9.4. Заходи боротьби зі шкідливим впливом на довкілля
При виробництві цементу, вапняку, доломіту, силікатних виробів, кераміки, глиняної цегли і ряду інших будівельних матеріалів основною забруднюючою речовиною є полідисперсна пила. Тому приміщення, де йде розвантаження, транспортування сипучих матеріалів, сортування, виготовлення шихти, подрібнення крупних шматків сировини, повинні бути обладнені аспіраційними витяжними системами вентиляції з встановленими у всмоктувальних або напірних трубопроводах таких пилоочисних пристроїв як рукавні фільтри, електрофільтри, прості та батарейні циклони. Над млинами, грохотами, бовтушками, транспортером повинно бути встановлено ковпаки, кожухи з приєднанням їх до газопроводів системи вентиляції приміщень.
З різних конструкцій рукавних фільтрів в промисловості будівельних матеріалів застосовують різні типи волокнистих фільтрів. Їх виготовляють з синтетичних скловолокон. В залежності від особливостей фільтруючого матеріалу вони затримують частки пилу розміром від 0,005 до 1 мкм з ефективністю до 99%.
Недоліком волокнистих фільтрів є збільшення питомого опору в процесі експлуатації і неможливість регенерації, тобто вимагається заміна фільтруючого матеріалу.
Для видалення великих за розмірами і масою твердих часток застосовують циклони – апарати, які працюють на дії відцентрових сил.
Завдяки простоті конструкції та експлуатації, відносно невеликої вартості та втрат напору, а також високої продуктивності циклони широко застосовуються в промисловості будівельних матеріалів.
Недоліком простих (однокорпусних) циклонів є залежність якості їх роботи від рівномірності надходження газу до цих пристроїв, а також низьку ефективність при вловлюванні часток розміром менше 5 мкм. Цей недолік усувається в батарейних циклонах. Ефективність батарейних циклонів залежить від концентрації пилу та розмірів його часток. Так при розмірах часток пилу в 30…40 мкм ступінь очищення дорівнює 98%, при 10 мкм – 80% і при 4...5 мкм – 60%.
Найбільш ефективнішими пристроями для очищення газових потоків від пилу є електрофільтри. Пил під впливом дії електричного поля осаджується на електродах, з яких він постійно або періодично видаляється шляхом струшування за допомогою спеціального механізму. Конструкція електрофільтрів визначається умовами їх праці з врахуванням складу та властивостей очікувальних газів, концентрації та властивостей пилу, параметрів газового потоку, необхідної ефективності тощо.
В будівельній промисловості застосовують сухі та мокрі електрофільтри з періодичним або постійним видаленням пилу. Сухі електрофільтри рекомендуються для тонкої очистки від пилу різного виду, в мокрих затримується крупнодисперсні частки пилу.
Для очистки вентиляційних виходів з малою концентрацією пилу використовують двохзонні фільтри різних типів. принципова схема двозонного електрофільтру зображена на рис. 35.
Рис. 35. двозонний електрофільтр:
1 – зона іонізації; 2 – зона осадження
Частки забрудненого газу, проходячи крізь іонізатор, заряджуються і, переміщуючись далі, випадають в осад на осаджувальних пластинах – позитивних і негативних електродах, які при напрузі в 7 кВ розміщуються на відстані 6–7 мм.
Недоліки застосування електрофільтрів заключаються в слідуючому:
1. Використання їх вимагає відносно великих питомих капіталовкладень.
2. при збільшенні напруги на електродах для інтенсифікації процесу вловлювання часток пилу можливий пробій міжелектродного простору і, як наслідок, виникнення іскрового або дугового розряду, що порушує роботу електрофільтрів і обумовлює викиди неочищених газових потоків в атмосферу.
3. потрібна постійна подача газу на фільтри.
При сушінні будівельних матеріалів, а також при застосуванні пристроїв мокрого виділення пилу утворюється пара. В наш час для сепарації крапель у газових потоків використовують апарати дифузної, відцентрованої та електричної дії. Так апарати дифузної дії застосовують при невеликих швидкостях руху паро-газового потоку ( 0,15 м/с), відцентрові циклони – при швидкостях більше 2...2,5 м/с. електрофільтри використовують при будь-яких швидкостях пилогазового потоку, але при умовах щоб його температура була б нижче від температури спалаху вловленої рідини.
Вловлювання сірчаного ангідриду необхідно не тільки з точки зору екології та санітарно гігієнічних цілей, але і техніко-економічних міркувань.
Для знезаражування вихідних газів, які містять SO2, запропоновано велику кількість методів, але найкращими є ті, які вловлюють гази з одержанням сульфатної кислоти. Причому одержана таким способом кислота в три рази дешевше за кислоту, яку одержують звичайними способами в хімічній промисловості.
В промисловості будівельних матеріалів для видалення діоксиду сірки можуть застосовуватись такі прийоми: адсорбційний, аміачний, вапняковий, магнезіальний, марганцевий.
Абсорбційний спосіб застосовують тоді, коли разом з SO2 треба виділити пари води. В якості адсорбенту застосовують активоване вугілля або напівкокси. Внаслідок реакції приєднання діоксиду сірки і пари до сорбенту утворюється сульфатна кислота, яка видаляється з нього під час регенерації.
Аміачний спосіб найбільш поширений серед інших. Сутність його полягає в хемосорбції діоксиду сірки водними розчинами сульфіту амонію. Один з варіантів цього способу зображений на рисунку 36.
Рис. 36. Схема аміачно-автоклавної очистки газів: