Размещено на http://www.allbest.ru/

8

Содержание

Введение

1. Экологическая обстановка региона

2. Характеристика вредных, токсичных веществ

3. Влияние вредных токсичных веществ на организм человека и природную среду

4. Выбор и обоснование применения систем очистки

5. Приборы и устройства для слежения за состоянием загрязнения окружающей среды

6. Расчетная часть

6.1 Расчет объема и скорости газо-воздушной смеси

6.1.1 Объем газо-воздушной смеси

6.2 Расчет количества оксида углерода

6.2.1 Количество выбрасываемого оксида углерода

7. Заключение

Литература

Введение

В настоящее время употребляют два основных термина, касающихся оценки качества окружающей природной среды: мониторинг и контроль. Мониторинг загрязнений окружающей среды - слежение за какими либо объектами или явлениями.

В зависимости от территории, охватываемой наблюдениями, мониторинг подразделяют на три уровня: глобальный, региональный и локальный.

Глобальный мониторинг - слежение за общемировыми процессами и явлениями, включая антропогенное воздействие на биосферу. Региональный мониторинг - слежение за процессами и явлениями в пределах какого либо региона, где они отличаются по природному характеру, по изменению базового фона. Локальный мониторинг - это слежение за естественными природными явлениями и антропогенными воздействиями на небольших территориях.

Опасно обострившиеся к концу XX века конфликт между деятельностью человека и возможностями природы привел к критическим пределам нагрузки на биосферу. В мире все чаще раздаются голоса, что если в ближайшей перспективе не принять меры, то природа не сможет самовосстанавливаться и начнется необратимый процесс самоуничтожения всего живого.

Существенную роль в нарушении экологического баланса Земли играет Россия с ее развитым и экологически небезопасным производственно-хозяйственным комплексом, действующим в сложных условиях формирования рыночной экономики и снижения надежности эксплуатируемых на предприятиях технических систем и технологических процессов. Сложившаяся в России ситуация с образованием, использованием, обезвреживанием, хранением и захоронением отходов ведет к значительным потерям природных ресурсов, возникновению необратимых процессов загрязнения окружающей среды и представляет реальную угрозу здоровью населения и будущим поколениям.

Россия стоит на пороге техногенных катастроф, которые могут повлечь за собой не только экологические, но и огромные людские потери. Человек, потребляя ресурсы среды обитания для решения хозяйственных задач, еще и изменяет природную среду, которая начинает воздействовать негативно на самого человека. Ежегодно на одного жителя Земли приходиться свыше 20 т отходов.

Основными объектами загрязнения являются воздух, водоемы, почвы. Ежедневно в атмосферу выбрасываются тысячи тонн угарного газа, окислов азота, серы, солей тяжелых металлов и др. веществ.

Такое физико-химическое изменение атмосферы приближает нас к явлению парникового эффекта.

Суть его в том, что накопление углекислоты в верхних слоях атмосферы будет препятствовать нормальному процессу теплообмена между Землей и Космосом, сдерживать тепло, накапливаемое Землей в результате хозяйственной деятельности человека, а также при извержении вулканов и от геотермальных вод. Парниковый эффект выражается в повышении температуры, изменении погоды и климата.

Вторая половина 20 века характеризовалась бурным развитием химической промышленности. В России 150 тыс. предприятий, или более 2,5 млн. опасных объектов. Саратовская область - одна из самых динамично развивающихся регионов России.

Рост производства, большая индустриальная нагрузка на окружающую среду, сравнительно высокая плотность населения, низкий жизненный уровень подавляющего большинства населения, низкая экологическая культура всех слоев общества - все это предопределяет возрастающую экологическую напряженность в области.

Активная эксплуатация природных ресурсов и недостаточная результативность мер по их воспроизводству и охране свидетельствует о несоответствие ситуации, сложившейся в области, экологическим показателям устойчивого развития.

Темой данной курсовой работы является «Наблюдения за содержанием оксидов углерода и алюминия в вентиляционных выбросах «Волжский Дизель»».

1. Экологическая обстановка региона

Длительное и активное освоение природных ресурсов Саратовской области привело к заметному их истощению и осложнению. Экологическая обстановка саратовской области в настоящее время оценивается как критическая. Мощное давление на окружающую среду усугубилось ростом производства в особо «загрязняющих» отраслях (нефтедобывающей, топливной), в трубопроводном транспорте, увеличением количества личного автотранспорта, критическим уровнем захламления земель промышленными и бытовыми отходами различной степени опасности.

