Экологические правонарушения можно классифицировать следующим образом:
• по видам природных ресурсов, которым причиняется ущерб, выделяются земельные, лесные, водные правонарушения, нарушения законодательства о недрах, о животном мире, атмосферном воздухе и т д;
• по характеру причиненного вреда - загрязнение окружающей природной среды и отдельных природных объектов (лесов, вод, недр, земель и др.); порча, повреждение, уничтожение природных объектов (псу ування земель, уничтожение животных, занесенных в Красную книгу, повреждение лесов сточными водами, химическими веществами, промышленными и коммунально-бытовыми отходами и др.); истощение природных ресурсов (истощение поверхностных и подземных вод, выборочный отработка богатых участков месторождений полезных ископаемых, что приводит к их необоснованных потерь и др.); нерациональное использование природных ресурс ов (например, нерациональное использование сельскохозяйственных земель и др.)н.);
• по характеру применяемых санкций, то есть в зависимости от вида наступающей ответственности, - уголовные, административные, гражданско-правовые, дисциплинарные и иные правонарушения;
• по степени общественной опасности - экологические преступления (уголовные правонарушения) и экологическая вина (административные, гражданские, дисциплинарные правонарушения)
Виды ответственности за экологические правонарушения Согласност 68 Закона Украины \"Об охране окружающей природной среды\" ответственность за нарушение законодательства об охране навколишньогго природной среды влечет установленную настоящим законом и иным законодательством Украины дисциплинарную, административную, гражданскую и уголовную ответственностьть.
Уголовная ответственность установлена??за наиболее социально опасные деяния в сфере природопользования и охраны окружающей среды, предусмотренные Уголовным кодексом Украины, - экологические и преступление.
Экологические преступления можно разделить в зависимости от их предмета на общие, направленные против окружающей среды в целом, например, ст163 - Проведение взрывных работ с нарушением пр Равиль охраны рыбных запасов, ст 78-1 - Повреждение объектов магистральных нефте-, газо-и нефтепродуктопроводов, ст 157 - Нарушение ветеринарных правил, повлекшее распространение эпизоотии или иные тяжкие и последствия, ст 158 - Нарушение правил по борьбе с болезнями и вредителями растений, и специальные, которые посягают на отдельные природные объекты, например, в 159 - Потрава посевов и повреждение насажу нь, ст 160 - Незаконная порубка леса, ст 161 - Незаконная охота; В. 162 - Незаконное занятие рыбным, звериным или другим водным добывающим промыслом, ст 162-1 Незаконная добыча полезных ископаемых К о зования также относятся загрязнение вод, загрязнение атмосферы, порча земли, нарушение правил использования и охраны недр, незаконная добыча водных животных и растений, нарушение правил охраны рыбных за ремней, незаконная охота, уничтожение критических местообитаний для организмов, занесенных в Красную книгу Украины, незаконная вырубка деревьев и кустарников, уничтожение или повреждение лесов, нарушение режима природных территорий, особо охраняемых и природных объектеихоб'єктів.
В ряд статей УК Украины введены новые квалифицирующие признаки экологических составов преступлений - совершение противоправных деяний в зоне экологического бедствия или зоне чрезвычайной экологической ситуации, осуществление действие яння лицом с использованием своего служебного положения либо группой лиц по предварительному сговору или организованной группой Так, например, в 238 УК Украины: \"Сокрытие или искажение сведений о е кологичний состоянии или заболеваемости населения \"я":
1 Сокрытие или умышленное искажение должностным лицом сведений об экологическом, в том числе радиационный, состояние, связанный с загрязнением земель, водных ресурсов, атмосферного воздуха, харчо овых продуктов и продовольственного сырья и такой, что негативно влияет на здоровье людей, растительный и животный мир, а также о состоянии заболеваемости населения в районах с повышенной экологической опасности екою - наказываются штрафом до ста необлагаемых минимумов доходов граждан или лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок до трех лет, или ограничением свободы на срок до трех лет 2 Те же деяния, совершенные повторно или в местности, объявленной зоной чрезвычайной экологической ситуации, или повлекшие гибель людей либо иные тяжкие последствия Тесно связанного заний с группой экологических преступлений и такое преступление, как экоцид - (массовое уничтожение растительного и животного мира, отравление атмосферы или водных ресурсов, а также осуществление иных действий, способных вызвать экологическую катастрофу (в 441 УК Украины), которое УК Украины относит к разделу о преступлениях против мира и безопасности человечествадства.
