WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

Pages:   || 2 |

««Камский институт гуманитарных и инженерных технологий» Факультет «Инженерных технологий» Кафедра ««Инженерная экология и техносферная безопасность» Утверждаю: Ректор НОУ ...»

-- [ Страница 1 ] --

Негосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Камский институт гуманитарных и инженерных технологий»

Факультет «Инженерных технологий»

Кафедра ««Инженерная экология и техносферная безопасность»

Утверждаю:

Ректор НОУ ВПО «КИГИТ»

______________ В.А. Никулин

____________________ 2014г .

Согласовано на заседании УМС

Протокол №___ от «___»____20__ г .

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

дисциплины «Процессы и аппараты защиты окружающей среды»

Для направления подготовки 241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»

Профиль: «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»

Квалификация (степень) выпускника: БАКАЛАВР Форма обучения очная Ижевск 2014 Рассмотрен и утвержден на заседании кафедры «Инженерная экология и техносферная безопасность»

Протокол № ____ от «___»______________2014г .

Зав. кафедрой_______________ Самигуллина Г.З .

Согласовано:

Начальник УМУ ______________ Русинова Н.Г .

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры «Инженерная экология» ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова»

_______________ Юнусова Л.З .

Составитель: старший преподаватель кафедры «Инженерная экология и техносферная безопасность» _______________Лебедева Т.Б .



Учебно-методический комплекс по дисциплине «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» разработан в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и основной образовательной программы ВПО по направлению подготовки 241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»

Учебно-методический комплекс предназначен для преподавателей и студентов .

Лебедева Т.Б., 2014 © НОУ ВПО «Камский институт гуманитарных и инженерных технологий»,

СОДЕРЖАНИЕ

Рабочая программа по дисциплине…………………………………………………….…...….4

1.Цель и задачи дисциплины ………….………………………….………………...........4

2. Место дисциплины в структуре основных образовательных программ (ООП)……4

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины...5

4. Объем дисциплины и виды учебной работы…………………………………....….....6

5. Содержание дисциплины…………………………..……………………….……...…..7

5.1. Содержание разделов дисциплины…………………………………….......... 9

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарной связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами …..…………………………………………………....……10

6. Лабораторный практикум ……………………………………………………....…...10

7. Практические занятия …………………………………………………………..........11

8. Рекомендуемые образовательные технологии…...……………………………....….11

9. Программа самостоятельной работы студента…………………………………..….12

10. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины……………………………………………...…14

11. Материально-техническое обеспечение дисциплины ………………….……..…33

12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ……….....33 13 Методические указания по выполнению лабораторных работ…………………....34

14. Методические указания по выполнению практических работ…………..………..45 15 Методические указания по выполнению курсовых работ……………………… 64



16.Курс лекций по дисциплине……………………….……………….……………..…94

–  –  –

Современная научно-техническая революция характеризуется бурным развитием промышленного и сельскохозяйственного потенциала, производства электроэнергии, расширением сферы использования транспорта всех видов, мелиорации больших земельных площадей, созданию систем искусственного климата. Эти процессы, а также сопровождающая их урбанизация обусловливают возрастающее загрязнение внешней среды. Загрязнение атмосферы, водоемов и почвы твердыми, жидкими и газообразными отходами достигает угрожающих размеров, происходит истощение невозобновляемых природных ресурсов, в первую очередь, полезных ископаемых и пресной воды. Решение преследует цель – не только сохранить природные ресурсы для дальнейшего экономического и социального развития страны, но прежде всего обеспечить благоприятные санитарные условия жизни населения и предупредить возможное вредное влияние загрязнений внешней среды на здоровье людей. Поэтому охрана природы, защита ее от загрязнений стала одной из важнейших глобальных проблем .

Таким образом, основная задача курса сводится к рассматриванию способов предотвращения производственных и городских поступлений в биосферу наиболее распространенных и масштабных загрязнений. Охарактеризованы эффективные технологические процессы и основная аппаратура, предназначенные для очистки от гетеро- и гомологических примесей различной природы газовых выбросов и сточных вод, а также утилизации основных видов твердофазных отходов различных отраслей промышленности и городского хозяйства .

2. Место дисциплины в структуре основных образовательных программ (ООП)

Дисциплина «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» представляет собой дисциплину вариативной части математического и естественнонаучного цикла профессиональных дисциплин (Б2) и относиться к направлению 241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» .

Дисциплина базируется на курсах цикла естественнонаучных дисциплин (Б2.3), входящих в модули Общая неорганическая химия и Органическая химия, Физико-химические методы анализа, Экология, Инженерная графика, БЖД, Электротехника и промышленная электроника, читаемых в 1-4 семестрах .

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В процессе освоения дисциплины «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» студент формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные компетенции при освоении ООП ВПО, реализующей ФГОС ВПО:

Владение основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий оварий, катастроф,стихийных бедствий (ПК-6) Способностью следить за выполнением правил техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и норм охраны труда на предприятиях химического, нефтехимического и биотехнологического прфиля (ПК-12) Способностью применять современные методы исследования технологических процессов и природных сред, использовать компьтерные средства в научно-исследовательской работе (ПК-20) Способностью участвовать в проектировании отдельных стадий технологических процессов с использованием современных информационных технологий (ПК-23)





4.Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетные единицы/ 180 часов .

–  –  –

5. Содержание дисциплины Модуль 1. Процессы защиты атмосферного воздуха

1.1. Методы очистки и обезвреживания отходящих газов .

Основные источники загрязнения атмосферы. Источники производственных загрязнений воздушного пространства (промышленные выбросы). Классификация методов и аппаратов для очистки и обезвреживания газовых выбросов в атмосферу (методы очистки и обезвреживания отходящих газов) .

1.2 Очистка отходящих газов от аэрозолей

Очистка отходящих газов от аэрозолей. Основные свойства пылей. Определение эффективности работы газоочистительного аппарата.. Фракционная эффективность очистки газов. Очистка газов: в сухих механических пылеуловителях; в фильтрах; в мокрых пылеуловителях; в электрофильтрах. Улавливание туманов. Рекуперация пылей. Очистка отходящих газов: пылеосадительная камера (тип-полка)*; вихревые и динамические пылеуловители;* основные конструкции (виды) циклов (по поводу газов): спиральный,* тангенциальный;* волокнистые и зернистые фильтры;* газопромыватели с подвижной насадкой – скрубберы (КСШ).*

1.3 Теоретические основы абсорбции Абсорбционные методы очистки отходящих газов. Методы, лежащие в основе технологий очистки газов от оксида серы – SO2. технологическая схема процесса очистки отходящих газов от диоксида серы суспензией золы.* Очистка газов от оксидов азота; от галогенов и их соединений. Очистка газов от фторсодержащих соединений:* 1) раствором аммонийных солей;* 2) в горизонтальном абсорбенте,* очистка газов оксида углерода .

1.4 Теоретические основы адсорбции Адсорбционные и хемосорбционные методы очистки отходящих газов .

Теоретические основы адсорбции. Десорбция поглощенных примесей. Адсорбция паров летучих растворителей. Адсорбционная очистка газов: от оксидов азота; от диоксида серы, от паров ртути .

1.5 Основы каталитических процессов газоочистки

Методы каталитической и термической очистки отходящих паров. Теоретические основы каталитических процессов газоочистки. Твердофазная каталитическая очистка газов от оксидов азота. Каталитическая очистка газов от диоксида серы; от органических веществ; оксида углерода. Высокотемпературное обезвреживание газов .

Модуль 2. Процессы защиты гидросферы

2.1 Использование воды в оборотных системах водоснабжения

Очистка сточных вод. Классификация загрязнений водной среды. Свойства и классификация вод. Использование воды в оборотных системах водоснабжения .

Технологическая вода и сточные воды. Замкнутые системы водного хозяйства промышленного предприятия .

2.2 Удаление взвешенных частиц из сточных вод Классификация основных методов обезвреживания сточных вод в промышленности .

Эффективность их обезвреживания .

2.3 Физико-химические методы очистки сточных вод Методы очистки сточных вод: от нефтепродуктов; азот- и фосфорсодержащих соединений, ПАВ, тяжелых металлов, радионуклидов и др. полютантов .

–  –  –

3.1 Переработка твёрдых отходов Процессы защиты литосферы (переработка твёрдых отходов).* Источники и классификация твердых отходов. Технологии переработки твердых промышленных и бытовых отходов .

–  –  –

*ВК- входной контроль *РК- рубежный контроль *КОЗ – контроль остаточных знаний, проводится после окончания изучения дисциплины через 1-2 семестра, согласно утвержденного графика

–  –  –

2. Основные источники естественного загрязнения воздуха

1) атомных взрывов 2)* лесных пожаров

3) сжигание отходов

4) обработка растений пестицидами

–  –  –

6. Основные источники искуственного загрязнения воздуха

1) вулканизм

2) лесных пожаров

3) перенос пыльцы растений 4) *обработка растений пестицидами

7. Сухие методы очистки аппаратов обезвреживания газовых выбросов

–  –  –

8. Мокрые методы очистки аппаратов обезвреживания газовых выбросов

1) керамические фильтры

2) флотатор 3) *тарельчатый пылеуловитель

4) жалюзийный пылеуловитель

9. Термические методы очистки аппаратов обезвреживания газовых выбросов

–  –  –

10. По назначению источники производственных загрязнений воздушного пространства разделяют 1) * технологические и вентиляционные

2) непрерывного и периодического действия

3) точечные и линейные

4) залповые и мгновенные

11. По режиму работы источники производственных загрязнений воздушного пространства разделяют

–  –  –

14. Газовые выбросы классифицируют также по организации отвода и контроль 1)* организованные и неорганизованные

2) затененные и незатененные

3) непрерывного и периодического действия

4) технологические и вентиляционные

15. Для снижения загрязнения атмосферы от промышленных выбросов совершенствуют

1) строят различные очистные сооружения .

2) применяют пневмотранспорт

3) осуществляют герметизацию технологического оборудования 4) *все вышеперечисленные

1.2 Очистка отходящих газов от аэрозолей

1. По слипаемости пыли делятся

–  –  –

2. Частицы промышленной пыли имеют форму

1) пластинки, иглы

2) чешуйки, волокна

3) шарики, палочки 4) *все вышеперечисленные

3. Пыли обладают хорошей сыпучестью с размером частиц

–  –  –

6. Неслипающаяся пыль

1) сухая глина 2)* магнезитовая сухая пыль

3) колошниковая летучая зола

4) двойной суперфосфат

7. Среднеслипающаяся пыль

–  –  –

8. Абразивность учитывают при расчетах аппаратуры

1) облицовочных материалов

2) выбор скорости газа

3) толщины стенок аппаратуры 4) *все вышеперечисленные

9. Смачиваемость частиц водой оказывает влияние на

1) эффективность циклонов

2) эффективность жалюзийных пылеуловителей 3)* эффективность пенных пылеуловителей

4) все вышеперечисленные

10. Гидрофильные материалы

–  –  –

Электрическая заряженность частиц оказывает влияние 13 .

1) эффективность улавливания в газоочистных аппаратах

2) взрывоопасность

3) адгезионные свойства частиц 4)* все вышеперечисленные

–  –  –

17. Достоинства циклонных аппаратов

1) высокое гидравлическое сопротивление

2) улавливание частиц размером менее 5 мкм

3) использование липких загрязнений .

4)* улавливания абразивных материалов

18. Недостатки циклонных аппаратов

1) движущиеся части в аппарате

2) улавливание пыли в сухом виде 3) * высокое гидравлическое сопротивление

4) работа при высоких давлениях газов

19. Для очистки промышленных газов применяются фильтры

–  –  –

10. Промышленные фильтры 1)* регенерируются

2) не регенерируются

21. Промышленные фильтры применяются для очистки промышленных газов концентрацией

–  –  –

22. Улавливание частиц в фильтрах тонкой очистки происходит

1) за счет броуновской диффузии

2) за счет эффекта касания

3) субмикронных частиц 4)* все вышеперечисленные

23. Недостатки зернистых фильтров

1) большое гидравлическое сопротивление

2) регенерация фильтров

3) продувание воздухом в обратном направлении 4)* все вышеперечисленные

1.3 и 1.4 Теоретические основы абсорбции и адсорбции

1. Достоинства известняковых и известковых методов

1) очистки газа без предварительного охлаждения

2) очистки газа без предварительного обеспыливания .

3) доступность сорбента 4)* все вышеперечисленные

2. В производстве гипса из шлама среда сточных вод после отстаивания и центрифугирования представляет собой

1) нейтральную 2)*сильно-кислую

3) щелочную

4) сильно-щелочную

3. В нерекуперационных установках шлам 1)* захоранивают

2) сжигают

3) утилизируют

4) перерабатывают 4 Недостатки известковых и известняковых методов

1) брызгоунос из абсорберов

2) эрозия оборудования

3) зарастание систем отложениями гипса 4)* все вышеперечисленные

5. Требования для проведения процессов абсорбции диоксида серы 1)* низкое гидравлическое сопротивления

2) низкая эффективность

3) низкая пропускная способность по газу

4) сложные конструкции

6. Для адсорбции газов и паров используют 1)* микропористые гранулированные активные угли

2) воду

3) кислоты

4) щелочи

7. Для процесса окисления окиси азота применяют наиболее активный окислитель 1)*раствор бихромата калия

2) раствор парманганата калия

3) перекись водорода

4) азотная кислота

8. Для абсорбции оксидов азота используют

1) активные угли 2)* растворы щелочей

3) силикагели

4) все вышеперечисленное

9. Технические характеристики силикагелей

1) низкая температура регенерации

2) достаточно высокая механическая прочность

3) не горючи 4)*все вышеперечисленное

10. Преимущества установок с движущимся плотным и псевдоожиженным слоем адсорбента

1) достаточно низкие скорости обрабатываемых потоков 2)*отсутствие энергозатрат на периодическое нагревание и охлаждение одного и того же аппарата

3) низкий коэффициент использования адсорбентов

4) частичная автоматизация

11. Обработка сухих ртутьсодержащих газовых потоков немодифицированными активными углями часто осложнена

1) присутствием в них N02

2) присутствием в них N0 3)* присутствием в них S02

4) присутствием в них СО

12. Метод каталитической очистки отходящих газов от диоксида серы основан 1)* на принципе окисления SO2 в SO3

2) на принципе окисления N0 в N02

13. Катализаторы для деструктивной каталитической обработки приготовляют на основе

1) палладия

2) кобальта

3) природного материала - цеолита 4)*все вышеперечисленные 14 Катализаторы на основе керамики характеризуются

1) менее термостабильны

2) низким гидравлическим сопротивлением

3) меньшей насыпной плотностью 4)*все вышеперечисленные

15. При гидрировании водяным паром используют катализаторы, содержащие в качестве главного компонента

–  –  –

ПРОЦЕССЫ ЗАЩИТЫ ГИДРОСФЕРЫ

2.1 Использование воды в оборотных системах водоснабжения 1 В промышленности воду используют как

1) сырье и источник энергии

2) экстрагент для транспортирования сырья и материалов

3) хладоагент 4)*все вышеперечисленные

2. Запасы пресных поверхностных и подземных вод

–  –  –

3. Жесткость природных вод обусловливается

1) солями кальция и магния

2) нитратов кальция и магния .

3) сульфатов 4) *все вышеперечисленные

4.Некарбонатная жесткость природных вод обусловливается

1) бикарбонат магния 2) *нитратов кальция и магния .

3) бикарбонат кальция 4) *все вышеперечисленные

5. Вязкость воды с повышением температуры 1)*уменьшается

2) увеличивается

6. С увеличением солесодержания вязкость воды

1) понижается 2)* повышается

7. Электрические свойства воды 1)* слабый проводник электрического тока

2) сильный проводник электрического тока

8. Наличие растворенных солей в воде как влияет на электрическую проводимость?

1) уменьшается 2) *увеличивается

9. Показатель прозрачности воды используют для

1) оценки и содержания в ней солей кальция и магния 2)*оценки качества воды и содержания в ней примесей

3) оценки и содержания в ней фторидов

4) оценки и содержания в ней сульфатов

10. Мутность воды определяется 1)* наличием примесей

2) наличием сульфатов

3) наличием фторидов

4) наличием бикарбоната магния

11. Ультрафиолетовые лучи проходят через воду

–  –  –

13. Под качеством воды следует понимать

1) бактериологические показатели

2) химические и физические показатели

3) биологические показатели 4) *все вышеперечисленные

14. Природная вода, подвергаемая антропогенному загрязнению, называется

1) озерной 2)* денатурированной

3) ледниковой

4) все вышеперечисленные

15. Вода, используемая в промышленности, по целевому назначению классифицируется

1) технологическую

2) энергетическую

3) охлаждающую 4)* все вышеперечисленные

2.2 Удаление взвешенных частиц из сточных вод

1. Конструкцию песколовки выбирают в зависимости

1) концентрации взвешенных веществ

2) от количества сточных вод 3) * все вышеперечисленные

2. Эффективность осаждения вертикальных отстойников ниже на сколько %, чем в горизонтальных?

1) 5% 2) 25% 3)*15% 4) 35%

3. Повысить эффективность отстаивания трубчатых и пластинчатых отстойников можно путем 1)* уменьшив вязкость сточной воды нагревания

2) уменьшения скорости осаждения

3) уменьшив размеры частиц

4) все вышеперечисленные

4. Аэрированные жироловушки используют на предприятиях 1)*цех первичной обработки шерсти

2) цеха термопластавтоматов

3) автомойки

4) предприятия деревообработки

5. Процесс отстаивания используют и для очистки производственных сточных вод от

–  –  –

6. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод

1) для 25 м3/сут .

2) для 5 тыс. м3/сут .

3)* свыше 15тыс. м3/сут .

4) менее 15 тыс. м3/сут .

7. Отличие безнапорных гидроциклонов от напорных

1) большей производительностью

2) очистки сточных вод от крупных примесей

3) меньшим гидравлическим сопротивлением .

4)* все вышеперечисленные

8. Удаление всплывающих примесей происходит 1) *при помощи скребкового транспорта

2) при помощи ленточного транспортера

3) при помощи шнека

4) все вышеперечисленные

9. Величина сил адгезии зависит от

1) скорости потока и температуры жидкости

2) свойств примесей

3) крупности и формы зерен 4)* все вышеперечисленные

10.Механизмы извлечения частиц из воды

1) химическая адсорбция

2) адгезия

3) коагуляционное осаждение 4)* все вышеперечисленные

11. Достоинства фильтров

1) большая металлоемкость 2)*большая скорость фильтрации

3) большая производственная площадь

4) все вышеперечисленные

12. Недостатки фильтров

1) измельчение и унос песка

2) истирание стенок трубопроводов

3) сложность эксплуатации 4)* все вышеперечисленные

13. Для улавливания жиров применяют

1) нефтеловушки .

2) каплеуловители 3)* жироловушки .

4) все вышеперечисленные

13. Величина сил адгезии зависит от

1) скорости потока и температуры жидкости

2) свойств примесей

3) крупности и формы зерен 4)* все вышеперечисленные

14. Производительность фильтра определяется 1)*скоростью фильтрования

2) расходом воды

3) давлением воды

4) величиной проскока

15. Выбор типа фильтра для очистки сточных вод зависит от

1) концентрации загрязнений и степени их дисперсности

2) количества фильтрующих вод

3) требуемой степени очистки 4)* все вышеперечисленные

2.3 Физико-химические методы очистки сточных вод

1. Флотацию применяют для очистки сточных вод

1) деревообработка

2) термопластавтоматы 3) * ЦБП

4) строительство

2. Минеральные сорбенты

1) силикагель

2) алю-могель

3) глина 4)* все вышеперечисленные

3. Флотацию применяют для удаления из сточных вод 1) * ПАВ

2) механических примесей

3) взвешенных частиц

4) все вышеперечисленные

4. В отличие от коагуляции при флокуляции агрегация происходит

1) при взаимодействии молекул адсорбированного на частицах флокулянта

2) при непосредственном контакте частиц

3) в результате взаимодействия молекул адсорбции 4)* все вышеперечисленные

5. Скорость осаждения сфлокулированных хлопьев при рН9 1) * уменьшается

2) увеличивается

6. Озонированием можно очищать сточные воды

1) пестициды

2) цианиды

3) соединения мышьяка 4)* все вышеперечисленные

7. Окисление озоном позволяет одновременно обеспечить

1) устранение органолептического показателя (запах)

2) обеззараживание

3) обесцвечивание 4)* все вышеперечисленные

8. Стоки с небольшой концентрацией мышьяка осаждают

1) раствором КOH 2)* гидроксидом кальция

3) раствором NaOH

4) все вышеперечисленные

9. Выбор метода нейтрализации зависит от

1) концентрации сточных вод

2) стоимости реагентов

3) режима их поступления 4)* все вышеперечисленные

10. Растворимость О3 в воде зависит от

–  –  –



11. Процесс окисления –это…

1)фотохимическое возбуждение молекул под действием УФ- облучения

2) окисление О3 3)* все вышеперечисленные

12. К химическим методам очистки сточных вод относят

1) восстановление

2) окисление

3) нейтрализацию 4)* все вышеперечисленные

13. Практически нейтральными считаются воды

–  –  –

1)фотохимическое возбуждение молекул под действием УФ-облучения

2) окисление О3 3)* все вышеперечисленные

15. Какими свойствами обладает пиролюзит?

1) сорбционными свойствами

2) окислительной способностью 3)* все вышеперечисленные

–  –  –

Вопросы к рубежному контролю №2

1. Сопоставьте щелочные методы очистки газов от оксидов азота и охарактеризуйте последствия загрязнения атмосферы этими веществами .

2. Охарактеризуйте метод одновременной очистки газов от диоксида серы-SO2 и оксидов азота-NOx .

3. Очистка газов от галогенов и их соединений .

4. Очистка газов от хлора и его соединений .

5. Очистка газов от брома и его соединений .

6. В чем состоит существо медно-аммиачной очистки от оксида углерода –СО?

7. Теоретическая основа адсорбции. Назовите основные типы промышленных адсорбентов .

8. Какие задачи газоочистки можно решать с использованием активных углей, силикагелей, алюмогелей, цеолитов, оинитов?

9. Десорбция поглощенных примесей .

10. Адсорбция паров ЛОС .

11. Адсорбционная очистка газов от оксидов азота .

12. Адсорбционная очистка газов от диоксидов серы .

13. Очистка газов от паров ртути .

14. Теоретические основы каталитических процессов газоочистки .

15. Назовите методы каталитической очистки газов от оксидов азота и охарактеризуйте их показатели .

16. На каких принципах основаны предложенные технологии каталитической очистки отходящих газов от диоксида серы?

17. Поясните, в каких случаях практикуют каталитическую очистку газовых выбросов от органических загрязнений?

18. Каталитическая очистка газов от оксида углерода .

19. Назовите условия, характеризующие рациональность практической реализации высокотемпературного обезвреживания газовых выбросов .

20. Приведите классификацию водной среды .

21. Объясните, как изменяется качество воды под влиянием хозяйственной деятельности людей?

22. Свойства и классификация вод .

23. Какие имеются схемы оборотного водоснабжения предприятий и какими показателями оцениваются эффективность использования в них воды?

24. Что такое сточные воды и какие имеются пути уменьшения их образования?

25. Что такое замкнутые системы водного хозяйства промышленного предприятия?

26. Какие методы чистки сточных вод используются в промышленности и какова их эффективность обезвреживания?

27. Каковы источники возникновения твердых отходов в материальном производстве?

11. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

1. Лекционные занятия Комплект электронных презентаций/слайдов; аудитория, оснащенная презентационной техникой (проектор, экран, компьютер/ ноутбук);

2. Лабораторные работы Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Ручной насос – пробоотборник НП-3М или аспиратор сильфонный АМ-5М, индикаторные трубки (ТИ);

Тест-комплект «Активный хлор» для определения в воде остаточного хлора (на кафедре)

3. Практические занятия Презентационная техника (проектор, экран, компьютер/ноутбук)

12.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

Основная:

1. Родионов А. И., Клушин В. Н., Систер В. Г. Технологические процессы экологической безопасности. Издательство «Н. Бочкаревой», Калуга, 2000, 792 с .

2. Носков А. С., Пай З. П. Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики. Новосибирск, 1996 156с .

3. Глухов В. В., Лисичкина Т. В., Некрасова Т. П. «Экономические основы экологии». СПБ, «Специальная литература», 1997 304с .

