Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Малышенко В.С., Каплунов Ю.В., Красавин А.П., Харионовский А.А. Совершенствование природоохранных работ в угольной промышленности - файл 1.docx


Загрузка...
Малышенко В.С., Каплунов Ю.В., Красавин А.П., Харионовский А.А. Совершенствование природоохранных работ в угольной промышленности
скачать (2014.7 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx2015kb.05.02.2012 10:47скачать

1.docx

1   2   3   4   5   6   7   8   9
Реклама MarketGid:
Загрузка...

^ ОЧИСТКА МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ШАХТНЫХ ВОД

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДЕМИНЕРАЛИЗАЦИИ

Годовой объем минерализованных шахтных и карьерных вод составляет около 1,4 млрд. м3. Минерализованные воды сбрасывают 336 предприятий угольной промышленности. По солесодержанию они распределяются следующим образом: 1-2 г/л — 608 млн. м3; 2-7 г/л —764,8 млн. м3; 7-20 г/л — 14,8 млн. м3; более 20 г/л — 12,4 млн. м3.

Можно выделить две основные группы шахтных вод — хлоридно-натриевые, имеющие, как правило, солесодержание свыше 7 г/л (3,3%) и сульфатно-хлоридно-натриевые воды с различными соотношениями сульфата и хлорида натрия, имеющих солесодержание до 7 г/л (96,5%). Каждая из этих групп требует особой технологии обработки.

Для устранения вредного влияния минерализованных сточных вод на природные водоемы на практике применяется ряд мер, в том числе строительство прудов-накопителей и прудов-испарителей, регулируемый сброс в водотоки, максимальное использование на производственные нужды предприятий угольной и других отраслей промышленности, а также в сельском хозяйстве. Однако применяемые методы недостаточно эффективны. Радикальное решение проблемы обезвреживания минерализованных вод, особенно с солесодержанием свыше 2—3 г/л, заключается в строительстве деминерализационных установок с комплексной переработкой образующихся рассолов на товарные солепродукты. На основании изучения мирового опыта и выполнения научно-исследовательских работ определены основные способы деминерализации и область их применения: электродиализ — солесодержание 2—7 г/л (96,5% объема минерализованных вод), обратный осмос — 7—20 г/л (2%), дистилляция — более 20 г/л (1,5%).

В 1988 г. ВНИИОСуголь разработана комплексная программа работ по созданию и освоению технологий и оборудования для деминирализации шахтных вод на 1989—1995 гг. Программой предусмотрены:

- создание нормализованного ряда электродиализных установок производительностью 50—100 м3/ч и мембран нового уровня с улучшенными электрохимическими свойствами и заряд-селективных мембран;

- разработка нормализованного ряда комплектных энергоэкономических установок для концентрирования и переработки рассолов;

- проведение исследований по применению дистилляционных опреснителей нового типа — горизонтально-трубчатых пленочных испарительных аппаратов (ГТПА), увязке с узлом концентрирования и переработки технологии опреснения с их применением.

Специфика технологии деминерализации шахтных вод в отличие от известных технических решений получения пресной воды заключается в необходимости их комплексной переработки с получением товарных продуктов, продуктов, 

подлежащих дальнейшей утилизации или подготовленных к захоронению. Это диктуется в первую очередь экологическими требованиями. Сдерживающим фактором при внедре

нии станций деминерализации является их высокая стоимость и значительные эксплуатационные затраты.

^ ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ ПЕРЕД ОПРЕСНЕНИЕМ

Предварительная подготовка воды перед опреснением может осуществляться различными методами (реагентным, ионного обмена и др.) и заключается в удалении взвешенных частиц и тех ионов, которые снижают эффективность выбранного метода опреснения. Указанные методы могут использоваться и как самостоятельные в случае очистки маломинерализованных шахтных вод от сульфатов, нитратов и других примесей перед их сбросом в водоемы или использованием.

Перед деминерализацией важно удалить катионы жесткости из-за накипи, образующейся на внутренней поверхности аппаратов, которая снижает теплопередачу и ведет к закупориванию трубопроводов. При электродиализе существуют два технологических барьера — присутствие карбонат- и сульфат-ионов из-за отложений на мембранах. Особую опасность представляют железо и марганец из-за осаждения соответствующих гидроксидов. Поэтому концентрация железа не должна превышать 0,1 мг/л. Для предотвращения биологического обрастания мембран необходимо поддерживать остаточную концентрацию хлора в воде 0,3-0,5 мг/л. Содержание взвешенных веществ не должно превышать 1,5 мг/л.