В виде санкций за экологические преступления применяются штраф, лишение права заниматься определенной деятельностью или занимать определенные должности, исправительные работы, арест, ограничение свободы, лишение свободы на пеевний срок и и.
Административная ответственность установлена??за виновные противоправные деяния, нарушающие установленный экологический правопорядок и предусмотренные нормами административного законодательства Административные право опорушення установленные Кодексом Украины об административных правонарушениях (разд 7 \"Административные правонарушения в области охраны природы, использования природных ресурсов, охраны памятников истории т а культуры \"(в ст 52 - 92-1), а также некоторыми актами экологического законодательства (законами\" Об охране окружающей природной среды \",\" О животном мире \", особо охраняемых Земельным кодексом Украины и др. ін.).
Субъектами административной ответственности являются граждане и должностные
Большая часть данной административного проступка является нарушением правил рационального использования и охраны природных ресурсов, включая их нецелевое использование, а также нарушение права государственной собственно ости на природные ресурсы - незаконные операции с природными объектами, самовольное пользование ими и т.д. Сюда относятся также порчи, повреждения и уничтожения природных объектев.
Административная ответственность применяется специально уполномоченными органами Министерства охраны окружающей природной среды Украины: специально уполномоченными на это органами исполнительной й власти в области охраны окружающей природной среды в пределах их компетенции, предусмотренной законодательством Украин.
Мерами административных взысканий служат предупреждение, штраф, конфискация орудий совершения правонарушения, лишение специальных прав (например, права охоты)
Ряд противоправных деяний в сфере природопользования и охраны окружающей среды может привести к уголовной и административной ответственности Отграничение экологических преступлений от экологической ческой вины происходит по признакам, установленным в законе повторности совершения противоправного деяния, причинению крупного ущерба или существенного вреда и ин.
Гражданско-правовая ответственность за экологические правонарушения предусматривается Гражданским кодексом Украины и другими нормативными актами
Она применяется судом общей юрисдикции или арбитражным судом и наступает независимо от привлечения к другим видам ответственности (уголовной, административной, дисциплинарной) по фактам спричыинення ущерба окружающей среде или совершения незаконных сделок с природными ресурсам.
Вред, причиненный вследствие нарушения законодательства об охране окружающей природной среды, подлежит компенсации, как правило, в полном объеме без применения норм снижения размера взыскания и независимо от сбора за загрязнение окружающей природной среды и ухудшение качества природных ресурсов Лица, которым причинен такой вред, имеют право на возмещение неполученных доходов с а время, необходимое для восстановления здоровья, качества окружающей среды, воспроизводства природных ресурсов до состояния, пригодного для использования по целевому назначению Лица володиют ь источниками повышенной опасности, обязаны компенсировать причиненный вред гражданам и юридическим лицам, если не докажут, что вред возник вследствие стихийных природных явлений или умышленных х действий потерпевших Вред, причиненный окружающей среде в связи с выполнением соглашения о распределении продукции, подлежащей возмещению в соответствии с требованиями ст 29 Закона Украины \"О соглашениях о разделе продукции\" (в 6 9 - Особенности применения гражданской ответственности Закон Украины \"Об охране окружающей природной среды\" от 25 июня 1991 p991 p.).
Субъектами гражданско-правовой ответственности являются граждане и юридические лица
Согласно ст 12 п \"д\", 68 Закона Украины \"Об охране окружающей природной среды\" граждане и юридические лица, причинившие вред окружающей среде, здоровью и имуществу граждан н, организаций, государства загрязнением окружающей среды, порчей, уничтожением, повреждением, нерациональным использованием природных ресурсов, разрушением естественных экологических систем и другими правонарушениями, обязаны возместить его в полном объеме в соответствии с действующим законодательством Это положение конкретизируется в нормах законов, регламентирующих правовой режим отдельных вы дев природных ресурсов (Кодекс \"О недрах\", Лесной кодекс Украины, Водный кодекс Украины и др.ін.).
