Технология защиты окружающей среды с использованием атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге

2 075 332 РФ), имеющий корпус 3 (рис. 6), соосно внутри которого с помощью крепежных элементов 5 размещена обечайка 6 с вертикально расположенным в ней шнеком 8 с перфорированной лентой, установленным в подшипниковых узлах 1 и 12; разравнивающее устройство 4; расположенные по всему периметру корпуса 3 входные патрубки 15 для запыленного воздуха и установленные по периметру обечайки 6 выходные патрубки 16 для очищенного воздуха; форсунки 14 для подачи промывочной жидкости, расположенные по всему периметру обечайки 6; коническое перфорированное днище 9; сплошное коническое днище 10; патрубок 11 для отвода частиц пыли с поверхности гранул 7; штуцер 13 для поддержания уровня промывочной жидкости в фильтре-пылегазоуловителе; верхнюю крышку 2.

Кольцевое пространство между корпусом 3 и обечайкой 6 заполняется гранулами 7 фильтрующего материала. С помощью привода шнек 8 приводится во вращательное движение, что обеспечивает перемещение слоя фильтрующего материала снизу вверх в обечайке 6 и движение его сверху вниз за счет гравитации в кольцевом пространстве между корпусом 3 и обечайкой 6, куда через патрубки 15 подается запыленный воздух, движущийся снизу вверх в этом кольцевом пространстве, где и происходит собственно процесс фильтрации, т. е. это зона фильтрации. Через форсунки 14 подается промывочная жидкость, которая перемещалась сверху вниз через слой фильтрующего материала, находящегося на перфорированной ленте шнека 8, удаляет частицы пыли с поверхности гранул 7, то есть регенерирует их, и, пройдя перфорированное днище 9, попадает в нижнюю часть корпуса 3 фильтра-пылегазоуловителя, ограниченную коническим сплошным дном 10, откуда через патрубок 11 отводится наружу. Через штуцер 13 избыточная жидкость удаляется из фильтра-пылегазоуловителя. Пространство между форсунками 14 и штуцером 13 является зоной промывки или регенерации фильтрующего материала.

Наличие жидкости в фильтре-пылегазоуловителе не дает возможности запыленному потоку воздуха проходить через место ввода фильтрующего материала на шнек 8, т. е. имеет место гидравлический затвор. Отфильтрованный воздушный поток после прохождения кольцевого фильтрующего слоя изменяет направление своего движения на 180° и движется сверху вниз через внутреннее пространство обечайки 6, шнек 8, на перфорированной ленте которого находится слой фильтрующего материала, подсушивает его, то есть формируется третья зона — зона сушки, и уходит из фильтра-пылегазоуловителя через патрубки 16.

Наличие разравнивающего устройства 4, прикрепленного к валу 17 шнека 8, обеспечивает равномерность распределения фильтрующего материала по всему периметру фильтрующей зоны — кольцевому пространству между корпусом 3 и обечайкой 6.

Фирма Ceal Conception Execution Aeraulique Industrielle Sarl (Франция) разработала конструкцию фильтра для эффективной очистки загрязненного в химическом производстве воздуха от вредных дисперсных частиц. Фильтр имеет полую камеру, внутри которой наклонно установлены три пластины. Каждая пластина на своем верхнем конце имеет закругление в сторону входа загрязненных воздушных потоков в верхнее отверстие фильтра. При ударе о каждую пластину воздушные потоки теряют свою скорость, оставляя на верхних поверхностях пластин вредные дисперсные частицы. Периодически каждая пластина совершает колебательные движения высокой частоты для направления вредных частиц на нижние концы пластин и их падения в специальный сборник.

