Асфальтобетонные предприятия относятся к активным источникам прессинга на окружающую среду. На заводских площадках загрязняющие пыле- и газовыделение проходит:
-
при подготовке нефтебитумных связующих;
-
в производстве и подготовке минеральных материалов (склады, транспортеры, грохоты);
-
в котельной, гараже, складе ГСМ.
Основной вклад дают выбросы минеральной пыли.
Источники выделения и выброса загрязняющих веществ на АБЗ
Наименование участка |
Наименование источника выделения |
Наименование источника выброса |
Асфальтосмесительное отделение |
1. Узел погрузки каменных материалов в разгрузочную коробку 2. Узел присоединения сушильного барабана к разгрузочной коробке 3. Сушильный барабан 4. Элеватор сушильного барабана 5. Грохот для фракционирования каменных материалов. 6. Места загрузки заполнителей в бункеры 7. Смеситель 8. Пневмотранспорт заполнителя |
Пылеуловители с выхлопными трубами, фильтры |
Битумное отделение |
1. Битумные котлы |
Выхлопные трубы |
Камнедробильное отделение |
1. Место загрузки камня в приемный бункер 2. Щековая и конусная дробилки 3. Участок фракционирования каменных материалов 4. Места перегрузки материалов |
Неорганизованные выбросы |
Отделение по приготовлению минерального порошка |
1. Сушильный барабан 2. Шаровая мельница 3. Узел выгрузки порошка |
Пылеуловители Выхлопная труба сушильного барабана |
Склад каменных материалов |
|
Неорганизованные выбросы |
Грунтосмесительная установка |
1. Смеситель 2. Узел подачи цемента 3. Бункер минеральных материалов 4. Узел приготовления и дозирования органического вяжущего
|
|
Эмульсионный цех |
1. Узел подготовки и разогрева органического вяжущего 2. Узел приготовления раствора эмульгатора |
|
Котельная |
1. Топочное устройство |
Дымовая труба |
Воздух в зоне работ в основном содержит пыли с различными значениями неорганических и органических соединений.
Дисперсный состав пыли в выбросах асфальтобетонных установок
Размер частиц, μм |
До 5 |
5 - 20 |
21 - 75 |
76- 120 |
120 - 240 |
240 - 999 |
от 1000 |
|
Количество частиц, % |
5,4 |
13,2 |
20,7 |
22,9 |
24,1 |
12 - 24 |
0,6 |
|
Наибольший риск исходит от пыли с двуокисью кремния в свободном состоянии.
Вентиляционные выбросы также имеют продукты горения мазутов и окисления битума. Их присутствие воздействует на минеральные пыли и изменяют гидрофильные свойства на гидрофобные.
Наибольший вред при использовании высокосернистого мазута оказывают окислы серы и азота, углеводороды и сажевые аэрозольные выделения.
Применение специальной очистной системы дымовых газов от мелкодисперсной пыли
АБЗ – это совокупность зданий, систем и установок, которые выполняют определенные операции, выделяя при этом конкретные вещества. Поэтому следует разделять фильтрации от пыли и нейтрализацию активных газовых и аэрозольных выбросов, образующихся на битумоплавильной установкой.
Для минимизации загрязнения окружающей среды используют три типа оборудования:
- сухие пылеуловители;
-
мокрые пылеуловители (скрубберы);
-
пылеуловители с рукавными фильтрами.
Сухой пылеуловитель устанавливается перед остальными системами очистки и называется первичным. Мокрый пылеуловитель (мокрый скруббер) и рукавные тканевые фильтры относятся к вторичным. Первичный используется для очистки дыма от более крупных частиц. Вторичный - для очистки от мелких частиц минеральных материалов (пыли).
Первичные пылеуловители
К таким системам относят сухие циклоны. Эти аппараты не обладают движущимися частями. За счет центробежной раскрутки дым поступает в коническую колонну. Закрученная струя с механическими примесями увлекает частицы к внутренним стенкам конуса. Там их кинетическая энергия падает. Под действием гравитации они осыпаются на дно бункера. Образующееся в конусе естественное давление вытесняет очищенный поток через выходной патрубок.