Как известно, ущерб по нормам гражданского права подлежит возмещению в натуре или в виде взыскания убытков Однако, возмещение экологического ущерба имеет определенную специфику Особенность такого вреда заключается есть в его невиправленности на основе денежного эквивалента и, как правило, необратимости вредных последствий, наступивших Этим обусловлены формы возмещения ущерба, нанесенного природе, которое возможно только условно: в виде взыскания затрат на восстановление качества окружающей природной среды, проведение мероприятий по ее охране (очистка вод от загрязнения, воспроизводства диких животных и др. / возмещения ування в натуре может быть произведено чрезвычайно редко (например, рекультивация земель с помощью специально снятой плодородной поверхности почвы, сохраняется), к тому же оно обычно требует продолжалось го времени Отдельные виды вреда вообще невозможно исправить (например, истребление редких животных, уничтожение памятников природыроди.).
Отсутствие денежного эквивалента экологического ущерба обусловливает и порядок определения размеров взыскания убытков - за так называемыми таксами (условным денежным единицам возмещения вреда отдельным природным объектам - лесам, животному миру и др.) или методиках исчисления ущерба, предусмотренных специальными нормативными актами (например, в сфере охраны вод, атмосферного воздуха, недр) Они включают стоит ость расходов государства на охрану соответствующих природных объектов, а также определенную денежную сумму в качестве наказания за экологические правонарушенияня.
При отсутствии указанных такс или специальных методик исчисления ущерба убытки определяются в соответствии с общими положениями гражданского законодательства по стоимости фактических затрат на восстановление нарушенного в состояния природной среды (работ по очистке и восстановлению природных объектов, приведению их в пригодное для использования состояние и др.) с учетом понесенных убытков, в том числе не полученной польз и (например, компенсаций за погибший сельскохозяйственный урожай и т дд.).
Вред, причиненный здоровью граждан в результате неблагоприятного воздействия окружающей природной среды, также подлежит возмещению При определении ее размеров учитываются: степень утраты працездатноссти пострадавшего, необходимые затраты на лечение и восстановление здоровья, на уход за больным, другие расходы и расходы, связанные с вынужденной сменой профессии, места жительства, а также моральный ущербу.
Дисциплинарная ответственность за экологические правонарушения применяется в зависимости от норм трудового и иного законодательства, если эти нарушения связаны с невыполнением трудовых или служебных обя ОКИ.
Субъектами дисциплинарной ответственности могут быть работники, чиновники, руководители предприятий и организаций, работники, отвечающие за состояние охраны природы
Согласно ст 68 Закона Украины \"Об охране окружающей природной среды\" дисциплинарная ответственность наступает за невыполнение должностными лицами и работниками обязательных планов и мероприятий по охраны природы и рационального использования природных ресурсов, за нарушение экологических нормативов и других требований природоохранного законодательства, вытекающих из трудовой функции или должностного поло Ження.
Как дисциплинарные взыскания применяются замечание, выговор, строгий выговор, увольнение и др.
При этом незаконно добытые в природе ресурсы и изготовленная из них продукция подлежат безвозмездному изъятию, а орудия правонарушения - конфискации Полученные от их реализации доходы направляются в в республиканский Автономной Республики Крым и местные фонды охраны окружающей природной среды Должностные лица и специалисты, виновные в нарушении требований по охране окружающей природной с ередовища и использования природных ресурсов, обеспечения экологической безопасности по представлению государственных органов охраны окружающей природной среды согласно решениям их управленческих органов поз бавляються премий за основные результаты хозяйственной деятельности полностью или частичново.
Кроме рассмотренных основных видов юридической ответственности за экологические правонарушения могут применяться специальные санкции, установленные земельным, лесным, водным и другим законодательством за окр Реми виды нарушений Например, изъятие природного объекта в случае его освоение в течение определенного срока, использования его не по целевому назначению, нарушение экологических требований; ограничения, прекринення права пользования природным объектом при нарушении правил его рационального использования и охраи.
