуют с улавливаемым компонентом химические соединения (рис. 1).
Адсорбционные методы очистки газов основаны на способности мелкопористых адсорбентов (активные угли, силикагели, алюмогели, неолиты, пористые стекла и т. п.) улавливать из газовой фазы при соответствующих условиях те или иные вредные компоненты.
Основу каталитических методов очистки или обезвреживания газов составляют прежде всего каталитические превращения вредных газообразных веществ в безвредные вещества, непосредственно выбрасываемые в атмосферу пли используемые непосредственно в производстве.
Задача очистки газов от пыли или капель в промышленности основывается на применении инерционной сепарации, мокрой очистки (промывки) газов, фильтрации через различные пористые слои и перегородки, электрическое осаждение.
Чаще всего применяются комбинации двух или трех из перечисленных методов очистки: вначале осуществляется грубая очистка, при которой улавливаются более крупные частицы, затем — тонкая очистка с улавливанием более мелких частиц.
При инерционной сепарации осаждение взвешенных твердых частиц происходит благодаря их инерции, возникающей при изменении направления или скорости аэродисперсного потока в аппаратах, называемых циклонами (рис. 2). Эффективность осаждения частиц здесь тем выше, чем крупнее частицы и больше возникающие ускорения.
Рис. 1. Схема скруббера для очистки газа от загрязняющих веществ
А — газ; Б — очищенный газ; В — раствор газа в жидкости
Рис. 2. Циклон — аппарат для осаждения взвешенных частиц
А — газ; Б — очищенный газ; В — пыль
Мокрая очистка (промывка) газов является разновидностью инерционного осаждения. Промывная жидкость используется для удаления частиц из газового потока.
Очистка газа от твердых или жидких взвесей осуществляется путем просасывания его через ту или иную твердую пористую среду, образованную из нитей, волокон, зерен и самой осажденной пыли. Кроме инерции, здесь могут играть роль броуновская диффузия частиц, эффект касания, иногда ситовой эффект. Особое место занимают фильтрационные устройства, использующие ультратонкие полимерные волокна с электростатическим зарядом (ткани Петрянова). Эти фильтры приближаются к абсолютным, однако, к сожалению, не регенерируются и поэтому применяются в основном для фильтрации очень слабо запыленных газов.
4
Сооружение высоких дымовых труб следует рассматривать как меру паллиативного порядка, с помощью которой дымовые газы рассеиваются в большом объеме воздушного пространства и тем самым уменьшается концентрация вредных веществ в приземном слое воздуха. При сжигании 75 т/г котельного топлива с содержанием серы 3,5 % потребуется труба высотой 120 м, а при сжигании 95 т/г — 190 м.