< Предыдущая		Оглавление		Следующая >

7.9. Оценка эффективности газоочистки

Экологическое совершенство очистки газовых выбросов определяется отношением достигаемого уровня обезвреживания и экологически приемлемого уровня загрязнения биосферы.

Оценка эффективности газоочистки по значениям ПДК удобна, но экологически малоинформативна. Это объясняется тем, что обработка выбросов современными методами позволяет уменьшить концентрации вредных примесей более чем на 95%, и все же их значения остаются на 4...5 и более порядков выше нормативов ПДК.

Дальнейшее понижение концентраций загрязнителей до уровня, сопоставимого с ПДК, обошлось бы слишком дорого. Например, энергетические затраты на удаление одинакового количества загрязнителя посредством конденсации логарифмически возрастают с понижением его концентрации. Аналогичная зависимость характерна и для сорбционных методов очистки, основой которых также является конденсация примесей.

В ряде случаев для очистки газовых выбросов применяют термохимические, термокаталитические, хемосорбционные и другие способы обработки, которые по сути являются скомбинированными из рассмотренных выше. Процессы, происходящие при этом, будут иметь еще более сложный характер, однако принцип возрастания затрат энергии с увеличением глубины очистки справедлив и для них. По этой причине уровень обезвреживания газовых выбросов устанавливается исходя из экономических соображений, а не по экологическим или санитарно-гигиеническим требованиям.

В экономически допустимых пределах совершенство современных газоочистных устройств принято оценивать по степени (коэффициенту) очистки (%):

(7.98)

где М_н, С_н, V_н - масса, средняя концентрация загрязнителя и расход газовых выбросов до очистки; М_к, С_к, V_к - то же, после очистки.

В ряде конкретных случаев можно принять с достаточной для практических расчетов точностью V_н = V_к; тогда

(7.99)

Если отбросные газы последовательно обрабатываются в несколько ступеней, то коэффициент очистки определяют из выражения

(7.100)

где ε_n = 100 - η_n - коэффициент проскока загрязнителя через n-ю ступень; η_n- коэффициент очистки на n-й ступени; Ν - количество ступеней.

Соотношения (7.98) - (7.100) справедливы для выбросов, содержащих один гомогенный загрязнитель, при обработке которого не образуется новых токсичных соединений. Для многокомпонентных смесей эти формулы можно применять, если способ обезвреживания имеет одинаковые коэффициенты очистки по всем ингредиентам. Однако на практике приходится иметь дело с селективностью очистных устройств по загрязнителям.

Возможность использования того или иного метода для обезвреживания выбросов определенного состава устанавливают по полному коэффициенту очистки, для подсчета которого необходимы данные о селективных коэффициентах очистки рассматриваемого метода.

Применительно к гомогенным газовым выбросам выражение для определения селективных (парциальных) коэффициентов очистки представляется несколько в ином виде, чем для пылегазовых выбросов, так как состав гомогенных загрязнителей в отличие от дисперсных удобнее относить ко всему количеству отбросных газов (%):

(7.101)

Если исходные и конечные расходы газовых выбросов можно принять одинаковыми, то

(7.102)

Здесь М_iн, ΔM_i - исходное и уловленное количество i-го загрязнителя; С_iн, С_iк - исходная и конечная концентрации i-го загрязнителя в составе газовых выбросов.

После решения вопроса о селективных коэффициентах очистки можно подсчитать полный коэффициент очистки (состав загрязнителей должен быть задан или определен заранее):

(7.103)

Менее всего разработана проблема оценки совершенства способов обработки, связанных с химическими превращениями загрязнителей.

Если термообезвреживанию подвергаются токсичные органические вещества - альдегиды, кетоны, органические кислоты, ароматические соединения, молекулы которых содержат только атомы С, Н и О, то при правильной организации процесса сжигания они почти полностью окисляются до практически безвредных СO₂ и Н₂О. Вместе с тем в процессе горения образуются оксиды азота NO и NO₂, которые сами по себе менее токсичны, чем исходные соединения, но по воздействию на биосферу сравнимы с формальдегидом, акролеином, оксидами серы и другими соединениями, участвующими в образовании сульфатных и фотохимических смогов.

Формальный расчет степени обезвреживания по исходным загрязнителям может показать картину глубокой очистки вредных выбросов, в то время как учет в формуле (7.99) образовавшихся оксидов азота поможет выявить реальную ситуацию. Если степень очистки выбросов окажется при этом недостаточной (например, при высоких концентрациях оксидов азота), то может возникнуть вопрос о двухступенчатой очистке. В этом случае полный коэффициент очистки можно подсчитать по формуле (7.100), учитывающей результаты обеих ступеней обезвреживания.

Таким образом, коэффициент очистки служит прежде всего показателем интенсивности процессов, протекающих в очистном устройстве.

< Предыдущая		Оглавление		Следующая >