Максимальное воздействие на человека и окружающую среду оказывают загрязняющие вещества, поступающие в атмосферу от стационарных и передвижных источников выбросов. Основными вредными веществами, загрязняющими атмосферу, являются твердые вещества, двуокись серы, окись углерода, окислы азота, углеводороды. По количеству выбрасываемых вредных веществ на территории области выделяют пять городов: Саратов - 53030 тыс. т/год, Балаково - 21253тыс. т/год, Балашов -3912тыс. т/год, Вольск - 13900 тыс. т/год, Энгельс - 9700 тыс. т/год.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха является рост количества автотранспорта, техническое состояние которого нельзя считать удовлетворительным, его доля в загрязнении составляет 83% от общего объема выбросов.

В последние годы в Саратове снизился уровень загрязнения снежного покрова свинцом. Однако за последнее пятилетие отмечается рост уровня загрязнения атмосферы городов пылью, оксидом углерода, диоксидом азота. Объясняется это отсутствием у предприятий финансовых средств на природоохранные мероприятия и износом оборудования. Но по некоторым определенным примесям отмечено снижение уровня загрязнения. В области непрерывно проводится операция «чистый воздух». Поверхностные воды области в той или иной степени загрязнены фенолами, нефтепродуктами, органичными и биогенными веществами, тяжелыми металлами и их солями, соединениями цинка, хрома, железа общего, фосфатами, сульфатами, хлоридами, пестицидами и др. По индексам загрязнения вод качество воды соответствует 3 и 4 классу (вода умеренно загрязненная и загрязненная.) Оценка качества воды Саратовского и Волгоградского водохранилища в пределах Саратовской области проводится на протяжении многих лет, судя по этим исследованиям, гидрохимический режим водохранилищ зависит от поступающих транзитом загрязняющих веществ из выше расположенных областей и от сбрасываемых в водоем сточных вод. Острая токсичность водной среды в пробах отличается на русловом участке вдоль обоих берегов в районе по р. Увек. Низкое качество воды отмечено на русле ниже г. Вольска, на русле выше г. Балакова, на русле у поселка Кр. Текстильщик. Удовлетворительная обстановка наблюдалась выше г. Вольска, ниже г. Вольска вдоль правого берега, выше г. Балакова вдоль левого и правого берега, ниже г. Балакова, выше г. Саратова в районе с. Пристанино. По различным геолого-гидрологическим условиям Саратовская область подразделяется на правобережную и левобережную части. В правобережье для хозяйственно-питьевого водоснабжения используется водоносный горизонт палеогеновых и меловых отложений. Гидрогеологические условия в левобережье менее благоприятны по наличию пресных подземных вод. Для хозяйственно-питьевых нужд используется в основном водоносный горизонт четвертичных и неогеновых отложений.

Источниками загрязнения подземных вод являются Балаковский и Энгельский химические заводы, хранилища нефти и газа, эксплуатация скважины на нефть и газ, заводы свинцовых и щелочных аккумуляторов, могильник адамита в Вольском районе, свалки хозяйственно-бытовых и промышленных отходов. На всех этих объектах выявлены очаги загрязнения подземных вод. Очагами загрязнения грунтовых вод также являются животноводческие фермы и комплексы, склады минеральных удобрений и пестицидов в Аткарском, Петровском, Красноармейском и других районах.

Острой проблемой остается уничтожение плодородных земель за счет размыва берегов вдоль Саратовского и Волгоградского водохранилищ. В последнее десятилетие резко снизилось применение минеральных и органических удобрений.

Хозяйства области практически не занимаются восстановлением засоленных и заболоченных земель, не проводят глубокие мелиоративные вспашки, гипсование мелиоративно-неблагополучных земель. В 2001 г. объемы водоотведения в Волжский бассейн существенно снизились, а объемы сбрасываемых в бассейны Дона и Камыш - Самарских озер сточных вод остались практически на прежнем уровне. В поверхностные водные объекты области сброшено 333,43 млн. куб.м. сточных вод, в том числе загрязненных 293,90 млн. куб. м. Крупнейшим потребителем водных ресурсов области является сельское хозяйство. При этом, в данной отрасли наблюдается ярко выраженная тенденция к снижению объемов забираемой воды: за последние 10 лет более чем в 3 раза.

Это объясняется сокращением подачи воды на орошаемые участки, а также снижением объемов сельскохозяйственного производства.

Наиболее крупными водопотребителями предприятий ЖКХ являются водопроводно-канализационные хозяйства городов Саратов, Балаково, Энгельса. Использование забранной воды в целом по области продолжает существенно снижаться. Снижение произошло, за счет снижения объемов использования воды на нужды орошения. Некоторые предприятия постоянно сбрасывают сточные воды со значительными превышениями норм содержания отдельных ингредиентов. Как правило, это предприятия, сбрасывающие сточные воды без очистки или имеющие морально устаревшие канализационные очистные сооружения.

Акционерное общество "Волжский дизель имени Маминых" (до 1999 года ОАО «Волгодизельмаш») - известный в России производитель надёжных, компактных и экономичных дизельных двигателей, а также агрегатов на их базе для всех отраслей промышленности. История становления предприятия "Волжский дизель имени Маминых" насчитывает более ста лет. Всё началось с создания в 1899 г. «Специального завода нефтяных двигателей» Балаковскими инженерами Яковом и Иваном Мамиными, стоявшими у истоков создания первых русских двигателей.

Дизели Балаковских промышленников быстро завоевали известность не только в России, но и за рубежом.

До Революции они экспонировались на 10 Российских выставках, на которых получили 6 серебряных медалей, и на Международных промышленных выставках в Брюсселе, Милане, Париже и Лондоне, где удостаивались высших наград, в том числе золотой медали “Гран - При”. В 1920-1960 годах ХХ века завод производил рядные 2.4 и 6 цилиндровые двухтактные дизели размерностью 19/30. Изобретённый Я.В. Маминым в 30-е годы двухтактный дизельный двигатель с наддувом был запатентован в США, Англии, Германии и Швеции. В 1968 г. завод начал производить высокооборотные четырехтактные двигатели 6ЧН 21/21 для тепловозов и силовых агрегатов, разработанные заводскими конструкторами совместно с ЦНИДИ. В дальнейшем эти двигатели совершенствовались и развивались, создавались различные агрегаты на их базе.

токсин углерод алюминий вентиляция выброс

2. Характеристика вредных, токсичных веществ

В атмосферу поступает множество вредных токсичных веществ, таких как оксид углерода, оксид алюминия, сероуглерод и т.д.

Источниками техногенного загрязнения являются: электротехника, авиационная, химическая, нефтеперерабатывающая промышленность, машиностроение, строительство, оптика, ракетная и атомная техника.

Приоритетность ингредиентов определяется с учетом критериев, отражающих токсические свойства загрязняющих веществ, объемы их поступления в окружающую среду, особенности их трансформации, частоту и величину воздействия на человека и биоту, возможность организации измерений и др. факторы.

Оксид углерода (монооксид углерода, угарный газ), газ без цвета и запаха. Связь в молекуле оксид углерода тройная, длина связи 0,113 нм. Оксид углерода - несолеобразующий оксид.

Оксид углерода- сильный восстановитель. Восстановление оксидов металлов до металлов с помощью оксида углерода имеет большое значение в металлургии. Он полностью окисляется до четырех валентного оксида углерода, что используется для удаления оксида углерода из выхлопных газов автомобилей.

Оксид углерода - высококалорийное топливо, одно из основных исходных веществ в органическом синтезе (при получении спиртов, альдегидов, кетонов, углеводородов, карбоновых кислот и др.), восстановитель в металлургии (например, при выплавке чугуна и стали).

Естественный уровень окиси углерода в атмосфере 0,01-0,9 мг/м³. Оксид углерода выделяется в атмосферу в результате неисправности газопроводов и газоаппаратуры, неполного сгорания топлива, в металлургических процессах (при выплавке 1 млн. т стали выбрасывается в атмосферу 320-400 т оксида углерода), в хим. промышленности (установки крекинга, производство формалина, углеводородов, аммиака и др.).

Природные фоновые уровни окиси углерода колеблются в пределах от 0,01 до 0,23 мг/м³.

Оксид алюминия (Al₂O₃) -- в природе распространён как глинозём, нестехиометрическая смесь оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д.