Важными пробелами этих циклонов считаются недоступность улавливания мелкодисперсных фракций и неготовность к удержанию увлажненных, слипшихся и агломерирующихся пылей, аэрозолей, маслянистых веществ.
В целях повышения эффективности такие аппараты объединяют в батареи.
Пылеуловители мокрого типа
Для мокрого способа очистки применяют: ротоклоны, скрубберы Вентури, барботажно-пенные пылеуловители, циклоны с орошением, полые инерционные газопромывные сепараторы.
Принцип работы их схож с функционированием сухих установок. В дополнение к тангенциальному подводу струи, создающему центробежную силу, внутренний объем поливается из форсуночного блока. Удерживание крупиц проходит за счет потери ими энергии движения и благодаря «слипанию» пылинок с каплями тумана и влажными стенами аппарата. Загрязненная пульпа опускается в шламоприемник.
В скрубберах Дойля задымленный газопоток сталкивается с водной поверхностью, где и проходит сорбция поллютантов.
Общая эффективность гидроциклонных разделителей превышает конструкции "сухих" моделей. Дисперсность извлекаемых пылинок – от 10 μм . Преимущество ротоклонов заключается в неизменной результативности при изменяемой продуктивности смесителей. Барботажно-пенные системы гарантируют очистку от мелкой дисперсной пыли.
Фильтры для АБЗ, которые показывают качественную и количественную эффективность в очистке дымопылевых потоков, включая высокотемпературные, считаются скрубберы с подвижной насадкой. Относительная простота конструкции обеспечивает почти 100%-ую очистку от пылевых взвесей и от критичных битумных паров. Они гарантируют комплексное очищение газовоздушной фазы от пыли, смол и аэрозолей различных плотностей консистенций и концентраций, захватывают окислы серы, азота, спирты, и летучие углеводороды.
Рукавные фильтры
Широкое использование на АБЗ получили матерчатые рукавные фильтры. Такие системы гарантируют высокий уровень очистки (до 99,9%) при изначальной запыленности от 60 мг/м куб. и ресурсе от 4000 до 20000 часов продувки.
Наименование |
Маркировка |
Рабочая температура / пики |
Устойчивость к гидролизу |
Устойчивость к кислотам |
Устойчивость к щелочам |
Устойчивость к окислению |
Полиэстер (полиэфир) |
PES |
150C / 160C |
сред. |
хор. |
сред. |
хор. |
Полипропилен |
PP |
90C / 95C |
отл. |
отл. |
отл. |
сред. |
Полифениленсулфид |
PPS |
190C / 200C |
отл. |
отл. |
отл. |
сред. |
М-Арамид NOMEX®™ |
NX |
200C / 220C |
сред. |
сред. |
сред. |
хор. |
Полиакрилнитрил |
PAN |
130C / 140C |
хор. |
хор. |
хор. |
хор. |
Полиимид |
Pi |
240C / 260C |
хор. |
сред. |
сред. |
отл. |
Политетрафторэтилен |
PTFE |
260C / 300C |
отл. |
отл. |
отл. |
отл. |
Стекловолокно Glass Fiber |
GF |
260C / 300C |
сред. |
отл. |
сред. |
отл. |
НТ-280 new |
HT |
260C / 280C |
сред. |
отл. |
отл. |
отл. |
Потенциальные модификации и улучшения:
-
Масло-водоотталкивающее покрытие;
-
Водоотталкивающая пропитка;
-
PTFE пленкопокрытие;
-
Антистатические покрытия и сетки;
-
Антистатирование с помощью добавления нитей из нержавеющей стали
Рукава могут изготавливаться из различных материалов, которые по своим эксплуатационным характеристикам обеспечивают стабильную работу. Это могут быть стеклоткани, работающие до 300⁰С. Мета-арамиды значатся весьма востребованными фильтровальными тканями. Они успешно эксплуатируется при 200° С. Заводы, работающие на газу, применяют фильтровальные ткани PAN (Полиакрилонитрил).
Выбор необходимого оборудования очистных газодымовых установок производится, исходя из технологической схемы и производственного оборудования предприятия.