38. Очистка газов от аэрозолей
Одним из наиболее распространенных техногенных загрязнителей атмосферного воздуха является различного рода пыль, содержащаяся в отходящих вентиляционных и промышленных газах.
Методы очистки по их основному принципу можно разделить на механическую очистку, электрическую очистку и очистку с помощью звуковой и ультразвуковой коагуляции.
Механическая очистка газов включает сухие и мокрые методы. Так в основе работы сухих аппаратов лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения, а также фильтрационные механизмы. В мокрых пылеуловителях осуществляется контакт запыленных газов с жидкостью. При этом осаждение происходит на капли, на поверхность газовых пузырей или на пленку жидкости. В электрофильтрах отделение заряженных частиц аэрозоля происходит на осадительных электродах [1].
В большинстве промышленных газоочистительных установок комбинируется несколько приемов очистки от аэрозолей, причем конструкции очистных аппаратов весьма многочисленны. Выбор метода и аппарата для обезвреживания аэрозолей в первую очередь зависит от их дисперсного состава. В таблице 1 приведены аппараты, используемые для очистки газов от пыли определенных размеров.
Таблица 1 – Классификация аппаратов, используемых для очистки газов от пыли
Наибольшее распространение среди различных видов пылеуловителей получили механические сухие пылеулавливающие аппараты. К сухим механическим пылеуловителям относятся аппараты, в которых использованы различные механизмы осаждения: гравитационный (пылеосадительные камеры), инерционный (камеры, осаждение пыли в которых происходит за счет изменения направления движения газового потока или установки на его пути препятствия) и центробежный (одиночные, групповые и батарейные циклоны, вихревые и динамические пылеуловители).
Они отличаются простотой изготовления и эксплуатации и достаточно широко представлены в промышленности. Применение их обусловлено также возможностью очистки газов с большой начальной запыленностью и выделением пыли в сухом виде. Однако эффективность улавливания в них пыли не всегда оказывается достаточной, в связи, с чем они часто выполняют задачу аппаратов предварительной очистки газов [5].
Гравитационное осаждение основано на осаждении взвешенных частиц под действием силы тяжести при движении запыленного газа с малой скоростью без изменения направления потока. Процесс проводят в отстойных газоходах и пылеосадительных камерах. Пылеосадительные камеры являются простейшими пылеулавливающими устройствами. На рисунке 2 представлены основные типы пылеосадительных камер.
Для уменьшения высоты осаждения частиц в осадительных камерах установлено на расстоянии от 40 до 100 мм множество горизонтальных полок, разбивающих газовый поток на плоские струи. Также для нормальной работы пылеосадительной камеры необходимо, чтобы воздух равномерно двигался через камеру, по этой причине на входе в камеру устанавливают сетки, решетки и другие устройства для выравнивания потока воздуха. Максимальная скорость движения воздуха через камеру обычно не превышает 3 м/с.
Преимуществом пылеосадительной камеры является простота устройства, эксплуатации, долговечность. Камеры могут быть изготовлены из кирпича, бетона и других неметаллических материалов, устойчивых к коррозии. Потери давления обычно не превышают значений от 20 до 150 Па. Камеры могут применяться лишь для предварительной, грубой очистки газов от крупнодисперсной пыли (размером не менее 50 мкм) со значительной плотностью. Степень очистки воздуха не превышает значений от 40 до 50 %.
а - простейшая камера; б - камера с перегородками; в - многополочная камера; 1- корпус; 2 - бункеры; 3 - перегородка; 4 – полка
Рисунок 2 - Пылеосадительные камеры
Работа инерционных пылеуловителей основана на том, что при изменении направления движения потока запыленного воздуха (газа) частицы пыли под действием сил инерции отклоняются от линии тока и сепарируются из потока. На этом принципе работает ряд аппаратов, схемы которых представлены на рисунке 3.
В отличие от пылеосадительных камер эти аппараты обладают более высоким гидравлическим сопротивлением в диапазоне от 25 до 390 Па в зависимости от вида аппарата. При этом эффективность очистки для частиц размером от 25 до 40 мкм обычно находится в пределах от 65 до 80 %[6].
