Өндірістен түзілетін газ - шаң тастамалар

Өндірісте атмосфераны зиянды заттар тастамалар көздері болып келесі қондырғылармен учаскілерден тұрады:

• 
  көмірді артатын эстакада. Арту эстакада 300м² алқабын 2175.0 тонна Қарағандылық көмірді артқанда және сақтағанда қалқыма заттар бөлінеді;
  
• 
  жартылай вагоннан көмірді түсіру.Бір мезетте 4 жартылай вагондарды эстакада түсіруге болады. Жартылай вагоннан түсіру кезінде атмосфераға қалқыма заттар тасталынады;
  
• 
  самосвалдарға көмірді артқышпен артады . Артқыш ТО-18 (1 дана) сиымдылығы 1.25 м³ ковшамен артқанда атмосфераға қалқыма заттар тасталынады ;
  
• 
  ұнтақ – майдалағыш. Топырақ материалына компонент ретінде майдаланған көмірді қосады. Нәтижесінде ұнтақ – майдалағышқа майдаланған көмірді береді. Мұнда да самосвалға майдаланған көмірді артқанда атмосфераға қалқыма заттар , көмір шаңы немесе күйе түрінде тасталынады;
  
• 
  арту жұмысы кезінде экскаватор Э55-11 және бульдозер Т-170 , краз машиналардан токсикалық газдар тасталынады. Дизельді іштен жану двигательтері жұмыс кезінде атмосфераға күйелер , азот оксидісі , көміртек оксидісі , көмірсутектері , күкірт оксидісі , бензапирендер тасталынады;
  
• 
  сварка учаскісі (элекрлі - дугалы пісіру, пропан – бутанды кескіш ). МР – 3 маркалы элекродты қолдану кезінде атмосфераға аэрозоль пісірмесі , марганец 2- оксидісі ,сутек фторы (НҒ) бөлінеді. Пропан бутанды кесу кезінде атмосфераға азот оттегісі , көміртек оттегісі бөлінеді;
  
• 
  Кірпішті күйдіру үшін домалақ пеш қолданады. Негізгі отын көмір болып табылады , отын резервісі қарастырылмаған. Пеште көмірді жағу кезінде атмосфераны күйе – күлдер , азот оксидісі , көміртек оксидісі , күкірт оттекті ластаушы заттар бөлінеді;
  
• 
  Сиымдылығы 3 м³ резервуар . Дизельді отынды сақтау кезінде атмосфераға дизельді отынның пары бөлінеді.Кесте – 3. [3]
  
• 
  
  

Жазғы айларда карьерді сумен 12 %-тік ылғалға дейін суландырады. Бұл кезде экскаватор жұмысы оңайланады және дайын өнімнің сапасы жақсарады. Суды құбыр арқылы насоспен ені 3-4 м және тереңдігі 0.6 м дайындалған котловадан береді.Шикізат бір ковшалы экскаватор ЭН55-11 сиымдылығы 0.8 м³ ковшамен алады. Шикізатты автосамосвалдарға арту қамтамасыз етілген.

Шикізатты краьерден зауытқа дейін Краз автосамосвалымен тасымалданады Шикізатты жәшік ыдысымен беру арқылы бункерге артады. Оларды өндіріске қажеттілігін бір қалыпты жеткізеді. Берілетін шикізат санын жәшік ыдысымен берілетін лентаның қозғалыс жылдамдығын және жоғары көтерілген шибераны реттеуге болады.

Шикізатты жылдамдығы 60 м/мин қозғалып тұрған қиғаш ленталы тасымалдағышқа түседі . Мұнда ұнтақталған тас көмірін қосады. Ол жану процесін жоғарлату үшін . Қабылдағыш бункерден көмір ұнтақ – майдалағышқа түседі , онда түйіршіктерді мм-ге дейін майдалайды. Өлшенген көмірді сиымдылығы 1м³ бункерге элаватормен береді. Мөлшерленген көмір саны 3.2-3.5% -і шихта массасын құрайды.

