Coraz bardziej restrykcyjne przepisy związane z ochroną środowiska powodują, że zakłady przemysłowe są zmuszone do stosowania coraz to nowocześniejszych metod odpylania mających za zadanie ograniczenie zanieczyszczenia powietrza. Poza instalacjami usuwającymi różnego rodzaju pyły coraz popularniejsze są urządzenia minimalizujące emisję metali ciężkich, dioksyn, furanów oraz lotnych związków organicznych. Blisko 65% emisji zanieczyszczeń powstaje w elektrociepłowniach i hutach zintegrowanych – w wyniku stosowania nowoczesnych technologii wydzielanie szkodliwych związków można zmniejszyć od 100 do nawet 200 mg/Nm3.
Metody odpylania spalin w ciepłownictwie i hutnictwie
Proces neutralizacji gazów polega na oddzielaniu oraz eliminowaniu cząstek stałych poprzez wykorzystanie urządzeń nazywanych odpylaczami. Odpylanie może być przeprowadzane zarówno przy użyciu metody suchej, jak i mokrej – w zależności od konkretnego sposobu finalnie uzyskuje się suchy pył lub zawiesinę cząstek stałych w cieczy.
Systemy odpylające w elektrociepłowniach oraz hutach najczęściej wykorzystują takie urządzenia jak:
- filtry elektrostatyczne – działanie tego typu rozwiązań bazuje na procesie ładowania cząstek pyłu zawieszonego w gazie ładunkami elektrostatycznymi. Naładowane cząsteczki osiadają następnie na specjalnej elektrodzie osadniczej. Szacuje się, że filtry elektrostatyczne redukują stężenie pyłów przy skuteczności ok. 95%. Urządzenia te posiadają wiele zalet, spośród których można wymienić, chociażby możliwość funkcjonowania w wysokich temperaturach (sięgających nawet do 400 stopni Celsjusza), małe opory przepływu, a także możliwość otrzymania stosunkowo niskich stężeń pyłów na wylocie;
- filtry tkaninowe (workowe) – to urządzenia, które są projektowane przede wszystkim do oddzielania pyłów ze spalin. Najczęściej są one połączone z innymi elementami instalacji odpylania np. z cyklonem lub filtrem elektrostatycznym. Filtry tkaninowe umożliwiają eliminowanie pyłów wraz z takimi związkami jak kwas solny, kwas fluorowodorowy oraz tlenki siarki. Co więcej, charakteryzują się dość dużą skutecznością pracy, wynoszącą nawet do 99,9%. Filtry workowe są wydajne w ograniczaniu pyłów, metali ciężkich i dioksyn;
- cyklony – w hutnictwie mechanizmy te na ogół są stosowane w procesie wstępnego oczyszczania i rzadko kiedy są wykorzystywane samodzielnie. Funkcjonują na zasadzie bezładności, oddzielając pył poprzez użycie siły odśrodkowej. Niekiedy znajdują zastosowanie do ochrony urządzeń przed pyłami ściernymi występującymi w spalinach.
Sposoby neutralizacji szkodliwych substancji zawartych w spalinach
Obowiązujące aktualnie wymogi ochrony środowiska koncentrują się nie tylko na redukcji emisji pyłowych, ale także na neutralizacji toksycznych substancji znajdujących się w spalinach, w tym różnego rodzaju związków organicznych. Najczęściej stosowane metody ich usuwania to:
- metody absorpcyjne, które polegają na zetknięciu się oczyszczanego gazu z cieczą absorbującą – proces neutralizowania jest uzależniony między innymi od właściwości fizycznych i chemicznych absorbentu, a także od rodzaju pochłanianych zanieczyszczeń,
- metody adsorpcyjne, bazujące na zbieraniu się zanieczyszczeń gazowych na powierzchni ciała stałego pod wpływem oddziaływania sił powierzchniowych przylegania,
- metody katalitycznego utleniania i redukcji, które wykorzystują zjawisko przyspieszania reakcji chemicznych zachodzących w obecności tzw. katalizatorów,
- metoda kondensacyjna, polegająca na oziębieniu zanieczyszczonego powietrza do temperatury niższej od temperatury kondensacji par związku zanieczyszczającego,
- metoda spalania płomieniem bezpośrednim, wykorzystywana zazwyczaj do eliminowania palnych składników zawartych w oczyszczanej mieszaninie.
Podsumowanie
Instalacje ochrony powietrza przez wiele długich lat były nastawione na odpylanie, przez co zaniedbywano neutralizowanie zanieczyszczeń gazowych. Na szczęście w miarę rozwoju świadomości ekologicznej oraz wzrostu wymagań ze strony instytucji ochrony środowiska sytuacja ta uległa zmianie i dzisiaj zarówno w ciepłownictwie, jak i hutnictwie stosowane są coraz nowocześniejsze technologie neutralizacji gazów przemysłowych.