Реагентные методы обработки воды, широко применяемые в на

стоящее время в практике водоподготовки, заключаются в корректировке состава и рН обрабатываемой воды таким образом, чтобы удалить ионы кальция и магния. Однако лучшие результаты по остаточным концентрациям этих ионов (до 1 мг-экв/л) часто оказываются недостаточными. Наиболее эффективным считается введение фосфат-ионов, что дает возможность снизить концентрацию кальция и магния до 0,06 мг-экв/л.

Предложен способ очистки сточных вод от сульфат-ионов реагентной обработкой, который заключается в том, что к обрабатываемой воде добавляют известь до рН=11,2—11,7 и при рН-статировании и интенсивном перемешивании вводят AI2O3, содержащий реагент. (AI2O3, алюминат кальция, глинозем и др.), в результате чего происходит образование кристаллов алюминатсульфата кальция.

Особую группу методов водоподготовки представляют электрохимические методы. Наиболее известным и широко применяемым методом является электрокоагуляция, однако для предварительной подготовки шахтной воды перед деминерализацией наибольший интерес представляет электролиз. Было исследовано влияние основных факторов (плотности тока, химического состава, удельного расхода воды) на общую жесткость, рН и концентрацию активного хлора в отработанной воде. Исследования показали, что обработка воды при плотности тока 6,1-6,9 А/дм2 позволяет достигнуть рН 12,3—12,6 и снизить жесткость католита до 0,06—0,09 мг-экв/л. Затраты электроэнергии при этом составляют 60—72 кВт*ч/м3.

Таким образом, анализ отечественных и зарубежных научно-технических достижений показывает, что для предварительной подготовки шахтных вод перед опреснением могут быть использованы известные методы реагентной обработки, ионного обмена и электрохимические методы. Однако применение их в каждом конкретном случае должно производиться с учетом особенностей физико-химического состава и требований охраны окружающей среды.

^ ТЕРМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕСНЕНИЯ

В настоящее время наиболее распространенным методом опреснения вод с солесодержанием более 7 г/л следует считать термический, обеспечивающий получение опресненной воды и концентрата с солесодержанием 150—180 г/л, который может быть переработан в товарные солепродукты.



Выпарные установки широко применяются для опреснения морской воды с целью получения питьевой воды и высококачественного дистиллята, для концентрирования растворов в химической, пищевой, металлургической и других отраслях промышленности.

Впервые в отечественной практике опреснение минерализованных шахтных вод осуществлено в 1971 г. на адиабатной опытно-промышленной установке на шахте «Терновская» ПО "Павлоградуголь" производительностью 24 м3/сутки. Установка представляет собой четырехступенчатый агрегат с предварительным нагревом рассола вторичными парами и последующим нагревом его паром (t=115°) при расходе 350 кг/ч. Выход дистиллята составляет 800 кг/ч.

В настоящее время завершена реконструкция этой опытной установки, где предусмотрен дополнительный узел утилизации сбросных рассолов хлоридно-натриевого типа.

Учитывая накопленный опыт применения опреснительных установок в нашей стране и за рубежом, а также положительные результаты исследований по утилизации рассолов, образующихся при термической деминерализации шахтных вод хлоридно-натриевого типа, разработана технология для головной промышленной установки на шахте «Красноармейская-Западная» № 1 ПО «Красноармейскуголь» по безотходной термической деминерализации шахтных вод производительностью 7200 м3/сутки.

Технологическая схема установки включает в себя очистку шахтных вод от взвешенных веществ с солесодержанием 30 г/дм3, подкисление соляной кислотой и декарбонизацию, подогрев в системе подогревателей, меловую заправку и опреснение в 10-корпусной прямоточной испарительной установке. Образующийся при испарении водяной пар конденсируется и в виде дистиллята направляется потребителю, а рассол подается на кристаллизацию хлорида натрия в выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора. Годовой выход продуктов: дистиллята 2,2 млн. м3, хлорида натрия 45 тыс. т, хлорида кальция 5 тыс. т, оксида магния 560 т, мела и гипса 1,5 тыс. т.