К инерционным пылеуловителям относят также жалюзийные аппараты. Они снабжены жалюзийной решеткой, состоящей из рядов пластин и колец. Очищаемый газ, проходя через решетку, делает резкие повороты. Схема жалюзийного аппарата представлена на рисунке 4. В результате газы делятся на два потока.
а - с перегородкой; б - с плавным поворотом газового потока; в - с расширяющимся конусом; г - с боковым подводом газа
Рисунок 3 - Инерционные пылеуловители
1 - корпус; 2 – решетка
Рисунок 4 – Жалюзийный пылеуловитель
Пыль в основном содержится в потоке, который отсасывают и направляют в циклон, где его очищают от пыли и вновь сливают с основной частью потока, прошедшего через решетку. Скорость газа перед жалюзийной решеткой должна быть достаточно высокой (до 15 м/с), чтобы достигнуть эффекта инерционного отделения пыли. На степень очистки влияет также скорость движения газов, отсасываемых в циклон. Гидравлическое сопротивление решетки составляет от 100 до 500 Па. Обычно жалюзийные пылеуловители применяют для улавливания пыли с размером частиц более 20 мкм. Недостаток решеток — износ пластин при высокой концентрации пыли. Эффективность улавливания частиц зависит от эффективности самой решетки и эффективности циклона, а также от доли отсасываемого в нем газа.
Центробежный механизм осаждения основан на действии центробежной силы, возникающей при вращении очищаемого газового потока в очистном аппарате или при вращении частей самого аппарата.
Наибольшее распространение в промышленности получили циклонные аппараты. Это объясняется тем, что циклоны имеют ряд преимуществ. Они отличаются простотой изготовления и эксплуатации, надежностью работы при повышенных температурах (вплоть до 500?С) и высоких давлениях газов, возможностью выделения пыли в сухом виде и очистки газов с большой начальной запыленностью, почти постоянным гидравлическим сопротивлением аппарата, компактностью, низкой металлоемкостью и высокой производительностью.
К недостаткам циклонов относят высокое гидравлическое сопротивление порядка 1500 Па, невозможность использования для очистки газов от липких загрязнений. Сравнительно небольшая фракционная эффективность (порядка 60%) в области фракций пыли размером от 5 до 10 мкм является основным недостатком циклонных аппаратов. Отмеченный недостаток обусловлен особенностями работы циклонов, в частности, турбулизацией потока запыленного воздуха, которая препятствует сепарации пыли. Повышение эффективности очистки, особенно в области мелких фракций, достигается благодаря более равномерной подаче, распределению и закручиванию пылегазового потока.
Схема основных конструкций циклонов по способу подвода газов представлена на рисунке 5. Принцип работы циклона показан на рисунке 6. Запыленный газ через входной патрубок 1 подается в цилиндрическую камеру 3, где движется по спирали сверху вниз. Под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам аппарата, передавая им свой импульс, они теряют скорость и, под действием силы тяжести, падают вниз, поступая в бункер для сбора пыли 5. Очищенный газ устремляется вверх через турбулизованное ядро потока у оси циклона и через выхлопную трубу 2 удаляется из аппарата.
а - спиральный; б - тангенциальный; в - винтообразный; г, д - осевые (розеточные)
Рисунок 5 - Основные виды циклонов (по подводу газов)
a - одинарный: 1 - входной патрубок; 2 - выхлопная труба; 3 -цилиндрическая камера; 4 - коническая камера; 5 - пылеосадительная камера;
б - групповой: 1 — входной патрубок; 2- камера обеспыленных газов; 3 - кольцевой диффузор; 4 — циклонный элемент; 5 — бункер; 6 — пылевой затвор
Рисунок 6 – Циклоны
Эффективность улавливания частиц пыли в циклонах прямо пропорциональна скорости газов и обратно пропорциональна диаметру аппарата, поэтому процесс предпочтительно проводить при больших скоростях и небольших диаметрах. Однако увеличение скорости может приводить к уносу пыли из циклона и резкому увеличению гидравлического сопротивления. Поэтому эффективность циклона увеличивают за счет уменьшения диаметра аппарата.