Оксид алюминия бесцветные нерастворимые в воде кристаллы.

Химические свойства -- амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей, t_пл 2044 °С. Оксид алюминия (б-Al₂O₃), как минерал, называется корунд.

Наименование вещества	ПДК мг/мі в воздухе	Класс опасности	Выброс загрязняющих веществ
	рабочей зоне	среднесуточная		г/с	т/год
Оксид алюминия	20	3,0	2	0,06727	0,0431
Оксид углерода	20	3,0	5	0,05269	0,0356

Таблица 2.1 - Предельно допустимые концентрации и классы опасности некоторых веществ

3. Влияние вредных токсичных веществ на организм человека и природную среду

Экологические проблемы промышленных предприятий связаны с выбросами в атмосферу токсичных соединений, пыли, тепла и парниковых газов; со сбросами в водоем токсичных веществ, взвешенных частиц и теплых вод; со свалками отходов производства; с вибрацией, шумом и электромагнитными полями, загрязняющими среду.

Промышленность связанна с добычей, переработкой природных ресурсов и созданием на их основе промышленного и сельскохозяйственного оборудования, инструментов, предметов быта, жилья, лекарств и т.д. Таким образом, промышленность имеет дело с превращением. На поверхности Земли происходит увеличение тех химических элементов и химических соединений, которые ранее находились в незначительном количестве. Многие из них оказались токсичными для живых существ.

Одним из основных вредных веществ, поступающих в атмосферу с завода «Волжский Дизель», являются оксид углерода и оксид алюминия.

Оксид углерода встречается везде, где существуют условия неполного сгорания веществ, содержащих углерод. Так, оксид углерода входит в состав газов, выделяющихся при выплавке переработки черных и цветных металлов, выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, газов, образующихся при взрывах некоторых природных газов. Оксид углерода способен оказывает непосредственное токсическое воздействие на организм человека: на клетки, нарушая тканевое дыхание и уменьшая потребление тканями кислорода, угнетает активность тирозиназы и сукциатгидрогеназы в печени, сердце и в мозге. Оксид углерода нарушает фосфорный обмен, изменение содержания белков, плазмы и снижение витамина В. Предельно допустимая концентрация 20 мг/мі.

Оксид углерода -- это вещество является продуктом неполного сгорания топлива, время его жизни в атмосфере составляет 2-4 месяца. Важнейшим источником поступления оксида углерода в атмосферу являются автотранспортные средства, машиностроительные заводы. Присутствие оксида углерода в атмосферном воздухе не может ощущаться человеком по запаху либо цвету.

Оксид углерода считается вдыхаемым ядом, способным создавать дефицит кислорода в тканях тела, повышает количество сахара в крови. У здоровых людей этот эффект проявляется в уменьшении способности выносить физические нагрузки. Этот эффект зависит как от концентрации газа, так и от времени пребывания человека в загрязненной атмосфере.

Он не является накапливающимся ядом - процесс неблагоприятного воздействия на человека обратим, хроническое отравление оксидом углерода не может наступить в результате долговременного воздействия при относительно низких концентрациях порядка 2-10 ПДК.

Оксид углерода бесцветный и не имеющий запаха газ. Воздействует на нервную и сердечнососудистую систему, вызывает удушье. Первичные симптомы отравления оксидом углерода (появление головной боли) возникают у человека через 2-3 часа его пребывания в атмосфере содержащей 200-220 мг/мі оксид углерода; при более высоких концентрациях оксид углерода появляется ощущение пульса в висках, головокружение. Токсичность оксид углерода возрастает при наличии в воздухе азота, в этом случае концентрацию оксид углерода в воздухе необходимо снижать в 1.5 раза.

Оксид алюминия, накапливаясь в организме, может послужить причиной старческого слабоумия, повышенной возбудимости, различных неврологических изменений. У детей, вызывает нарушения моторных реакций, анемию, головные боли, заболевание почек, печени, колиты... Токсичность оксида алюминия проявляется во влиянии на обмен веществ, в особенности, минеральный, на функции нервной системы, в способности действовать непосредственно на клетки - их размножение и рост. Избыток солей алюминия снижает задержку кальция в организме, уменьшает адсорбцию фосфора, одновременно увеличивая содержание алюминия в костях, печени, семенниках, мозге и паращитовидной железе. К важнейшим клиническим проявлениям нейротоксического действия относят нарушение двигательной активности, судороги, снижение и потерю памяти, психопатические реакции.