В реализации и усовершенствовании дистилляционного метода основные усилия направлены на повышение эффективности различных типов выпарных аппаратов и снижение тепловых затрат за счет использования вторичного тепла и дешевой тепловой энергии, вырабатываемой атомными электростанциями. Анализ современных тенденций в технологии опреснения морской воды показывает, что многостадийные испарители с вертикальными трубами работают надежнее других и более предпочтительны в отношении предотвращения образования накипи. Испарители мгновенного вскипания наиболее эффективны для высоких производительностей. Интенсивно развиваются методы дистилляции, основанные на применении пленочных испарителей в восходящем и нисходящем потоках, а также горизонтально-трубчатых пленочных испарителей. Сжатие пара, использование тепла вторичного пара применяется в условиях ограниченных ресурсов тепловой энергии для средних и малых установок.

Важной проблемой при дистилляционном методе опреснения минерализованных вод является необходимость предотвращения отложений сульфата кальция (сульфатной накипи) на поверхности теплообмена

выпарных аппаратов. Методы борьбы с накипеобразование по принципу их воздействия на пересыщение можно разделить на 2 группы.

Первая группа — методы, не допускающие кристаллизацию вещества, предупреждающие возникновение пересыщения или ограничивающие его в пристенном слое аппаратуры метастабильной зоной, в которой невозможно гомогенное зародышеобразование. Это - ионообменная и химическая очистки растворов, определенные режимные методы проведения технологических процессов: концентрационные, температурные, тепловые (пузырьковое кипение, конвективный теплообмен, пленочное испарение), гидродинамические (турбулентный, ламинарный), ввод ПАВ, тормозящих зародышеобразование, 

методы специальной обработки или подбора материала поверхности аппаратуры, улучшающие ее микрогеометрию, коррозионное состояние, придающие свойство гидрофобности и, таким образом, воздействующие на пристенный пограничный слой. Вторая группа — методы проведения технологических процессов в условиях кристаллизации накипеобразующих веществ. Образующая при этом твердая фаза действует как затравка и определяет многие особенности этапов процесса кристаллизации: возникновение пресыщения, зародышеобразования, роста кристаллов. К методам 2-й группы относятся ввод специально получаемых затравочных кристаллов, электромагнитная и УЗ-обработка растворов, ввод ПАВ, сдвигающих процесс кристаллизации в сторону зародышеобразования и роста кристаллов, изменения их формы.

^ МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕСНЕНИЯ

Высокие технико-экономические показатели мембранных мето

дов опреснения (электродиализа и обратного осмоса) вызвали в последние годы их бурное развитие. По ориентировочным данным при опреснении солоноватых вод капитальные затраты и себестоимость опреснения электродиализом соответственно в 6,9 и в 6,3, а обратным осмосом в 5,9 и в 4,6 раза меньше, чем при дистилляции.

В прогнозах развития мировой экономики мембранные технологии характеризуются как технологии будущего. Объем использования мембранных технологий в экономически развитых странах возрастая ежегодно на 20—25%.

Применение метода обратного осмоса, обеспечивающего одновре

менную очистку воды от органических, неорганических и бактериаль

ных загрязнений, в настоящее время в нашей стране сдерживается из-за отсутствия обратноосмотических установок опреснения-концентрирования большой производительности, а также недостаточной термо- и химостойкости обратноосмотических полимерных мембран.

Наиболее крупные обратноосмотические установки построены в местах с засушливым климатом; самая большая из них эксплуатируется в США для обессоливания воды реки Колорадо в одну ступень с 2,4 г/л до 0,3 г/л. Установка укомплектована элементами рулонного типа производства фирм UOP и Hydronatics (США). Мощность ее -300 тыс. м3/сут (планируется увеличить до 700 тыс. м3/сут.). Образующийся концентрат захоранивается в подземные горизонты. В число ведущих стран в развитии обратноосмотического метода опреснения кроме США входят также Япония и ФРГ.

