Prevenirea și combaterea poluării atmosferice
Pentru prevenirea și combaterea poluării atmosferice se folosesc o serie de metode care țin cont în primul rând de starea de agregare a poluantului, ca ți de natura chimică, concentrație, prezența mai multor poluanți în același efluent gazos.
În general, se folosesc metode fizico-mecanice pentru îndepărtarea poluanților solizi și lichizi antrenați de gaze și metode fizico-chimice pentru îndepărtarea poluanților gazoși din diverși efluenți.
Pentru a se asigura o epurare avansată a efluenților, înaintea evacuării în atmosferă, se practică o purificare în trepte, în funcție de concentrația substanțelor nocive și dimensiunea particulelor antrenate.
Cu cât dimensiunea particulelor este mai redusă (<1µ), cu atât ele sunt mai stabile în aer și metodele de epurare devin mai dificile și mai costisitoare.
Metodele fizico-mecanice
Metodele fizico-mecanice sunt utilizate în practică se bazează fie pe separarea gravitațională și centrifugală a pulberilor antrenate de gaze fie pe filtrarea particulelor solide foarte fine sau a picăturilor lichide antrenate de gaze. Pentru îndepărtarea poluanților gazoși se utilizează metode speciale.
Separarea gravitațională și centrifugală are în vedere sedimentarea particulelor solide prin acțiunea diferențială a forțelor gravitaționale asupra particulelor de dimensiuni și densități diferite.
În acest scop, se utilizează aparate ce diferențiază prin principiul de funcționare și arie de aplicație.
Astfel, pentru particulele mari (10-1.000 µm) se folosesc turnuri de spălare, filtre electrostatice, epuratoare sonice.
S-a constatat că fiabilitatea utilajelor folosite scade cu creșterea temperaturii de evacuare a gazelor, limita maximă la care pot funcționa fiind 60000 C. În plus, chiar cele mai bune filtre separă doar 96-99% din pulberi,restul ajungând în atmosferă, ceea ce, în funcție de capacitățile de producție existente, reprezintă cantități importante.
În prezent, cea mai completă metodă de epurare avansată a gazelor constă în utilizarea electrofiltrelor. Funcționarea lor se bazează pe ionizarea gazelor sub acțiunea unui câmp electric de înaltă tensiune. Particulele solide se încarcă cu electricitate și sunt atrase de un electrod semn contrar, pe care se depun, pierzând sarcina electrică.
Aceste utilaje au aplicații multiple, de exemplu:
- industria extractivă și industria cimentului, la instalațiile de măcinare fină;
- elaborarea fontei și oțelului (separarea de pulberi metalice);
- purificarea gazelor de cocserie (separarea prafului de cărbune și a picăturilor de gudroane);
- fabricarea acidului sulfuric (recuperarea acidului antrenat prezintă o serie de avantaje certe: sunt insensibile la temperaturi înalte, pot fi folosite chiar la 1.0000 C; au eficacitate de reținere mare (98-99,9%) pentru particule cu diametru < 2 µm); necesită un consum redus de energie, de 0,1-0,4 k Wh/1.000 m3
Totuși, prezintă dezavantajul unor investiții mari, datorită, mai ales, necesității controlului riguros al condițiilor de lucru (tensiunea curentului,viteza gazelor), prin automatizare.
Metodele fizico-chimice
Sunt folosite în special la eliminarea unor poluanți gazoși: SO2, H2S, CO, Cl2, NH3, HCl etc. În acest scop se folosesc:
- absorbția în solvenți selectivi;
- adsorbția pe substanțele solide cu capacitate de adsorbție mare;
- procedee catalitice.
Având în vedere pericolul pe care îl prezintă evacuarea în atmosfera a unor efluenți gazoși cu conținut variabil de compuși cu sulf și alți poluanți, cum ar fi CO, NOX etc., în continuare vom prezenta procedeele de desuflare a gazelor industriale și purificarea gazelor de eșapament.
Desuflarea gazelor de combustie
Gazele de combustie, rezultate la arderea combustibililor fosili, în special în termocentrale, au un conținut mai ridicat de SO2.
Astfel, într-o termocentrală cu putere instalată 2000 MW, dacă se ard 460 t păcură/h (cu 3,5% S) rezultă gaze cu 3,2 t SO2, iar dacă se ard 770 t cărbune/h (cu 9% S) rezultă gaze cu 15 t SO2.
Unii specialiști consideră SO2 ca find principală noxă atmosferică, luând în considerare faptul că anual se elimină în atmosferă o cantitate de SO2 mai mare decât cea necesară fabricării H2SO4.
Metodele de desuflare a gazelor au în vedere atât diminuarea poluării cât și recuperarea sulfului (cu atât mai mult cu cât s-a accentuat criza de minereuri piritice pentru fabricarea H2SO4 și s-a trecut la prelucrarea unor minereuri sărace, cu conținut redus de sulf).
Gazele de cocserie și rafinărie conțin în special H2S, dar și alți compuși cu sulf, în funcție de calitatea, respectiv conținutul în sulf al materiei prime prelucrate. Metodele de purificare aplicate țin cont de concentrația H2S din gaze.