 При вдыхании пыли или дыма с примесью алюминия поражаются, главным образом, легкие. В почках и сердце также могут отмечаться изменения промежуточной ткани. Развивается узелковый и диффузных пневмосклероз, склероз сосудов легких и печени. Пыль алюминия раздражает слизистые оболочки глаз, носа и т.д. Могут развиваться дерматиты, экземы.

Алюминоз легких, профессиональное заболевание, развивающееся в результате вдыхания алюминиевого дыма или алюминиевой пыли с высокой концентрацией частиц металла диаметром менее 5 мкм. При постоянном вдыхании пыли металлического алюминия и его оксида может возникнуть алюминоз легких. Рабочие, подвергшиеся воздействию пыли, должны проходить периодически флюорографическое обследование. У рабочих, занятых в производстве алюминия, часты катары верхних дыхательных путей (рипиты, фарингиты).

4. Выбор и обоснование применения систем очистки

С любого предприятия в окружающую среду поступают загрязняющие вещества, пыль, твердые частицы, пары и т.д. Вследствие этого каждому предприятию необходимы системы чистки, направленные на снижение отрицательного воздействия на природную среду и организм человека.

Одной из мер защиты воздушного бассейна является экологизация технологических процессов, создание замкнутых циклов, внедрение малоотходных безотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ.

На практике реализуются следующие варианты защиты атмосферного воздуха:

- вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;

- локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху;

- локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;

- очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом;

- очистка отработавших газов энергоустановок, например двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения и т. п.).

Процессы очистки технологических и вентиляционных выбросов машиностроительных предприятий от газо- и парообразных примесей характеризуется рядом особенностей: во-первых, газы, выбрасываемые в атмосферу, имеют достаточно высокую температуру и содержат большое количество пыли, что существенно затрудняет процесс газоочистки и требует предварительной подготовки отходящих газов; во-вторых, концентрация газообразных и парообразных примесей чаще в вентиляционных и реже в технологических выбросах обычно переменна.

Методы очистки промышленных выбросов от газообразных примесей по характеру протекания физико-химических процессов делятся на четыре группы: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции); промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хемосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции); поглощение примесей путем применения каталитического превращения.

На заводе «Волжский Дизель» для очистки газов от оксида углерода применяестя:

- абсорбция;

- конверсия (адсорбционный метод);

- термический метод (дожигание на платино - палладиевом катализаторе).

Метод абсорбции

Этот метод заключается в разделении газо-воздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов этой смеси поглотителем (называемым абсорбентом) с образованием раствора. Физическая сущность процесса абсорбции объясняется так называемой пленочной теорией, согласно которой при соприкосновении жидких и газообразных веществ на поверхности раздела обеих фаз образуется жидкостная и газовая пленки.

Растворимый в жидкости компонент газо-воздушной смеси проникает путем диффузии сначала через газовую пленку, а затем сквозь жидкостную и поступает во внутренние слои абсорбента. Для осуществления диффузии необходимо, чтобы концентрация растворяемого компонента в газо-воздушной смеси превосходила его равновесную концентрацию над жидкостью.Чем менее насыщен раствор, тем больше он поглощает газа.

Поглощающую жидкость (абсорбент) выбирают из условия растворимости в ней поглощаемого газа, температуры и парциального давления газа над жидкостью. Решающим условием при выборе абсорбента является растворимость в нем извлекаемого компонента и ее зависимость от температуры и давления. Если растворимость газов при 0°С и парциальном давлении 101,3 кПа составляет сотни граммов на 1 кг растворителя, то такие газы называются хорошо растворимыми.

Применение абсорбционных методов очистки, как правило, связано с использованием схем, включающих узлы абсорбции и десорбции. Десорбция растворенного газа (или регенерация растворителя) проводится либо снижением общего давления (или парциального давления) примеси, либо повышением температуры, либо использованием обоих приемов, одновременно. В зависимости от конкретных задач применяются абсорберы различных конструкций: пленочные, насадочные, трубчатые и др.

В качестве абсорберов могут использоваться и такие устройства, как мокрые скрубберы Вентури, центробежные скрубберы и др.