Другой мембранный метод опреснения — электродиализ — основан на явлении переноса диссоциированных ионов растворенных в во

де соединений через полупроницаемые ионоселективные мембраны под действием постоянного электрического тока. Преимущества этого метода заключаются в простоте аппаратуры, сравнительно легкой автоматизации, малой энергоемкости, экономичности, резком снижении потребления химических реагентов и возможности осуществления процесса в режиме опреснения-концентрирования. Отечественные серийные электродиализные аппараты (табл. 10) и комплектуемые на 1 основе на Алма-Атинском электромеханическом заводе (АЭМЗ) и в ПО «Тамбовмаш» электродиализные установки имеют низкую производительность. Самый крупный электродиализатор ЭДА-1500х1000 производительностью до 70 м3/ч имеет 300 рабочих ячеек, три электрода из платинированного титана (один электрод промежуточный), широкоформатные мембраны — 992x1492 мм (сварены из двух стандартных мембран), корпусные рамки из полиэтилена толщиной 1,2 мм, максимально допускаемое напряжение — 500 В, съем соли за один проход — 30%. В процессе его испытаний было выявлено, что потоки между камерами аппарата распределяются неравномерно, имеются пе

ретоки. Кроме того, аппарат обладает рядом недостатков: ограничен

ные возможности для опреснения — концентрирования (низкий солесъем и низкая концентрация рассола), нетехнологичность изготов

ления, недопустимость повышения рабочих 

температур, использова

ние нестандартных мембран и т. д. По этим причинам они не могут быть использованы в составе комплектных электродиализных устано

вок опреснения — концентрирования шахтных вод.

Современные электродиализные установки с целью повышения надежности работы снабжаются системой переполюсовки электродов и переключения трактов. Фирма «Айоникс» (США) разработала высоко

надёжные клапаны переключения трактов и автоматизировала элект

родиализные установки. В 1976 г. эта фирма построила самую круп

ную опреснительную установку на острове Корфу в Греции произво

дительностью 15000 м3/сут. Установка работает без химических реа

гентов и имеет следующие характеристики: производительность по ис

ходной воде 21500 м3/сут., концентрация солей в исходной воде 1400 мг/л, концентрация солей в пресной воде 500 мг/л, извлечение солей до 65%, выход пресной воды 75%, расход электроэнергии 2,1 кВт*ч/м3. При переключении полярности электродов 3—4 раза в час с поверхности ионообменных мембран почти все отложения удаля

ются и выводятся из системы со сливом.

В последние годы в нашей стране и за рубежом начаты работы по использованию биполярных мембран, что позволит получать растворы кислоты и щелочи из рассолов и тем самым снизить, а в некоторых случаях совсем исключить расход привозных реагентов на предподготовку исходной воды. Развитие этого типа электродиализа в нашей стране сдерживается отсутствием серийного выпуска мембран типа МБ-3 и специальных электродиализных аппаратов.

^ ПЕРЕРАБОТКА КОНЦЕНТРАТОВ ОПРЕСНЕНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД СУЛЬФАТНО-ХЛОРИДНО-НАТРИЕВОГО ТИПА

При опреснении шахтных вод сульфатно-хлоридно-натриевого типа (96,5% минерализованных шахтных вод) образуются рассолы (концентраты), обезвреживание которых может быть решено захоро

нением, переработкой в товарные солепродукты или сухие соли, на

правляемые на захоронение. В нашей стране и за рубежом практически отсутствуют сведения по обезвреживанию концентратов опресне

ния этого типа вод на предприятиях угольной промышленности. При рассмотрении данной проблемы приходится ориентироваться на опыт утилизации аналогичных рассолов в химической и других отраслях промышленности.



Известны три альтернативных решения: глубокое концентрирова

ние и сброс упаренных рассолов в соленакопители или закачка их в глубокие подземные горизонты; глубокое концентрирование и обезво

живание их до сухих смешанных солей методом сушки с последующим захоронением в солемогильниках; раздельное выделение солей с пол

учением товарных продуктов, отвечающих требованиям ГОСТов.

Закачка минерализованных стоков в глубокие горизонты возмож

на при наличии соответствующих геологических условий. Однако в большинстве районов расположения шахт и разрезов в настоящий мо

мент горизонты для приема стоков не обнаружены.

Выделение из рассолов смеси солей — наиболее простой вариант с технологической точки зрения, но реализация смешанной соли за

труднена из-за отсутствия потребителей. В связи с этим встает вопрос

о их захоронении, что является дорогостоящим мероприятием, значи

тельно увеличивающим себестоимость угля.

Раздельное выделение солей товарного качества, соответствующе

го требованиям ГОСТов, позволяет не только ликвидировать их вред

ное воздействие на природу, но и частично снизить затраты на обезв

реживание рассолов за счет реализации получаемых продуктов, таких как декагидрат сульфата натрия (мерабилит Na2SO4*10H2O), сульфат натрия технический (тенардит Na2S04), хлорид натрия технический (галит NaCl).