В промышленности принято разделять циклоны на высокоэффективные и высокопроизводительные. Первые эффективны, но требуют больших затрат на осуществление процесса очистки; циклоны второго типа имеют небольшое гидравлическое сопротивление, но хуже улавливают мелкие частицы.
На практике широко используют циклоны НИИогаза — цилиндрические (с удлиненной цилиндрической частью) и конические (с удлиненной конической частью). Цилиндрические относятся к высокопроизводительным аппаратам, а конические — к высокоэффективным.
При больших расходах очищаемых газов применяют групповую компоновку аппаратов. Это позволяет не увеличивать диаметр циклона, что положительно сказывается на эффективности очистки. Схема групповых циклонов изображена на рисунке 6. Запыленный газ входит через общий коллектор, а затем распределяется между циклонными элементами.
Батарейные циклоны — объединение большого числа малых циклонов (мультициклонов) в группу. Снижение диаметра циклонного элемента преследует цель увеличения эффективности очистки. Схема батарейного циклона приведена на рисунке 7. Элементы батарейных циклонов (вид б, в на рисунке 7) имеют диаметр 100, 150 или 250 мм. Оптимальная скорость газов в элементе лежит в пределах от 3,5 до 4,75 м/с, а для прямоточных циклонных элементов от 11 до 13 м/с[7]. Для циклонов высокой производительности, в частности батарейных циклонов (производительностью более 20000 м3/ч), степень очистки составляет около 90% при диаметре частиц более 30 мкм. Для частиц с размерами от 5 до 30 мкм степень очистки снижается до 80%, а для частиц от 2 до 5 мкм она составляет менее 40%.
В вихревых пылеуловителях, как и в циклоне, сепарация пыли основана на использовании центробежных сил. Основным отличием вихревых пылеуловителей от циклонов является наличие вспомогательного закручивающего газового потока. В промышленности наиболее распространены два вида вихревых пылеуловителей: сопловые и лопаточные. Схема вихревых пылеуловителей показана на рисунке 8.
а - схема: 1- корпус; 2 - распределительная камера; 3 - решетки; 4 - циклонный элемент; б - элемент с направляющим аппаратом типа "винт"; в - элемент с направляющим аппаратом типа "розетка"
Рисунок 7 – Батарейный циклон
В аппарате соплового типа запыленный газовый поток закручивается лопаточным завихрителем 4 и движется вверх, подвергаясь при этом воздействию трех струй вторичного газа, вытекающих из тангенциально расположенных сопел 3. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются к периферии, а оттуда в возбуждаемый струями спиральный поток вторичного газа, направляющий их вниз, в кольцевое межтрубное пространство. Вторичный газ в ходе спирального обтекания потока очищаемого газа постепенно полностью проникает в него. Кольцевое пространство вокруг входного патрубка оснащено подпорной шайбой 6, обеспечивающей безвозвратный спуск пыли в бункер 7. Вихревой пылеуловитель лопаточного типа отличается тем, что вторичный газ отбирается с периферии очищенного газа и подается кольцевым направляющим аппаратом с наклонными лопатками 8.
В качестве вторичного газа в вихревых пылеуловителях может быть использован свежий атмосферный воздух, часть очищенного газа или запыленные газы. Наиболее экономичным является использование в качестве вторичного газа запыленных газов. В этом случае производительность аппарата повышается на 40-65% без заметного снижения эффективности очистки.
Как и у циклонов, эффективность вихревых аппаратов с увеличением диаметра падает. Оптимальный расход вторичного газа составляет от 30 до 35% от первичного. Могут быть батарейные установки, состоящие из отдельных мультиэлементов диаметром 40 мм.