Рисунок 4.1 -- Центробежный скруббер СЦВБ-20.

Метод адсорбции

Этот метод основан на физических свойствах некоторых, твердых тел с ультрамикроскопической структурой селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой смеси. В пористых телах с капиллярной структурой поверхностное поглощение дополняется капиллярной конденсацией. Наиболее широко в качестве адсорбента используется активированный уголь. Он применяется для очистки газов от органических паров, удаления неприятных запахов и газообразных примесей, содержащихся в незначительных количествах в промышленных выбросах, а также летучих растворителей и целого ряда других газов. В качестве адсорбентов применяются также простые и комплексные оксиды(активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты или молекулярные сита), которые обладают большей селективной способностью, чем активированные угли.

Однако они не могут использоваться для очистки очень влажных газов. Некоторые адсорбенты иногда пропитываются соответствующими реактивами, повышающими эффективность адсорбции, так как на поверхности адсорбента происходит хемосорбция. В качестве таких реактивов могут быть использованы растворы, которые за счет химических реакций превращают вредную примесь в безвредную.

Конструктивно адсорберы выполняются в виде вертикальных, горизонтальных либо кольцевых емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через который фильтруется поток очищаемого газа. Выбор конструкции определяется скоростью газовой смеси, размером частиц адсорбента, требуемой степенью очистки и рядом других факторов. Вертикальные адсорберы, как правило, находят применение при небольших объемах очищаемого газа; горизонтальные и кольцевые, при высокой производительности, достигающей десятков и сотен тысяч метров кубических в час.

Фильтрация газа происходит через неподвижный (адсорберы периодического действия) или движущийся слой адсорбента.

Наибольшее распространение получили адсорберы периодического действия, в которых период контактирования очищаемого газа с твердым адсорбентом чередуется с периодом регенерации адсорбента.

Установки периодического действия (с неподвижным слоем адсорбента) отличаются конструктивной простотой, но имеют низкие допускаемые скорости газового потока и, следовательно, повышенную металлоемкость и громоздкость. Процесс очистки в таких аппаратах носит периодический характер, т. е. отработанный, потерявший активность поглотитель время от времени заменяют либо регенерируют.

Существенным недостатком таких аппаратов являются большие энергетические затраты, связанные с преодолением гидравлического сопротивления слоя адсорбента. Движение адсорбента в плотном слое под действием силы тяжести или в восходящем потоке очищаемого воздуха обеспечивает непрерывность работы установки.

Такие методы позволяют более полно, чем при проведении процесса с неподвижным слоем адсорбента, использовать адсорбционную способность сорбента, организовать процесс десорбции, а также упростить условия эксплуатации оборудования.

В качестве недостатка этих методов следует отметить значительные потери адсорбента за счет ударов частиц друг о друга и истирания о стенки аппарата.

Рисунок 4.2 -- Вертикальный адсорбер.

Указанный аппарат представляет собой железный цилиндрический сосуд диаметром 2,1 м и высотой 2,9 м. Высота слоя угля в адсорберах - 2,5 м, загрузка угля в каждый адсорбер - 4 т.

Сверху адсорберы закрыты крышками, прикрепленными к цилиндрической части болтами. Слой угля расположен на керамической плитке (газораспределительной решетке); последняя имеет большое число мелких отверстий, с помощью которых входящий газ равномерно распределяется по сечению адсорбера.

Рисунок 4.3 - Горизонтальный адсорбер.

1 - люки для загрузки адсорбента;2 - штуцер для подачи газа на стадиях адсорбции, сушки и охлаждения; 3 - кожух;4 - распределитель водяного пара на стадии десорбции;5 - люк для выгрузки адсорбента;6 - штуцер для отвода конденсата;7 - штуцер для отвода паров при десорбции;8 - штуцер для отвода газа.

