Környezetvédelem 2014

Környezetvédelem2014

Levegőtisztaság védelem 3.0

Pintér Péter Mihály

Email : [email protected]

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarBánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar

Mechatronikai és Autótechnikai IntézetMechatronikai és Autótechnikai Intézet



Az ipari légszennyezés kialakulásának okai



A gáztisztítás főbb módszerei



Tisztítási módszer kiválasztásánál figyelembe kell venni :

- A költségeket, - Hatásosságot- A szennyező komponensek további sorsát :

- szennyező komponensek ártalmatlan anyagokká alakulnak

- szennyező komponenseket hasznosíthatóvá válnak

- tisztítás során csak dúsulás jön létre keletkezett anyagot kezelni

tárolni kell



Porleválasztó eljárások



Porciklon

1 szennyezett gáz

2 bevezetőcsonk

3 merülőcső

4 örvényhenger

5 tisztított gáz

6 por

vbe: a gáz bevezetési sebessége

vt: tangenciális sebesség

CiklonokA ciklonok centrifugális elven működő porleválasztók.

A leválasztható szemcseméret 20m, leválasztási hatásfok 80-90%.



Elektrosztatikus porleválasztókA határszemcse mérete 1-2 m, leválasztási hatásfok 99%.

Magas hőmérséklet, nagy gázmennyiség, csekély energia szükséglet

Csöves elektrosztatikus

porleválasztó

1 szóró elektród

2 feszültség forrás

3 poros gáz

4 por

5 leválasztó elektród

6 tisztított gáz

PorszűrőkA gázt szűrőanyagon vezetik át, amelyen a szűrő pórusainál kisebb szemcsék

fennakadnak

A porszűrők leválasztási hatásfoka 99%, határszemcse átmérője 0,5m alatt van





Gázleválasztó berendezések

A gázleválasztó berendezések csoportosítása:

- Biológiai szűrő

- Adszorpciós berendezések

- Abszorpciós berendezések

- Égetéses eljárások

- Kondenzációs eljárások



Biológiai szűrő

Biomosók :- Mosófolyadék regenerációja a mikroorganizmusok biológiai lebomlása, és

bioszűrőbetétek alkalmazásakor következik be.

- Bioszűrőknél a szennyezett levegőt biológiailag aktív anyagon vezetik át

Adszorpciós berendezések

- Felületi megkötés

- Abszorbens legtöbbször aktív szén

- Adszorpció mértéke függ : - hőmérséklettől ha nől akkor a megkötődés csökken - nyomástól ha nől akkor a megkötődés nől- Fő követelmény: levegőből gőzök ne kondenzálódjanak

deszorpció :

a telített, szennyezett aktív szenet ellenáramban történő meleg levegő vagy gőz befúvatásával tisztítják



Abszorpciós berendezések- A folyadékban történő elnyeletést jelent - A mosófolyadék legtöbb esetben víz, de lehet sav, lúg, szerves oldószer- Kemiszorpció : mosófolyadék reagál a szennyező anyaggal, további kezelés - Abszorpció mértéke is függ a hőmérséklettől és a nyomástól - A leválasztás hatásfoka 60-70%.



Venturi - mosó Abszorpciós mosótorony

1 tisztítandó gáz

2 folyadék elvezetés

3 perforált töltéstartó lemez

4 folyadék bevezetés

5 tisztított gázA leválasztási hatásfok 99%.

nagy sebességek rövid a tartózkodási idő, ezért

kemiszorpciónál alkalmazzák.



Égetéses eljárások

Az égetéses eljárás során a gáz éghető komponenseit oxidálják, pl.: CO, NO, korom, stb.