В вихревых пылеуловителях достигается весьма высокая для аппаратов, основанных на использовании центробежных сил, эффективность очистки от 95 до 99 %. По сравнению с циклонными аппаратами эти пылеуловители более эффективно улавливают мелкодисперсную пыль (менее 10 мкм). Аппараты могут применяться для очистки высокотемпературных газов (до 700?С) за счет использования холодного вторичного воздуха. В вихревом пылеуловителе не наблюдается износа внутренних стенок аппарата, что связано с особенностями его воздушного режима. Аппарат более компактен, чем другие пылеуловители, предназначенные для сухой очистки выбросов. Но имеются и недостатки, связанные, прежде всего, с большой сложностью аппарата в эксплуатации.
В динамических пылеуловителях очистка газов от пыли осуществляется за счет центробежных сил и сил Кориолиса, возникающих при вращении рабочего колеса тягодутьевого устройства.
Характерной особенностью этих пылеуловителей является то, что в одном аппарате совмещен побудитель (вентилятор) и пылеуловитель. Благодаря этому аппарат более компактен и экономичен в потреблении электроэнергии, чем установка, состоящая из вентилятора и пылеулавливающего устройства.
Динамические пылеуловители делятся на две основные группы в зависимости от места подвода запыленного потока к аппарату. Большая их часть относится к группе, в которой запыленный поток поступает в центральную часть колеса, вращающегося в кожухе.
Пылевые частицы под действием центробежных сил и сил Кориолиса отбрасываются на периферию диска и оттуда поступают в пылесборник.
а - соплового типа; б - лопаточного типа; 1 - камера; 2 - выходной патрубок; 3 - сопла; 4 - лопаточный завихритель типа "розетка"; 5 - входной патрубок; 6 - подпорная шайба; 7 - пылевой бункер; 8 - кольцевой лопаточный завихритель
Рисунок 8 - Вихревые пылеуловители
Применяются также аппараты, в которых для повышения эффективности очистки запыленный поток соприкасается с водной поверхностью, отдавая воде часть содержащейся в нем пыли.
Динамические пылеуловители служат для очистки газов от неслипающихся и слабослипающихсяпылей при их значительной концентрации в потоке. Эффективность очистки от пыли с частицами размером от 8 до 12 мкм составляет 83 %. Для размера 20 мкм – до 97 %[8].
Одним из простых и эффективных способов очистки промышленных газов от взвешенных частиц является мокрый способ, получивший широкое распространение в промышленности.
Процесс мокрого пылеулавливания основан на контакте запыленного газа с жидкостью, которая захватывает взвешенные частицы и уносит их из аппарата в виде шлама.
Аппараты мокрой очистки газов отличаются высокой эффективностью улавливания взвешенных частиц и небольшой стоимостью по сравнению с аппаратами сухой очистки. Некоторые типы аппаратов (например, скрубберы Вентури) могут быть применены для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм. По степени очистки они могут не только успешно конкурировать с такими высокоэффективными пылеуловителями, как рукавные фильтры, но и использоваться в тех случаях, когда рукавные фильтры не могут быть применены вследствие высокой температуры, повышенной влажности или взрывоопасности очищаемых газов, в качестве теплообменников смешения. Одновременно с взвешенными частицами можно улавливать парообразные и газообразные компоненты.
Перечисленные преимущества аппаратов мокрого пылеулавливания позволяют широко их применять в системах пылеочистки сушильных установок, особенно на вторых ступенях очистки.
Однако метод мокрого обеспыливания имеет и ряд недостатков. Улавливаемый продукт выделяется в виде шлама, в связи с чем возникает необходимость обработки сточных вод, что ведет к удорожанию процесса очистки. Кроме того, унос капель жидкости приводит к осаждению их с пылью в газоходах и дымососах, а также к безвозвратным потерям орошающей жидкости. В связи с этим, в случаях очистки агрессивных газов возникает необходимость защиты аппаратов и коммуникаций антикоррозионными материалами.
В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего применяют воду; при совместном решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) определяется условиями процесса абсорбции.
Среди пылеулавливающего оборудования аппараты мокрой очистки являются самыми многочисленными. В зависимости от способа организации поверхности контакта фаз и принципа действия их можно подразделить на следующие группы:
а) полые газопромыватели (оросительные устройства, промывные камеры, полые и форсуночные скрубберы);
б) насадочные скрубберы;
в) тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты);
г) газопромыватели с подвижной насадкой;
д) мокрые аппараты ударно-инерционного действия;
е) мокрые аппараты центробежного действия;
ж) механические газопромыватели (механические и динамические скрубберы);
з) скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури и эжекторные скрубберы [9].