Мөлшерленген топырақ шикізатымен көмір бөлгіш вальціде майдалайды , бөлшектейді – 3 мм-ден жоғары түйінділерді алып тасталынады.

2.2. Қалыпқа массаны дайындау

Вальцелі майдалағыштан ұнтақталған топырақ шикізатымен оған қосылған отын ( 2 вальді араластырғыш ) бір түпті пластинка дайындау , шикізатті қалыптау үшін 2 вальді араластырғышқа түседі. Одан ары қарай суды қосумен топырақ шикізатын араластыру кезінде пластинкалы консистенке өтеді , мұнымен бірге ылғалды абсолютті интервалмен сипатталады ( пластинка санымен ). Топырақ балшығының қалыпты су құрамы 20-22 % - ті құрайды.

Кірпіш – шикізатын пішіндеу үшін ылғал топырақ шикізатымен бірге жанғыш қоспа массын қолданады. Пластинкалы конситенкде тұрғандарды пішінге келуі , басқа күштің әсерімен пішінді өзгерту және шашылмай сақталуы керек .

Ленталы тығыздағыш – қабырғалы керамика өндірісіндегі қиын механикалық қондырғы болып табылады. Негізгі жұмыс бөлігі шнек - ол вакуумсіз ленталы тығыздағыш. Олар мундштук және тығыздағыш басы арқылы пішіндеу массасына өтеді.

Тығыздағыш басының ұзындығы 210 мм-мен цилиндр және мундштук жалғастырады. Ол винтті шнектің қысу әсерінен шикізат массасы тығындалады және масса ағын әсерінен домалақ пішіні – тік бұрышты пішінге өзгереді.

Пішін тығынын кесу – автоматпен іске асады , оны синхронизатормен бірге орналастырады. Кірпіш шикізатын автоматпен кесу үшін рамка енінен тепе-тең етіп рейкаға орналастырады , олар рольгангумен қозғалады және күшейткішпен қадамдық тасымалдағышқа беріледі. Соңында көтергіште қатар қылып жинайды , одан кейін 200 дана шикізатты вагоншикпен кептіргіш тунельге тасымалдайды. [3]
Атмосфераны ластау көздеріне сипаттама. Кесте – 3.

№	Атмофераны ластайтын көздер	Ластанған заттарды бөлетін көздерінің аталуы		Шығаратын өнім атауы		Ластайтын заттардың аталуы	Атмосфераға шығатын ластама заттардың температура сы, °С		Атмосфераға шығатын ластама заттар саны			Ласай-тын заттар-дың коды
									Мах. г/с	Суммал. т/жыл
	1	2	3		4		5	6		7	8
1	Көмір тастайтын эстакада	Алаң- көмір сақтау үшін	Көмір сақтау		Қалқыма заттар		28	0.101		1.57	2902
2	Жартылай вагоннан көмір түсіретін эстакада	Алаң -көмір сақтау үшін	Көмір түсіру		Қалқыма заттар		28	3.022		0.13	2902
3	Самосвалға көмірді артқышпен арту	Ковш	Көмір арту		Қалқыма заттар		28	0.05		0.0045	2902
4	Самосвалдан бункерке түсіру	Бункер	Көмір түсіру		Қалқыма заттар		28	10.0		0.216	2902
5	Ұнтақ майдалағыш	Ұнтақ майдалағыш	Көмірді майдалау		Қалқыма заттар		28	4.5		2.835	2902
6	Бункерден майдаланған көмірді арту	Бункер	Көмір арту		Қалқыма заттар		28	85.5		2.462	2902
7	Домалақ пеш	Желдеткіш	Шикізатты күйдіру және кептіру		Қалқыма заттар H2CO3 СО2 NO2 SO2		40	0.4439 0.3021 1.712 1.469 0.206		69.03 4.698 26.622 22.853 3.215	2902 0330 0322 0337 0301
8	Механикалық учаскі	Токар станогі Фрезерлі ст.		Детальдарды ремонттау		Металл шаңдары	16		0.1096	0.2192		2902