Простотой конструкции и повышенной надежностью системы регенерации гибкого фильтрующего материала отличается фильтр-пылеуловитель для очистки технологического воздуха от пыли (Пат. 2 173 208 РФ), содержащий размещенный в неподвижном корпусе вращающийся барабан, обтянутый фильтрующим материалом, входной патрубок запыленного воздуха, выводной патрубок очищенного воздуха и систему привода вращения барабана. Во внутренней полости барабана размещен неподвижный бункер, а в корпусе выполнен продольный вырез, кромки которого совпадают по контуру с верхними кромками бункера. Нижняя часть бункера снабжена соосным с барабаном цилиндрическим выводом, связанным с источником пониженного давления через пылесборник, при этом верхние кромки бункера и продольного выреза в корпусе снабжены системой уплотнений внутренней и наружной поверхностей фильтрующего материала, выполненных в виде подпружиненных валиков, наружная поверхность которых покрыта упругим легкод еформирующимся материалом. Источник пониженного давления выполнен с возможностью создания импульсов пониженного давления. Воздушный фильтр-пылеуловитель дополнительно содержит размещенную вблизи фильтрующего материала электромагнитную систему в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, обмотки которых выполнены с возможностью подключения к источнику электрического тока, при этом фильтрующий материал содержит ферромагнитные элементы, например армирован стальной сеткой. Система регенерации фильтра работает как периодически, так и непрерывно в зависимости от условий очистки запыленного воздуха.

Небольшие габариты и массу имеет ионизационный фильтр для эффективной очистки воздуха, загрязненного частицами пыли и другими неорганическими или органическими вредными веществами. Фильтр содержит коронирующие электроды для производства заряженных частиц загрязнений и осадительные электроды для их улавливания. На пути потока осаждаемых частиц вредных веществ расположен слой, обладающий денатурирующими свойствами. Этот слой выполнен многослойным с чередующимися сильно кислыми или сильно щелочными слоями и одним нейтральным промежуточным слоем.

Небольшими габаритными размерами, массой и технологичностью изготовления отличается фильтр-пылегазоуловитель (Пат. 6 194 198 США), предназначенный для эффективной очистки воздуха химических производств от пыли и вредных газовых компонентов. Фильтрпылегазоуловитель состоит из вертикального цилиндрического корпуса с расположенными в нем свернутыми в спираль матами из пористого пенополиуретана. Корпус фильтра-пылегазоуловителя изготовлен из армированного стекловолокном пластика, стойкого к воздействию кислот и биологически активных субстанций. Маты пропитываются суспензией, содержащей микроорганизмы, разлагающие вредные примеси. Съемная, уплотненная прокладкой крышка корпуса открывает доступ к фильтрующим матам, которые легко извлекаются для очистки и замены. Загрязненный воздух вводится снизу через боковой патрубок и выводится через центральное отверстие в крышке. Для увлажнения фильтрующих матов предусмотрена система подачи суспензии через трубки с сотами, распределяющими ее по поверхности матов [2].

Высокую степень очистки воздуха от примесей легколетучих органических соединений и токсичных газообразных компонентов обеспечивает биофильтр (Пат. 6 171 853 США), содержащий многослойную ленту с уложенным между ее слоями пористым материалом, пропитанным биомассой. Лента непрерывно перемещается в корпусе биофильтра таким образом, что очищаемый от загрязняющих примесей технологический воздух проходит через слои фильтрующего биоматериала. Нижняя часть ленты погружена в жидкость, заполняющую поддон корпуса. При этом вредные примеси от очищенного технологического воздуха из пористого материала, пропитанного биомассой, переходят в жидкость и происходит процесс очистки (регенерации) фильтрующей ленты [2].

Заключение

В результате анализа научно-технической литературы и патентных материалов можно выделить основные направления совершенствования промышленных воздушных фильтров-пылегазоуловителей для города Санкт-Петербург:

повышение надежности, ресурса работы и эффективности очистки воздуха от пыли и вредных газообразных компонентов;

снижение габаритных размеров, массы, трудоемкости изготовления и аэродинамического сопротивления для прохода очищаемого воздуха;

автоматизация управления, контролепригодность;

удобство и безопасность эксплуатации и т. д.

Список литературы

Онищенко Г. Г. Влияние состояния окружающей среды на здоровье населения. Нерешенные проблемы и задачи // Гигиена и санитария. 2003.

Ковалева Л.В., Шиганова Ж. С., Желтобрюхов В. Ф. Трикотажные фильтрующие рукава // Докл. научн.

техн. конф. «Проблемы региональной экологии», Тель

Авив, 22 29 апреля 2008 г. М.: Изд-во ВИМИ, 2008.

Filteranlage mit PTFE Membranen reinigt rauch und staubhaltige Abluft // Maschinenmarkt, 2001, 22.

Schädliche Ölnebel binden (Headline Filters, Speyer/R) // Ind.Anz., 2002, 19, s. 56.

Innovation in fibrous dust filtration//IPW: Int. Papierwirt, 2001.