Среди полых газопромывателей наиболее распространены полые форсуночные скрубберы, схема которых приведена на рисунке 9. Они представляют собой колонну круглого или прямоугольного сечения, в которой осуществляется контакт между газом и каплями жидкости. По направлению движения газа и жидкости полые скрубберы делят на противоточные, прямоточные и с поперечным подводом жидкости. Форсунки устанавливают в колонне в одном или нескольких сечениях: иногда рядами до 16 в каждом сечении, иногда только по оси аппарата.
При работе без каплеуловителей чаще используют противоточные скрубберы. Скорость газа в них изменяется от 0,6 до 1,2 м/с. Скрубберы с каплеуловителями работают при скорости газа от 5 до 8 м/с. Гидравлическое сопротивление скруббера без каплеуловителя и газораспределителя обычно не превышает 250 Па.
Скрубберы обеспечивают высокую степень очистки только при улавливании частиц пыли размером 10 мкм и малоэффективны при улавливании частиц размером менее 5 мкм.
Насадочные газопромыватели представляют собой колонны с насадкой (кольца Рашига, кольца Палля, седла Берля и другие виды насадок) навалом или регулярной. Их используют для улавливания хорошо смачиваемой пыли, но при невысокой ее концентрации. Из-за частой забивки насадки такие газопромыватели в настоящее время редко используют. Кроме противоточных колонн на практике применяют насадочные скрубберы с поперечным орошением. Схема такого аппарата представлена на рисунке 9.
а – полый форсуночный: 1- корпус; 2 – форсунки; б – насадочный с поперечным орошением: 1 – корпус, 2 – форсунка; 3 – оросительное устройство; 4 – опорная решетка; 5 – насадка; 6 – шламосборник
Рисунок 9 - Скрубберы
В них для обеспечения лучшего смачивания поверхности насадки слой ее обычно наклонен на 10° в направлении газового потока. Расход жидкости от 0,15 до 0,5 дм3/м3, эффективность при улавливании частиц размером более 2 мкм превышает 90%.
Газопромыватели с подвижной насадкой имеют большое распространение в пылеулавливании. На рисунке 10 изображены схемы таких аппаратов. В качестве насадки используют шары из полимерных материалов, стекла или пористой резины. Насадкой могут быть кольца, седла и другие виды. Плотность шаров насадки не должна превышать плотности жидкости.
Для обеспечения стабильности работы в широком диапазоне скоростей газа, улучшения распределения жидкости и уменьшения уноса брызг предложены аппараты с подвижной шаровой насадкой конической формы. Разработано два типа аппаратов: форсуночный и эжекционный, схемы которых представлены на рисунке 10.
В эжекционном скруббере орошение шаров осуществляется жидкостью, которая всасывается из сосуда с постоянным уровнем газов, подлежащих очистке.
а - с цилиндрическим слоем: 1 - опорная решетка; 2 - шаровая насадка; 3 - ограничительная решетка; 4 - оросительное устройство; 5 - брызгоуловитель; б и в - с коническим слоем форсуночный и эжекционный: 1 - корпус; 2 -опорная решетка; 3 - слой шаров; 4 - брызгоуловитель; 5 - ограничительная решетка; 6 - форсунка; 7 - емкость с постоянным уровнем жидкости
Рисунок 10 - Газопромыватели с подвижной насадкой
К тарельчатым газопромывателям относят пенные аппараты с провальными тарелками или тарелками с переливом. Схемы этих аппаратов изображены на рисунке 11. Тарелки с переливом имеют отверстия диаметром от 3 до 8 мм и свободное сечение от 0,15 до 0,25 м2/м2. Провальные тарелки могут быть дырчатыми, щелевыми, трубчатыми и колосниковыми. Дырчатые тарелки имеют отверстия диаметром от 4 до 8 мм. Ширина щелей у остальных конструкций тарелок равна от 4 до 5 мм. Свободное сечение всех та