Сырьем для производства хлористого натрия в ряде случаев явля

ются рассолы, получаемые подземным выщелачиванием каменной со

ли. Промышленное производство выварочной соли освоено на Славенском солевыварочном комбинате и Аванском солекомбинате. Получа

емый при этом хлорид натрия соответствует ГОСТу на соль «экстра». Рассол, образующийся после выделения и обезвоживания выварочной соли, содержит 3,6—5% сульфата натрия и направляется на стадию очистки от сульфат-иона. Для очистки применяется реагентный хлор-кальциевый метод с выделением сульфат-иона в виде гипса CaS04*2H20, который подлежит захоронению. Очищенный рассол хлорида натрия (24,5%) возвращается на стадию выпарки.

Большинство ведущих стран-производителей сульфата натрия ис

пользуют для его получения как природное, так и вторичное сырье в виде рассолов различного состава. В зависимости от состава, физико-химических свойств перерабатываемых рассолов и получаемых про

дуктов применяются различные методы их переработки.

Для ускорения практического решения вопроса деминерализации шахтных вод с солесодержанием 7—20 г/л в 1991—1992 гг. предусмот

рено строительство головной промышленной установки с обратноосмотическим узлом опреснения на шахте «Октябрьская-Южная» ПО «Ростовуголь» производительностью 7200 м3/сутки. Технология разрабо

тана фирмой «Пройсаг» (ФРГ) и отделом деминерализации шахтных вод института ВНИИОСуголь. Комплекс включает узел реагентной обработки воды с целью удаления взвешенных веществ и умягчения, отстаивание в радиальном осветлителе, фильтрование на скорых на

порных фильтрах, двухступенчатое опреснение обратным осмосом с получением пресной воды и концентрата, переработку концентрата выпариванием и низкотемпературной кристаллизацией с получением товарных солей. Выход товарных продуктов: опресненной воды 295 т/ч; сульфата натрия 850 кг/ч (99,5%); хлорида натрия 330 кг/ч (99,5%).

Для концентрирования сульфатно-хлоридных растворов до 100— 120 г/л многие зарубежные фирмы используют выпарные аппараты пленочного типа с турбокомпрессией вторичных паров.

Для концентрирования сульфатно-хлоридных растворов до мине

рализации выше 100—120 г/л с выделением кристаллических солей в промышленной практике как в СНГ, так и за рубежом применяются циркуляционные выпарные аппараты с 

вынесенной камерой нагрева. Однако разработанный к настоящему времени ряд серийных аппаратов Укрниихиммаша и Свердловниихиммаша превышает по производительностям требуемые для деминерализационных установок шахтных вод. Кроме того, уменьшение типоразмера и опыт эксплуатации выя

вил необходимость их конструкторской доработки и последующих ис

пытаний в реальных условиях.

^ ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕМИНЕРАЛИЗАЦИИ ШАХТНЫХ ВОД

Анализ информационных материалов, современного уровня тех

ники опреснения и результатов проведенных исследований позволил определить основные направления решения проблемы деминерализа

ции шахтных вод, включая переработку концентратов опреснения в товарные солепродукты.

Минерализованные шахтные воды хлоридно-натриевого типа с со

лесодержанием более 7 г/л в ближайшее время целесообразно опрес

нять термическим (дистилляционным) методом. Базовая технология разработана институтом ВНИИОСуголь при участии ряда научно-ис

следовательских и проектных организаций (Свердловниихиммаш, ВНИИВОДГЕО, Днепрогипрошахт). Дальнейшее совершенствование технологических схем на базе дистилляционных методов опреснения основано на использовании аппаратов горизонтально-трубчатого типа, низкопотенциального тепла и вторичного пара, а также комбиниро

ванной выработки дистиллята, электрической и тепловой энергии.

Большая часть минерализованных шахтных вод с солесодержани

ем 2—7 г/л должна опресняться электролизом и обратным осмосом. Сложность создания деминерализованных установок для предприятий отрасли на основе применения современной мембранной технологии обусловлена отсутствием промышленного выпуска электродиализных и обратноосмотических установок большей производительности, обес

печивающих получение на выходе концентрированных сбросных рас

солов. Необходимы также установки и оборудование для переработки сбросных рассолов опреснения на товарные солепродукты.