Eljárási módjai:- Termikus, elfáklyázás a kémény tetején a gázokat meggyújtják és elégetik

- 800-10000C + szekunder,másodlagos levegő

- Katalitikus égetés: katalizátorok jelenlétében égető berendezésekben

- Alkalmazott katalizátoroknak hosszú élettartam kell, 6000C

alacsonyabb hő,

- szénerőművek szennygázainál



Kondenzációs eljárások

- gázáramból a gáz halmazállapotú szennyeződéseket úgy távolítják el, hogy folyékony halmazállapotúvá teszik

- nyomás növelésével vagy a hőmérséklet csökkentésével

- nagy oldószertartalmú száraz gázok részleges kicsapatására alkalmazzák

Csőköteges kondenzátor



A gépipari tevékenységek légszennyezése

Fémes bevonatok készítésekor fellépő légszennyezés

- A mechanikai csiszoló üzemek légszennyezése

- Az oldószeres zsírtalanítás légszennyezése

- A fémszóró üzemek légszennyezése

- A horganyzás légszennyezése



A mechanikai csiszoló üzemek légszennyezése

Légszennyező anyagok: - csiszoló-, és fényezőanyagok, - lekoptatott fémrészecskék a csiszolókorongokból, - fényezőkorongokból származó textilhulladékok,- SiO2 szilikózis, - Al2O3 aluminózis,

A porképződés csökkenthető:

- SiO2 tartalmú csiszolóanyagot zsírral vagy olajjal kötött massza formájában alkalmazzák

- a száraz eljárások helyett nedves eljárások alkalmazásával- porelszívással



Az oldószeres zsírtalanítás légszennyezése

Légszennyező anyagok: triklóretilén és perklóretilén

Az oldószer gőzeinek hatása az emberre:

- a szem-, és orrnyálkahártya, bőr izgatása- fejfájás, - nagyobb mennyiségben émelygés és kábultság- akut mérgezésnél szívritmuszavar és légzésbénulás

Állatkísérletekben bebizonyították rákkeltő hatását.



A fémszóró üzemek légszennyezése

A fémszóró üzemekben a keletkező por, gáz és gőz eltávolítására szellőző berendezéseket kell építeni.

Az elszívott levegőt ciklonban vagy elektrosztatikus porleválasztóban tisztítják.

A horganyzás légszennyezése

A tűzi-mártó horganyzás légszennyező anyagai: HCl gőz, NH4Cl, ZnCl2, NH3

A 300 0C –ra lehűlt gázban az ammónia és a sósav NH4Cl-dá alakul, és ködöt képez. A gázban ZnO és Zn-gőz is található.

A kémiai és galvánüzemekben a kádak helyi légelszívása technológiai követelmény.

A szennyezett légtérben való munkához, megfelelő szűrőbetétű gázálarcot kell viselni.



Emissziócsökkentés az erőművekben

Füstgázban SO2 tartalom 1-4 g/m3 tüzelőanyag szerint

- 700 MW-os erőmű kőszénnel, 2.5millió m3/h füstgáz ebből 2.5 t//h kénné alakul

- Abszorpciós eljárások a kéntelenítés során :

- Meszes mosóeljárás, felfűtés + kompresszorok, végtermék gipsz

- Ammóniumszulfát-nitrát, ammoniumsó végtermék, (NH4)2SO4

- Szóró abszorpciós eljárás, kálciumszulfit ebből anhidrát oxidációval

- Aktív szén SO2-abszorpciója

Előnyös eljárások ahol a adszorpciós jelek visszanyerhetőek, regeneratív eljárások, pl. magnéziumos eljárás, Welmann-Lord eljárás( elemi kén, folyékony kéndioxid, kénsav)



NOx csökkentés

NOx eltávolítása primer és szekunder intézkedéseket alkalmaznak, a keletkező Nox-t távolítják el

Primer intézkedések :

Céljai :

- rendelkezésre álló oxigén csökkentése a reakciótérben

- tüzelési hőmérséklet csökkentése

- reakcióban résztvevő anyagok egyenletes gyors keveredése a lángban

- magas hőmérsékletnél a tartózkodási idő csökkentése

- a láng végében már képződött nitrogén-oxid redukciója

Módjai :