	1	2	3	4	5	6	7	8
9	Сваркалі учаскі	Эл.свар. Кескіш	Детальдарды ремонттау	Қалқыма заттар СО2 NO2 MgO2 HF	28	0.0397 0.0017 0.0001 0.0176 0.0176	0.0223 0.00108 0.00012 0.0095 0.0095	2902 0143 0316 0337 0301
10	Жанармай сақтайтын резервуар	Штуцер Кран Клапан	Жанармай сақтау	Дизельді жанармайдың парлары	18	2.2*10-6	4.3*10-5	2732
11	Артатын және бульдозерлерден бөлінетін токси-лық газдар	Артқыш То-18-1дана Бульдозер Т-170-1дана	Арту жұмыстары	СО2 NO2 CH2 SO2 күл Бензапирен	90	0.348 0.104 0.139 0.053 0.069 1.1*10-6	0.184 0.055 0.07 0.028 0.0368 5.8*10-7	0337 2745 0301 0328 0330 0703
12	Автотранспорт жұмысында	Жол	Шикізатты тасымалдау	Қалқыма заттар	28	0.0119	0.008	2902
13	Карьерде жұмыс істегенде тасталынатын токсикалық газдар	Экскаватор Э-5511 Краз көлігі	Арту жұмыстары	СО2 NO2 CH2 SO2 күл Бензапирен	90	0.652 0.196 0.261 0.101 0.13 2.3*10-6	0.714 0.214 0.285 0.11 0.146 2.3*10-6	0337 2745 0301 0328 0330 0703
14	Экскаватордың арту жұмысы	Карьер	Шикізат арту	Қалқыма заттар	28	3.19	1.194	2902
15	Қабылдағыш алаңға түсіру	Алаң	Шикізат түсіру	Қалқыма заттар	28	0.138	0.018	2902

2.4. Кірпіш шикізатын кептіру

Пішінделген кірпіш щикізаты ленталы тығыздағышта 18-22 % -ті ылғалдан тұрады , сондықтан кептіргіште кептіреді. Онда оның ылғалы 6-8 % -ке дейін төмендейді және кептірілген шикізат төзімділігі анағырлым жоғарылайды . Ол үшін шикізатқа керекті көп жылу мөлшерін беру қажет. Жылу тасымалдағыш көмегімен жылу беріледі. Жылу ретінде ауа немесе ауамен түтін газ араласқан қосындыны қолданады.

Орталықтан берілетін жылу тасымалдағыш температурасы 110 – 120°С және соңында 100-110°С , қысымы 120-140 Па , жылу тасымалдағыштың қозғалыс жылдамдығы – 15 м/с. Камерада жылу тасымалдағыш температурасын 50-90°С , қысымы 3-20 Па , жылу тасымалдағыштың қозғалыс жылдамдығын 1.5 - 2.5 м/с -ке дейін реттеуге болады. Шығатын газ температурасы 40°С , салыстырмалы ылғалдылығы 80-90 % болады.
2.5. Кірпіш шикізатын қабырғалы керамикада күйдіру

Қабырғалы керамикада – бұйымдарды күйдіру процессі 4 –сатыдан тұрады:

• 
  кептіргенге дейінгі шикізатты 200°С температура кезіндегі қалған суларды жою;
  

• 
  шикізатты 700°С температураға дейін , түтінді –газдармен қыздыру;
  
• 
  взвар отынның жану учаскесіндегі кірпішті 950 – 1050°С максималды температураға дейін күйдіру ;
  
• 
  суыту , бастапқыда ақырындап 500°С дейін , одан кейін тез кірпішті арту температурасына дейін 50°С салқындату.
  