С целью частичного покрытия расходов на деминерализацию шахтных и карьерных вод предполагается там, где это целесообразно, осуществить выделение из них или рассолов опреснения редких и рассеяных элементов.

В качестве альтернативных вариантов переработки концентратов опреснения будут прорабатываться вопросы их закачки в подземные горизонты и складирования в пруды-испарители, а также переработки в смесь солей с обработкой водорастворимыми добавками и последую

щим ее захоронением.

Необходимо отметить, что угольная промышленность не имеет подготовленных квалифицированных кадров и опыта проектирования строительства и эксплуатации станций деминерализации. Для ликви

дации имеющегося отставания необходимо провести в отрасли ряд ор

ганизационно-технических мероприятий: расширить исследователь

ские, конструкторско-технологические и проектные подразделения, обеспечить их вычислительной техникой и экспериментальной базой, укомплектовать квалифицированными кадрами соответствующих спе

циальностей, создать необходимые мощности для выпуска отдельных видов оборудования, организовать пусконаладочные подразделения для освоения промышленных деминерализационных установок и цен

тры подготовки специалистов для их обслуживания.

^ ОХРАНА АТМОСФЕРЫ

Охрана атмосферного воздуха неразрывно связана с разработкой новых перспективных методов и средств борьбы с загрязнением воз

душного бассейна, таких как пылеподавление, пылегазоочистка, со

вершенствование технологического оборудования, контроль за выбро

сами в атмосферу.

В настоящее время в отрасли 24,7 тыс. источников загрязнения атмосферного воздуха, из которых 9,4 тыс. (38%) оборудованы очист

ными сооружениями.

На пылегазоочистных сооружениях улавливается и обезврежива

ется свыше 3,9 млн. т вредных веществ (доля улавливания 73,6%).



Основными процессами на предприятиях отрасли, загрязняющи

ми воздушный бассейн, являются погрузочно-разгрузочные работы и сжигание топлива в котельных установках.

Для борьбы с пылью при погрузочно-разгрузочных работах на разрезах используются гидроорошение, механические устройства и ап

параты для пылеподавления (укрытия, оснащенные аспирацией, и ог

раждения), физико-химические методы (пена, искусственный снег, пылесвязующие вещества, смачиватели и т.п.).

Основными направлениями снижения выбросов загрязняющих ат

мосферу веществ при сжигании топлива в котельных установках и ра

боте аспирационных систем являются совершенствование пылегазоочистного оборудования и технологии сжигания топлива, создание но

вого технологического оборудования (топок, горелок), перевод дейст

вующих котлов на сжигание высокозольных топлив, газификация угля и т.п., внедрение систем автоматического контроля за выбросами.

^ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЕ ПРИ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТАХ

НА РАЗРЕЗАХ

При проведении погрузочно-разгрузочных работ на разрезах во время транспортировки, пересыпки угля с конвейера на конвейер, а также при сдувании угля с открытых складов происходит интенсивное пылеобразование.

Гидроорошение. Система пневмогидроорошения (ПГО) для пред

отвращения пылеобразования или пылеподавления может быть приме

нена как водовоздушная завеса на узлах пересыпки сыпучих матери

алов.

Применение системы ПГО при пылеподавлении в местах пере

грузки угля с конвейера на конвейер не всегда эффективно, так как при длительных остановках конвейерных линий уголь или, если порожний конвейер, конвейерная лента переувлажняются, что приводит к пробуксовке и преждевременному износу конвейерной ленты.

Применение ПГО требует больших расходов воды, которая оказывает влияние на влагосодержащие угля, что нежелательно. Чрез

мерное использование воды может привести к слипаемости угольной ныли, прилипанию ее к ситам, что ведет к их засорению. В жаркое время года вода очень быстро испаряется и эффект предотвращения пыления будет краткосрочным.

Поэтому, несмотря на относительную простоту и достаточно высокую эффективность, способ гидроорошения не сможет найти широкого применения на разрезах в районах с преобладанием отрицатель

ных температур воздуха и с ограниченностью водных ресурсов.

^ Аспирационные укрытия и ограждения узлов перегрузки позво

ляют локализовать источники пыления, проанализировать состав воздуха и его запыленность с последующей его очисткой. Существует множество конструкций подобного назначения.