4. Голубкина Н. А., Шалина М. А. Лабораторный практикум по экологии. – М.:

Форум – ИНФРА, 2003. – 56 с. (серия «Профессиональное образование»)

5. Экология производства. Научно-практический журнал №2, 2005 54с .

6. А.Н.Голицин. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды. Учебник/ -МОРФ-М.:Оникс, 2007-336с .

7. Б.С. Ксенофонтов. Очистка воды и почвы флотации. М. : Новые технологии .

2004.- 224с.: ил. МОРФ .

8. Очистка сточных вод. Пер. с англ. Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э.- М.: Мир, 2004. – 480 с., ил .

9. Б.Н.Рябчиков. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. – М.: Де Липринт, 2005. – 226с. Уч.пос .

10.С.В. Яковлев, И.Г. Губий, И.И. Павленова, В.Н.Родин. Комплексное использование водных ресурсов. М. : Высшая школа, 2005. – 384с. Уч.пос .

11.Обеззараживание ультрафиолетовым излучением воды, воздуха и поверхности. Технические материалы. Презентация НПО «ЛИТ». Каталог объектов «ЛИТ».-НПО «ЛИТ», 2007CD .

12.* Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды: Учеб .

пособ./ А.Г.Ветошкин. - М.: ВШ, 2008. – 397с. Доп. МО РФ .

13.Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: Учеб .

пособ. А. Г. Ветошкин - М.: ВШ, 2008. – 638с. Доп. МО РФ .

14. Ларионов Н.М. Промышленная экология: учебник для бакалавров/ Н.М .

Ларионов, А.С. Рябышенков. – М.: Издательство Юрайт, 2013. – 425с. – Серия:

Бакалавр. Базовый курс .

Дополнительная:

1. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. госкомгидромет., Л.:

гидрометеоиздат, 1987. – 92 с .

2. Сигал И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. Л.: Недра, 1988. – 312 с .

Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

1. Электронно-библиотечная система IPR books

–  –  –

Оборудование: лабораторные весы ВЛР-200, электрическая плитка, водяная баня или песочная баня, фарфоровая чашка .

Цель:

1. Собрать осаждающиеся из воздуха загрязнения;

2. Взвесить собранные за определенный период загрязнения и рассчитать их количество, осаждающиеся на 1 м2 .

Выполнение работы .

1. Взять два широкогорлых сосуда емкостью 100-200 мл и тщательно их вымыть .

2. Налить в сосуды смесь дистиллированной воды и спирта в отношении 50:50 до высоты 1,5см .

3. Один сосуд поставить у шоссе или другого источника загрязнения, другой – в нескольких метрах от него .

4. Оставить сосуды на 4 недели. По мере испарения жидкости добавлять в них раствор. Если сосуды переполняются в результате выпадения осадков, закончить эксперимент .

5. По окончании сбора материала выпарить раствор в чистом взвешенном лабораторном стакане. Затем взвесить его снова и определить количество осадка .

6. исходя из площадки отверстия сосуда рассчитать количество материала, осевшего на 1 м2 .

–  –  –

Расчет количества загрязнений, осаждающихся на 1 м2 .

1. Измерить радиус сосуда .

Рассчитать площадь круга по формуле: S = R2 2 .

3. Составить пропорцию и произвести расчет .

4. На основании исследования сделать вывод .

–  –  –

Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны .

Введение .

Рабочее место – это место, где человек непосредственно трудится продолжительное время (более 4 часов) .

Повседневная многочасовая деятельность на рабочем месте оказывает значительное влияние на организм человека. Условия работы влияют на производительность труда, настроение, а также на состояние различных систем органов .

Окружающий человека атмосферный воздух непрерывно подвергается загрязнению .

Воздух производственных помещений загрязняется выбросами технологического оборудования или при проведении технологических процессов без локализации отходящих веществ .

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека. На международном рынке ежегодно появляется 500…1000 новых химических соединений и смесей .

Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать травмы заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемыми современными методами как в процессе контакте с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений .

Согласно ГОСТ 12.1.1005-88 общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны, содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать ПДК, используемых при проектировании производственных зданий, технологических процессов, оборудования, вентиляции, для контроля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье работающих .

Содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения ПДК – максимально разовых (ПДК м.р.) и средне….(ПДК с.с.) .

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работа в продолжении 8 ч. или другой длительности, но не превышающей 41 ч. в неделю, в течение всего рабочего станка не могут вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований .

Максимальная разовая ПДК м.р. установлена для рефлекторных ощущений человека (запах, свет) при кратковременном (20 мин.) воздействии. ПДК с.с (среднесменная) – это средняя концентрация, полученная путем непрерывного или прерывного отбора проб воздуха при суммарном времени не менее 75% продолжительности рабочей смены, или средневзвешенная концентрация в течение смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания .

–  –  –

Примечание:

1. Значения ПДК приведены по состоянию на 01.01.88;

2. Условные обозначения: n – пары и (или) газы; + - требуется специальная защита кожи и глаз .

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ разнонаправленного действия ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии .

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (по заключению органов государственного санитарного надзора) сумма отклонений фактических концентраций каждого из них (C1, C2, …Cn) в воздухе к их ПДК (ПДК1, ПДК2 … ПДКn) не должна превышать единицы:

C1 /ПДК1 + С2 /ПДК2 + … + Сn /ПДКn 1 .

Отбор проб должен проводится в зоне дыхания при характерных производственных условиях .

Для каждого производственного участка должны быть определены вещества, которые могут выделяться в воздух рабочей зоны .

Рабочая зона – пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площади, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих .

Периодичность контроля устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества: для 1 класса (чрезвычайноопасные) – не реже 1 раза в 10 дней; 2 класса (высокоопасные) не реже 1 раза в месяц; 3 класса (умеренноопасные) – не реже 1 раза в квартал .

В зависимости от конкретных условий производства периодичность контроля может быть изменена по согласованию с органами государственного санитарного надзора. При установленном соответствии содержания вредных веществ 3, 4 классов опасности не реже 1 раза в год .

Цель работы:

Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, характеризующее санитарно – гигиеническое состоянии воздушной среды; методы и средства контроля;

предупреждение профзаболеваний .

Задание 1 .

Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны .

Оборудование:

Ручной насос – пробоотборник НП-3М или аспиратор сильфонный АМ-5М, индикаторные трубки (ТИ) .

Ручной насос-пробоотборник НП-3М .

1. Описание и работа .

1.1. Назначение .

Ручной насос – пробоотборник НП-3М – малогабаритное устройство поршневого типа предназначен для отбора проб воздуха (дозированного объема газовой смеси (ГС)) и их прокачивание через индикаторные трубки. Насос снабжен клапаном обратного хода и обеспечивает отбор – дозировку 50 или 100 см3 анализируемого воздуха за 1 ход поршня .

Насос применяется совместно с ТИ, элементами индикаторными (ЭИ) и другими средствами контроля ГС в эколого-аналитическом, санитарном контроле и при аварийных ситуациях .

1.2. Состав изделия .

Насос состоит из цилиндра, в котором размещается шток с поршнем. Роль обратного клапана на поршне выполняет сквозное отверстие, прикрытое манжеткой, надетой на шток и прижатой к поршню пружиной. На один из концов цилиндра наворачивается крышка с фиксатором, удерживающая шток в требуемом положении. К другому концу цилиндра с помощью переходной втулки крепится насадка. В переходной втулке помещен защитный патрон с сорбентом. На насадке сбоку находится заточенное отверстие для обламывания концов стеклянных трубок. Внутри насадки под смотровым окошком закреплена контрольная мембрана, прижатая возвратной пружиной к смотровому окошку. Смотровое окошко закреплено на насадке двумя винтами. Под уплотнительной втулкой закреплена сетка, защищающая детали и узлы насоса от абразивных частиц .

1.3. Устройство и работа насоса .

Работа насоса основана на создании разряжения в цилиндре при перемещении штока и заполнении цилиндра ГС, поступающей через средство контроля ГС, установленное в уплотнительную втулку на насадке. Насос приводят в рабочее состояние вытягиванием штока из исходного положения. При этом шток фиксируется на позициях «50» и «100», что соответствует просасыванию 50 и 100 см3 ГС. При создании разряжения в цилиндре срабатывает сигнальное устройство - контрольная мембрана прогибается и из смотрового окошка пропадает изображение черной точки. При уравнивании давления внутри цилиндра с атмосферным давлением, в смотровом окошке появляется изображение черной точки, что позволяет фиксировать окончание просасывания ГС через средство контроля ГС. Перед введением штока в цилиндр, его поворачивают вокруг оси на 90 градусов. При этом воздух из цилиндра выходит через обратный клапан. Агрессивные вещества, которые могут поступать в насос из воздуха через средство контроля ГС, адсорбируются наполнителем защитного патрона .

2. Использование насоса по назначению .

2.1. Устанавливают вскрытое средство контроля ГС в уплотнительную втулку насоса соответствующим концом. Концы стеклянной трубки можно вскрыть при помощи заточенного отверстия на насадке .

2.2. При работе рекомендуется держать в руках смотровым окошком к себе .

2.3. Приводят насос в исходное положение. Для этого вводят шток в цилиндр до упора (метки на крышке и штоке развернуты на угол 90градусов). Совмещают метки на крышке и штоке .

Для просасывания 100см3 пробы через средства контроля ГС вытягивают шток до фиксации на позиции «100» .

Приводят насос в исходное положение согласно п.2.3 .

Для просасывания 50см3 пробы через средства контроля ГС вытягивают шток до фиксации на позиции»50» .

Для просасывания необходимого объема пробы V, большего 100см3, выполняют операции 2.3.,

2.4. н раз (н = /100), не вынимая средство контроля ГС из уплотнительной втулки насоса .

Окончание просасывания пробы контролируют при помощи сигнального устройства до появления черной точки в смотровом окошке .

По окончании просасывания необходимого объема пробы извлекают средство контроля ГС из уплотнительной втулки насоса. Рекомендуется сделать 2-3 «холостых» просасывания воздуха (операции 2.3., 2.4.) для удаления агрессивной среды из внутреннего воздушного пространства насоса. Индикаторные трубки .

(ТИ) .

1. Назначение и область определения .

1.1.Индикаторные трубки колористического, колориметрического (ТИ-п) и экспозиционного типов (ТИ-д) предназначены для измерения содержания вредных веществ при контроле:

-загрязнения воздуха рабочей зоны на уровне ПДК по ГОСТ 12.1.005;

-загрязнения воздушной среды при аварийных ситуациях при значительном превышении ПДК для воздуха рабочей зоны;

-промышленных выбросов топливо-потребляющих установок малой мощности, работающих на природном газе;

-промышленных выбросов химических производств;

содержания газов и паров в воздушной среде в статическом режиме;

-наличия вредных газов и паров в воздушной среде .

1.2.ТИ могут быть применены для предварительной оценки (скрининга) качества воздуха и других газовых сред, связанной с защитой здоровья населения, и охраной окружающей среды .

1.3. ТИ, кроме экспозиционных индикаторных трубок, работающих в статическом режиме, используются с применением устройств типа аспираторов сильфонных АМ-0059, АМ-5, УГ-2 и других способных отбирать пробу воздуха объемом 100мл с погрешностью _+5%, и используемых при количественном определении химического состава воздушных сред .

Индикаторные трубки – широко используемые средства количественного экспресс-контроля загрязненности воздуха, применяемые во всем мире .

ТИ позволяет выполнить анализ согласно требованиям ГОСТ 12.1.014 и другим нормативным документам .

Индивидуальные трубки применяются в комплекте с насосом – пробоотборником НП-3М .

2. Устройство и принцип действия .

Индикаторные трубки могут применяться как индивидуально, так и в комплексе с фильтрующими трубками. Индикаторные и фильтрующие трубки представляют собой герметично запаянные стеклянные трубки. Внутри индикаторных трубок находятся индикаторные массы, представляющие собой хемосорбент, изменяющий окраску при прохождении через него определяемого вещества .

Внутри фильтрующих трубок находятся наполнители, представляющие собой хемосорбент, полностью пропускающий определяемое вещество и улавливающее анализу вещества либо взаимодействующий с определяемым веществом с образованием летучего продукта, индицируемого порошком индикаторной трубки .

Использование фильтрующих трубок предусмотрено при определении массовой концентрации оксидов азота, диоксида серы, бензола, толуола, бензина, суммы углеводородов нефти, керосина, хлорводорода .

Принцип действия: экспресс-метод, основанный на изменении окраски индикаторного слоя при прокачивании через индикаторную трубку, анализируемого воздуха. Длина прореагировавшего слоя является функцией и мерой массовой концентрации определяемого компонента, а также объема пробы воздуха, отобранного на анализ. Индикаторные трубки являются средством одноразового применения .

3. Рабочие условия применения:

Температура окружающей среды, С (25+/-10);

Относительная влажность окружающей среды, % (60+/-30);

Барометрическое давление, кПа от 90,6 до 104,0 .

Габаритные размеры:

длина – от 100 до 210мм;

наружный диаметр от 3,7 до 8 мм;

масса 10шт. ТИ от 0,020 до 0,180 кг .

Срок годности ТИ – от 12 до 24 мес., в зависимости от типа .

Индикаторные трубки выдерживаются транспортирование любым транспортом .

4. Точностные характеристики при анализе .

По диапазонам измерений концентраций ТИ предназначены для контроля воздуха рабочей зоны и промышленных выбросов. Некоторые компоненты могут контролироваться на уровне их естественного содержания в атмосферном воздухе также, как диоксид углерода и озон .

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения массовой концентрации компонента не превышают ± 25% .

Суммарная дополнительная погрешность от влияния сопутствующих неизмеряемых примесей не превышают ± 35 – 40% .

Порядок выполнения работы .

1. Ознакомиться с техникой безопасности при выполнении работы .

2. Ознакомиться с устройством ручного насоса пробоотборника НП-3М .

3. Получить у преподавателя индикаторные трубки, предназначенные для определения газов и паров .

4. Надрежьте стеклянный корпус ТИ с двух концов .

5. Вскройте ТИ по надрезам .

6. Подсоедините ТИ к насосу – пробоотборнику (если необходимо, перед ТИ подсоедините аналогично подготовленную фильтрующую трубку) .

7. Прокачайте через ТИ воздух в требуемом количестве (указано на этикетке) .

8. Приложите ТИ к контрольной шкале и определите значения концентрации компонента по длине изменившего окраску индикаторного слоя .

9. Сравните полученные данные с ПДК, мг/см3 .

10. Дать санитарную оценку воздушной среды на исследуемом рабочем месте и рекомендации по профилактике профзаболеваний и заболеваний .

11. Составить отчет по лабораторной работе. Содержания отчета: цель работы, краткая теоретическая часть, схема применения ТИ в работе, таблица результатов, составленная по форме:

Фактическая концентрация, мг/см3 ПДК, мг/см3 № Определяемое вещество п/п 1 Аммиак 2 Ацетон 3 Бензин 4 Уксусная кислота

1 ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

1.1 НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ 1.1.1 Аспираторы сильфонные АМ-5М предназначены для просасывания (прокачивания) исследуемой газовой среды с целью измерения в комплекте с индикаторными трубками содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, рудничном воздухе, в атмосфере населенных пунктов, в промышленных выбросах предприятий, в выхлопах автомобилей .

1.1.2 Изделие как аспиратор по общим техническим требованиям соответствует ГОСТ Р 51945 и по классификации относится к малорасходным одноканальным неавтоматическим ручным аспираторам .

1.1.3 Аспиратор как изделие ГСП по общим техническим требованиям (условиям) соответствует ГОСТ 12997 (группа – В4, исполнение – обыкновенное) .

1.1.4 Аспиратор по устойчивости к климатическим воздействиям по ГОСТ 15150-69 соответствует исполнению УХЛ категории 4.2, но для работы при температуре окружающей среды от минус 10 до 50 ° C .

Пример записи обозначения при заказе изделия «Аспиратор сильфонный АМ-5М ТУ 4215

<

1.2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.2.1 Количество каналов измерений 1 1.2.2 Объем просасываемого (прокачиваемого) воздуха (атмосфера, выбросы, выхлопы и др.) за один рабочий ход, см3 100±5 1.2.3 Объем всасываемого воздуха за 1мин. при сжатом сильфоне и заглушенном отверстии для подключения индикаторной трубки, определяющий герметичность аспиратора, см3, не более 2,5 1.2.4 Предел допускаемой приведенной погрешности, %,не более 5 1.2.5 Габаритные размеры, мм, не более:

длина 155 ±5 ширина 56±2 высота 90±5 1.2.6 Масса, кг, не более 0,38 1.2.7Средняя наработка на отказ, ходов, не менее 2600 1.2.8 Полный средний срок службы, не менее 6

1.4 УСТРОЙСТВО ИЗДЕЛИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

1.4.1 Аспиратор (рисунок 1) представляет собой сильфонный насос ручного действия, работающий на всасывание воздуха за счет раскрытия пружинами предварительного сильфона .

1.4.2 Резиновый сильфон 6 с пружинами 7 обеспечивают ход аспиратора, который ограничивается цепочками 8 и 13. цепочка 13 присоединяется к винту 14 и втулке 16, с помощью которых производится настройка аспиратора на объем всасываемого воздуха за 1 рабочий ход, равный (100±5)см3 .

Цепочка 8 соединена с рычагом 9, конец которого при натяжении цепочки приподнимает клапан 11 и прекращает при этом просасывание анализируемого воздуха через индикаторную трубку. При сжатии сильфона до упора через клапан 11 выталкивается воздух из камеры сильфона. Дно сильфона 10, к которому крепятся цепочки 8 и 13, съемное и снимается при необходимости замены клапана или введения рычага 9 под клапан. Трубка 2 является гнездом для подключения индикаторной трубки к аспиратору при выполнении измерений, подвеска 5 с отверстиями служит для отламывания запаянных концов индикаторной трубки при ее вскрытии перед определением содержания вредных веществ в газовых средах .

2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

2.1 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1.1 Работа с аспиратором не требует применения специальных мер безопасности .

2.1.2 К эксплуатации аспираторов, а также газоанализаторов (газоопределителей) конкретных типов, используемых с аспираторами, допускаются лица, ознакомленные с данным руководством и владеющие методикой и техникой индикаторного метода контроля вредных веществ в газовых средах .

2.1.3 При работе с аспиратором с использованием газоопределителей и газоанализаторов конкретных типов дополнительно должный быть обеспечены требования безопасности, изложенные в эксплуатационной документации на эти средства измерений содержания вредных веществ в газовых средах .

2.2 ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ 2.2.1 Внешний осмотр .

При внешнем осмотре должно быть установлено:

- соответствие комплектности аспираторов комплекту поставки;

- наличие свидетельства (или отметки) о проверке;

- отсутствие повреждений и дефектов, препятствующих применению аспиратора;

- четкость обозначений маркировки .

2.2.2 Проверить время раскрытия аспиратора без трубки. Для этого сжать сильфон аспиратора и отпустить. Если аспиратор раскрывается медленно (более 2 с), необходимо прочистить фильтр и всасывающее отверстие .

2.2.3 Проверка герметичности аспиратора визуально производится следующим образом .

Сжать сильфон до упора и заглушить отверстие для подключения индикаторной трубки .

Аспиратор считается герметичным, если по истечении 1 минуты высота сжатого сильфона не изменилась .

2.2.4 Ежемесячно проверяют состояние фильтра аспиратора. Если он забит – прочистить, промыть водой, высушить или при необходимости заменить новым .

2.2.5 На подготовленный к работе аспиратор надеть кольцо фиксирующее во избежание деформации пружин и клапана .

2.3 ПОРЯДОК РАБОТЫ 2.3.1 Работу по экспресс - определению содержания вредных веществ в газовых средах следует выполнять согласно эксплуатационной документации на газоопределители (газоанализаторы) конкретных типов, а также использовать рекомендацию по метрологии МИ 2606. «ГСИ. Концентрация вредных веществ в воздухе, в атмосфере и в выбросах в атмосферу .

Методика выполнения измерений с использованием газоопределителей химических и трубок индикаторных ГХ-Е» .

МИ 2606 поставляется по индивидуальным запросам потребителей .

При изучении и эксплуатации изделия также рекомендуется использовать: ГОСТ Р 51945, ГОСТ 12997, ГОСТ 12.1.014 .

2.3.2 Аспиратор вынуть из футляра, снять кольцо фиксирующее и сделать 2-3 холостых хода сильфона аспиратора для продувки клапана .

- аккуратно отломить оба конца индикаторной трубки с помощью отверстия в подвеске аспиратора так, чтобы не нарушить положения фильтр-прокладок и слоя порошка индикаторной массы;

- вставить индикаторную трубку в гнездо аспиратора стрелкой к последнему;

- быстро сжать одной или двумя руками сильфон аспиратора до упора и отпустить его до полного натяжения цепочек и резкого смещения рычага, открывающего клапан4

- при сжатии сильфона свободно удерживать аспиратор за крышку большим и указательным пальцем;

- прокачать через индикаторную трубку определенный объем воздуха, указанный в паспорте на конкретный тип газоопределителя (газоанализатора);

- отсоединить индикаторную трубку от аспиратора .

По окончании работы произвести 2-3 холостых хода сильфона аспиратора для удаления из сильфона содержащейся там газовой смеси .

На аспиратор обязательно надеть кольцо фиксирующее во избежание деформации пружины и клапан и уложить в футляр .

ВНИМАНИЕ! Хранить аспиратор без кольца фиксирующего категорически запрещено!

–  –  –

1. Руководство по эксплуатации аспиратор сильфонный АМ-5М

2. Руководство по эксплуатации ручной насос-пробоотборник марка МП-3М .

3. Паспорт трубки индикаторные .

–  –  –

Оценка загрязнения окружающей среды по степеням загрязнения снежного покрова Оценка загрязнения окружающей среды по степеням загрязнения снежного покрова является широко используемым во всём мире приемом проведения мониторинга окружающей среды .

Подобные исследования осуществляются во многих странах, в частности в Финляндии, и позволяет получать четкую картину экологической обстановки на значительных территориях в течении ряда лет. Такие исследования могут включать оценку степени запыленности воздуха, загрязнения тяжелыми металлами, нитратами, сульфатами, хлоридами, органическим веществами т.п. и представляют собой основу для осуществления рекреационных мер по восстановлению экологического благополучия природы, общества, человека. В связи с этим результаты обследования ближайшего квартала по степени загрязнения снежного покрова имеют важные практические значения и представляют студентам первое знакомство с такого ряда исследованиям в области экологии .

При выполнении данной работы решаются следующие задачи:

1. Установление количества механических примесей в снеге (запыленности местности) .

2. Определения pH талого снега .

3. Оценка уровня окиси углерода в воздухе вблизи мест отбора проб снега .

4. Оценка содержания ионов хлора на обследуемой территории .

5. Составление схемы распределения загрязнения на территории и оценка по результатам исследования степени экологического риска .

–  –  –

используя ручной газоанализатор и индикаторные трубки СО .

4. Определения запыленности территории. После того как снег растаял, его фильтруют через предварительно взвешенный складчатый фильтр, перенося осадок количественно на фильтр, для чего используют профильтрованный раствор талого снега. Измеряют объем талого снега каждой пробы. Бумажные фильтры помещают в сушильный шкаф, нагретый до t = 60-80 C, или оставляют при комнатной t до следующего занятия. После высушивания фильтры взвешивают и определяют массу осадка. Поскольку объем талого снега во всех образцах разный, то, для того чтобы можно было провести сравнительную оценку запыленности территории, каждую величину пересчитывают на 1 л (кг) талого снега .

Количество пыли на кг снега = масса осадка * 1000 объем талого снега

5. Определение pH талого снега. В работе используют индикаторную бумагу (интервал pH 1или pH-метр; pH талого снега можно определить во время фильтрования .

6. Качественное определение ионов хлора. (ГОСТ 4251-72. Определение ионов хлора) .

Метод основан на осаждении хлорида серебра:

AgNO3 + Cl- = AgCl+ NO-3

В пробирку наливают 5 мл пробы профильтрованного талого снега и добавляют 3 капли 10% раствора азотнокислого серебра.

Примерное содержание хлор-иона определяют по внешнему виду осадка:

- Опалесцирующий (слабая муть) – содержание Cl- 1-10 мг/л;

- Сильная муть – содержание Cl- 10-50 мг/л;

- Хлопья, осаждающиеся не сразу, - содержание Cl- 50-100 мг/л;

- Белый объемный осадок – содержание Cl- более 100 мг/л .

Рис. Прибор для фильтрования талого снега .

–  –  –

В выводах по проведенной работе должно быть отражено:

1. Определение наибольшего экологического риска в одной из точек исследования;

2. Объяснение, откуда появилось загрязнение в том или ином пункте отбора проб ионами хлора, запыленности территории .

3. Выявление наиболее экологически благоприятных зон .

–  –  –

Тест-комплект «Активный хлор» для определения в воде остаточного хлора (на кафедре)

14.Методические указания по выполнению практических работ Практическая работа № 1 Оценка воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе Общие сведения Вредное вещество - вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений .

Токсическими веществами (или ядами) называют химические компоненты, поступающие в количестве и качестве, не соответствующем врожденным или приобретенным свойствам организма, поэтому вызывающие вредные реакции, несовместимые с нормальной жизнедеятельностью организма .

Токсическое действие различных веществ результат взаимодействия организма, вредного вещества и окружающей среды. Оно зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, токсичности, длительности поступления, химизма взаимодействия веществ. Кроме того, оно зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выделения вредных веществ, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов производственной и окружающей среды .

Ядовитые свойства могут проявить практически все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении, однако к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и относительно небольших количествах. Промышленные яды могут быть причиной внешних повреждений тканей или общих профессиональных отравлений .

Отравления протекают в острой, подострой и хронической формах. Острые отравления чаще бывают групповыми и происходят в результате аварий, поломок оборудования и грубых нарушений безопасности труда и характеризуются кратковременностью действия вредных веществ не более чем в течение одной смены; поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах - при высоких концентрациях в воздухе. Например, чрезвычайно быстрое отравление может наступить при высокой концентрации паров бензина, которое может закончиться гибелью от паралича дыхательного центра, если пострадавшего сразу же не вынести на свежий воздух .

Хронические отравления возникают постепенно, при длительном действии ядов, проникающих в организм в относительно небольших количествах. Они развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых им изменений (функциональная кумуляция). Без функциональной кумуляции невозможно хроническое отравление. Нередко имеет место функциональная и материальная кумуляция одновременно. К ядам вызывающим хронические отравления в результате только функциональной кумуляции, относятся: хлорированные углеводороды, бензол, бензины и многие другие. Поражаемые органы и системы в организме при хроническом и остром отравлениях одним и тем же ядом могут отличаться. Например, при остром травлении бензолом в основном страдают нервная система и наблюдается наркотическое действие, при хроническом

- система кроветворения .

Проявление хронических интоксикаций нередко носит скрытый характер при концентрациях ниже ПДК .

Наряду с острыми и хроническими отравлениями выделяют подострые формы, которые хотя и сходны по условиям возникновения и проявлением с острыми отравлениями, но развиваются медленнее и имеют более затяжное течение .

При повторном воздействии одного и того же яда в субтоксической дозе на организм может изменяться течение отравления и кроме явления кумуляции может наблюдаться сенсибилизация и привыкание .

Сенсибилизация - состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущие. Эффект сенсибилизации связан с образованием под влиянием токсического вещества в крови и других внутренних средах измененных и ставших чужеродными для организма белковых молекул, индуцирующих формирование антител. Повторное, даже значительно более слабое токсическое воздействие с последующей реакцией яда с антителами вызывает извращенный ответ организма в виде явлений сенсибилизации. При повторяющемся воздействии вредных веществ на организм можно наблюдать и обратное явление - ослабление эффектов вследствие привыкания .

Для развития привыкания к хроническому воздействию яда необходимо, чтобы его концентрация (доза) была достаточной для вызова ответной приспособительной реакции, но чтобы они не были чрезмерными, приводящими к быстрому и серьезному повреждению организма. Механизмы развития толерантности (терпимости) неоднозначны. При оценке влияния привыкания на токсичность вещества надо учитывать развитие повышенной устойчивости к одним веществам после повторного воздействия других. Существуют «адаптогены» (витамины, женьшень, элеутеракокк), способные уменьшить реакцию на стрессорные воздействия и в определенной мере увеличить устойчивость организма ко многим факторам окружающей среды, в том числе и химическим .

На производстве, как правило, в течение всего рабочего дня не бывают постоянные концентрации вещества. Они либо постепенно увеличиваются, снижаясь за обеденный перерыв, и вновь увеличиваясь к концу рабочего дня, либо резко колеблются, оказывая на человека интермиттирующее (прерывистое) действие, которое во многих случаях оказывается более вредным, чем непрерывное, так как частые и резкие колебания раздражителя ведут к более сильному воздействию его на организм .

Неблагоприятное воздействие интермиттирующего режима отмечено при вдыхании оксида углерода (СО). Несмотря на то, что содержание карбоксигемоглобина в артериальной крови при интермиттирующем действии было меньше, чем при непрерывном, колебания концентраций СО отягощают отравления им по сравнению с отравлениями при постоянной концентрации .

Несмотря на разнообразие вредных веществ, часто вызываемые им заболевания в своей основе имеют сходные патологические процессы. По характеру воздействия на организм человек они подразделяются на общетоксические - вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы организма (ЦНС, периферическую нервную и кроветворную системы), а также патологические изменения печени, почек (оксид углерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол и др.); раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов (хлор, аммиак, оксиды серы, азота, озон и др.); сенсибилизирующие -действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки на основе нитро- и нитрозосоединений и др.); мутагенные - приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы и др.); канцерогенные -вызывающие, как правило, злокачественные новообразования (циклические амины, ароматические углеводороды, хром, никель, асбест и др.); влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы). Три последние вида воздействия вредных веществ - мутагенное, канцерогенное, влияние на репродуктивную функцию, а также ускорение процесса старения сердечнососудистой системы - относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм человека. Специфика этого влияния -в проявлении не в период воздействия и не сразу по его окончании, а в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия. Отмечается появление различных эффектов и в последующих поколениях .

Необходимо отметить, что некоторые вещества, преимущественно аэрозоли, оказывающие на человека фиброгенное действие. Эти вещества, попадая в легкие, вызывают мельчайшие рубцевания легких (фиброз) за счет развития соединительных тканей, приводя к профессиональным заболеваниям - пневмокониозам. К этим веществам относятся аэрозоли металлов и их сплавов, пластмасс; аэрозоли растительного происхождения, а также пыли стеклянного и минерального волокна, кремнийсодержащие и другие .

В зависимости от природы пыли пневмокониозы могут быть различных видов: например, силикоз - наиболее частая и характерная форма, развивающаяся при действии свободного диоксида кремния; силикатоз, возникающий при вдыхании пыли солей кремниевой кислоты;

асбестоз - одна из агрессивных форм селикотоза, которая приводит к фиброзу легких, к нарушениям нервной и сосудистой систем, а также к развитию рака легких. Различают и другие виды пневмокониозов. Кроме этого вида воздействия пыль может проявлять и токсическое действие. К ядовитым пылям относят аэрозоли ДДТ, хромового ангидрида, свинца, бериллия, мышьяка и др. Аэрозоли этих веществ могут оказывать местное воздействие на верхние дыхательные пути, а также вызывать острые и хронические отравления, проникая в легкие и желудочно-кишечный тракт .

Вредные вещества проникают в организм человека главным образом через дыхательные пути, а также через кожный покров и пищеварительный тракт Большинство случаев (80, 90%) профессиональных заболеваний и отравлений связано с поступлением токсичных газов, паров, туманов, аэрозолей в организм человека главным образом через органы дыхания. Этот путь наиболее опасен, поскольку вредные вещества через разветвленную легочную ткань (100 - 120 м ) поступают непосредственно в кровь и разносятся по всему организму .

Вредные вещества могут попадать в организм человека и через кожные покровы при наличии токсичных паров и газов в воздухе рабочей зоны, так как токсичные пары и пыли способны растворяться в поту и жировом покрове кожи; затем они всасываются через кожу и поступают в кровь. К таким веществам относятся легко растворимые в воде и жирах углеводороды, ароматические амины, бензол, анилин и т. п .

Комбинированное действие промышленных ядов. Изолированное действие вредных веществ на производстве встречается редко; обычно в условиях современного промышленного производства работающие подвергаются одновременному воздействию сложного комплекса неблагоприятных факторов .

Комбинированное действие вредных веществ - это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления.

Различают несколько видов комбинированного действия ядов:

1. Аддитивное действие - суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов. Это, как правило, характерно для веществ однонаправленного действия, когда компоненты смеси веществ действуют на одни и те же системы в организме. Для вещества однонаправленного действия характерно то, что при количественно одинаковой замене их друг другом токсичность смеси не меняется. Для гигиенической оценки воздушной среды при условии аддитивного действия ядов существует уравнение C1/ПДК1 + С2/ПДК2 +.............+ Сп/ПДКn 1, где С1, С2, Сn - концентрация каждого вещества в воздухе; ПДК 1 ПДК2, ПДК n - установленные предельно допустимые концентрации этих веществ. Примером аддитивного действия является наркотическое действие смеси углеводородов (бензол и изопропилбензол) .

2. Потенцированное действие (синергизм) - компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает, потенцирует действие другого. Синергизм - комбинированное действие смеси веществ, которые по своему эффекту больше аддитивного. Потенцирование отмечается при совместном действии сернистого ангидрида и хлора, алкоголь повышает опасность отравлений анилином, ртутью и другими промышленными ядами. Явление потенцирования возможно только в случае острого действия .

3. Антагонистическое действие - эффект комбинированного воздействия менее ожидаемого. Компоненты смеси действуют так, что одно вещество ослабляет действие другого. Эффект действия таких веществ менее аддитивного. Примером могут быть антидотное взаимодействие между эзерином и атропином .

4. Независимое действие - комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества. Комбинации веществ с независимым действием встречаются достаточно часто, например бензол и раздражающие газы, смесь продуктов сгорания и пыли. Наряду с комбинированным действием ядов возможно и комплексное действие, когда яды поступают в организм одновременно, но разными путями .

Гигиеническое нормирование содержания вредных веществ. В связи с тем, что требование полного отсутствия промышленных ядов в зоне дыхания работающих часто является нереальным или трудно выполнимым, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны .

Принципы гигиенического нормирования определяются самой формулировкой ПДК .

«Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений» .

Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе нормируют по списку Минздрава № 3086-84, а для воздуха рабочей зоны производственных помещений - по ГОСТ 12.1..5.88 .

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов нормируют по максимально разовой и среднесуточной концентрации примесей .

ПДКmах - основная характеристика опасности вредного вещества, которая установлена для предупреждения возникновения рефлекторных реакций человека (ощущение запаха) при кратковременном воздействии (не более 30 мин.) ПДКсс - установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вредного вещества при воздействии более 30 мин .

Гигиеническая регламентация вредных веществ в настоящее время проводится в три этапа:

1. обоснование ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ);

1. обоснование ПДК;

2. корректирование ПДК с учетом условий труда работающих и их состояния здоровья .

Установлению ПДК может предшествовать обоснование ОБУВ в воздухе рабочей зоны .

ОБУВ устанавливается временно, на период, предшествующий проектированию производств. Определяется ОБУВ путем расчета по физико-химическим свойствам или путем интерполяцией и экстраполяции в рядах близких по строению соединений, или по показателям острой опасности .

ОБУВ должны пересматриваться через 2 года после их утверждения или заменяться ПДК .

–  –  –

Вывод: ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны находится в норме. В воздухе населенных пунктов при времени воздействия менее или 30 минут ПДК диоксида азота, оксида углерода превышает норму, при воздействии свыше 30 минут также ПДК диоксида азота, оксида углерода и фенола. Следовательно, производство является вредным для людей, проживающих рядом. Необходимо принять соответствующие меры .

–  –  –

Определение антропогенных загрязнений окружающей среды Введение Автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота NOX (смесью оксидов азота N0 и NO2) и угарным газом (оксидом углерода (П), СО), содержащихся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60% по СО и более 50% по NO* от общего загрязнения атмосферы этими газами. Повышенное содержание СО и NOX можно обнаружить в выхлопных газах неотрегулированного двигателя, а также двигателя в режиме прогрева .

Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуются количеством основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных (отработанных) газов, за определенный промежуток времени .

К выбрасываемым вредным веществам относятся угарный газ (концентрация в выхлопных газах 0,3-10% об.), углеводороды - несгоревшее топливо (до 3% об.) и оксиды азота (до 0,8%), сажа .

Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчетным методом.

Исходными данными для расчета количества выбросов являются:

количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени;

нормы расхода топлива автотранспортом (средние нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города приведены в табл. 15.1);

Таблица 15.1 Тип автотранспорта Средние нормы расхода Удельный расход топлива топлива (л на 100 км) Y1 (л на 1 км) Легковой автомобиль 11-13 0,11-0,13 Грузовой автомобиль 29-33 0,29-0,33 Автобус 41-44 0,41-0,44 Дизельный грузовой 31-34 0,31-0,34 автомобиль

–  –  –

значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорт в зависимости сг з;1да горючего (приведены в табл. 15.2) .

Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива (также в литрах), необходимого для проезда 1 км (т.е. равного удельному расходу) .

Одним из видов антропогенных загрязнений окружающей среды является загрязнение сточными водами промышленных предприятий. В сточных водах могут содержаться различные компоненты в концентрациях, во много раз превышающих предельно допустимые. Загрязнение воды, имеющее место в сточных водах, можно смоделировать. Моделирование загрязнений воды состоит в приготовлении растворов со значительной концентрацией загрязнителей (на уровне 10 — 100 ПДК) .

Обнаружение загрязненных сточных вод должно быть быстрым (экспрессным), так как, попав в окружающую среду, они могут принести огромный экологический ущерб (гибель организмов и деградация окружающей среды, попадание загрязнителей в цепи питания, заболевания людей и др.) .

Подсчет единиц автотранспорта рекомендуется проводить в присутствии учителя, находясь на удалении от автотрассы .

Цель работы Ознакомление с основными видами антропогенных загрязнений окружающей среды и методами их экспрессного анализа .

Задание Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранстпорта .

Оборудование Пишущие принадлежности, микрокалькулятор .

Выполнение работы

1. Выберите участок автотрассы вблизи школы (места жительства, отдыха) длиной 0,5-1 км, имеющий хороший обзор (из окна школы, из парка, с пришкольной территории) .

2. Измерьте шагами длину участка (1, м), предварительно определив среднюю длину своего шага .

3. Определите количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в какойлибо период времени в течение 20 минут1. При этом заполняйте табл. 15.3 (для примера в таблице заполнена строка «Легковые автомобили»):

Количество единиц автотранспорта за 1 час рассчитывают, умножая на 3 количество, полученное за 20 минут .

–  –  –

6. Рассчитайте количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего по табл. 15.5 .

Обработка результатов и выводы

1. Рассчитайте:

массу выделившихся вредных веществ (т, г) по формуле: m = (V•M) / 22,4 ;

количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды. Результаты запишите в табл. 15.6 .

Таблица 15.6

–  –  –

Справочные значения предельно допустимых концентраций приведены в Приложении2 № 1 .

2. Сопоставьте полученные результаты с количеством выбросов вредных веществ, производимых находящимися в вашем районе за водами, фабриками, котельными, автопредприятиями и другими загрязнителями воздуха. При этом пользуй тесь соответствующими данными по экологической оценке количества выбросов от этих предприятий (такие дан ные можно получить, например, в районном или городском комитете по экологии и т.п.) .

3. Принимая во внимание близость к автомагистрали жилых и общественных зданий, сделайте вывод об экологической обстановке в районе исследованного вами участка автомагистрали

–  –  –

Водосборный бассейн промплощадки включает в себя площадь поверхностей – кровли зданий, асфальтовые дороги, тротуары и другие площади .

Сброс загрязняющих веществ с водосборного бассейна промплощадки может осуществляться организованно посредством системы канализации, сбросных, дренажных каналов, балок и т.д. и неорганизованно – поверхностным стоком в водные объекты и на рельеф местности. Сброс загрязняющих веществ с неорганизованным поверхностным стоком на рельеф местности приравнивается к сбросу (отводу) в водные объекты независимо от месторасположения промплощадки (территорий) .

Загрязнение водного объекта, создаваемое через систему организованного и неорганизованного поверхностного стока талыми, дождевыми, поливочными и дренажными водами, подлежит нормированию. Масса сброса загрязняющих веществ нормируется в зависимости от типа приемника сточных вод (назначения водного объекта, категории его использования) и места выпуска (зона санитарной охраны водозабора, зона рекреации населения и т.д.) .

1. Расчет объемов и загрязняющих веществ при сбросе с промплощадки ливневых, талых и поливомоечных вод

2.1. Масса сброса загрязняющих веществ определяется по формуле:

M=(QgKg+QTKT+Qп.м.Kп.м.) 10-3(м3) где: Qg - объем дождевых вод, куб.м .

QT - объем талых сточных вод, куб. м .

Qп.м. – объем поливомоечного стока, куб.м .

Kg, KT, Kп.м. - соответственно концентрация загрязняющих веществ в дождевом, талом и поливомоечном стоке, ч/л .

2.1.1. Объем дождевого стока с территории предприятия определяется по формуле:

Q=10hg YF (куб.м.), где: Y – коэффициент стока, равный:

0,85 – для кровли и асфальтовых покрытий;

0,30 – для грунтовых покрытий;

0,10 – для газонов .

F – площадь водосбора (территория предприятия), га;

hg - слой атмосферного осадка (за апрель – октябрь), мм .

Данные по величине атмосферного осадка запрашиваются в Удмуртском центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, и принимаются по средним многолетним данным метеостанции республики .

Пример:

За три года: 1995, 1996, 1997 г.г. слой атмосферного осадка составил:

Теплый период – 345,42 мм .

Холодный период – 137,80 мм .

2.1.2. Объем талого стока с территории предприятия определяется по формуле:

Q=10hTYx F (куб. м.), где: Y – коэффициент стока, принимается равным дождевому стоку;

hT – средний многолетний слой осадков за холодный период года ( или запас воды в снежном покрове к началу снеготаяния). Принимается по данным ближайшей метеостанции, либо принимается среднегодовое количество осадков) .

F – площадь соответствующих поверхностей, га .

2.1.3. Объем поливомоечного стока определяется по формуле:

Qп.м.= 10g п.м. kFмY (куб. м.), где: g п.м – расход на одну механизированную мойку дорожных покрытий 1,2 л на кв.м., при ручной мойке из шланга – 0,5 л на кв.м;

k – среднее количество моек в году;

Fм – площадь покрытий, подвергающихся мокрой уборке в гектарах (га);

Y = 0,5, Y – коэффициент стока .

Состав примесей в поверхностном стоке с территории промышленных предприятий определяется характером основных технологических процессов, а и концентрация зависит от рода поверхности водосборного бассейна, технологического состояния искусственных покрытий, режима уборки территории, эффективности работы газо- и пылеуловителя, организации складирования и т.д .

2.2.1. Площадь водосборного бассейна определяется на генплане застройки предприятия, где выделяется все источники загрязнения – стоянки автомашин и другой техники, склады ГСМ (горюче-смазочных материалов), заправочные станции, места погрузки – выгрузки материалов и т.д .

2.2.2. На основании генплан составляется экспликация площадей водосборного бассейна промплощадки, включающей в себя различного рода поверхности, учитываемые в расчете:

- площадь, занятая застройкой (площадь крыши);

- площадь поверхности с твердым покрытием;

- площадь незадернованных грунтовых поверхностей;

- площадь газонов и других зеленых насаждений и т.д .

2.3. Концентрации загрязняющих веществ могут быть определены инструментальным путем или расчетным .

2.3.1. Отбор проб загрязняющих веществ в дождевом стоке рекомендуется проводить в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85 (санитарные нормы и правила) невозможности отбора проб принимаются по справочным данным .

В нашем случае концентрации загрязняющих веществ будут определены расчетным методом .

2.4. В зависимости от состава примесей, накапливающихся на территории промплощадок и смываемых поверхностным стокам, промышленные предприятия и отельные его участки разделяют на 2 группы .

2.4.1. К первой группе относятся предприятия, сток с которых при выполнении требований по упорядочению источников его загрязнения, по составу близко к поверхностному стоку с селитебных зон и не содержит веществ с токсичными свойствами .

2.4.2. Ко второй группе относятся предприятия, на которых по условиям производства на современном этапе не представляется возможным в полной мере исключить поступление в сток специфических веществ, обуславливающих высокие значения показателей ПДК и БПК стока .

Например, предприятия цветной металлургии, лесохимической, целлюлознобумажной, нефтеперерабатывающей, кожсырьевые и кожевенные заводы, мясокомбинаты, шпалопропиточные заводы и т.д .

Средние концентрации основных примесей в стоке дождевых и талых вод на предприятиях первой группы могут быть приняты согласно данных таблицы 1

–  –  –

Примечания:

а) Максимальные значения по взвешенным веществам и нефтепродуктам принимаются для предприятий с интенсивным движением и значительным потреблением ГСМ, за исключением предприятий нефтяной промышленности, где содержание нефтепродуктов в поверхностном стоке может достигать 500мг/л .

* Для предприятий нефтяной промышленности, при сбросе с атмосферными водами некоторых видов производственных сточных вод, содержание нефтепродуктов в поверхностном стоке составляет 500 мг/л .

б) Приведенные концентрации ХПК и БПК относятся к растворенным примесям, в дисперсных примесях эти показатели увеличиваются в 2-3 раза .

в) В поверхностном стоке предприятий второй группы, помимо примесей, перечисленных для первой группы, могут присутствовать также примеси, специфические для данного производства .

** Сток с территорий мясокомбинатов имеет высокие БПК (300 мг/л), содержит жиры (до 200 мг/л) .

Задание С территории промышленной площадки осуществляется сброс ливневых, талых и поливомоечных вод. Для поливомоечных работ используют механизированную мойку .

Используя данные таблицы 2 определить слой атмосферного осадка за два года (2002г, 2003 г.) согласно метеорологическим данным по метеостанции г. Ижевска Удмуртского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды .

–  –  –

2003 18,6 8,4 6,3 8,8 73,5 100,6 63,1 56,7 18,6 43,1 28,9 34,1 Используя данные таблицы 3 (студент вариант выбирает самостоятельно) определить объем и массу (МВЗВ., МБПКп, МНФП, МХПК, МСОЛ - по min концентрациям загрязняющих веществ в стоке) сброса загрязняющих веществ .

–  –  –

Выводы по результатам работы должны содержать рекомендации по снижению сброса загрязняющих веществ .

Согласно выбранного варианта студент отвечает письменно на 2 вопроса:

1 вариант - 1,2 вопросы .

2 вариант - 3,4 вопросы .

3 вариант - 5,6 вопросы .

4 вариант - 7,8 вопросы .

Контрольные вопросы к практической работе

1. Как осуществляется организованный сброс загрязняющих веществ с водосборного бассейна промплощадки?

2. Какие параметры влияют на нормирование массы сброса загрязняющих веществ?

3. Как могут быть определены концентрации загрязняющих веществ (назвать пути)?

4. От чего зависит концентрация состава примесей в поверхностном стоке с территории предприятия?

5. Какие данные запрашиваются в Удмуртском центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды для вычисления объема дождевого и талого стоков с территории предприятия .

6. Назовите месяцы для определения слоя атмосферного осадка соответственно дождевых и талых стоков промышленного предприятия .

7. Приемы, технологические схемы и установки очистки сточных вод .

8. Дайте определения БПК и ХПК .

Литература

1. А. И. Родионов, В. Н. Клушин, В. Г. Систер. Технологические процессы экологической безопасности. Учебник для студентов технических и технологических специальностей. Калуга: Издательство Н. Бочкаревой. 2000. – 800 с., ил., табл .

2. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды УР в 2002гг .

3. Н.Д.Сорокин. Плата за негативное воздействие на окружающую среду. Пособие для природопользователей. «Интеграл» СПб, 2008г .

15. Методические указания по выполнению курсовой работы

Задача курсового проектирования закрепить полученные знания и приобрести навыки их практического применения, ознакомления с нормативными методами расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе. Исходные данные для проектирования принять по последней цифре шифра зачетной книжки приложения 1,2.Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 20-30 страниц .

В расчетно-пояснительной записке необходимо отобразить следующие разделы:

1. Введение .

2. Основная часть .

Теоретическая часть .

Оптимизация процесса или методов очистки от загрязняющих веществ .

Расчетно-практическая часть .

3. Заключение .

4. Литература .

Графическая часть проекта состоит из двух листов (формата А1) .

Первый лист – общие данные проекта, таблицы, графики, диаграммы .

Второй лист – технологические схемы, оборудования, аппараты очистки от загрязняющих веществ .

Масштабы изображения студент выбирает сам .

В тексте рекомендуется помещать расчеты и диаграммы, таблицы .

Рекомендуемая литература для выполнения курсового проекта .

Основная:

1. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (на основе удельных показателей). НИИ Атмосфера, фирма «Интеграл». – СПб, 1997 .

2. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом). – М.: 1991. – 80 с .

3. Методика расчета концентраций а атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86). – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 93 с. (смотри приложение 3) .

4. И.И.Мазур, О.И.Молдаванов. Курс инженерной экологии: Учебник для вузов. – М.:

Высшая школа, 1999 – 447 с., ил .

Дополнительная:

1. Н.Ф.Тищенко. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределения в воздухе. Справочное издание. – М.: Химия, 1991. – 368 с., ил .

–  –  –

Вариант № 0-2 - от деревообрабатывающего производства» (приложение 1);

Вариант № 3-6 - от производства механической обработке металлов» (приложение 1);

Вариант №7-9 - при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/час»

(приложение 2) .

Задание (вариант 0-6) .

1. Рассчитать концентрацию взвешенного вещества на расстоянии:

а) 50 м;

б) 100 м;

в) 200 м;

г) 400 м;

д) 1000 м;

е) 3000 м .

2. Сравнить данные с ПДК м.р .

3. Построить график зависимости концентраций выброса взвешенных веществ от расстояния до источника выброса .

Диаграмма максимальных концентраций загрязняющих веществ деревообрабатывающего производства или производства механической обработки металлов .

0 50  100  200  400 XM 1000 3000

4. Дать рекомендации по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ .

5.Дать обоснование выбора оборудования и аппаратуры для очистки выбросов в атмосферу и сравнение их с передовыми техническими решениями .

–  –  –

В процессе механической обработки древесины выделяется древесная пыль .

Количество выделяемой пыли зависит от технологического процесса механической обработки древесины (пиление, фрезерование, строгание, сверление), типа используемого оборудования и количества переработанной древесины .

Расчет количества выделяемой пыли ведется по удельным показателям в зависимости от времени работы каждой единицы оборудования .

Количество отходов и пыли, образующихся при механической обработке древесины, приведены в таблице 1 .

–  –  –

«Чистое» время работы на том ил ином станке в день определяется руководителем участка, с чем составляется акт .

Валовый выброс пыли при каждой операции определяется по формуле:

–  –  –

где: g – удельный показатель количества пыли в отходах при работе единицы оборудования в сек. (г) табл.1;

t – время работы станка в день, час, t = 5;

n – количество станков данного типа;

K – число дней работы участка в году, K = 252 .

Максимальный разовый выброс берется из табл. 1 .

При наличии на участке очистных устройств расчет выбросов осуществляется следующим образом:

- определяем массу улавливаемой пыли в зависимости от типа устройств по формуле:

Yy = Mg*A* /100, т/год (2)

Mg – валовый выброс пыли за год;

где:

А – коэффициент, учитывающий исправную работу очистного устройства;

– эффективность очистки данного устройства даны в прил.4 «Методика проведения интенсивности выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий с расчетным методом» циклон ЦН-15, эффективность улавливливается = 80 85% (85%) .

Коэффициент A рассчитывается по формуле:

–  –  –

где: N – количество дней исправной работы очистных сооружений за год, N = 227;

N1 – количество дней работы деревообрабатывающего участка за год, N1 = 252 .

Масса пыли, попадающей в атмосферу (валовый выброс) при наличии очистных устройств будет определяться по формуле:

–  –  –

Для определения общих валовых и максимально разовых выбросов от деревообрабатывающего участка выбросы пыли от разного деревообрабатывающего оборудования суммируются .

Механическая обработка древесины производится на следующем технологическом оборудовании:

–  –  –

где: k – удельное выделение пыли технологическим оборудованием при работе с единицы оборудования (станка) в течение 1 сек., г (г/с); Значение k брать из табл. 2.1.1 .

«Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (на основе удельных показателей);

–  –  –

При наличии устройств, улавливающих загрязняющие вещества, количество уловленных загрязняющих веществ рассчитывается по формуле:

Mio = Mic*A* /100, т/год (2) Коэффициент А = N/N1 где: N – количество дней исправной работы очистных сооружений за год, N = 227;

N1 – количество дней работы металлообрабатывающего участка за год, N1 = 252 .

– берется из паспорта улавливающего устройства или по прил. 4, стр. 28 «Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий», = 75% .

В этом случае валовый выброс загрязняющих веществ будет определяться по формуле (для каждого вещества отдельно):

–  –  –

Максимально разовый выброс берется из таблицы 2.1.1. «Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (на основе удельных показателей) .

–  –  –

Примечание: выделяющиеся в атмосферу вредные вещества (г/с), необходимо суммировать пыль абразивную и металлическую от всего технологического оборудования

– максимально разовый выброс .

1. Рассчитать валовый выброс загрязняющих веществ от производства металлообработки (1) .

2. Определить количество уловленных загрязняющих веществ (2) .

3. Определить валовый выброс загрязняющих веществ выбрасываемых в атмосферу при наличии очистных устройств (3) .

4. Определяем максимально разовый выброс для всего технологического оборудования, согласно номеру своего варианта – это есть выброс – взвешенные вещества – Мвзв. в. Для приложения 1, строка 7 .

Задание (вариант 7, 8, 9- последняя цифра учебного шифра студента)

1. Произвести расчет выбросов оксида углерода и оксида азота в единицу времени (т/год, г/сек) при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/час (для варианта 7,8) .

–  –  –

2. Рассчитать концентрации CO и NO2 (для вариантов 7, 8, 9) SO2, золы, V2O5 (для варианта 3) на расстоянии:

а) 50 м;

б) 100 м;

в) 200 м;

г) 400 м;

д) 1000 м;

е) 3000 м .

3. Сравнить данные концентрации с ПДК м.р. (для всех вариантов) .

4. Построить график зависимости концентрации выброса для каждого загрязнителя от расстояния до источника выброса .

Диаграмма максимальных концентраций загрязняющих веществ 7 вариант (CO2 и NO2) 0,04 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005

–  –  –

5. Дать рекомендации по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ .

Методические указания по расчету выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах производительностью до 30 т/год (вариант: 7, 8, 9) .

Котельная установка – комплекс устройств для получения водяного пара под давлением (или горячей воды).

Котельные установки подразделяются:

по назначению – отопительные, отопительно-производственные и производственные;

в зависимости от использования теплоносителя – паровые и водогрейные .

Котлоагрегаты котельных работают на различных видах топлива (твердом, жидком и газообразном). Выбросы загрязняющих веществ зависят как от количества и вида топлива, так и от типа котлоагрегата .

Учитываемыми загрязняющими веществами, выделяющимися при сгорании топлива являются: твердые частицы, оксид углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид (серы диоксид), пятиокись ванадия .

При работах валовых выбросов вредных веществ в атмосферу от котельных агрегатов, необходимо пользоваться данными режимных карт, технических объектов пусконаладочных организаций, вводя необходимые значения в формулы указанной методики .

В случае их отсутствия следует воспользоваться табличными данными .

1. Валовый выброс твердых частиц в дымовых газах котельных определяется по формуле:

–  –  –

где: q1 – потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %; q1 = 0,5 – для газа и мазута;

м – количество израсходованного топлива, т/год, тыс.м3/год;

Cco – выход оксида углерода при сжигании топлива, кг/т; кг/тыс.м3 .

Определяется по формуле:

–  –  –

где: q2 – потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, в% = 0,5 – для газа и мазута;

R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива;

R = 1 – для твердого топлива;

R = 0,5 – для газа;

R = 0,65 – для мазута;

Qi2- низкая теплота сгорания натурального топлива, Qi2 = 33,22 МДж/кг .

Максимально разовый выброс оксида углерода определяется по формуле:

–  –  –

где: KNO2 - параметр, характеризирующий количество оксидов азота образующихся на один ГДж тепла, кг/ГДж, KNO2 = 0,08;

- коэффициент учитывающий степень снижения выбросов оксидов азота в результате реализации технических решений. Для котлов производительностью до 30 т/час = 0 .

Максимально разовый выброс определяется по формуле:

–  –  –

4. Валовый выброс оксидов серы определяется только для твердого и жидкого топлива по формуле:

Mso2 = 0,02*m*Sr*(1-so2)*(1-so2), т/год (8) Sr - содержание серы в топливе, %;

где:

Sr = 0,5 % - мазут малосернистый;

Sr = 1,9 % - мазут сернистый;

Sr = 4,1 % - мазут высокосернистый;

so2 - доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива. Для эстонских или ленинградских сланцев принимается ровный 0,8, остальных сланцев – 0,5; углей Канско-Ачинского бассейна – 0,2 (Березовских – 0,5); торфа – 0,15, экибастузских – 0,02, прочих углей – 0,1; мазута – 0,2;

so2 - доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе. Для сухих золоуловителей принимается равной 0 .

Максимально разовый выброс определяется по формуле:

–  –  –

где: B- количество израсходованного мазута за год, т;

QV2O5 - содержание пятиокиси ванадия в жидком топливе, г/т (при отсутствии результатов анализа топлива, для мазута с Sr 0,4 % определяют по формуле (11);

oc - коэффициент оседания пятиокиси ванадия на поверхностях нагрева котлов;

oc = 0,07 – для котлов с промежуточными пароперегревателями, очистка поверхностей нагрева которых производится в остановленном состоянии;

oc = 0,05 – для котлов без промежуточных паронагревателей при тех же условиях очистки;

oc = 0 – для остальных случаев;

T - доля твердых частиц в продуктах сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов мазутных котлов (оценивается по средним показателям работы улавливающих устройств за год) .

Содержание пятиокиси ванадия в жидком топливе ориентировочно определяют по формуле:

–  –  –

где: S - для малосернистого мазута – 0,5 для сернистого мазута – 1,9 для высокосернистого мазута – 4,1

Расчет максимального разового выброса пятиокиси ванадия выполняется по формуле:

–  –  –

2. РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ВЫБРОСАМИ ОДИНОЧНОГО

ИСТОЧНИКА

2.1. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества см (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии лм (м) от источника и определяется по формуле где А —коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

М (г/с) —масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени; F--безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; т и n — коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса; Н (м) — высота источника выброса над уровнен земли (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); — безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (см. раздел 4), в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, =1 ; T (°C) — разность между температурой выбрасываемой газо-воздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв;

V1 (м3/с) — расход газо-воздушной смеси, определяемый но формуле где D (м) — диаметр устья источника выброса; (м/с)— средняя скорость W0 выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса .

2.2. Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

а) 250 — для районов Средней Азии южнее 40° с. ш., Бурятской АССР и Читинской области;

б) 200 —для Европейской территории СССР: для районов РСФСР южнее 50° с. ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдавии; для Азиатской территории СССР: для Казахстана, Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии;

а) 180 — для Европейской территории СССР и Урала от 50 до 52° с. ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов и Украины;

г) 160 — для Европейской территории СССР и Урала севернее52° с. ш. (за исключением Центра ETC), а также для Украины (для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне от 50 до 52° с. ш. — 180, а южнее 50° с. ш. — 200);

д) 140 — для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей .

Пр и м е ча н и е .

Для других территорий значения коэффициента А должны приниматься соответствующими значениям коэффициента А для районов СССР со сходными климатическими условиями турбулентного обмена .

2.3.Значения мощности выброса М (г/с) и расхода газо-воздушной смеси V1 (м3/с) при проектировании предприятий определяются расчетом в технологической части проекта или принимаются в соответствии с действующими для данного производства(процесса) нормативами. В расчете принимаются сочетания М и V1, реально имеющие место в течение года при установленных (обычных) условиях эксплуатации предприятия, при которых достигается максимальное значение с м .

Примечания .

1. Значение М следует относить к 20—30-мннутному периоду осреднения, в том числе и в случаях, когда продолжительность выброса менее 20 мин .

2. Расчеты концентраций, как правило, проводятся по тем веществам, выбросы которых удовлетворяют требованиям п. 5.21 .

2.4. При определении значения T (°C) следует принимать Тв температуру окружающего атмосферного воздуха (°С), равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 2.01.01—82, а температуру выбраТг сываемой в атмосферу газо-воздушной смеси (°С)—по действующим для данного производства технологическим нормативам Примечания .

I. Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значения Тв равными средним температурам наружного воздуха за самый холодный месяц по СНиП 2.01.01—82 .

2. При отсутствии данных по Тв в СНиП 2.01.01—82 они запрашиваются в территориальном управлении Госкомгидромета (УГКС) по месту расположения предприятия .

2.5.Значение безразмерного коэффициента F принимается:

а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) — 1;

б) для мелкодисперсных аэрозолей (кроме указанных в п. 2.5а) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % — 2; от 75 до 90 % — 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки - 3 Примечания. v

1. При наличии данных о распределении на выбросе частиц аэрозолей по размерам определяются диаметр dg, так что масса всех частиц диаметром больше dg составляет 5 % общей массы частиц, и соответствующая dg скорость оседания v g (м/с). Значение коэффициента F устанавливается в зависимости от безразмерного отношения v g / им, где им—опасная скорость ветра (см. п. 2.9) .

При этом F=l в случае v g / им 0.015 и F=1,5 в случае 0,015 v g / им 0,030 .

Для остальных значения v g / им коэффициент F устанавливается согласно п, 2.56 .

2.Вне зависимости от эффективности очистки значение коэффициента F принимается равным 3 при расчетах концентраций пыли в атмосферном воздухе для производств, в которых содержание водяного пара в выбросах достаточно для того, чтобы в течение всего года наблюдалась его интенсивная конденсация сразу же после выхода в атмосферу, а также коагуляция влажных пылевых частиц (например, при производстве глинозема мокрым способом) .

2.6. Значения коэффициентов m и п определяются в зависимости от параметров f, vм, v м и fе .

Для fе f 100 значение коэффициента т вычисляется при f = fе Коэффициент п при f 100 определяется в зависимости от vм по рис.2.2

–  –  –

Примечание .

Формулы {2.9), (2.11) являются частными случаями общей формулы (2.1) .

2.8. Расстояние хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация с (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения с м, определяется по формуле где безразмерный коэффициент d при f 100 находится по формулам:

При f 100 или Т ~ 0 значение d находится по формулам:

2.9. Значение опасной скорости им (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ см, в случае f 100 определяется по формулам:

При f 100 или Т~ 0 значение им вычисляется по формулам:

2.10. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества сми (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра и (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра и м (м/с), определяется по формуле где r — безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения и / им по рис. 2.3 или по формулам:

Примечание .

При проведении расчетов не используются значения скорости ветра и 0,5 м/с, а также скорости ветра ии*, где и *— значение скорости ветра, превышаемое в данной местности в среднем многолетнем режиме в 5 % случаев. Это значение запрашивается в УГКС Госкомгидромета, на территории которого располагается предприятие, или определяется по климатическому справочнику .

–  –  –

вредных веществ достигает максимального значения сми (мг/м3), определяется по формуле:

где р — безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения и/им no рис 2.3 или по формулам:

2.12. При опасной скорости ветра им приземная концентрация вредных веществ с (мг/м 3 ) в атмосфере по оси факела выброса на различных х (м) от источника выброса определяется по формуле:

расстояниях s1 — безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от где отношения х/ хм и коэффициента F по рис. 2.4 или по формулам;

Для низких и наземных источников (высотой Н не более 10 м) при значениях х/хм 1 величина S1 в (2.22) заменяется ни величину S1, определяемую в зависимости от х/хм и Н по рис. 2.5 или по формуле П р и м е ч а н и е .

Аналогично определяется значение концентрации вредных веществ на различных расстояниях по оси факела при других значениях скоростей ветра и неблагоприятных метеорологических условиях. По формулам (2.18), (2.20) определяются значения величин сми и хми. В зависимости от отношения x/хми определяется значение S1, но рис. 2А, 2.5 или по формулам (2.23), (2.24). Искомое значение концентрации вредного вещества определяется путем умножения сми на S1 .

–  –  –

Аттестация по дисциплине учебным планом предусмотрена в виде экзамена для студентов, обучающихся как по очной, так и по заочной форме обучения. Аттестация проводится в устной форме лектором-преподавателем, проводившим обучение по данной дисциплине.

Критерии оценки уровня подготовки студента являются:

уровень освоения студентами материала, предусмотренного учебной программой;

умение использовать теоретические знания при выполнении практических задач;

обоснованность, четкость, краткость изложения ответа на вопрос .

Примерный перечень экзаменационных вопросов:

28. Каковы источники загрязнения атмосферы?

29. Приведите классификацию источников атмосферного загрязнения .

30. Охарактеризуйте источники производственных загрязнений воздушного пространства. Основные термины и определения .

31. Приведите классификацию методов и аппаратов для очистки и обезвреживания газовых выбросов .

32. Дайте характеристику основных свойств пылей .

33. Дайте характеристику эффективности работы газоочистного аппарата .

34. Какие аппараты применяют для сухой очистки газов от пылей? Укажите их достоинства недостатки, эффективность и требования к газоочистным аппаратам в период испытаний .

35. Пылеосадочные камеры .

36. Инерционные и жалюзийные пылеуловители .

37. Циклон одиночный .

38. Групповые и батарейные циклоны .

39. Какие пористые перегородки используют в фильтрах для очистки газов и каковы принципы их выбора?

40. Условная классификация фильтров по классам. Требования к фильтрам в период испытания и наладки .

41. Тканевые фильтры .

42. Керамический фильтр .

43. Какие аппараты применяют для мокрой очистки газов? Укажите их достоинства, недостатки и общие требования к аппаратам мокрой очистки в период испытания и наладки .

44. Полые, насадочные газопромыватели .

45. Тарельчатые газопромыватели. Для какой цели устанавливают стабилизатор пенного слоя на решетках пенных аппаратов?

46. Газопромыватели ударно-инерционного действия .

47. Газопромыватели центробежного действия .

48. Скрубберы Вентури .

49. Как устроены и для каких целей используют электрофильтры. .

50. Какие аппараты применяют для улавливания туманов .

51. Назовите возможные пути рекуперации промышленных пылей .

52. Охарактеризуйте физико-химические основы, технологические схемы, достоинства и недостатки очистки газов от диоксида сыры известняковым и известняковыми методами .

53. Приведите физико-химические основы очистки газов от диоксида серы сульфитбисульфит натриевым способом («Wellman-Lord») .

54. Назовите абсорбенты для очистки газов от сероводорода-H2S. Обсудите химизм процессов, их достоинства и недостатки .

55. Сопоставьте щелочные методы очистки газов от оксидов азота и охарактеризуйте последствия загрязнения атмосферы этими веществами .

56. Охарактеризуйте метод одновременной очистки газов от диоксида серы-SO2 и оксидов азота-NOx .

57. Очистка газов от галогенов и их соединений .

58. Очистка газов от хлора и его соединений .

59. Очистка газов от брома и его соединений .

60. В чем состоит существо медно-аммиачной очистки от оксида углерода –СО?

61. Теоретическая основа адсорбции. Назовите основные типы промышленных адсорбентов .

62. Какие задачи газоочистки можно решать с использованием активных углей, силикагелей, алюмогелей, цеолитов, оинитов?

63. Десорбция поглощенных примесей .

64. Адсорбция паров ЛОС .

65. Адсорбционная очистка газов от оксидов азота .

66. Адсорбционная очистка газов от диоксидов серы .

67. Очистка газов от паров ртути .

68. Теоретические основы каталитических процессов газоочистки .

69. Назовите методы каталитической очистки газов от оксидов азота и охарактеризуйте их показатели .

70. На каких принципах основаны предложенные технологии каталитической очистки отходящих газов от диоксида серы?

71. Поясните, в каких случаях практикуют каталитическую очистку газовых выбросов от органических загрязнений?

72. Каталитическая очистка газов от оксида углерода .

73. Назовите условия, характеризующие рациональность практической реализации высокотемпературного обезвреживания газовых выбросов .

74. Приведите классификацию водной среды .

75. Объясните, как изменяется качество воды под влиянием хозяйственной деятельности людей?

76. Свойства и классификация вод .

77. Какие имеются схемы оборотного водоснабжения предприятий и какими показателями оцениваются эффективность использования в них воды?

78. Что такое сточные воды и какие имеются пути уменьшения их образования?

79. Что такое замкнутые системы водного хозяйства промышленного предприятия?

80. Какие методы чистки сточных вод используются в промышленности и какова их эффективность обезвреживания?

81. Каковы источники возникновения твердых отходов в материальном производстве?

16Курс лекций по дисциплине Процессы и аппараты защиты окружающей среды Приемы устранения загрязнения атмосферного воздуха;

аппаратура, технологические схемы и установки очистки отходящих газов от вредных и ценных компонентов (пыли, сернистого ангидрида и серосодержащих соединений, оксидов азота, галогенов и их соединений, диоксида углерода, летучих органических соединений, паров ртути); приемы, технологические схемы и установки очистки сточных вод от нефтепродуктов, азот- и фосфорсодержащих соединений, ПАВ, тяжелых металлов, радионуклидов и других полютантов механическими, химическими, физико-химическими, биохимическими и термическими методами;

организация систем оборотного водоснабжения; технологии рекуперации твердых промышленных и бытовых отходов .

Модуль 1 І. Процессы защиты атмосферы Современная научно-техническая революция характеризуется бурным развитием промышленности, производства электроэнергии и расширением сферы использования транспорта всех видов. Эти процессы, а также сопровождающая их урбанизация обуславливают возрастающее загрязнение внешней среды, которое достигло такого уровня, что превратилось в одну из важнейших проблем. Решение ее преследует цель – не только сохранить природные ресурсы для дальнейшего экономического и социального развития страны, но прежде всего обеспечить благоприятные санитарные условия жизни населения и предупредить возможное вредное влияние загрязнений внешней среды на здоровье людей .

В атмосферном воздухе под действием внешних и внутренних факторов постоянно протекают гидродинамические, тепловые, электромагнитные, химические и фотохимические процессы, от которых зависят температура, давление, скорость перемещения и химический состав воздуха .

Необходимость изучения химического атмосферного воздуха вызвана тем, что зная природный состав его, легко установить присутствие посторонних примесей и рассматривать их как ингредиенты, загрязняющие атмосферу .

Природный химический состав атмосферного воздуха (в пересчете на сухой воздух) приведен ниже, % (об.):

Азот…………………………78,084 Кислород…………………...20,9476 Аргон………………………..0,934 Диоксид углерода…………..3,14 * 10-2 Атмосферный воздух никогда не бывает абсолютно чистым. Общее количество загрязнений, находящихся постоянно в атмосферном воздухе над планетой, составляет примерно 10 млн. т, что обусловлено как производственной деятельностью человека, так и естественными процессами, протекающими в природе .

Единой классификации источников загрязнения ни в отечественной, ни в зарубежной литературе нет. Имеются предположения классифицировать по отраслевому признаку и по группам предприятий. Но наиболее перспективна классификация, приведенная на рис.1 Естественное загрязнение атмосферы происходит в результате пыльных бурь, вулканической деятельности, лесных пожаров и т.д .

Источником загрязнения воздуха служит и мировой океан. Мельчайшие брызги воды, поднимаясь над поверхностью моря или океана, довольно быстро испаряются, а растворенные в них соли кальция, магния, натрия, калия и других веществ попадают в атмосферу .

При извержении вулканов в атмосферу вместе с газообразными продуктами выбрасывается большое количество пепла. В состав вулканических газов входят HCl, HF, NH3, Cl, CO, CO2, H2S и др. В атмосферный воздух попадает также космическая пыль из межпланетного пространства .

Искусственное загрязнение атмосферы происходит в результате практической деятельности человека .

До 70% всех загрязнений приходится на долю автомобильного транспорта .

Автомобильные выхлопные газы представляют собой смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды, оксид углерода, оксиды азота, альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием, и др .

Вследствие неполного сгорания в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу и в смолистые вещества. Особенно много сажи и смол образуется при технической неисправности мотора в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горючего, стремясь получить так называемую «богатую смесь» .

Практически во всех отраслях промышленности имеются выбросы вредных веществ в атмосферный воздух. В атмосферу попадают аэрозольные частицы, газообразные вещества и пары (оксиды углерода, серы, азота, сероводород, углеводороды, кислоты, щелочи, нитриты, нитраты, соединения свинца, железа, фтора, неприятно пахнущие вещества, радиоактивные вещества и др.) .

Рис. 1 Классификация источников загрязнения воздуха .

–  –  –

Все промышленные выбросы в атмосферу классифицируют по агрегатному состоянию (газообразные, жидкие, твердые и смешанные):

-по характеру организации отвода и контроля (организованные и неорганизованные), по режиму отвода (непрерывные и периодические);

-по температурному потенциалу – нагретые (температура выбросов превышает температуру воздуха) и холодные;

-по локализации (в основном, вспомогательном, подсобном производстве);

-по признакам очистки – удаляемые без нее (организованные и неорганизованные) и после нее (организованные) .

Различают также первичные выбросы, поступающие в атмосферу непосредственно от источников загрязнения, и вторичные выбросы, которые, являясь продуктами превращений первичных выбросов, могут быть более токсичны и опасны .

Под очисткой газового потока понимают отделение от него или превращение в безвредную форму загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу вместе с газовым потоком. Воздушными массами загрязнения могут переноситься на большие расстояния и существо влиять на состояние атмосферы и здоровье человека .

В частности, происходящее с интенсивностью 0,4 % в год накопление в атмосфере СО2 вследствие поглощения им ИК-излучения солнца может вызвать глобальное повышение температуры («парниковый» эффект) .

Трансформация в атмосфере SО2, NОх и других аналогичных природы выбросов может завершаться образованием кислотных туманов и выпадением кислотных дождей (снегов), вызывающих коррозию многих неорганических материалов (объектов), а также угнетение и уничтожение различных объектов флоры и фауны. Находящиеся в атмосферном воздухе аэрозоли (пыли, дымы, туманы) задерживают падающую на поверхность Земли солнечную радиацию, способствуя похолоданию на планете. Оседающая же на поверхности ледников пыль ускоряет их таяние вследствие более интенсивного поглощения солнечной энергии. Атмосферные аэрозоли вследствие их более или менее длительной седиментации обуславливают загрязнение токсичными веществами поверхностных и подземных вод, а также почвы .

Эти обстоятельства обуславливают жесткие требования, предъявляемые к производственным выбросам в атмосферу и содержанию загрязнений в атмосферном воздухе. Выполнение этих требований контролируется специальными службами предприятий, а также ведомственных и государственных органов путем, в частности, установления соответствия измеряемых показателей регламентируемых величинам ПДК и ПДВ .

Действующие на территории России ПДК (в мг/м 3) в воздухе ряда токсичных веществ характеризуются следующими величинами:

–  –  –

В зависимости от значения ПДК вещества в воздухе классифицируют по степени опасности.

При одновременном присутствии в атмосфере k вредных веществ (с концентрациями С1, С2,…….Сk) однонаправленного действия, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать единицы:

–  –  –

При этом концентрация вредного вещества в отходящем газе около устья источника загрязнения (например, дымовой трубы) должна быть не более некоторой максимальной концентрации, вычисляемой по формуле:

–  –  –

В этих формулах Н – высота дымовой трубы, м; V1 – объемный расход м3/с;

газовоздушной смеси, Т – разность между температурами выбрасываемой смеси и атмосферного воздуха; А1, А2 – коэффициенты, зависящие от условий вертикального и горизонтального рассеиваний вредных веществ в воздухе, значения которых составляют 120-240;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания в воздухе вредных веществ (для газов F=1); m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из источника загрязнений; D – диаметр устья трубы, м .

Наиболее известные методы и технологии обезвреживания и очистки производственных газовых выбросов, содержащих широко распространенные в практике загрязнения, охарактеризованы ниже .

Глава 1. Методы очистки и обезвреживания отходящих газов .

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, транспорт, тепловые электростанции, животноводческие комплексы. Каждый из этих источников связан с выделением большого количества специфических, токсичных веществ, иногда не поддающихся сразу идентификации, хотя номенклатура многотоннажных загрязнений сравнительно мала .

Загрязнения в атмосферу могут поступать из источников непрерывно или периодически, залпами или мгновенно. В случае залповых выбросов за короткий промежуток времени в воздух выделяется большое количество вредных веществ. Залповые выбросы возможны при авариях, при сжигании быстрогорящих отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды иногда на значительную высоту. Они происходят при взрывных работах и авариях .

Таким образом, с отходящими газами в атмосферу поступают твердые, жидкие, паро- и газообразные неорганические и органические вещества, поэтому по агрегатному состоянию загрязнения подразделяют на твердые, жидкие, газообразные и смешанные .

Отходящие газы промышленности, содержащие взвешенные твердые или жидкие частицы, представляют собой двухфазные системы. Сплошной фазой в системе являются газы, а дисперсной – твердые частицы или капельки жидкости. Также аэродисперсные системы называют аэрозолями, которые разделяют на пыли, дымы и туманы. Пыли содержат твердые частицы размером от 0,5 до 50 мкм, а дымы – 0,1 до 5 мкм. Туманы состоят из капелек жидкости размером 0,3 – 5 мкм и образуются в результате конденсации паров или при распылении жидкости в газе .

Газовые выбросы классифицируют также по организации отвода и контроль:

– на организованные и неорганизованные;

По температуре:

– нагретые (температура газопылевой смеси выше температуры воздуха) и холодные;

По признакам очистки:

– на выбрасываемые без очистки (организованные и неорганизованные) и после очистки (организованные) .

Организованный промышленный выброс – это выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды, трубы, а неорганизованным выбросом называют промышленный выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки и хранения продукта .

Для снижения загрязнения атмосферы от промышленных выбросов совершенствуют технологические процессы, осуществляют герметизацию технологического оборудования, применяют пневмотранспорт, строят различные очистные сооружения .

Наиболее эффективным направлением снижения выбросов является создание безотходных технологических процессов, предусматривающих, например, внедрение замкнутых газообразных потоков, однако до настоящего времени основным средством предотвращения вредных выбросов остается разработка и внедрение эффективных систем очистки газов. При этом под очисткой газа понимают отделение от газа или превращение в безвредное состояние загрязняющего вещества, поступающего от промышленного источника .

Классификация методов и аппаратов для обезвреживания газовых выбросов от различных примесей приведена на рис. 2. Эта классификация является приближенной. Она не охватывает всех существующих методов и тем более аппаратов для газоочистки .

Рис. 2 Классификация методов и аппаратов для обезвреживания газовыхвыбросов

Для обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразных токсичных веществ применяют следующие методы абсорбции (физической и хемосорбции), адсорбции, каталитические, термические, конденсации и компримирования .

Абсорбционные методы очистки отходящих газов подразделяют по следующим признакам:

1) по абсорбируемому компоненту;

2) по типу применяемого абсорбента;

3) по характеру процесса – с циркуляцией и без циркуляции газа;

4) по использованию абсорбента – с регенерацией и возвращением его в цикл (циклические) и без регенерации (не циклические);

5) по использованию улавливаемых компонентов – с рекуперацией и без рекуперации;

6) по типу рекуперируемого продукта;

7) по организации процесса – периодические и непрерывные;

8) по конструктивным типам абсорбционной аппаратуры .

Для физической абсорбции на практике применяют воду, органические растворители, не вступающие в реакцию с извлекаемым газом, и водные растворы этих веществ. При хемосорбции в качестве абсорбента используют водные растворы солей и щелочей, органические вещества и водные суспензии различных веществ.

Выбор метода очистки зависит от многих факторов:

концентрации извлекаемого компонента в отходящих газах, объема и температуры газа, содержания примесей, наличия хемосорбентов, возможности использования продуктов рекуперации, требуемой степени очистки. Выбор производят на основании результатов технико-экономических расчетов .

Адсорбционные методы очистки газов используют для удаления из них газообразных и парообразных примесей. Методы основаны на поглощении примесей пористыми телами – адсорбентами. Процессы очистки проводят в периодических или непрерывных адсорберах. Достоинством методов является высокая степень очистки, а недостатком – невозможность очистки запыленных газов .

Каталитические методы очистки основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные на поверхности твердых катализаторов. Очистке подвергаются газы, не содержащие пыли и катализаторных ядов. Методы используются для очистки газов от оксидов азота, серы, углерода и от органических примесей. Их проводят в реакторах различной конструкции .

В рекуперационной технике наряду с другими методами для улавливания паров летучих растворителей используют методы конденсации и компримирования .

В основе метода конденсации лежит явление уменьшения давления насыщенного пара растворителя при понижении температуры. Смесь паров растворителя с воздухом предварительно охлаждают в теплообменнике, а затем конденсируют. Достоинствами метода являются простота аппаратурного оформления и эксплуатации рекуперационной установки. Однако проведению процесса очистки паровоздушных смесей методом конденсации сильно осложнено, поскольку содержание паров летучих растворителей в этих смесях обычно превышает нижний предел их взрываемости. К недостаткам метода относятся высокие расходы холодильного агента и электроэнергии и низкий процент конденсации паров (выход) растворителей (обычно не превышает 70Метод конденсации является рентабельным лишь при содержании паров растворителя в подвергаемом очистке потоке 100 г/м, что существенно ограничивает область применения установок конденсационного типа .

Метод компримирования базируется на том же явлении, что и метод конденсации, но применительно к парам растворителей, находящимся под избыточным давлением. Однако метод компримирования более сложен в аппаратурном оформлении, так как в схеме улавливания паров растворителей необходим компримирующий агрегат. Кроме того, он сохраняет все недостатки, присущие методу конденсации, и не обеспечивает возможность улавливания паров летучих растворителей при их низких концентрациях .

Термические методы (методы прямого сжигания) применяют для обезвреживания газов от легкоокисляемых токсичных, а также дурнопахнущих примесей. Методы основаны на сжигании горючих примесей в топках печей или факельных горелках. Преимуществом метода является простота аппаратуры, универсальность использования. Недостатки: дополнительный расход топлива при сжигании низкоконцентрованных газов, а также необходимость дополнительной абсорбционной или адсорбционной очистки газов после сжигания .

Следует отметить, что сложный химический состав выбросов и высокие концентрации токсичных компонентов заранее предопределяют многоступенчатые схемы очистки, представляющие собой комбинацию разных методов .

Вопросы для повторения

1. Каковы источники загрязнения атмосферы?

2. Охарактеризуйте атмосферные загрязнения .

3. Приведите классификацию методов и аппаратов для очистки и обезвреживания газовых выбросов .

Глава 2. Очистка отходящих газов от аэрозолей

2.1. Основные свойства пылей и эффективность их улавливания Плотность частиц. Различают истинную, насыпную и кажущуюся плотность. Насыпная плотность (в отличие от истинной) учитывает воздушную прослойку между частицами пыли. При слеживании насыпная плотность возрастает в 1,2-1,5 раза .

Кажущаяся плотность представляет собой отношение массы частиц к занимаемому ею объему, включая поры, пустоты и неровности. Гладкие монолитные частицы имеют плотность, практически совпадающую с истинной. Пыли, склонные к коагулированию и спеканию, снижают кажущуюся плотность по отношению к истинной .

Дисперсность частиц. Размер частицы является основным ее параметром .

Выбор пылеуловителя определяется дисперсным составом улавливаемой пыли .

Частицы промышленной пыли имеют различную форму (*шарики, палочки, пластинки, иглы, чешуйки, волокна и т.д.). Частицы пыли могут коагурироваться и объединяться в агломераты, поэтому понятие размера частицы условно. В пылеулавливании принято характеризовать размер частицы величиной, определяющей скорость ее осаждения. Такой величиной служит седиментационный диаметр – диаметр шара, скорость осаждения и плотность которого равны скорости осаждения и плотности частицы. При этом сама частица может иметь произвольную форму. Пылевые частицы различной формы при одной и той же массе оседают с разной скоростью. Чем ближе их форма к сферической, тем быстрее они оседают .

Адгезионные свойства частиц. Эти свойства частиц определяют их склонность к слипаемости. Повышенная слипаемость частиц может привести к частичному или полному забиванию аппарата. Пыли, у которых 60-70% частиц имеют диаметр меньше 10 мкм, ведут себя как слипающиеся, хотя те же пыли с размером частиц более 10 мкм обладают хорошей сыпучестью .

По слипаемости пыли делятся на 4 группы:

–  –  –

Со слипаемостью тесно связана другая характеристика пыли – ее сыпучесть .

Сыпучесть пыли оценивается по углу естественного откоса, который принимает пыль в свеженасыпанном состоянии .

Абразивность частиц. Абразивность пыли характеризует интенсивность износа металла при одинаковых скоростях газов и концентрациях пыли. Она зависит от твердости, формы, размера и плотности частиц. Абразивность учитывают при расчетах аппаратуры (выбор скорости газа, толщины стенок аппаратуры и облицовочных материалов) .

Смачиваемость частиц. Смачиваемость частиц водой оказывает влияние на эффективность мокрых пылеуловителей, особенно при работе с рециркуляцией. Гладкие частицы смачиваются лучше, чем частицы с неровной поверхностью, так как последние в большей степени оказываются покрытыми абсорбированной газовой оболочкой, затрудняющей смачивание .

По характеру смачивания все твердые тела разделяют на три основные группы:

1) гидрофильные материалы – хорошо смачиваемые: кальций, кварц, большинство силикатов и окисленных минералов, галогениды щелочных металлов;

2) гидрофобные материалы – плохо смачиваемые: графит, уголь, сера;

3) абсолютно гидрофобные – парафин, тефлон, битумы .

Гигроскопичность частиц. Способность пыли впитывать влагу зависит от химического состава, размера, формы и степени шероховатости поверхности частиц. Гигроскопичность способствует их улавливанию в аппаратах мокрого типа .

Электрическая проводимость слоя пыли. Этот показатель оценивается по удельному электрическому сопротивлению слоя пыли сл, которое зависит от свойств отдельных частиц (от поверхностной и внутренней электропроводимости, формы и размеров частиц), а также от структуры слоя и параметров газового потока. Оно оказывает существенное влияние на работу электрофильтров .

Электрическая заряженность частиц. Знак заряда частиц зависит от способа их образования, химического состава, а также от свойств веществ, с которыми они соприкасаются. Этот показатель оказывает влияние на эффективность улавливания в газоочистных аппаратах (мокрых пылеуловителях, фильтрах и др.), на взрывоопасность и адгезионные свойства частиц .

Способность частиц пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом. Горючая пыль вследствие сильноразвитой поверхности контакта частиц (порядка 1 м/г) с кислородом воздуха способна к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей и воздухом .

Интенсивность взрыва пыли зависит от ее химических и термических свойств, от размеров и формы частиц, их концентрации в воздухе, от влагосодержания и состава газов, размеров и температуры источника воспламенения и относительного содержания инертной пыли. Способностью к воспламенению обладают некоторые пыли органических веществ, образующиеся при переработке красителей, пластмасс, волокон, а также пыли металлов: магния, алюминия и цинка .

Минимальные взрывоопасные концентрации взвешенной в воздухе пыли – примерно 20-500 г/м, максимальные – 700-800 г/м. Чем больше содержание кислорода в газовой смеси, тем вероятнее взрыв и больше его сила. При содержании кислорода менее 16% пылевое облако не взрывается .

Эффективность улавливания. Степень очистки (коэффициент полезного действия) выражается отношением количества уловленного материала к количеству материала, поступившего в газочистительный аппарат с газовым потоком за определенный период времени.

Эффективность очистки h определяют по формуле:

= (Gч - Gч ) : Gч = ( V г c - V г c) : V г c = 1 – (V г c :

V г c)= Gч : V г c где Gч, Gч - массовый расход частиц пыли, содержащейся в газах, соответственно поступающих и выходящих из аппаратов, кг/с; V г, Vг объемный расход газов (при 0С и 101,3 кПа), соответственно поступающих и выходящих из аппаратов, м/с; c, c - концентрация частиц в газах, соответственно поступающих в аппарат и выходящих из аппарата, кг/м; Gч

- количество уловленной пыли, кг/с .

Если объем газов в процессе очистки изменяется, например, за счет подсоса, то эффективность:

= 1 – К п с / с, где К п – коэффициент подсоса .

Известно, что эффективность очистки для частиц пыли разных размеров неодинакова. Так как лучше улавливается крупная пыль, то коэффициент очистки газов часто определяют по фракционной эффективности – степени очистки газов от частиц определенного размера .

Фракционная эффективность:

ф = [Ф' - Ф''(1- )] / Ф', где Ф', Ф'' – содержание фракций в газах соответственно на входе и выходе аппарата, % .

Зная фракционную эффективность аппарата:

–  –  –

Эффективность улавливания пыли может быть выражена в виде коэффициента проскока частиц (степени неполноты улавливания), который представляет собой отношение концентрации частиц за аппаратом к их концентрации перед ним. Его используют, когда надо оценить конечную запыленность или сравнить относительную запыленность газов на выходе из различных аппаратов.

Коэффициент проскока Кпр рассчитывают по формуле:

Кпр =1 – .

Суммарную степень очистки газов, достигаемую в нескольких последовательно установленных аппаратах, рассчитывают по формуле:

–  –  –

где 1, 2, …, n - степень очистки газов от пыли соответственно в первом, втором и n-м аппарате .

2.2. Очистка газов в сухих механических пылеуловителях .

К сухим механическим пылеуловителям относят аппараты, в которых использованы различные механизмы осаждения: гравитационный (пылеосадительные камеры), инерционный (камеры, осаждение пыли в которых происходит в результате изменения направления движения газового потока или установки на его пути препятствия) и центробежный (одиночные, групповые и батарейные циклоны, вихревые и динамические пылеуловители) .

Перечисленные аппараты отличаются простотой изготовления и эксплуатации, их достаточно широко используют в промышленности. Однако эффективность улавливания в них пыли на всегда оказывается достаточной, в связи с чем они часто выполняют роль аппаратов предварительной очистки газов .

Пылеосадительная камера показана на рис. 3 Рис. 3 Пылеосадительная камера с перегородками: 1 – корпус; 2 – бункеры;

3 – перегородка .

Инерционные пылеуловители. При резком изменении направления движения газового потока частицы пыли под воздействием инерционной силы будут стремиться двигаться в прежнем направлении и после поворота потоков газов выпадают в бункер. Эффективность этих аппаратов небольшая .

Жалюзийные аппараты. Эти аппараты имеют жалюзийную решетку, состоящую из рядов пластин или колец. Очищаемый газ, проходя через решетку, делает резкие повороты. Пылевые частицы вследствие инерции стремятся сохранить первоначальное направление, что приводит к отделению крупных частиц из газового потока, тому же способствуют их удары о наклонные плоскости решетки, от которых они отражаются и отскакивают в сторону от щелей между лопастями жалюзи. В результате газы делятся на два потока. Пыль в основном содержится в потоке, который отсасывают и направляют в циклон, где его очищают от пыли и вновь сливают с основной частью потока, прошедшего через решетку. Скорость газа перед жалюзийной решеткой должна быть достаточно высокой (до 15 м/с), чтобы достигнуть эффекта инерционного отделения пыли. На степень очистки влияет также скорость движения газов, отсасываемых в циклон. Гидравлическое сопротивление решетки составляет 100-500 Па .

Обычно жалюзийные пылеуловители применяют для улавливания пыли с размером частиц 20 мкм. Недостаток решеток – износ пластин при высокой концентрации пыли .

Эффективность улавливания частиц зависит от эффективности самой решетки и эффективности циклона, а также от доли отсасываемого в нем газа .

Циклоны. Циклонные аппараты наиболее распространены в промышленности.

Они имеют следующие достоинства:

1) отсутствие движущихся частей в аппарате;

2) надежность работы при температурах газов вплоть до 500 С (для работы при более высоких температурах циклоны изготовляют из специальных материалов);

3) возможность улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями;

4) улавливание пыли в сухом виде;

5) почти постоянное гидравлическое сопротивление аппарата;

6) успешная работа при высоких давлениях газов;

7)простота изготовления;

8) сохранение высокой фракционной эффективности очистки при увеличении запыленности газов .

Недостатки:

1) высокое гидравлическое сопротивление – 1250-1500 Па;

2) плохое улавливание частиц размером 5 мкм;

3) невозможность использования для очистки газов от липких загрязнений .

Принцип работы циклона таков, газ вращается внутри циклона, двигаясь сверху вниз, а затем движется вверх. Частицы пыли отбрасываются центробежной силой к стенке. Обычно в циклонах центробежное ускорение в несколько сот, а то и тысячу раз больше ускорения силы тяжести, поэтому даже весьма маленькие частицы пыли не в состоянии следовать за газом, а под влиянием центробежной силы движутся к стенке .

Эффективность улавливания частиц пыли в циклоне h прямо пропорциональна скорости газов в степени и обратно пропорциональна диаметру аппарата также в степени .

В промышленности принято разделять циклоны на высокоэффективные и высокопроизводительные. Первые эффективны, но требуют больших затрат на осуществление процесса очистки; второго типа небольшое гидравлическое сопротивление, но хуже улавливают мелкие частицы .

На практике широко используют циклоны НИИогаза – цилиндрические (с удлиненной частью). Цилиндрические относятся к высокопроизводительным аппаратам, а конические – к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов не более 2000 мм, а конических – не более 3000 мм. Принцип работы циклона показан на рисунке 4 .

Рис. 4 Циклоны: а — одинарный; 1 — входной патрубок; 2 — выхлопная труба; 3 — цилиндрическая камера; 4 — коническая камера; 5 — пылеосадительная камера; 6 — групповой: 1 — входной патрубок; 2 — камера обеспыленных газов; 3 — кольцевой диффузор; 4 — циклонный элемент; 5 — бункер; б — пылевой затвор Групповые циклоны. При больших расходах очищаемых газов применяют групповую компоновку аппаратов. Это позволяет не увеличивать диаметр циклона, что положительно сказывается на эффективности очистки .

Запыленный газ входит через общий коллектор, а затем распределяется между циклонными элементами .

В табл.1 приведены характерные параметры сухих механических пылеуловителей. Таблица 1 .

Характерные параметры сухих механических пылеуловителей

–  –  –

Циклоны относят к сухим механическим пылеулавливателям, в которых пыль оседает под действием центробежных сил. Они получили широкое распространение. Выпускают циклоны цилиндрического и конического типов. Циклоны Цилиндрического типа (рис. 1) предназначены для улавливания сухой пыли, золы и т. д .

Рис.1. Циклон:

1 – цилиндрический корпус;

2 – коническое днище;

3 – разгрузочный бункер .

Наиболее эффективно они работают, когда размер частиц пыли превышает 20 мкм. Конические циклоны предназначены для очистки газовых и воздушных сред oт сажистых частиц. Чем больше диаметр корпуса циклона, тем выше его производительность.

Степень очистки газа в циклоне тем больше, чем больше коэффициент разделения сред f:

wr2 f= (1), gr где wr — окружная скорость вращения частицы вместе с потоком на радиусе r, м/с;

r — радиус вращения частицы, м .

Для циклонов значение f достигает ста и более единиц.

Из выражения (1) видно, что f можно увеличить:

а) уменьшением радиуса вращения газового потока;

б) увеличением его скорости .

При этом следует помнить, что увеличение скорости вызывает возрастание гидравлического сопротивления и турбулентности газового потока, которая ухудшает процесс осаждения, а уменьшение радиуса циклона ведет к снижению его производительности. Поэтому при больших объемах запыленного газа вместо одного циклона большего диаметра применяют несколько циклонных элементов меньшего размера, объединенных в одном корпусе, — батарейные циклоны (мультициклоны) .

Степень очистки газов от пыли в циклоне составляет: для частиц диаметром 5 мкм – 80-85%, диаметром 10 мкм – 70-96%, диаметром 20 м к м

– 9 5 — 9 8% В промьппленности наиболее распространены циклойы НИИОгаза, отличительной особенностью которых является наклонный патрубок прямоугольного сечения, через который вводится газ. Наиболее часто применяют циклоны с углом наклона входного патрубка 15° и 24° соответственно ЦН-15 и ЦН-24. Гидравлическое сопротивление циклона можно определить по уравнению:

pt, (2) p = ц wист где wист – истинная скорость газа в циклоне, м/с; pt – плотность газа при соответствующей температуре, кг/м3 ; ц – коэффициент сопротивления циклона. .

Теоретический расчет циклонов весьма сложен, поэтому на практике расчеты ведут по упрощенной методике.

Порядок расчета может быть следующим:

1. Выбирают тип циклона с учетом размеров улавливаемых частиц .

2. Определяют диаметр циклона:

4Q D=, (3) wопт

–  –  –

Далее по уравнению расхода вычисляют диаметр циклона и подбирают по ГОСТу соответствующий аппарат. Затем определяют степень очистки газа от пыли по номограммам, составленным на основе опытных данных, в зависимости от фракционного состава пыли, ее плотности, начальной запыленности газа и ряда других факторов .

Если найденное значение степени очистки газа окажется недостаточным, следует сделать перерасчет, увеличить соотношение р/р t, тем самым повысив скорость и уменьшив диаметр аппарата, выбрать другой тип циклона, с большим ц, а значит, более эффективный, или же установить несколько циклонов меньшего диаметра, работающих параллельно. В последнем случае w остается без изменений, и таким образом удается погасить эффективность циклона без увеличения гидравлического сопротивления .

–  –  –

2.3 Очистка газов в фильтрах В основе работы пористых фильтров всех видов лежит процесс фильтрации газа через пористую перегородку, в ходе которого твердые частицы задерживаются, а газ полностью проходит сквозь нее .

Фильтрующие перегородки весьма разнообразны по своей структуре, но в основном они состоят из волокнистых или зернистых элементов и условно подразделяются на следующие типы:

- гибкие пористые перегородки – тканевые материалы из природных, синтетических или минеральных волокон;

- нетканые волокнистые материалы (войлоки, клееные и иглопробивные материалы, бумага, картон, волокнистые маты);

- ячеистые листы (губчатая резина, пенополиуретан, мембранные фильтры);

- полужесткие пористые перегородки – зернистые материалы (пористая керамика или пластмасса, спеченные или спрессованные порошки металлов, пористые стекла, углеграфитовые материалы и др.);

- волокнистые материалы (сформированные слои из стеклянных и металлических волокон); - металлические сетки и перфорированные листы .

В процессе очистки запыленного газа частицы приближаются к волокнам или к поверхности зерен материала, сталкиваются с ними и осаждаются главным образом в результате действия сил диффузии, инерции и электрического притяжения .

Проходя через фильтрующую перегородку, поток разделяется на тонкие непрерывно разъединяющиеся и смыкающиеся струйки. Частицы, обладая инерцией, стремятся перемещаться прямолинейно, сталкиваются с волокнами, зернами и удерживаются ими. Такой механизм характерен для захвата крупных частиц и проявляется сильнее при увеличении скорости фильтрования .

Электростатический механизм захвата пылинок проявляется в том случае, когда волокна несут заряды или поляризованы внешним электрическим полем .

В фильтрах уловленные частицы накапливаются в порах или образуют пылевой слой на поверхности перегородки, и, таким образом, сами становятся для вновь поступающих частиц фильтрующей среды. По мере накопления пыли пористость перегородки уменьшается, а сопротивление возрастает .

Поэтому необходимость удаления пыли и регенерации фильтра .

В зависимости от назначения и величины входной и выходной концентрации фильтры условно разделяют на три класса:

Фильтры тонкой очистки (высокоэффективные или абсолютные фильтры)

– предназначены для улавливания с очень высокой эффективностью (99 %) в основном субмикронных частиц из промышленных газов с низкой входной концентрацией (1 мг/м) и скоростью фильтрования 10 см/с. Фильтры применяют для улавливания особо токсичных частиц, а также для ультратонкой очистки воздуха при проведении некоторых технологических процессов. Они не подвергаются регенерации;

Воздушные фильтры – используют в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Работают при концентрации пыли менее 50 мг/м, при высокой скорости фильтрации – до 2,5-3 м/с. Фильтры могут быть не регенерируемые и регенерируемые;

Промышленные фильтры (тканевые, зернистые, грубо-волокнистые) – применяются для очистки промышленных газов концентрацией до 60 г/м .

Фильтры регенерируются .

Тканевые фильтры. Эти фильтры имеют наибольшее распространение .

Возможности их использования расширяются в связи с созданием новых температуростойких и устойчивых к воздействию агрессивных газов тканей .

Наибольшее распространение имеют рукавные фильтры рис.5 .

Рис. 5 Рукавный фильтр: 1 - корпус; 2 — встряхивающее устройство; 3 — рукав;

4 — распределительная решетка .

Корпус фильтра представляет собой металлический шкаф, разделенный вертикальными перегородками на секции, в каждом из которых размещена группа фильтрующих рукавов. Верхние концы рукавов заглушены и подвешены к раме, соединенной с встряхивающим механизмом. Внизу имеется бункер для пыли со шнеком для её выгрузки. Встряхивание рукавов в каждом из секций производится поочередно .

В тканевых фильтрах применяют фильтрующие материалы двух типов:

обычные ткани, изготавливаемые на ткацких станках, и войлоки, получаемые путем свойлачивания или механического перепутывания волокон иглопробивным методом. В типичных фильтровальных тканях размер сквозных пор между нитями достигает 100-200 мкм .

К тканям предъявляются следующие требования:

1)высокая пылеемкость при фильтрации и способность удерживать после регенерации такое количество пыли, которое достаточно для обеспечения высокой эффективности очистки газов от тонкодисперсных твердых частиц;

2) сохранение оптимально высокой воздухопроницаемости в равновесно запыленном состоянии;

3) высокая механическая прочность и стойкость к истиранию при многократных изгибах, стабильность размеров и свойств при повешенной температуре и агрессивном воздействии химических примесей, находящихся в сухих и насыщенных влагой газах;

4) способность к легкому удалению накопленной пыли;

5) низкая стоимость .

Существующие материалы обладают не всеми указанными свойствами и их выбирают в зависимости от конкретных условий очистки. Например, хлопчатобумажные ткани обладают хорошими фильтрующими свойствами и имеют низкую стоимость, но обладают недостаточной химической и термической стойкостью, высокой горючестью и влагоемкостью. Шерстяные ткани характеризуются большой воздухопроницаемостью, обеспечивают надежную очистку и регенерацию, но стойкость к кислым газам, особенно к SO2 и туману серной кислоты, низкая. Стоимость их выше, чем хлопчатобумажных. При длительном воздействии высокой температуры волокна становятся хрупкими. Работают при температуре газов до 90 С .

Синтетические ткани вытесняют материалы из хлопка и шерсти благодаря более высокой прочности, стойкости к повышенным температурам и агрессивным воздействиям, более низкой стоимости. Среди них нитроновые ткани. Которые используют при температуре 120-130С в химической промышленности и цветной металлургии. Лавсановые ткани используются для очистки горячих сухих газов в цементной, металлургической и химической промышленностях. В кислых средах стойкость их высокая, в щелочных – резко снижается .

Стеклянные ткани стойки при температуре 150-350 С. Их изготавливают из алюмоборосиликатного безщелочного или магнезиального стекла .

По мере запыления аэродинамическое сопротивление ткани возрастает, а расход газа через фильтр уменьшается. Ткань регенерируют путем продувки в обратном направлении, технического встряхивания или другими методами .

После нескольких циклов фильтрации-регенерации остаточное количество пыли в ткани стабилизируется: оно соответствует так называемому равновесному пылесодержанию ткани и остаточному сопротивлению равновесно запыленной ткани. Значения этих величин зависят от типа фильтрующего материала, размеров и свойств пылевых частиц, относительной влажности газов, метода регенерации и других частиц, относительной влажности газов, метода регенерации и других факторов .

По данным практики, остаточная концентрация пыли после тканевых фильтров составляет 10 – 50 мг/м .

Волокнистые фильтры. Фильтрующий элемент этих фильтров состоит из одного или нескольких слоев, в которых однородно распределены волокна. Это фильтры объемного действия, так как они рассчитаны на улавливание и накапливание частиц преимущественно по всей глубине слоя. Сплошной слой пыли образуется только на поверхности наиболее плотных материалов. Для фильтров используют естественные или специально получаемые волокна толщиной от 0,01 до 100 мкм. Толщина фильтрующих сред составляет от десятых долей миллиметра (бумага) до 2 м (многослойные глубокие насадочные фильтры долговременного использования). Такие фильтры используют при концентрации дисперсной твердой фазы 0,5 – 5 мг/м и только некоторые грубоволокнистые фильтры применяют при концентрации 5-50 мг/м. При таких концентрациях основная доля частиц имеет размеры менее 5мкм .

Различают следующие виды промышленных волокнистых фильтров: 1) сухие

- тонковолокнистые, электростатические, глубокие, фильтры предварительной очистки (предфильтры);

2) мокрые – сеточные, самоочищающиеся, с периодическим или непрерывным орошением .

Процесс фильтрации в волокнистых фильтрах состоит из двух стадий. На первой стадии (стационарная фильтрация) уловленные частицы практически не изменяют структуры фильтра во времени, на второй стадии процесса (нестационарная фильтрация) в фильтре происходят непрерывные структурные изменения вследствие накопления уловленных частиц в значительных количествах. В соответствии с этим все время изменяются эффективность очистки и сопротивление фильтра. Теория фильтрования в таких фильтрах еще недостаточно разработана .

Волокнистые фильтры тонкой очистки. Используются в атомной энергетике, радиоэлектронике, точном приборостроении, промышленной микробиологии, в химико-фармацевтической и других отраслях. Фильтры позволяют очищать большие объёмы газов от твердых частиц всех размеров, включая субмикронные. Их широко применяют для очистки радиоактивных аэрозолей. Для очистки 99 % (для частиц 0,05-0,5 мкм) применяют материалы в виде тонких листов или объемных слоев из тонких или ультратонких волокон (диаметр менее 2 мкм). Скорость фильтрации в них составляет 0,01-0,15 м/с, сопротивление чистых фильтров не превышает 200-300 Па, а забитых пылью фильтров 700-1500 Па. Улавливание частиц в фильтрах тонкой очистки происходит за счет броуновской диффузии и эффекта касания .

Регенерации отработанных фильтров неэффективна или невозможна. Они предназначены для работы на длительный срок (0,5 - 3 года). После этого фильтр заменяют на новый. С увеличением концентрации пыли на входе 0,5 мг/м срок службы значительно сокращается .

В России широко распространены фильтрующие материалы типа ФП (фильтры Петрянова) из полимерных смол. Они представляют собой слои синтетических волокон диаметром 1-2,5 мкм, нанесенные на марлевую подложку (основу) из скрепленных между собой более толстых волокон. В качестве полимеров для ФП используют перхлорвинил (ФПП) и диацетатцеллюлозу (ФПА), хотя возможно применение других материалов .

Перхлорвиниловые волокна характеризуются гидрофобностью и высокой химической стойкостью в кислотах, щелочах и растворах солей. Но они не стойки против масел и растворителей, и термостойкость их не велика (до 60 С). Ацетатные волокна – гидрофильны, недостаточно стойки к кислотам и щелочам, но термостойкость их достигает 150 С .

Материал ФП характеризуется высокими фильтрующими свойствами .

Толщина слоев ФП (0,2 – 1 мм) дает возможность получить поверхность фильтрации до 100 - 150 м на 1 м аппарата. Пылеемкость материалов ФП (50 – 100 г/м) выше, чем асбестоцеллюлозных картонов и стекловолокнистых бумаг .

Оптимальная конструкция фильтров тонкой очистки должна отвечать следующим основным требованиям: наибольшая поверхность фильтрации при наименьших габаритах, минимальное сопротивление, возможность более удобной и быстрой установки, надежная герметичность групповой сборки отдельных фильтров .

Зернистые фильтры. Применяются для очистки газов реже, чем волокнистые фильтры. Достоинства зернистых фильтров: доступность материала, возможность работать при высоких температурах и в условиях агрессивной среды, выдерживать большие механические нагрузки и перепады давления, а также резкие изменения температуры. Различают насадочные и жесткие зернистые фильтры .

Насадочные (насыпные) фильтры. В таких фильтрах улавливающие элементы (гранулы, куски и т.д.) не связаны друг с другом.

К ним относятся:

статические (неподвижные) слоевые фильтры; динамические (подвижные) слоевые фильтры с гравитационным перемещением сыпучей среды;

псевдоожиженные слои. В насыпных фильтрах в качестве насадки используется песок, галька, шлак, дробленные горные породы, древесные опилки, кокс, крошка резины, пластмассы, графит и др. Выбор материала зависит от требуемой термической и химической стойкости, механической прочности и доступности .

По мере накопления пыли в порах насадки эффективность улавливания возрастает. При увеличении сопротивления до предела производят рыхление слоя. После нескольких циклов рыхления насадку промывают или заменяют .

Фильтры имеют насадку с размером зерен 0,2 – 2 мм. Воздух направляется сверху вниз. При концентрации пыли на входе в фильтр 1- 20 мг/м расход воздуха составляет 2,5 – 17, 0 м/(м.мин); начальное сопротивление от 50 до 200 Па. Высота слоя на сетках находится в пределах от 0,1 до 0,15 м .

Имеются зернистые фильтры, регенерируемые путем ворошения или вибрационной встряски зернистого слоя внутри аппарата, а также фильтры с движущейся средой рис.6 Рис. 6 Фильтр с движущимися слоями зернистого материала: 1 — короб для подачи свежего зернистого материала;

2 — питатели; 3 — фильтрующие слои; 4 —затворы; 5 — короб для вывода зернистого материала Материал перемещается между сетками или жалюзийными решетками .

Регенерацию материала от пыли проводят в отдельном аппарате путем грохочения или промывки. Если фильтрующая среда состоит из того же материала, что и пыль, то загрязненные гранулы выводят из системы и используют в технологическом процессе .

Зернистые жесткие фильтры. В этих фильтрах зерна прочно связаны друг с другом в результате спекания, прессования или склеивания и образуют прочную неподвижную систему. К ним относятся пористая керамика, пористые металлы, пористые пластмассы. Фильтры устойчивы к высокой температуре, коррозии и механическим нагрузкам и применяются для фильтрования сжатых газов .

Недостатки таких фильтров: высокая стоимость, большое гидравлическое сопротивление и трудности регенерации, которую проводят четырьмя способами:

1) продуванием воздухом в обратном направлении;

2) пропусканием жидких растворов в обратном направлении;

3) пропусканием горячего пара;

4) простукиванием или вибрацией трубной решетки с элементами .

2.4. Очистка газов в мокрых пылеуловителях

Мокрые пылеуловители имеют ряд достоинств и недостатков в сравнении с аппаратами других типов .

Достоинства:

1) небольшая стоимость и более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц;

2) возможность использования для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм;

3) возможность очистки газа при высокой температуре и повышенной влажности, а так же при опасности возгорании и взрывов очищенных газов и уловленной пыли;

4) возможность наряду с пылями одновременно улавливать парообразные и газообразные компоненты .

Недостатки:

1) выделение уловленной пыли в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод, т.е. с удорожанием процесса;

2) возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газоходах и дымососах; 3) в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппаратуру и коммуникации антикоррозионными материалами .

В мокрых пылеуловителях в качестве орошающей жидкости чаще всего используется вода .

В зависимости от поверхности контакта или по способу действия их подразделяют на 8 видов:

1) полые газопромыватели;

2) насадочные скрубберы;

3) тарельчатые (барботажные и пенные);

4) с подвижной насадкой;

5) ударно – инерционного действия (ротоклоны);

6) центробежного действия;

7) механические газопромыватели;

8) скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури и эжекторные) .

Иногда мокрые пылеуловители подразделяют по затратам энергии на низконапорные (гидравлическое сопротивление которых не вешает Р = 1,5 – 3000 Па): динамические скрубберы, высоконапорные (Р 3,0 кПа):

скрубберы Вентури, с подвижной насадкой .

В результате контакта запыленного газового потока с жидкостью образуется межфазная поверхность контакта. Эта поверхность состоит из газовых пузырьков, газовых струй, жидких струй, капель, пленок жидкости. В большинстве мокрых пылеуловителей наблюдаются различные виды поверхностей, поэтому пыль улавливается в них оп различным механизмам .

Полые газопромыватели. Наиболее распространены полые форсуночные скрубберы (рис. 7). Они представляют собой колонну круглого или прямоугольного сечения, в которой осуществляется контакт между газом и каплями жидкости. По направлению движения газа и жидкости полые скрубберы делят на противоточные и с поперечным подводом жидкости .

Форсунки устанавливают в колонне в одном или нескольких сечениях: иногда рядами до 14 -16 в каждом сечении, иногда только по оси аппарата .

При работе без каплеуловителей чаще используют противоточные скрубберы. Скорость газа в них изменяется от 0,6 до 1,2 м/с. Скрубберы с каплеуловителями работают при скорости газа 5 – 8 м/с. Гидравлическое сопротивление пятого скруббера без каплеуловителя и газораспределителя обычно не превышает 250 Па .

Скрубберы обеспечивают высокую степень очистки только при улавливании частиц пыли размером dч = 10 мкм и малоэффективны при улавливании частиц размером dч 5 мкм .

Высота скруббера составляет 2,5 D. Диаметр аппарата определяется по уравнению расхода, удельный расход жидкости m выбирают в пределах 0,5 – 8 л/м газа .

Рис. 7 Скруббер полый форсуночный: 1 – корпус; 2 – форсунки .

Расчет аппаратов мокрой очистки газов от пыли Расчет пенного пылеулавливателя Удаление пыли в аппаратах мокрой очистки происходит благодаря смачиванию частичек пыли жидкостью Процесс протекает тем эффективнее, чем больше поверхность контакта фаз между газом и жидкостью, что достигается, например, диспергированием жидкости на капли или газа – на множество пузырей, формирующих пену .

Рис. 2. Барботажный (пенный пылеулавливатель):

1 – корпус;

2 – тарелка с перфорацией;

3 – переливной порог;

4 – слой пены на тарелке .

Среди аппаратов мокрой очистки газов широкое распространение получили пенные пылеулавливатели ЛТИ (рис. 2). Они бывают однополочные и цвухполочные, с отводом воды через сливное устройство над решеткой и с полным протеканием воды через отверстия решетки (провальные). Аппараты со сливными устройствами позволяют работать при больших колебаниях нагрузки по газу и жидкости. Выбор числа полок зависит главным образом от запыленности газа .

Порядок расчета ленного пылеулавливателя

1. Выбор расчетной скорости газа .

Скорость газа в аппарате – один из важнейших факторов, определяющих эффективность работы аппарата. Допустимый диапазон фиктивных скоростей составляет 0,5-3,5 м/с. Но при скоростях больше 2 м/с начинается интенсивный унос брызг и требуется установка брызгоулавливателей. При скоростях меньше 1 м/с возможно сильное протекание жидкости через отверстая решетки, вследствие чего высота слоя пены снижается, а жидкость может не полностью покрывать поверхность решетки. Для обычных условий рекомендуется скорость w = 2 м/с .

2. Определение площади сечения аппарата .

Площадь сечения S (в м2) равна

QH S=, (5) w

где Qн – расход газа, поступающего в аппарат при рабочих условиях, м3/с; w — скорость газа, м/с .

Газопромыватель может быть круглого или прямоугольного сечения. В первом.случае обеспечивается более равномерное распределение газа, во втором – жидкости. При выборе аппарата прямоугольного сечения длину и ширину решетки находят с помощью данных по основным размерам аппаратов .

3. Определение расхода поступающей воды .

Для холодных и сильно запыленных газов расход определяется из материального баланса пылеулавливания, для горячих газов – из теплового баланса. В сомнительных случаях выполняют оба расчета и выбирают наибольшее из полученных значений расхода. (Газ считают холодным, если его температура меньше 100 °С .

Расход поступающей воды L (кг/с) рассчитывают исходя из материального баланса пылеулавливания:

(6) L=Lу+Lсл, где L у – расход воды, стекающей через отверстия в решетке (утечка), кг/с; L с л - расход воды, стекающей через сливной порог, кг/с .

Величина L у определяется массовым расходом уловленной пыли Gп (кг/с); концентрацией пыли в тутечке xy (кг пыли/кг воды); коэффициентом, распределения пыли между утечкой и сливной водой К р, выраженным отношением расхода пыли, попадающей в утечку, к общему расходу пыли:

Кр Ly = Gп · (7) .

ху Расход уловленной пыли (кг/с) можно определить по соотношению Gп = Qн · сн ·, (8) где сн - начальная концентрация пыли в газе, кг/м3; - заданная степень пылеулавливания, доли единицы .

Коэффициент распределения Кр находится в диапазоне 0,6-0,8; в расчетах обычно принимают Кр = 0,7 .

Концентрация пыли в утечке изменяется от xy = 0,2 (для не склонных к слипанию минеральных пылей) до xy = 0,05 (для концентрированных пылей) .

Так как в утечку попадает больше пыли, чем в воду, стекающую через сливной порог, то для уменьшения общего расхода воды целесообразно уменьшать величину L с л. Однако слишком сильная утечка создает неравномерность высоты слоя воды на решетке. Поэтому в расчетах рекомендуется принимать L с л = L y.

.Исходя из этого выражение (6) приводится к виду:

Кр L = 2 Gп · ху

–  –  –

Толщину решетки выбирают по конструктивным соображениям .

Минимальному гидравлическому сопротивлению соответствует = 5 мм .

5. Отделение высоты слоя пены и сливного порога .

Высоту порога на сливе с решетки устанавливают исходя из создания слоя пены такой высоты, которая обеспечила бы необходимую степень очистки газа .

Первоначально определяют коэффициент пылеулавливания Кп (в м/с):

2 w Кп =, (12)

–  –  –

где bc – ширина сливного отверстия. При прямоугольном сечении аппарата bc равна ширине решетки .

Пример расчета пенного пылеулавливателя Рассчитать пенный аппарат для очистки 48 000 м3/ч газа от гидрофильной, не склонной к слипанию пыли. Температура газа – 60 °С .

Запылённость газа на входе в аппарат сн = 0,008 кг/м3. Требуемая степень очистки = 0,99. Очистка производится водой .

–  –  –

Из конструкций мокрых пылеулавливателей, выполненных на базе трубы-коагулятора Вентури, наиболее удачными считаются разработки институтов НИИОгаз и «Гипрогазочистка», в которых определены 10 типоразмеров скруббера Вентури с регулируемым сечением горловины. На рис. 3 представлен унифицированный аппарат этого типа .

Рис.3. Скруббер Вентури:

1 – труба Вентури (1а – диффузор, 1б – конфузор);

2 – распределительное устройство для подачи воды;

3 – циклонный сепаратор;

4 – отстойник для суспензии;

5 – промежуточная емкость;

6 – насос .

Аппарат изготавливают в двух модификациях. Первая рассчитана на расход газа от 2 до 50 000 м 3/ч, сечение горловины регулируют коническим обтекателем с углом раскрытия 7°. Во второй модификации для регулирования сечения устанавливают эллиптический (плоский) обтекатель. Скорость газа в горловине при этом может изменяться от 85 до 145 м/с .

Гидравлическое сопротивление аппарата за счет изменения скорости газа может колебаться в пределах от 40 до 120 гПа, удельное орошение – 0,5З,5 л/м3. Область использования пылеулавливателей этого тина – обеспыливание газов с температурой до 400 °С, начальной концентрацией пыли до 30 г/м3 и допустимым содержанием взвесей в оборотной воде 0,5 г/л .

–  –  –

где m – удельное орошение, л/м3; pтв – плотность пыли, кг/м3; dк – средний диаметр капель, м; dчi – диаметр частиц i-й фракции, м; – динамический коэффициент вязкости газа, Па·с; wг – скорость газа в горловине, м/с .

Для частиц размером 1-10 мкм при определенных скоростях газа и удельном орошении по рассчитанной фракционной эффективности очистки можно предварительно определить из справочных таблиц гидравлическое сопротивление в трубе .

Общая эффективность пылеулавливания:

i

–  –  –

где i – эффективность пылеулавливания для i-й фракции, рассчитанная по dср для данной фракции; Фi – массовая доля i-й фракции .

Дальнейший уточняющий расчет сводится к расчету скорости газа и геометрических параметров трубы Вентури .