Пеш екі жалынмен жұмыс істейді . 12 камералы – бір жалынға. Камераны зона бойынша бөлу келесідей : кептіруге дейінгі және жылыту -3 , взвареда -2 , закаледа -1 , мұздатқышта -2 , артуда -2 , қалауда -1 , бос кезінде -1. Күйдіру температурасы 1050°С.

Кірпішке отынды тастау арқылы жүреді . Отынды 15-16 минут сайын , 0.7-0.8 кг порциямен шашып тастайды. Шашу үшін калиброванді күрек қолданады. Күйдіру үшін көмір қолданады. Отын трубкасы арқылы көмірді жанған садкаға тастайды. 1000 дана кірпіш күйдіруге 145 кг шартты отын шығындалады.

Жалынның жүруіне орталық түтін каналымен желдеткіш көмегінің ықпалы жоғары болады. Камерадағы түтін ықпалын конус көмегімен реттейді. Күйдіру процесінде әр 2 жалынды 3-4 ашқыш конустары қызмет атқарады. Жақыны қағаз шибері түтін конусі толықтай ашылады , келесілері - жартылай , жалынға жақыны – 1/3 бөлігі.

4. 
   Әдеби шолу.
   

Кірпішті күйдіру домалақ пеште іске асырылады. Негізгі отын көмір

болғандықтан атмосфераны күл , азот оттегісі , көміртек оттегісі , күкірт оттегісі , қалқыма заттармен ластап жатыр. Бұл газды тастамалар қоршаған ортаны , яғни атмосфералық ауаға зиянын тигізбеу немесе болдырмау үшін , соңғы технологиялық үлгідегі жасалған газ тазалау қондырғыларын таңдаумыз қажет.

Бұл газды тастамаларды тазалау үшін әр түрлі абсорбционды әдістерді

қолданамыз.Абсорбция кезінде газбен ерітінді арасында қатынас жүреді. Ондағы заттар осы газдармен реагирациаланады.

Шығатын газдардағы күкірт оксидісін , азот оксидісі , көміртек оксидісін тазалау үшін көптеген хемосорбциялық тәсілдер ұсынған , бірақ та тәжірибе жүзінде бірен – сараны қолданылды. Бұл шығатын газдың көлемі жоғарлығына байланысты , ал ондағы күкірт оксидісінің концентрациясы аз , газдар құрамында шаңның және температураның жоғары болумен сипатталады. Абсорбциялау үшін су , су ерітінділері және сілті тұзының суспензиясы және сілті жер металдары қолдануы мүмкін. [6]

SO₂ –ні сумен абсорбциялау келесі реакциямен жүреді:

Бұл әдістің артықшылығы технологиялық сызбаның оңайлылығы , эксплуатациялау шығынының төмендігі , сорбенттің оңай табылуы және арзандылығы , газ тазалауда алдында мұздатуды және шаңсыздандыруды қажет етпеуі мүмкін.

Корбанат 1100-1300°С температурада күйдіру кезінде әк түзіледі. Әк және әктілеу әдісі үшін SO₂-ні абсорбциялау процесі келесі түрдегі сатыдан тұрады: [6]
SO₂+H₂O=H₂SO₃

CO₂+H₂O=H₂CO3

CaCO₃+H₂CO₃ =CaSO₃+H₂CO₃

CaSO₃+H₂CO₃=Ca(HCO₃)₂

Ca(HSO₃)₂+Ca(HCO₃)₂+2CaSO₃

Сурет - 3 . Теңіз суы.

1 – электрлі сүзгі ;

2,3 – абсорберлер ;

4 – жылытқыш ;

5 – реактор .