Применение аспирационных укрытий в угольной промышленности влечет за собой ряд нежелательных последствий: в самих укрытиях и отводящих газоходах создаются повышенные, а порой взрывоопас

ные концентрации угольной пыли; наблюдается значительный абразивный износ воздуховодов, возникают сложности с дальнейшей утилизацией уловленной пыли.

Кроме того, при хранении угля в открытых складах невозможно сооружение укрытий, оснащенных системами аспирации. Предотвра

щение сдувания пыли с открытых штабелей угля необходимо осуществлять с помощью специальных ограждений.

Проблему предотвращения уноса пыли с больших поверхностей угля на разрезах без значительного повышения его влагосодержания частично может решить сооружением ветрозащитных барьеров.



Физико-химические методы. Возможным путем снижения пылеобразования, а также очистки воздуха от взвешенной пыли на разрезах является использование воды в твердом агрегатном состоянии в виде снега и мелких ледяных кристаллов.

Малый объемный вес снега, большая площадь поверхности, опре

деляющая высокую пылеемкость, отсутствие смерзания материала, коррозии металлических частей оборудования и дополнительного загрязнения окружающей среды являются достоинствами метода пыле

подавления при низких температурах воздуха. Одним из перспектив

ных направлений борьбы с пылью является пылеподавление с по

мощью воздушно-механической пены.

Однако применение пенного способа для борьбы с пылью в настоящее время сдерживается рядом технических и технологических при чин, затрудняющих широкое внедрение способа в угольную промышленность.

^ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА В КОТЛОАГРЕГАТАХ И РАБОТЕ СИСТЕМ АСПИРАЦИИ

В отрасли разработана комплексная программа охраны атмосферы, включающая рекомендации по техническим решениям с учетом особенностей источников выбросов и эффективности пылеулавливаю

щего оборудования: котельные — циклонами, сушильные установки обогатительных фабрик — двух- и трехступенчатыми системами сухо

го и мокрого пылеулавливания.

Разработан и осваивается параметрический ряд пылеуловителей типа ПЦ производительностью от 5 до 40 тыс. м3/час.

По техническим характеристикам отечественные аппараты (МПР-75, МПР-СОО и батарейные циклоны БЦУ-М, ПБЦ) могут обеспечить очистку до 95—98 %, что соответствует лучшим зарубеж

ным образцам.

Значительное снижение суммарных выбросов пыли достигается за счет эффективного улавливания крупнодисперсных твердых взвешен

ных частиц диаметром более 10 мкм в аппаратах сухой очистки. Мел

кодисперсные твердые взвешенные частицы диаметром менее 10 мкм улавливать сложнее, поэтому проблеме улавливания таких частиц в последнее время уделяется особое внимание. При этом сохраняется тен

денция более широкого применения газоочистного оборудования сухого типа, имеющего известные преимущества перед оборудованием мокро

го типа аналогичного назначения. Этому способствуют работы по улуч

шению конструкций, режимов эксплуатации и экономических показате

лей таких распространенных аппаратов, как рукавные фильтры.

При пропускании запыленного газа через тканевый фильтр пыль собирается на материале, а очищенный воздух проходит через него.

Различают три температурных уровня работы фильтровальных материалов: 121—204°С; 204,4—260°С; 260—815,6°С.

Для очистки горячих и агрессивных газов в промышленных сис

темах в качестве фильтрующей среды рекомендуется использовать ма

териалы на основе синтетических минеральных или натуральных во

локон.

При выборе фильтровального материала помимо теплостойкости необходимо учитывать коррозионное воздействие газа на ткань. Как правило, плотность фильтровальной ткани в рукавных фильтрах, ра

ботающих при высоких температурах, должна быть больше, чем в фильтрах, работающих при температуре окружающей среды. Это объ

ясняется тем, что чем выше плотность газоносителя, тем легче осуществляется его очистка рукавными фильтрами; плотность газов с повы

шением температуры уменьшается и при использовании более плот

ной ткани требуются меньшие эксплуатационные затраты.

В последние годы разработаны и рекомендованы к промышленно

му применению гидродинамические пылеуловители пенного типа.

Принцип их работы основан на фильтрации запыленного воздуха че

рез слой высокотурбулизованной пены, образующейся на газораспре

делительной решетке. 

Пылеуловитель обеспечивает высокую степень очистки (99,1—99,96%) и может очищать выбросы с различными па

раметрами запыленности и температуры.
1   2   3   4   5   6   7   8   9



Скачать файл (2014.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru