Метою роботи є вирішення науково-прикладної проблеми зниження техногенного навантаження на довкілля підприємств цементної промисловості шляхом удосконалення системи пилоочищення з застосуванням розроблених пиловловлюючих апаратів. Для досягнення поставленої мети в роботі необхідно було вирішити наступні завдання: - визначити основні джерела забруднення довкілля в процесах виробництва цементу; - дослідити характеристики пилу як чинника формування екологічної небезпеки цементного виробництва в умовах конкретного об'єкту ПАТ "Івано-Франківськцемент"; - провести математичне моделювання процесів очищення пилогазової суміші цементних виробництв; - створити та експериментально дослідити принципово нові конструкції апаратів для очистки повітря від пилу; - провести випробування розроблених конструкцій пиловловлювачів на дослідно-промислових установках, перевірити оптимальність встановлених параметрів запропонованих процесів та оцінити їх екологічну та економічну ефективність. Об'єкт дослідження - процес забруднення довкілля пиловими викидами цементного виробництва. Предмет дослідження: зниження техногенного навантаження на довкілля пиловми викидами. ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 7 ВСТУП РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЗНИЖЕННЯ ПИЛОВИХ ВИКИДІВ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ЦЕМЕНТУ 14 1.1 Екологічна обстановка у місці розташування підприємства ПАТ "Івано-Франківськцемент" 16 1.2 Технологія виробництва цементу 20 1.3 Джерела утворення пилових викидів цементного виробництва та їх вплив на довкілля 21 1.4 Заходи щодо зменшення пиловиділення на цементних заводах 33 1.5 Аналіз існуючих конструкцій відцентрово-інерційних пиловловлювачів сухого типу 36 Висновки до розділу 1 44 РОЗДІЛ 2. ОБ'ЄКТ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ 45 2.1 Паспортизація цементного пилу 45 2.2 Визначення хімічного складу цементного пилу 46 2.3 Визначення густини порошкоподібних матеріалів 47 2.4 Методи морфологічного дослідження пилу 48 2.5 Визначення дисперсності пилу 49 2.6 Визначеня запиленості повітря 51 2.7. Дисперсний склад пилу 53 2.8 Визначення форми частинок 57 2.9 Адгезійні властивості та гігроскопічність пилу 58 2.10 Електрична провідність 59 2.11 Механічні якості пилу 59 2.12 Методика проведення експериментальних досліджень 60 2.12.1 Опис експериментальної установки 60 2.12.2 Умови проведення експериментів 62 2.12.3 Визначення продуктивності циклона 67 2.12.4 Визначення ефективності пиловловлювачів 69 2.12.5 Конструкція жалюзійного пиловловлювача 72 2.12.6 Визначення гідравлічного опору апаратів 73 Висновки до розділу 2 77 РОЗДІЛ 3. МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ПИЛОВЛОВЛЕННЯ 78 3.1 Побудова моделі факторів ефективності роботи пиловловлювача 78 3.2 Моделювання руху повітряних потоків у відцентрово-інерційних пиловловлювачах 89 3.3 Результати моделювання 92 3.4 Розв'язання задач конвективно-дифузійного переносу 93 3.5 Аеродинаміка потоку 97 Висновки до розділу 3 107 РОЗДІЛ 4. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ВІДЦЕНТРОВО- ІНЕРЩЙНИХ ПИЛОВЛОВЛЮВАЧІВ 109 4.1. Опис установки і дослідження базового відцентрово-інерційного апарата 109 4.2. Опис і дослідження новостворених відцентрово-інерційних апаратів 113 Висновки до розділу 4 133 РОЗДІЛ 5 ОБГРУНТУВАННЯ ЕКОЛОГО - ЕКОНОМІЧНОЇ ДОЦІЛЬНОСТІ РЕОРГАНІЗАЦІЇ ТРАДИЦІЙНИХ СХЕМ ПИЛООЧИЩЕННЯ (НА ПРИКЛАДІ "ПАТ ІВАНО-ФРАНКІВСЬК- ЦЕМЕНТ") 135 5.1 Моніторинг ділянок цементного виробництва із найбільшим забрудненням повітря цементним пилом 135 5.2 Оцінка екологічної небезпеки цементного виробництва 139 5.3 Розрахунок економічної ефективності впровадження пиловловлювальних установок 147 Висновки до розділу 5 150 ВИСНОВКИ 152 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 154 ДОДАТКИ 168 ДОДАТОК А. Екпериментальні дослідження пиловловлювачів 168 ДОДАТОК Б. Перелік забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу 178 ДОДАТОК В. Акти впровадження в виробництво результатів дисертаційної роботи 179