Скорость газа в горловине трубы:

, где сух – коэффициент гидравлического сопротивления «сухой» трубы;

ж – коэффициент гидравлического сопротивления трубы с учетом подачи орошающей жидкости; и ж – соответственно плотности газа и орошающей жидкости, кг/м3; m – удельное орошение м3/м3; Pт – гидравлическое сопротивление трубы Вентури .

Для расчета геометрических размеров стандартизированной трубы Вентури используют ряд эмпирических соотношений .

Диаметр горловины:

V г.вых dг = 1,88 ·10-2, wг

–  –  –

где Vг.вх – производительность установки по газу при температуре и давлении на выходе в трубу, м3/ч; wвх – соответствующая скорость (wвх = 12-20 м/с) .

Длина конфузора:

–  –  –

В электрофильтрах очистка газов от пыли происходит под действием электрических сил. В камере электрофильтра располагаются отрицательно (коронирующие) и положительно (осадительные) заряженные электроды, к которым подводятся постоянный ток высокого напряжения. Запыленный газ движется в пространстве между электродами. При этом происходит ионизация молекул газа на отрицательно и положительно заряженные ионы .

Отрицательно заряженные ионы, двигаясь в запыленном газе, сообщают частицам пыли свой заряд и увлекают их к осадительным электродам, где частицы отдают свой заряд и осаждаются .

Зарядка частиц в поле коронного разряда происходит по двум механизмам:

под воздействием электрического поля (частицы бомбордируются ионами, движущимися в направлении силовых линий поля) и диффузией ионов .

Первый механизм преобладает при размерах частиц более 0,5 мкм, второе менее 0,2 мкм. Для частиц диаметром 0,2 – 0,5 мкм эффективны оба механизма. Максимальная величина заряда частиц размером более 0,5 мкм пропорциональна квадрату диаметра частиц, а частиц размером 0,2 мкм – диаметру частицы .

Электроочистка включает процессы образования ионов, зарядки пылевых частиц, транспортирования их к осадительным электродам, периодическое разрушение слоя накопившегося на электродах пыли и сбросе ее в пылесборные бункеры .

По конструктивным особенностям электрофильтры различают по разным признакам:

-по направлению хода газов – на вертикальные и горизонтальные;

-по форме осадительных электродов – с пластинчатыми, С-образными, трубчатыми и шестигранными электродами;

-по форме коронирующих электродов – с игольчатыми, круглого или штыкового сечения;

-по числу последовательно расположенных электрических полей – на одно- и многопольные;

-по расположению зон зарядки и осаждения на одно- и двухзонные;

-по числу параллельно работающих секций – на одно- и многосекционные .

Наиболее распространены электрофильтры с пластинчатыми и трубчатыми электродами. В пластинчатых электрофильтрах между осадительными пластинчатыми электродами натянуты проволочные коронирующие. В трубчатых электрофильтрах осадительные электроды представляют собой цилиндры (трубки), внутри которых по оси расположены коронирующие электроды .

Схема трубчатого электрофильтра представлена на рис. 8

Рис. 8 Трубчатый электрофильтр:

1— осадительный электрод; 2- коронирующий электрод; 3— рама; 4— встряхивающее устройство; 5 — изолятор .

Запыленный газ движется по вертикальным трубам диаметром 200 – 250 мм .

Пыль оседает на внутренней поверхности труб. При помощи встряхивающего устройства ее удаляют в бункер .

Электрофильтры очищают большие объемы газов от пыли с частицами размером от 0,01 до 100 мкм при температуре газов до 400 - 450С .

Гидравлическое сопротивление их достигает 150 Па. Затраты электроэнергии составляют 0,36 – 1,8 МДж на 1000 м газа .

Эффективность работы электрофильтров зависит от свойсв пыли и газа, скорости и равномерности распределения запыленного потока в сечении аппаратов и т.д. Чем выше напряженность поля и меньше скорость газа в аппарате, тем лучше улавливается пыль .

2.6. Улавливание туманов Туманы образуются вследствие термической конденсации паров или в результате химического взаимодействия веществ, находящихся в аэродисперсной системе .

Туманы образуются при производстве серной кислоты, термической фосфорной кислоты, при концентрировании различных кислот и солей, при испарении масел и др .

Для улавливания туманов применяют волокнистые и сеточные фильтрытуманоуловители и мокрые электрофильтры. Принцип действия волокнистых фильтров-туманоуловителей основан на захвате частиц жидкости волокнами при протекании туманов через волокнистый слой. При контакте с поверхностью волокна происходит коалесценция уловленных частиц и образование пленки жидкости, которая движется внутри слоя волокон и затем распадается на отдельные капли, которые удаляются с фильтра .

Достоинство фильтров: высокая эффективность улавливания (в том числе тонкодисперсных туманов), надежность в работе, простота конструкции, монтажа и обслуживания .

Недостатки: возможность быстрого зарастания при значительном содержании в тумане твердых частиц или при образовании нерастворимых солей вследствие взаимодействия солей жесткости воды с газами (С02, S02, HF и др.) .

Перемещение уловленной жидкости в фильтре происходит под действием гравитационной, аэродинамических и капиллярных сил, оно зависит от структуры волокнистого слоя (диаметра волокон, пористости и степени однородности слоя, расположения волокон в слое), скорости фильтрации, смачиваемости волокон, физических свойств жидкости и газа. При этом, чем больше плотность упаковки слоя и меньше диаметр волокон, тем больше жидкости удерживается в нем .

Волокнистые туманоуловители разделяют на низкоскоростные и высокоскоростные. Те и другие представляют собой набор фильтрующих элементов. Фильтрующие элементы низкоскоростного туманоуловителя включают две соосно расположенные цилиндрические сетки из проволоки диаметром 3,2 мы, приваренные к дну и входному патрубку. Пространство между сетками заполнено тонким волокном диаметром от 5 до 20 мкм с плотностью упаковки 100-400 кг/м3 и толщиной слоя от 0,03 до 0.10 м. Волокна изготовляют из специальных стекол или полипропилена, полиэфиров, поливинилхлорида, фторопласта и других материалов .

Фильтрующие элементы крепят на трубной решетке в корпусе колонны (до 50-70 элементов). Туманоуловители работают при скорости газа у. 0,2 м/с и имеют производительность до 180000 м3/ч .

Высокоскоростные туманоуловители выполняются в виде плоских элементов, заполненных пропиленовыми войлоками. Их можно использовать для улавливания тумана кислот (H2S04, HCl, HF, H3P04) и концентрированных щелочей .

Войлоки выпускают из волокон диаметром 20, 30, 50 и 70 мкм .

Наиболее часто применяют двухступенчатые установки (с различными по конструкции фильтрами), которые могут быть двух типов. В установках первого типа головной фильтр предназначен для улавливания крупных частиц и снижения концентрации тумана. Второй фильтр служит для очистки от высокодисперсных частиц. В установках второго типа первый фильтр служит агломератором, в котором осаждаются частицы всех размеров, а уловленная жидкость выносится потоком газов в виде крупных капель, поступающих во второй фильтрбрызгоуловитель. В фильтрах-брызгоуловителях используются войлоки из волокон диаметром 70 мкм. При скорости фильтрации 1,5—1,7 м/с сопротивление составляет 0,5 кПа, а эффективность очистки для частиц более 3 мкм близка к 100% .

Фильтры для очистки аспирационного воздуха от частиц тумана хромовой и серной кислоты имеют производительность от 2 до 60 тыс. м3/ч. При скорости фильтрации 3-3,5 м/с эффективность очистки составляет 96-99,5%, сопротивление фильтров 150-500 Па .

Для улавливания масла разработаны фильтры с вращающимся цилиндрическим фильтрующим элементом, что обеспечивает эффективную и непрерывную регенерацию слоя от уловленного масла. Производительность таких фильтров от 500 до 1500 м3/ч, эффективность очистки составляет 85-94% .

Для очистки от грубодисперсных примесей брызг используют кап-леуловители, состоящие из пакетов вязаных металлических сеток, из легированных сталей, сплавов на основе титана и других коррози-онностойких материалов. Сетки (с диаметром проволоки 0,2-0,3 мм) гофрируют и укладывают в пакеты толщиной от 50 до 300 мм и в качестве сепараторов устанавливают в колонне. Для повышения эффективности улавливания тумана предусматривают две ступени сеточных сепараторов. Сепараторы эффективно работают при концентрации пара в газах не более 100-120 г/м 3. Сетки могут быть изготовлены также из фторопласта и полипропилена .

Для улавливания тумана кислот применяют мокрые электрофильтры. По принципу- действия они не отличаются от сухих электрофильтров (см. выше) .

Например, электрофильтр КТ-7, применяемый для улавливания тумана серной кислоты, имеет по 144 коронирующих и осадительных электрода. Он работает при давлении 500 Па и температуре газа 160°С .

2.7. Рекуперация пылей В зависимости от способа улавливания (сухие и мокрые), природы, количества, физико-химических свойств, концентрации потенциально полезного компонента, его токсичности, стоимости, перспектив последующей переработки и ряда других показателей существуют методы рекуперации, ликвидации и изоляции промышленных пылей Естественно, наиболее рациональным является рекуперация пылей .

Возможные пути использования промышленных пылей: 1) использование в качестве целевых продуктов; 2) возврат в производство, в технологии которого происходит образование данного вида пыли; 3) переработка в другом производстве с целью получения товарных продуктов; 4) утилизация в строительных целях; 5) переработка с извлечением ценных компонентов; 6) сельскохозяйственное использование (в отдельных случаях в качестве удобрений); 7) утилизация в процессах, где используются отдельные физико-химические свойства (или совокупность таких свойств) пылевидных материалов. Рассмотрим некоторые примеры .

Использование пыли в качестве целевого продукта. Как правило, это откосится к технологии, направленной на специальное получение продукции в виде тонкодисперсного материала. Типичным примером такой технологии является производство сажи .

Сажу широко используют во многих отраслях промышленности: в резиновой и шинной (90% всего производимого количества), лакокрасочной и др. Ее получают в процессе сжигания нефтепродуктов или горючих газов при недостатке воздуха (в коптящем пламени). Особенностью сажи является высокая дисперсность составляющих ее частиц (0,01-5,5 мкм) и их низкое удельное электрическое сопротивление. Плотность сажи находится в пределах 1750-2000 кг/м3, а ее насыпная плотность 40-300 кг/м3.В зависимости от способа производства сажи и ее сорта применяют различные схемы сажеулавливания из технологических газов сажевых производств .

На рис. 9 в качестве иллюстрации приведена схема очистки технологических газов в производстве форсуночной сажи. Такую сажу получают при сжигании жидких нефтепродуктов, распыляемых форсунками в реакторах при недостатке воздуха. Она характеризуется большой дисперсностью: ее удельная поверхность составляет 25-35 лг/г. В газах, поступающих на очистку, содержание сажи состав ляет 80г/м3. Следует учитывать, что отходящие газы сажевого производства взрывоопасны и горючи .

Для выделения форсуночной сажи из технологических газов сажевого производства используют горизонтальные односекционные трехполочные электрофильтры типа СГ. Они имеют стальной корпус и снабжены взрывными клапанами для упразднения пиковых давлений при возникновении в системе "хлопков". Во избежание подсоса воздуха и образования взрывоопасных смесей электрофильтры СГ работают под избыточным давлением 50-100 Па. Наиболее устойчивый температурный диапазон их работы 180-230°С. Допустимое содержание кислорода в поступающих на очистку газах составляет 1,3% (об.) .

В электрофильтрах происходит частичная коагуляция взвешен ных частиц, поэтому для улавливания образующихся агломератов используют вторую ступень очистки, в качестве которой служат последовательно установленные циклоны. Степень очистки в первой ступени составляет 97%, во второй — 80%. В среднем остаточное содержание сажи в газах после электрофильтров находится в пределах 1,5-4,5 г/м3, после циклонов — 0,5-0,7 г/м3. После второй ступени очистки газы направляют на сжигание. Выделенную из газовой фазы сажу пневмотранспортом передают в цех обработки, где ее отвеивают от посторонних включений, пропускают через микроизмельчители и уплотнители, а затем гранулируют и в виде готовой продукции затаривают в мешки или барабаны .

Рис. 9 Схема установок рекуперации пыли: а – рекуперации сажи из технологических газов производства форсуночной сажи: 1 – электрофильтр, 2 – дымосос, 3 – циклоны, 4 – ветилятор пневмотрансопртера .

Вопросы для повторения

1. Дайте характеристику основных свойств пылей .

2. Объясните: что такое фракционная и общая эффективности очистки газов от пылей?

3. Какие аппараты применяют для сухой очистки газов от пылей? Укажите их достоинства, недостатки и эффективность .

4. Какие аппараты применяют для сухой очистки газов от пылей? Укажите их достоинства, недостатки и эффективность .

5. Какие фильтры используют для тонкой очистки газов?

6. Какие аппараты применяют для мокрой очистки газов и какова их эффективность?

Глава 3. Абсорбционные методы очистки отходящих газов .

3.1. Очистка газов от диоксида серы .

Известняковые и известковые методы. Достоинством этих методов является простая технологическая схема, низкие эксплуатационные затраты, доступность и дешевизна сорбента, возможность очистки газа без предварительного охлаждения и обеспыливания .

На практике применяются известняки, мел, доломиты, мергели. Средний состав известняка, в %: Si02— 5,19; ТЮ2— 0,06; А1,03 — 0,81; Fe203+ FeO — 0,54; MnO — 0,05; СаО — 42,61; MgO — 7,90; K20 — 0,33; Na20 — 0,05; r^O — 0,76; C02—41,58; РД —0,04;. S — 0,09; S03— 0,05; Cl2— 0,02. Доломит CaC03.MgC03 содержит, в %: СаО — 30,4; MgO — 21,7; C02 — 47,9.

Мегрель — осадочная горная порода глинисто-карбонатного состава содержит, в %:

Si02 — 8,02-53,32: А1203—1,52-9,92; Fe203—0,44-3,30; MgO —0,26-1,95; СаО — 18,18-50,44; S03 —0,05-0,75 .

Известь получают обжигом карбонатных пород при температуре 1100С .

Процесс абсорбции диоксида серы для известкового и известнякового методов представляется в виде следующих стадий:

Рис. 10 Схемы установки абсорбции диоксида серы: а — морской водой: 1 — электрофильтр, 2, 3 — абсорберы, 4 — подогреватель, 5 — реактор; 6 — суспензией известняка: 1 — абсорбер, 2 — сборник, 3 — вакуум-фильтр Нерекуперационные методы. Для приготовления суспензии применяется измельченный известняк с размером частиц 0,1 мм. Состав суспензии Т:Ж= 1:10. Предложено несколько схем очистки газов. Наиболее простая с образованием шлама показана на рис. 10б Абсорбер орошается суспензией с рН=6-6,2. Шлам из абсорбера частично поступает в циркуляционный сборник, куда подается свежий известняк, а частично направляется на отделение воды в центрифугу или на фильтр. Степень очистки достигает 85%. Коэффициент использования извести * 50% .

На электростанциях мощностью 1000 МВт ежегодно образуется шлама « 780 т/год на 1 МВт. Шлам содержит сульфит кальция и до 65% воды. Сульфит кальция мелкокристалличен, гигроскопичен и способен поглощать кислород. В нерекуперационных установках шлам захоранивают. Для этого суспензию сгущают до содержания твердой фазы 250-300 г/л, перекачивают насосом по трубам из полимерных материалов в накопитель шлама, затем подвергают захоронению .

Наметились некоторые пути переработки шлама. В США разработан процесс смешивания шлама с золой и спецдобавками. Смесь сушат; образующийся продукт является стабильным и инертным, находит применение в дорожном строительстве. Реакции в процессе сушки смеси аналогичны тем, которые протекают при схватывании цемента .

Производство сульфата кальция (гипса) из шлама состоит из следующих стадий; 1) корректировка рН раствора серной кислотой; 2) окисление сульфита в сульфат воздухом при повышенных давлениях; 3) отстаивание; 4) центрифугирование .

Сточные воды после отстаивания и центрифугирования представляют собой сильную кислоту. Их нейтрализуют гидроксидом кальция (известковым молоком) или раствором NaOH, затем фильтруют через грунт, освобождая от твердых частиц.

Состав продукта в расчете на сухое вещество, в %:

CaS04-2H20 — 95,0; CaS03— 6,8; CaC03 — 1,9; зола и другие компоненты — 2,3:

Окисление шлама экономически оправдано даже в тех случаях, когда выпуск товарного гипса не предусмотрен, так как скорость обезвоживания окисленного шлама значительно выше, чем не окисленного, что позволяет сократить затраты на оборудование. Предложены одноступенчатые и двухступенчатые схемы очистки с окислением сульфита кальция, содержащегося в шламе, в сульфат .

Одноступенчатая схема очистки газа с окислением сульфита кальция показана на рис. 11а Для окисления в сборник подают воздух. Для завершения процессов кристаллизации циркулирующую жидкость выдерживают в сборниках. В результате шлам представляет смесь CaS04-2H20 и CaS03 0,5Н2О. Более глубокая очистка достигается на двухступенчатых установках (рис. 11б) .

Первая ступень орошается суспензией с рН = 4,5-5, вторая — рН = 6. Гипс отделяют на центрифугах или фильтрах. Он может содержать CaSO30,5H2O .

Для перевода сульфита в сульфат добавляют серную кислоту .

Недостатки известковых и известняковых методов следующие: происходит зарастание систем отложениями гипса, коррозия и эрозия оборудования, значительный брызгоунос из абсорберов, образование осадков .

Для устранения отложений CaS04 предусматривают: повышение отношения жидкость/газ с целью уменьшения пересыщения раствора сульфитом кальция;

рециркуляцию твердого сульфата кальция с поглощающей жидкостью для образования центров кристаллизации; увеличение продолжительности выдерживания циркулирую щей жидкости вне абсорбера для завершения процессов кристаллизации; поддержание необходимого рН раствора с целью уменьшения степени окисления сульфита кальция в сульфат; пропускание раствора, Рис. 11 Схемы установок для абсорбции диоксида серы суспензией известняка с окислением сульфита кальция: а — одноступенчатая: 1 — абсорбер, 2,3 — сборники, 4 — центрифуга, б — двухступенчатая: 1,2 — абсорберы, 3 — центрифуга, 4—6 — сборники содержащего кристаллы CaS04, через осадок сульфита кальция для уменьшения степени насыщения раствора по гипсу; добавление ионов С1~ к жидкости, что повышает растворимость кальциевых солей и тем самым уменьшает зарастание аппаратов .

Устранение коррозии и эрозии материалов оборудования решается путем выбора соответствующих материалов и покрытий, например, использование различных сплавов, гуммирование и т. д. Брызгоунос снижается путем использования соответствующих брызго-уловителей .

Для повышения интенсивности массообмена газ — жидкость и уменьшения отходов в поглотитель добавляют ионы магния, хлора и карбоновых кислот. В присутствии этих ионов возрастает степень использования поглотителя, и тем самым сокращается количество тиксотропных шламов .

Введение иона Mg2+ в состав извести значительно меняет растворимость сульфита кальция, что приводит к росту коэффициента массопередачи и позволяет уменьшить отношение жидкость/газ в абсорбере и обеспечить степень использования извести 90%. Концентрация магния в циркулирующей суспензии должна быть строго определенной, так как избыток его приводит к образованию трудно-фильтруемой жидкости гидроксида магния Mg(OH)2 .

Механизм действия карбоновых кислот такой же, как и ионов магния. Они являются буфером, понижающим рН раствора до 4-5, что приводит к увеличению концентрации S02 на поверхности раздела фаз .

Требования, предъявляемые к кислотам, добавляемым к суспензии извести:

константы их диссоциации должны быть в пределах 10-4-10-5; они должны быть доступными (выпускаться промышленностью) и иметь низкую стоимость, хорошо растворяться в воде, обладать вязким давлением паров (во избежание потерь) .

–  –  –

Рис. 12 Абсорбер типа СМ:

1 — секция очистки газа;

2 — форсунка; 3 — контактные тарелки 4 – секция брызгоулавливания .

На практике больше всего используются пустотелые абсорберы с форсунками и скрубберы Вентури, одноступенчатые и двухступенчатые. Совершенствование их конструкций идет по пути создания аппаратов с минимальной внутренней поверхностью. Высокой эффективностью и простотой в эксплуатации обладает абсорбер типа СМ (рис.12), сочетающий полую секцию с форсунками и секцию с барботажными тарелками. Исследуются также абсорберы с подвижной шаровой насадкой из полиэтилена или резины. Перспективными являются и абсорберы с крупнодырчатыми тарелками .

3.2. Очистка газов от оксидов азота

Отходящие газы, содержащие оксиды азота, образуются в ряде производств химической промышленности, в процессах нефтеперегонки, при сжигании топлива .

Известны следующие соединения азота с кислородом: N20, NO, N203, N02, N204, N205, N03, N206. Оксид диазота N20 при невысоких температурах не вступает в реакции. При высоких температурах разлагается на азот и кислород .

Полная диссоциация наступает при 900 °С. Оксид азота N0 плохо растворим в воде, солях и органических соединениях. Однако с солями двухвалентного железа, меди, марганца, никеля и т. д. образует комплексные соединения, легко разрушаемые при нагревании. Диоксид азота N02 образуется в результате окисления оксида азота кислородом. С водой легко образует азотную кислоту .

Триоксид азота N203 существует только при низких температурах. В виде жидкости и пара он в значительной степени диссоциирован. Тетраоксид азота N204 образуется полимеризацией диоксида азота и является сильным окислителем. Пентаоксид азота N205 мало устойчив. Сильный окислитель .

На практике большей частью с отходящими газами выбрасываются N0 и N02 при их одновременном присутствии. Основная сложность абсорбционных процессов связана с низкой химической активностью и растворимостью оксида азота. Имеется несколько путей решения этой проблемы: 1) полное окисление N0 и N02 в газовой фазе;

2) частичное окисление N0 в N02, приводящее к образованию эквимолекулярной смеси N0 и N02;

3) использование селективных абсорбентов;

4) окисление в жидкой фазе или использование жидко-фазных катализаторов абсорбции и перевод N0 в химически активные соединения .

В промышленности используют метод гомогенного окисления N0 в газовой фазе кислородом. Процесс интенсифицируется добавлением кислорода в газовую фазу, но это связано с большим его расходом, так как только 1% кислорода вступает в реакцию с N0, а остальной выбрасывается в атмосферу .

Скорость реакции окисления азота газообразным кислородом увеличивается в присутствии катализаторов. Наиболее активным из них является гопкалит (при температуре 120°С) .

Интенсификация процессов окисления и абсорбции оксидов азота возможна также путем увеличения скорости окисления N0 в жидкой фазе в двух вариантах: окисление кислородом и озоном в жидкой фазе или одновременное окисление и поглощение жидкими окислителями. Скорость растворения газообразных окислителей (кислорода и озона) в жидкой фазе зависит от температуры, давления, концентрации компонентов, величины межфазной поверхности, турбулентности потоков и т.д. Растворение кислорода и озона в жидкой фазе является медленным процессом и лимитирует процесс окисления N0 в жидкой фазе. При использовании жидких окислителей стадия растворения не является лимитирующей .

Для процесса окисления N0 были изучены следующие окислители: Н202, KMn04, KBr03, HN03, (NH4)2Cr207, Na2Cr204, K/^O,. Из них наиболее активным окислителем оказался раствор КВг03, несколько меньшей окислительной активностью обладают HN03, КМпО4 и Н 2О 2 .

Для абсорбции оксидов азота используют воду, растворы щелочей и селективные сорбенты, кислоты и окислители .

Абсорбция водой.

При абсорбции диоксида азота водой в газовую фазу выделяется часть оксида азота, скорость окисления которого при низких концентрациях мала:

3NO2+H20=F==t2HNO3+NO+Q .

Для утилизации оксидов можно использовать разбавленные растворы пероксида водорода с получением азотной кислоты:

–  –  –

Взаимодействие оксидов азота с жидкими сорбентами наиболее эффективно протекает при 20-40°С .

Метод одновременной очистки газов от диоксида серы и оксидов азота .