Ca(HCO₃)₂+O₂= Ca(HCO₄)₂

Ca(HCO₄)₂+2CaSO₄=Ca(HCO₃)₂+ 2CaSO₄

Ca(HSO₄)₂+2CaCO₃= Ca(HCO₃)₂+2CaSO₄

CASO₃ +0.5H₂O=CaSO₃*0.5H₂O

CaSO₄+H₂O=CaSO₄ *2H₂O
Реакцияның жүруі құрамына және рН суспензиясына тәуелді. Қоспада әр түрлі қосылыстардың болуы абсорбция процесін солғұрлым қиындатады.
3.3. Нерекуперационды әдіс

Суспензияны дайындау үшін әкті 0.1 мм бөлшек өлшеміне дейін майдалайдымыз. Суспензия құрамы Т:Ж=1:10. Бірнеше тазалау сызбасын ұсынады. Сурет – 4.

Әк және әктілеу әдісінің кемшіліктері келесідей: қондырғының коррозиялануы және эрозиялануы , тұнбаның түзілуі .
3.4. Натрий негіздегі хемосорбентті абсорбциялау

Бұл әдістің артықшылығы ұшпайтын хемосорбенттердің жұтылу қабілетінің бар болуы. Әдісте SO₂ –нің әр түрлі газ концентрациясын ұстайды.

Процестің әртүрлі нұсқкаулары болуы мүмкін.Сода ерітіндісімен абсорбциялаған кезде сульфит және бисульфит натрия түзіледі: [7]
Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+ CO₂

Na₂SO₃ +SO₂+H₂O= 2NaHSO₃

1- газ кіру құбыры ;

2- газ шығу құбыры ;

3- шлам шығатын құбыр ;

4- абсорбер ;

5- центрифуга.

Бұл әдісте SO₂ –нің жұтылуы аммиак суымен немесе су ерітінділері сульфит-бисульфит аммониямен жүреді.

Әдістің артықшылығы : процестің жоғары эффективтілігі , сорбенттің оңай табылуы және керек өнімнің түзілуі ( сульфит және бисульфит аммоний) . Процестің химиялық реакциясы : [4]
NH₄+H₂SO₃=(NH₄)2SO₃+2H₂O

(NH₄)₂SO₃+H₂SO₃=₂NH₄HSO₃

2(NH₄)₂SO₂+O₂=₂(NH₄)₂SO₄
Әдісте жүйелі және жүйелі емес болады. Аммиак – жүйелі емес , әдісте бисульфат өнім ретінде шығарады. Жүйелі әдісте концентрленген күкірт диоксидісі алынады. Аммиак жүйелі әдістің сызбасы. Сурет – 5.
3.6. Амин ароматымен абсорбциялау

Мұнда түсті металлургиядан шығатын газдарды көміртек оттегісі мен күкірт оттегісін абсорбциялау үшін ксилидина немесе диаметиланина ерітінділерін қолданады. Қарастырылған процестің біріндегі сульфид абсорбентіндегі ксилидина және су қоспасы ( 1:1 ) болады . Ксилидин және су әдетте араласпайды , бірақ та күкірт оттегісінің қатысуымен ксилидиннен –ксилидин сульфаты су ерітіндісінде түзіледі: [6]

Өндірістен шығатын газдар NO₂ , CO₂ , SO₂ тастамалары бір мезетте тасталынады. Абсорбционды процесінің ең қиындылығы химиялық

активтілігінің және азот оксидісінің еруінің төмендігі болып табылады. Бұл мәселені шешудің бірнеше жолы бар:

1. 
   Газ фазасында NO₂ , CO₂-ні толығымен қышқылдандыру .
   
2. 
   NO₂ , CO₂ –нің бөлшектерінің қыщқылдануынан эквимолекулярлы қосылыс NO₂ , CO₂ –і түзіледі .
   
3. 
   Селективті абсорбентер қолдану.
   

1. 
   абсорбер ;
   
2. 
   ыдыс ;
   
3. 
   колонна ;
   
4. 
   конденсатор ;
   
5. 
   кептіргіш ;
   
6. 
   сиымдылық .
   

1,2 – абсорбер ;

3,5 – сиымдылық ;

4 – салқындатқыш.