Термический метод

Достаточно большое развитие в отечественной практике нейтрализации вредных примесей, содержащихся в вентиляционных и других выбросах, имеет высокотемпературное дожигание (термическая нейтрализация). Для осуществления дожигания (реакций окисления) необходимо поддержание высоких температур очищаемого газа и наличие достаточного количества кислорода. Выбор схемы дожигания зависит от температуры и количества выбросов, а также от содержания в них вредных примесей, кислорода и других компонентов. Если выбросные газы имеют высокую температуру, процесс дожигания происходит в камере с подмешиванием свежего воздуха. Для высокоэффективной очистки выбросов необходимо применять аппараты многоступенчатой очистки. В этом случае очищаемые газы последовательно проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки. Такие решения находят применение при высокоэффективной очистке газов от твердых примесей; при одновременной очистке от твердых и газообразных примесей; при очистке от твердых примесей и капельной жидкости и т. п. Многоступенчатую очистку широко применяют в системах очистки воздуха с его последующим возвратом в помещение.

5. Приборы и устройства для слежения за состоянием загрязнения окружающей среды

Определение концентрации оксида углерода производится аспирационным методом, основанным на протягивании известного объема воздуха через поглотительную систему. Соединения улавливаются жидкими и твердыми поглотителями. Аспирация через поглотительные среды производится электороаспираторами (АЭРА, ПРУ-4, МК-822). Для слежения за состоянием окружающей среды применяют газоанализатор.

Аспиратор для отбора проб воздуха М-822 предназначен для отбора проб газообразных выбросов.

Отбор проб производится при пропускании воздуха через аллонжи с определенной скоростью. Воздух, проходя через аллонжи, оставляет на них содержащиеся в нем примеси. Зная скорость прохождения воздуха и время его прохождения, определяют объем воздуха, прошедшего через аллонж. Определив количество примесей в аллонжах, можно определить количество примесей в единице объема воздуха.

Аспиратор сильфонный АМ-5М предназначен для прокачивания исследуемой газовой смеси с вредным веществом через индикаторные трубки. Представляет собой сильфонный насос ручного действия, работающий на всасывание воздуха за счет предварительно сжатого сифона и выброса воздуха из сильфона через клапан при сжатии пружины.

Объем прокачиваемого воздуха 100±5 см³.

Контроль качества пылегазовоздушной смеси производится инструментальным методом: замеры параметров воздушного потока (статическое, динамическое давление, температура) проводят с помощью пневмометрических трубок, входящих в комплект аппаратуры «Китой»; затем проводят замер качественных составляющих вентвыбросов, пропуская заданный объем воздуха сильфонным аспиратором через индикаторные трубки.

Отборы проб на пыль производят с помощью аллонжей, набитых стекловолокном. Алонжи взвешиваются до отбора проб и после. Зная объем воздуха прошедший через фильтр, время и разницу в массе аллонжа, рассчитывают массу выброса пыли.

Многоканальный газоанализатор взрывоопасных газов и паров «Сигма-1»

Рисунок 5.1 - общий вид газоанализатора «Сигма-1».

Газоанализатор «СИГМА-1» предназначен для измерения довзрывных концентраций метана, пропана, паров бензина и других горючих газов, содержания оксида углерода и паров аммиака в атмосферном воздухе, а также паров бензина в атмосфере азота.

В соответствии с классификацией ГОСТ 12997-84 газоанализатор "СИГМА-1" представляет собой стационарный электрический многоблочный измерительный прибор циклического действия с конвекционной подачей контролируемой среды и состоит из информационного пульта и от одного до восьми датчиков газового контроля.

Информационный пульт предназначен для:

- обеспечения питания датчиков газового контроля;

- обработки и отображения измерительной информации;

- установки пороговых значений концентрации;

- формирования звуковых и световых сигналов оповещения в случае превышения порогов;

- формирования релейных сигналов управления внешней аппаратурой;

 - передачи измерительной информации в ПЭВМ или на центральный пульт.

Рисунок 5.2 - Общий вид информационного пульта газоанализатора Сигма-1.

Газоанализатор "СИГМА-1" представляет собой микропроцессорный телеметрический прибор с 8-ю совмещенными каналами питания и передачи данных.

Датчики соединяются с информационным пультом двухпроводными линиями связи длиной до 2000 метров, по которым они получают питание от пульта и осуществляют передачу измерительной информации в пульт в виде аналогового частотного сигнала, пропорционального концентрации газа в месте установки датчиков.

Информационный пульт обеспечивает поочерёдный приём и обработку поступающих от датчиков частотных сигналов, отображение результатов измерения на цифровом табло и передачу их в ПЭВМ, а также формирует рабочие и аварийные световые, звуковые и релейные сигналы. В датчиках метана, пропана, паров бензина и других горючих газов в атмосферном воздухе используется термокаталитический сенсор ТКС-5, в датчиках оксида углерода - электрохимический сенсор, а в датчиках паров аммиака в воздухе и паров бензина в атмосфере азота - полупроводниковый сенсор ПГС-1.

