 |
Схема взаимодействия производства и природной среды в пределах геотехнической системы:
|
|
|
|
И то и другое воздействие является раскачивающее дестабилизирующим, т.е. обратная связь положительна. Для компенсации в геотехническую систему вводят блок управления. Блок управления по каналам мониторинга собирает информацию о производстве и природной среде, а затем по каналам отрицательной обратной связи осуществляет стабилизирующее воздействие.
VI принцип:
Экологизация производства.
Экологизация производства – это уподобление производственных процессов, т.е. ресурсных циклов, естественным замкнутым круговоротом веществ. Это достигается за счёт внедрения малоотходных энергосберегающих и ресурсосберегающих производств.
1. Создание ресурсосберегающих и энергосберегающих производств.
2. Существуют следующие пути создания таких производств:
3. Комплексная переработка сырья
4. Разработка новых эффективных технологических процессов
5. Применение нетрадиционных видов энергии
6. Создание бессточных и замкнутых систем водоснабжения
7. Схема оборотного водоснабжения предприятия:
| Очистка |
| Охлаждение |
| Производство |
Qn – количество воды, забираемое из источника водоснабжения.
Qсб – количество воды, сбрасываемое предприятием.
Qоб – количество оборотной воды.
Для оценки эффективности оборотных систем водоснабжения используются следующие параметры:
Процент оборота воды: 
Коэффициент использования воды: 
Рекуперация отходов – это улавливание и переработка цепных веществ, находящихся в отходах
Классификация конструкций аппаратов для пылеулавливания.
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Пылеулавливающие аппараты | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| 
| ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| Механические |
| Электрические | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| Мокрые | 9,10,11 | |||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| 
| ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
| 7,8,9 | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Фильтрующие |
| ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||
|
| 4,5,6 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||
Гравитационные
Инерционные
Центробежные
Зернистые фильтры
Волокнистые фильтры
Тканевые фильтры
Капельные
Плёночные
Барботажные
Сухие-горизонтальные
Сухие вертикальные
Мокрые
Барботаж – продувка газа сквозь слой жидкости.
Основным критерием выбора того или иного аппарата является степень очистки: 
, где 
и 
соответственно концентрация пыли до и после работы аппарата.
Степень очистки зависит от свойств пыли и параметров газопылевого потока. В процессе пылеулавливания важны следующие физико-химические характеристики пыли:
Плотность пыли
Фракционный состав, т.е. присутствие пыли разных размеров
Стачиваемость пыли
Электрическая заряженность пылевых частиц
Адгезионные свойства, т.е. способность пыли к слипанию
Чем больше слипаемость пыли, тем больше вероятность её осаждения в газоходах и непредназначенных для этого элементов пылеуловителей. Адгезионное свойство тем больше, чем больше влажность пыли и меньше её размер.
На выбор аппарата влияют следующие характеристики и параметры газопылевого потока:
Объёмный расход или скорость газопылевого потока
Влажность газопылевой смеси
Температура газопылевой смеси
Наличие горючих и взрывоопасных примесей
Ресурсный цикл как антропогенный круговорот веществ.
Ресурсный цикл – это совокупность превращений и пространственных перемещений в вещества или группы веществ на всех этапах использования их человеком.
Примерная тема ресурсного цикла:
|
В отличие от естественно замкнутых круговоротов веществ, на каждом этапе ресурсного цикла существуют потери.
Загрязнение окружающей среды – это природные ресурсы, оказавшиеся не на своём месте.
Основные направления охраны окружающей природной среды от промышленных выбросов.
Очистка газов от пыли.
Многие современные технологические процессы связаны с дроблением или измельчением твёрдых веществ или с перевозкой сыпучих материалов. Во всех этих случаях образуются пылевые частицы. В связи с тем, что суммарная площадь поверхности пылевых частиц существенно больше, чем исходная площадь поверхности исходного материала, пылевые частицы чрезвычайно химически и биологически активны и, следовательно, чрезвычайно вредны. Пылевые частицы имеют разную форму, однако, их размер принято характеризовать параметром, называемым «седиментационный диаметр». Это диаметр частицы, имеющей форму шара, скорость осаждения и плотность которой равна скорости осаждения и плотности исходной частицы.
|
|
|
Работа пылеулавливающих аппаратов основана на следующих механизмах осаждения частиц:
Гравитационное осаждение под действием силы тяжести
Инерционное осаждение
Центробежное осаждение
Диффузионное осаждение
Электрическое осаждение
Гравитационные аппараты.
В этих аппаратах пыль осаждается под действием силы тяжести. Простейшим гравитационным аппаратом является пылеосадительная камера.
Двухсекционная горизонтальная пылеосадительная камера:
Гравитационные аппараты имеют следующие преимущества:
Простота конструкции
Низкая стоимость
Малые эксплуатационные расходы
Малая скорость движения газа через аппарат и, следовательно малый необходимый перепад давления между входом и выходом аппарата и малые энергетические расходы
Возможность улавливания твёрдых абразивных частиц
Недостатки гравитационных аппаратов:
Большие габариты
Малая эффективность очистки
Более сложным гравитационным аппаратом является камера Говарда:
|
Инерционные пылеуловители.
Эффективность очистки может быть повышена, а габариты аппаратов уменьшены, если вдобавок к эффекту гравитационного осаждения придать частицам дополнительный импульс движения вниз. Действие инерционных аппаратов основано на резком изменении направления движения газопылевого потока. При этом, более тяжёлые пылевые частицы вследствие большей инерции будут сохранять первоначальные направления движения, а существенно более лёгкие молекулы газа будут резко изменять направление движения и выходить из аппарата.
|
|
|
Инерционный пылеуловитель:
Существенно более сложным инерционным аппаратом является жалюзийный пылеотделитель:
Центробежные пылеулавливающие аппараты.
Центробежные пылеуловители или циклоны – это пылеулавливающие системы, в которых твёрдые частицы удаляются из закрученного газового потока под действием центробежных сил.
В связи с тем, что центробежная сила, действующая на пылевые частицы больше чем гравитационная сила или сила инерции. Габариты центробежных аппаратов меньше, а эффективность выше, чем у гравитационных или инерционных аппаратов. Однако, для центробежных аппаратов требуется большая скорость движения газопылевой смеси и, следовательно, большой перепад давлений между входом и выходом аппарата и большие энергетические расходы. Если в газе присутствуют твёрдые абразивные частицы, то перед центробежным аппаратом необходимо ставить гравитационный или инерционный аппарат.
Схема циклона:
|
Газ поступает на очистку через трубу 1, по касательной к внутренней поверхности корпуса 2 и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру 3. Под действием центробежных сил пылевые частицы отбрасываются к стенкам корпуса, тормозятся и образуют на стенках пылевой слой 5, который постепенно стекает в бункер. Отделение частиц пыли от газа происходит в герметичном бункере при повороте газового потока на 1800. Очищенный газ выходит через трубу 4.
Второй вариант центробежного пылеуловителя – это так называемый ротационный пылеуловитель. Он более компактен чем циклон, т.к. вентилятор и пылеуловитель объединены в одном корпусе.
Рисунок пылеуловителя ротационного типа:
Вентиляторное колесо 1. Загрязнённый газ подаётся перпендикулярно плоскости рисунка. При работе вентиляторного колеса пылевые частицы за счёт центробежных сил отбрасываются к стенкам спиралеобразного корпуса 2 и движутся вдоль них к выходному отверстию 3, откуда попадают в специальный бункер. Очищенный газ выходит через трубу 4.
|
|
|