- fokozatos égetés elve, első nem teljes égetés, majd teljes égetés plussz

levegővel, fontos a CO miatt a szénpor egyenletes őrlése

- égők égési levegőjébe füstgáz visszavezetés, magas égetési

hőmérsékletnél, csúcsteljesítmény csökkentése, olvasztókamrás



Elsődleges intézkedések a gáz és olajtüzelés során

keletkező NO csökkentésére



Szekunder intézkedések

- Redukciós eljárás : NO molekuláris nitrogénné redukálódik, redukáló anyag NH3 tartalmaz oxigén felvételéhez,

- Oxidációs eljárás : NO oxidálódik gyökcsoportokkal, melyek elektronsugárzás során keletkeznek. NO2 ill. salétromsav-oxidációs termékeket általában

- Katalitikus redukció :

- Katalizátoros berendezés nitrogén-oxid

csökkentésére- A füstgázt kerámia-fixágyas katalizátoron

keresztül áramoltatás, redukcióhoz ammónia



Szelektív katalitikus redukció

- SCR Selective Catalytic Reduction- Gázfázisban lévő NOx szétválasztása

N,O- Nagyteljesítményű

tüzelőberendezéseknél- Nitrogén oxid csökkentéséreű- Katalizátor titán-oxid, - Adalék vanádium, volfram, fémek- Optimális 350 0C- SCR reaktor kazán után ,vagy füstgáz-

kéntelenítő után kapcsolható



Emissziócsökkentés a közlekedési eszközöknél

Kipufogógázok károsanyagtartalmának csökkentése

Cél a káros anyagok csökkentése

Tökéletes lenne az égés vízgőz+CO2

Káros anyagok kb 1% közepes terhelésnél, kipufogógáznak, CO, CO2 NOx PB vegyületek

Káros anyagok a kipufogógázban, a légfelesleg tényező függvényében

5-10% levegőhiány λ = 0,95-0,9 dús keverék max teljesítmény

Levegőhiány tökéletlen égés káros anyag hányad megnő



A motorral kapcsolatos megoldások

- Megfelelő motorkonstrukció , égéstér kialakítás, sűrítési arány,

- Keverék képzésének és összetételének módja és minősége, keverési arány

- Gyújtás időpontjának módosítása- Lekapcsolás motorfék-üzemmódba- Kipufogógáz visszavezetés



A lambda-szonda felépítéseA katalizátor

Kipufogógáz utókezelése a katalizátorban

Káros anyagokat vegyi úton ártalmatlanítja, nem alakul át közben

Magnézium-aluminium-szilikát ebből van az ovális kerámia hordozó

Csatornás porózus hordozóréteg 7000x felület

Hordozórétegre gőzölik a katalitikusan aktív : platinát, ródiumot, palládiumréteget kb2 gr.



Részecskeszűrő

Dízel motorok emissziójának csökkentése



Katalizátor lambda-szondával

- Pontos keverék összetétel csak zárt láncú irányítással lehetséges

- Visszacsatolás is kell

- Figyelni kell a kipufogógáz összetételt

- λ=1-től való eltérés esetén korrigálás

- Átalakítás értéke elérheti a 90-95% értéket

- Katalizátor lambda-szonda nélkül 60% hatásfok



Lambda-szonda

- Gázt át nem eresztő kerámiatest van benne- Kívül belül gázt áteresztő platina réteg- Külső platinaréteget véd egy porózus kerámia réteg- Több réssel ellátott fémcső az ütődés ellen- Külső felülete érintkezik a kipufogógázzal,

platinaréteg közvetítésével kapcsolódik negatív - Belső felülete a külső levegővel érintkezik, belső

platinaréteg adja a feszültséget , - Értéke a kipufogógáz oxigéntartalmától függ- Mérőérzékelőként katalizátor előtt kipufogócsőbe

szerelik- a szonda által adott feszültség mértékének

függvénye a szabályozás- 3000C felett alkalmas az O-ionok vezetésére- Szondafeszültség jön létre- Optimális 6000C , 3000C alatt a vezérlés kihagyja- 8500C-9000C ne haladja meg a hőmérsékletet

Környezetvédelem 2014

Documents

Transcript of Környezetvédelem 2014