6. Расчетная часть

6.1 Расчет объема и скорости газо-воздушной смеси

Источник загрязнения атмосферного воздуха - дымовая вентиляционная труба:

- высота трубы, м - диаметр трубы, м - скорость газо-воздушной смеси, м/с - объем газо-воздушной смеси, мі/с - температура, єС - расход натурального топлива (газа), мі/с - объем продуктов сгорания, мі/ мі	20; Д =0,3; х=8,2; 0,578; =100; В=0,036; =9,764.

6.1.1 Объем газо-воздушной смеси определяется по формуле, мі/с:

, (6.1)

где б - безразмерный коэффициент избытка воздуха (по характеристике горе- лок б=1,2);

- теоретически необходимый объем воздуха для сгорания 1 мі газа

(9,91 мі/ мі).

мі/с

6.1.2 Скорость газо-воздушной смеси рассчитывается по формуле, м/с:

, (6.2)

м/с.

6.2 Расчет количества оксида углерода

Источник загрязнения атмосферы - дымовая труба, в которой при сжигании природного газа в горелках выделяется оксид углерода:

- потеря теплоты вследствие механической неполноты сгорания

топлива, =1 %

- потери теплоты вследствие неполноты сгорания топлива, =0,5 %

- коэффициент учитывающий долю потери в следствии химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания оксида углерода R=0,5

- низкая теплота сгорания топлива в рабочем состоянии, МДж/мі =35,82

- расход натурального топлива, тыс. мі/год =135,7

6.2.1 Количество выбрасываемого оксида углерода

определяется по формуле, т/год, г/с:

, (6.3)

где - выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/тыс.мі.

, (6.4)

кг/тыс.мі

т/год

г/с.

7. Заключение

На территории области реализуются природоохранные программы разного уровня: одна федеральная, 4 региональные и 39 местные - по муниципальным образованием. Все программы имеют четко выраженную эклогическую направленность и предусматривают проведение взаимоувязанных природоохранных мероприятий по стабилизации и улучшению экологической обстановки на территории области.

г. Балаково- второй по индустриальному потенциалу промышленный центр Саратовской области, который включает в себя более десяти крупных отраслей, в том числе химическую, нефтехимическую, энергетику, машиностроение. В Балаково наметились сдвиги в решении вопроса по захоронению биологических отходов. Большое внимание озеленению территорий было уделено Балаковской АЭС и ООО БМУ.

Система обеспечения экологической информацией населения Саратовской области складывается из следующих составляющих: доклад о состоянии окружающей природной среды Саратовской области; ежемесячные или ежеквартальные экологические страницы в районных газетах; организация и проведение « Прямых линий» и « Круглых столов» на радио и телевидении с участием специалистов природоохранных органов; организация специальных рейдов с участием представителей СМИ.

Экологическое просвещение стало одним из основных направлений деятельности в учреждениях культуры области. Существенный вклад в экологическое просвещение населения вносят экологические акции. Большое воспитательное значение имеет воздействие экологического движения на учащихся, возбуждает их интерес к решению экологических проблем родного края.

Литература

1. Арустамов Э.А. Природопользование. - М.: Дашков и К0, 2005.

2. Валова В.Д. Экология. - М.: Дашков и К0, 2007.

3. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. - М.: Высш. шк.; 2003

4. Голицын А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды. - М.: ОНИКС, 2007.

5. Каргин Ю.Ю. Балаковская народная энциклопедия. - Саратов: Приволжское издательство, 2007.

6. Путилов А.В., Копреев А.А., Петрухин Н.В. Охрана окружающей среды. - М.: Химия, 1991.

7. Мураков А.П. Экология и промышленность России. - М.: 2003.

8. Хван Т.А. Промышленная экология - Ростов н/Дону: Феникс, 2003.

9. Отчет НИР "Повышение эффективности приточно-вытяжной вентиляции в цехах производства ". ВНИИ охраны труда. С.Петербург, 2002.

10. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при производстве металлопокрытий гальваническим способом. - М.: 2002.

Размещено на Allbest.ru