Отходящие газы, содержащие S02+NOx, образуются при сжигании сернистого топлива. Для их очистки применяют комплексные методы. Абсорбционные методы удаления NOx из-за низкой химической активности оксида азота включают те или иные стадии окисления или восстановления. Степень очистки в комплексных методах обычно составляет 90% от S02 и 70-90% от NOx. Одновременная очистка может проводиться щелочными растворами. При абсорбции растворами NaOH и Na2C03 в качестве побочных продуктов образуются Na2S04 NaCl, NaN03, NaN02, а при абсорбции Ca(OH)2— CaS04, Ca(N03)2 .

Окисление NO может быть проведено в газовой фазе полностью или частично — до образования эквимолярной смеси NO+N02. В жидкой фазе — при использовании жидкофазных катализаторов, например, этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК) с добавками соединений двухвалентного железа, которые вводят в раствор едкого натра или сульфита натрия .

В ходе реакций оксиды серы и азота превращаются в имидоди-сульфонат и дитионат, которые затем переводят в аммиак, азот, сульфат натрия и гипс .

Метод может быть применен при очистке газов, образующихся при сжигании высокосернистых топлив .

Вариант процесса очистки с образованием сульфата аммония (процесс "Chisso Engineering") показан на рис. 1-32 .

Топочные газы сначала очищают от пыли и хлоридов в скруббере, орошаемом водой. После этого газ подают в тарельчатый скруббер, орошаемый циркулирующей аммонизированной жидкостью, в состав которой входят ионы железа и ЭДТК. При контактировании жидкости и газа поглощается 70-85% NOx и 90% SO2. Часть жидкости после скруббера отводят на окисление, которое проводят, барботируя через раствор бисульфата аммония атмосферный воздух. Продукты реакции подкисляют серной кислотой до рН=0,5, затем охлаждают в холодильнике до 0 — (-10)°С, что позволяет кристаллизовать 90% ЭДТК. Ее отделяют от раствора в центрифуге и возвращают в скруббер. Содержащийся в маточной жидкости имидодисульфонат аммония и дитионат разлагают при нагревании до 120— 130°С и при давлении 0,3 МПа до сульфата аммония. Выделяющийся диоксид серы направляют в основной скруббер. Затем жидкость нейтрализуют аммиаком, концентрируют, освобождают от соединений железа и направляют на кристаллизацию сульфата аммония. Сульфат аммония может быть использован в качестве удобрения .

Возможны модификации этого процесса, исключающие вывод сульфата аммония, с рекуперацией аммиака. По одному из вариантов, образовавшийся сульфат аммония обрабатывают известью, в результате получается аммиак и гипс. По другому' варианту его термически разлагают до бисульфита аммония и аммиака. Затем бисульфит обрабатывают элементной серой с образованием диоксида серы и аммиака. Диоксид серы в среде сероводорода конвертируют в серу. Весь аммиак возвращают в скруббер .

Для процесса очистки возможно использование натриевых солей в присутствии ЭДТК и солей железа. Степень очистки в этом случае составляет 80-90 % от NOx и 90% от SO2.. Образующийся сульфат натрия обрабатывают сульфитом кальция и диоксидом серы, получая гипс и регенерируя ионы натрия. В качестве поглотителя SO2 + NO2 можно также использовать оксид магния с получением гипса и нитрата кальция Рис. 1-32. Схема установки очистки газов от оксидов азота и серы с получением сульфата аммония: 1— пылеуловитель; 2 — тарельчатый скруббер; 3 — реактор окисления; 4 — холодильник; 5 — центрифуга; 6 — реактор; 7 — нейтрализатор; 8 — конденсатор; 9 — узел отделения железа; 10 — кристаллизатор; 11 — центрифуга

Глава 4. Адсорбционные и хемосорбционные методы очисткиотходящих газов

Адсорбционные методы используют для очистки газов с невысоким содержанием газообразных и парообразных примесей. В отличие от абсорбционных методов они позволяют проводить очистку газов при повышенных температурах .

Целевой компонент, находящийся в подвергаемой очистке газовой фазе, называют адсорбтивом, этот же компонент в адсорбированном состоянии — адсорбатом .

Различают физическую и химическую адсорбцию (хемосорбцию). При физической адсорбции поглощаемые молекулы газов и паров удерживаются силами Ван-дер-Ваальса, при хемосорбции — химическими силами .

В качестве адсорбентов используют пористые материалы с высокоразвитой внутренней поверхностью. Последние могут иметь синтетическое или природное происхождение .

Внутренняя структура наиболее распространенных на практике промышленных адсорбентов характеризуется наличием различных размеров и форм пустот или пор, среди которых различают макро-, переходные (мезо-) и микропоры. Суммарный объем последних в единице массы или объема адсорбента определяет в решении задач газоочистки как скорость (интенсивность) поглощения целевого компонента, так и адсорбционную способность (величину адсорбции) твердым поглотителем этого компонента .

К основным типам промышленных адсорбентов относятся активные угли, силикагели, алюмогели (активный оксид алюминия), цеолиты и иониты .

Активные угли характеризуются гидрофобностью (плохой сорбируемостью полярных веществ, к которым принадлежит и вода). Это свойство определяет широкое их использование в практике рекуперационной и санитарной очистки отходящих газов разнообразной влажности .

Для адсорбции газов и паров используют микропористые гранулированные активные угли. С этой целью промышленность России выпускает в настоящее время следующие марки газовых и рекупера-ционных активных углей: АГ-2, СКТ, АР, СКТ-3, APT. Угли АГ-2 (марок А и Б) и АР (марок АР-А, АР-Б, АР-В) получают из каменноугольной пыли и смолы методом парогазовой активации .

Уголь СКТ синтезируют из торфа, а угли СКТ-3 и APT (марок АРТ-1 и АРТ-2) — из торфа и каменноугольной пыли методом химической активации. Угли АГ-2 предназначены для адсорбции газов, уголь СКТ — для улавливания паров органических веществ, угли АР, СКТ-3 и APT — для очистки газов от паров летучих растворителей. Активные угли для газоочистки характеризуются объемом микропор в пределах 0,24-0,48 см3/г при суммарном объеме пор 0,52см3/г, гравиметрическая плотность их гранул составляет 0,3-0,6 г/см3 .

Теплоемкость сухого угля — 0,84 кДж/(кг-К), теплопроводность при 30°С — 0.17 — 0,28 Вт/(мК) .

Активные угли производят в виде цилиндрических гранул диаметром 1-6 мм и длиной, обычно превосходящей поперечный размер гранул, и чаще всего применяют в виде стационарного слоя, через который фильтруют подлежащий очистке газовый поток. В соответствии с действующими стандартами и технологическими условиями размер поперечника гранул углей может изменяться в определенных пределах. В этой связи в отдельных случаях с целью интенсификации соответствующих процессов гранулированные угли перед использованием подвергают дроблению и классификации с выделением необходимых узких фракций. Существенными недостатками активных углей являются относительно невысокая механическая прочность и горючесть .

Значительный интерес применительно к решению задач газоочистки в последнее время вызывают такие нетрадиционные углеродные адсорбенты, как активные угли из полимерных материалов, молекулярно-ситовые активные угли и активированные углеродные волокна .

Производимые из полимерных материалов активные угли характеризуются развитой системой микропор с диаметром (1-1,5)-10~9 м, более регулярной структурой, обеспечивающей определенное улучшение прочностных характеристик, и повышенной адсорбционной активностью при низких содержаниях целевых компонентов в очищаемых газах .

Молекулярно-ситовые активные угли отличаются высокой однородностью микропористой структуры и обладают микропорами еще более узких размеров [(0,4-0,7)·10-9 имеющих тот же порядок, что и размеры молекул .

M], Перспективным направлением их использования полагают очистку влажных газов .

Активированные углеродные волокна представляют собой изготовляемые из синтетических волокон микропористые адсорбенты с широкой гаммой физических форм продукции на их основе (путанка, нетканые изделия, войлок, ткань и другие материалы), обеспечивающей разнообразность аппаратурного оформления соответствующих процессов газоочистки. Наряду с высокой термохимической стойкостью и хорошими поглотительными и фильтрующими свойствами волокнистые углеродные адсорбенты ввиду весьма малых диаметров волокон, составляющих (0,6-1,0)-Ю-5 м, характеризуются повышенными скоростями адсорбционно-десорбционных процессов .

Силикагели по своей химической природе представляют собой гидратированные аморфные кремнеземы (Si02nH20), являющиеся реакционноспособными соединениями переменного состава, превращения которых происходят по механизму поликонденсации:

–  –  –

Поликонденсация ведет к формированию структурной сетки сфероподобных частиц коллоидных размеров (2 10'9 - 210"8 м), сохраняющейся при высушивании гидрогеля кремневой кислоты и образующей жесткий кремнекислородный каркас. Зазоры между частицами образуют пористую структуру силикагеля. Для получения силикагелей в промышленности обычно используют метод осаждения аморфного кремнезема из силикатов щелочных металлов минеральными кислотами. Вытекают силикагель в виде шариков, таблеток или кусочков неправильной формы. Размеры их зерен составляют от 0,1 до 7,0 мм. Адсорбционные и химические свойства силикагелей существенно зависят от наличия на их поверхности групп =Si—ОН .

По характеру пористой структуры силикагели классифицируют на крупно-, средне- и мелкопористые, к которым относят кусковые и гранулированные материалы, характеризующиеся средним радиусом пор, составляющим соответственно ~5·10-9, (5—1,5)-10-9 и (1,5-1,0)-10-9 м. По размеру зерен кусковые силикагели широкого использования делят на 4 марки (7,0- 2,7; 3,5мм), а гранулированные — на 2 марки (7,0-2,7 и 3,5-1,0 мм). Для их обозначения используют буквенные сочетания: КСК — крупный силикагель крупнопористый, КСС — крупный силикагель среднепористый, МСМ — мелкий силикагель мелкопористый и т. п. Средние фракции силикагелей называют шихтой и обозначают соответственно как ШСК, ШСС и ШСМ .

Гранулированный мелкопористый силикагель содержит 4-10% А1„03 в качестве добавки, предупреждающей растрескивание его гранул .

Объем пор силикагелей составляет 0,3-1,2 см3/г, их удельная поверхность находится в пределах 300-750 м2/г, а гравиметрическая плотность заключена в интервале 0,4-0,9 г/см3. Последний показатель может косвенной

СЛУЖИТЬ

характеристикой пористой структуры силикагелей: для мелкопористых силикагелей он составляет 0,7-0,8 г/см3, а для крупнопористых — 0,4-0,5 г/см3 .

Теплоемкость силикагелей — 0,92 кДж/(кг-К), теплопроводность при 30°С равна 0,11 кДж/(м·ч·К) .

Силикагели служат для поглощения полярных веществ. Мелкопористые силикагели используют для адсорбции легкоконденсируемых паров и газов .

Крупнопористые и частично среднепористые силикагели служат эффективными поглотителями паров органических соединений. Высокое сродство поверхности силикагелей к парам воды обусловливает широкое их использование в качестве агентов осушки разнообразных газовых сред. Силикагели не горючи и характеризуются низкой температурой регенерации (110-200°С) и достаточно высокой механической прочностью. В то же время они разрушаются под действием капельной влаги, что необходимо учитывать при их использовании в системах газоочистки .

Алюмогель (активный оксид алюминия А1„03пН20, где 0п0,6) получают прокаливанием различных гидроксидов алюминия. При этом в зависимости от типа исходного гидроксида, наличия в нем оксидов щелочных и щелочноземельных металлов, условий термической обработки и остаточного содержания влаги получают различные по структуре типы алюмогеля. Его промышленные сорта обычно содержат у-А1203 и реже Z-A1203 и другие модификации А1203. Их щелевидные или бутылкообразные поры образованы первичными кристаллическими частицами размером (3-8)- 10~9 м .

Основные марки выпускаемого отечественной промышленностью активного оксида алюминия представляют собой цилиндрические гранулы диаметром 2,5мм и длиной 3-7 мм, а также шариковые гранулы со средним диаметром 3-4 мм. Удельная поверхность алюмогелей составляет 170-220 м2/г, суммарный объем пор находится в пределах 0,6-1,0 см3/г, средний радиус пор и гравиметрическая плотность гранул цилиндрической и шариковой формы составляют соответственно (6-10)-Ю-9 и (3-4)10~9м и 500-700 и 600-900 кг/м3. В отличие от силикагелей алюмогели стойки к воздействию капельной влаги. Их используют для улавливания полярных органических соединений и осушки газов .

Цеолиты представляют собой алюмосиликаты, содержащие в своем составе оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов и характеризующиеся регулярной структурой пор, размеры которых соизмеримы с размерами молекул, что определило и другое их название — "молекулярные сита". Общая химическая формула цеолитов Ме2/ nО ·Al203 · xSiO2 · yH20, где Me — катион щелочного металла, n — его валентность .

Кристаллическая структура (алюмосиликатный скелет) цеолитов образована тетраэдрами Si04 и А104, их избыточный отрицательный заряд компенсирован положительным зарядом катионов соответствующих металлов. Катионы цеолитов в определенных условиях их обработки могут замещаться на соответствующие катионы контактаруемых с ними растворов, что позволяет рассматривать цеолиты как катионообменники. Поглощение вещества происходит в основном в адсорбционных полостях цеолитов, соединяющихся друг с другом входными окнами строго определенных размеров. Проникать через окна могут лишь молекулы, критический диаметр которых (диаметр по наименьшей оси молекулы) меньше диаметра входного окна .

Цеолиты получают синтетическим путем и добывают при разработке природных месторождений. Среди многих десятков различных синтетических цеолитов в решении задач газоочистки в основном используют производимые в промышленных масштабах цеолиты общего назначения марок NaA, CaA, CaX, NaX, характеризующиеся диаметром входного окна, составляющим в ангстремах (1А=10~9м) соответственно 4, 5, 8 и 9. Первый индекс марки цеолита характеризует его обменный катион. Второй индекс обозначает тип кристаллической решетки цеолита — А или X, причем цеолиты с решеткой типа X характеризуются входными окнами большего размера, чем таковые с решеткой типа А. Синтетические цеолиты выпускаются промышленностью в виде цилиндрических и шарообразных гранул, диаметр которых обычно составляет 2-5 мм, производимых с применением связующего материала (10-20% глины) или без него (в последнем случае механическая прочность гранул выше) .

Цеолиты обладают наибольшей адсорбционной способностью по парам полярных соединений и веществ с кратными связями в молекулах .

Цеолит NaA может адсорбировать большинство компонентов промышленных газов, критический диаметр молекул которых не превышает 4109м. К таким веществам относятся H2S, CS2, C02, NH3, низшие диеновые и ацетиленовые углеводороды, этан, этилен, пропилен, органические соединения, содержащие в молекуле одну метальную группу, а при низких температурах сорбции также СН4, Ne, Ar, Кг, Хе, 02, N„, СО. Пропан и органические соединения с числом атомов утлерода в молекуле более трех этим цеолитом не адсорбируются .

Цеолит СаА характеризуется повышенной стойкостью в слабокислой среде, что предопределяет возможность его использования в процессах декарбонизации и сероочистки газов. Этот цеолит способен адсорбировать углеводороды и спирты нормального строения .

Цеолиты типа X адсорбируют все типы углеводородов, органические сернистые, азотистые и кислородные соединения, галоидозамещенные углеводороды, пента- и декаборан. При полном замещении катиона натрия на катион кальция цеолит СаХ в отличие от цеолита NaX не адсорбирует ароматические углеводороды и их производные с разветвленными радикалами .

Из природных цеолитов, в том числе высококремнистых кислотостойких форм, известны клиноптилолит, морденит, эрионит. Содержание собственно цеолитов в некоторых месторождениях достигает 80-90%, а в отдельных случаях превосходит и эти величины. С разрабатываемых месторождений природные цеолиты поступают в виде образованных зернами неправильной формы фракций определенных размеров, получаемых дроблением и последующей классификацией соответствующих цеолитсодержащих пород. Однако присутствие в природных цеолитах различных примесей и сопутствующих пород, а также трудность обогащения сдерживают сколь-либо значительное их использование для решения задач очистки отходящих газов в промышленных условиях .

Цеолиты, так же как силикагели и активный оксид алюминия, характеризуются значительной сорбционной способностью по парам воды .

Наряду с этим цеолиты отличаются сохранением достаточно высокой активности по соответствующим целевым компонентам при относительно высоких (до 150-250°С) температурах. Однако по сравнению с другими типами промышленных адсорбентов они имеют относительно небольшой объем адсорбционных полостей, вследствие чего характеризуются сравнительно небольшими предельными величинами адсорбции. Гравиметрическая плотность синтетических цеолитов составляет 600-900 кг/м3 .

Иониты — высокомолекулярные соединения — пока еще не нашли широкого применения для очистки отходящих газов промышленности. Однако проводятся исследования по извлечению из газов кислых компонентов (оксидов серы и азота, галогенов и т. п.) на анионитах и щелочных — на катионитах (подробнее о свойствах ионитов см. разд. 8.4)

4.4. Адсорбция паров летучих растворителей

Рекуперация органических растворителей имеет как экономическое, так и экологическое значение, поскольку' потери их с выбросными газами весьма велики: в 1993 г., например, в атмосферу России было выброшено 1,6 млн. т летучих органических растворителей и 2,5 млн. т других углеводородов. Выбросы паров растворителей проиходят при их хранении и при использовании в технологических процессах. Для их рекуперации наибольшее распространение получили методы адсорбции. Улавливание паров возможно любыми мелкопористыми адсорбентами: активными углями, силикагелями, алюмогелями, цеолитами, пористыми стеклами и т.п. Однако активные угли, являющиеся гидрофобными адсорбентами, наиболее предпочтительны для решения этой задачи: при относительной влажности очищаемых паровоздушных или парогазовых потоков до 50% влага практически не влияет на сорбируемость паров органических растворителей. Рентабельность адсорбционных установок с использованием активных углей зависит от концентрации в очищаемых газах паров летучих органических растворителей .

Наименьшие концентрации (С) растворителей в очищаемом воздухе, при которых обеспечивается рентабельность рекуперационных установок, приведены ниже:

–  –  –

Поглощение паров летучих растворителей можно проводить в стационарных (неподвижных), кипящих и плотных движущихся слоях поглотителя, однако в производственной практике наиболее распространенными являются рекуперационные установки со стационарным слоем адсорбента, размещаемым в вертикальных, горизонтальных или кольцевых адсорберах. Адсорберы вертикального типа обычно используют при небольших потоках подлежащих очистке паровоздушных (парогазовых) смесей, горизонтальные и кольцевые аппараты служат, как правило, для обработки таких смесей при высоких (десятки и сотни тысяч кубометров в час) скоростях потоков. Рекуперационные установки с адсорберами периодического действия (со стационарным слоем адсорбента) работают по трем технологическим циклам: четырех-, трех- и двухфазному .

Четырехфазный цикл включает последовательно фазы адсорбции, десорбции, сушки и охлаждения. Адсорбцию проводят на активных углях. При десорбции из насыщенного адсорбента острым паром удаляют адсорбированный растворитель. При сушке нагретым воздухом из адсорбента вытесняют влагу, накапливающуюся в нем в фазе десорбции при конденсации части острого пара .

Нагретый и обезвоженный поглотитель охлаждают атмосферным воздухом .

Трехфазный цикл имеет отличие от четырехфазного в том, что исключается одна из последних фаз четырехфазного цикла, например, процесс охлаждения адсорбента как самостоятельная фаза: слой поглотителя охлаждают при адсорбции отработанным (очищенным от паров растворителя) воздухом. Может исключаться и фаза сушки. В этом варианте после адсорбции производят нагрев насыщенного адсорбента горячим инертным газом с отводом паровой смеси в конденсатор. Такой процесс десорбции завершают затем продувкой слоя угля водяным паром. В последующей фазе охлаждения поглотитель обрабатывают холодным воздухом. Фазу как самостоятельную стадию СУШКИ обычно исключают, если после десорбции адсорбент имеет относительно НИЗКУЮ влажность. В этом случае в фазе охлаждения достигается полная регенерация адсорбента .

Двухфазный цикл включает две стадии (операции): адсорбцию и десорбцию .

При этом процесс адсорбции совмещают с сушкой и охлаждением поглотителя .

С этой целью определенное время паровоздушную смесь подают в слой в нагретом состоянии (50-60°С), а затем без подогрева, либо в течение всей фазы адсорбции паровоздушную смесь подают в слой при одинаковой температуре (до 35°С) .

Выбор того или иного цикла работы рекуперационной установки определяется характером подлежащих улавливанию растворителей, их содержанием в исходной паровоздушной смеси, особенностями и техникоэкономическими возможностями производства, в технологии которого происходит образование паров летучих растворителей. Считают, что при относительно высоких концентрациях паров летучих растворителей в паровоздушных смесях (до 50% нижнего концентрационного предела взрываемости) рационально использовать четырехфазный цикл, в случае средних и малых концентраций (2-3 г/м3) целесообразнее применять трехфазный цикл (с исключением фазы охлаждения). Двухфазный цикл с адсорбцией паров из паровоздушной смеси при одинаковой температуре (до 35°С) может быть принят для рекуперации не смешивающихся с водой растворителей, а двухфазный цикл с подогревом паровоздушной смеси до 50-60°С нерационален в связи с работой поглотителя в этих условиях с пониженной активностью .

С целью гарантирования непрерывности рекуперационного процесса установка улавливания паров летучих растворителей должна включать как минимум два адсорбера периодического действия (обычно их число составляет от 3 до 6 и более) .

Во избежание потерь растворителей с прошедшими очистку (отработанными, выхлопными) потоками процесс адсорбции можно проводить путем передачи паровоздушной смеси, прошедшей основной адсорбер, в последовательно включаемый дополнительный адсорбер. В этом случае каждый из этих двух адсорберов последовательно играет роль головного или хвостового аппарата .

Такой прием несколько увеличивает расходы на транспорт паровоздушной смеси, но в ряде случаев окупается снижением потерь улавливаемых растворителей .

Периодичность переключения адсорберов рекуперационной установки на ту или иную фазу технологического цикла определяется графиком ее работы .

На рис. 1-39 в качестве примера представлена схема адсорбционного отделения работающей по двухфазному циклу установки улавливания паров органических растворителей из паровоздушных смесей, образующихся при окраске кож нитроэмалями .

В соответствии с этой схемой паровоздушную смесь с содержанием паров растворителей (бутилацетат, бутиловый спирт, толуол или бензол, этиловый спирт, ацетон) 5-6 г/м3 вентилятором через калориферы подают в адсорберы, заполненные активным углем АР-3, очищают в них и выбрасывают в атмосферу через выхлопную трубу. В начале процесса поглощения паровоздушную смесь в течение 2 ч подают в слой горячего и влажного поглотителя подогретой до 50С, в течение последующего времени нагрев не производят (процесс насыщения длится 8-12 ч). Таким образом, параллельно с поглощением паров растворителей из очищаемой паровоздушной смеси в течение первой фазы этого цикла проводят высушивание и охлаждение поглотителя. По окончании адсорбции поглощенные растворители удаляют из угля острым паром. В течение этой второй фазы цикла температуру в адсорбере поддерживают между 115 и 118°С. Десорбцию прекращают при достижении плотности дистиллята, образующегося в конденсаторе, равной 0,966 г/см3. Дистиллят (конденсат) из конденсатора через разделитель фаз и расслаиватель передают в хранилище, откуда часть продукта возвращают непосредственно в производство, а часть перекачивают в отделение ректификации для дальнейшей переработки .

Развитие адсорбционного метода рекуперации паров летучих растворителей в мировой практике идет в основном по двум направлениям. Одно из них связано с аппаратурным Рис. 1-39. Схема адсорбционного отделения установки улавливания паров органических растворителей из паровоздушных смесей процессов окраски кож нитроэмалями: 1 — вентилятор; 2 — калориферы; 3 — адсорберы; 4 — конденсатор; 5 — разделитель фаз; 6 — расслаиватель оформлением рекуперационных установок, другое — с углеродными поглотителями паров летучих растворителей .

В последнее время большое внимание уделяется непрерывно действующим установкам с движущимся плотным и псевдоожиженным слоем адсорбента. К преимуществам таких установок относят достаточно высокие скорости обрабатываемых потоков, обусловливающие компактность оборудования;

высокий коэффициент использования адсорбентов; отсутствие энергозатрат на периодическое нагревание и охлаждение одного и того же аппарата;

возможность сравнительно простой и полной автоматизации и простоту обслуживания .

Описан ряд оригинальных решений, касающихся конструктивных особенностей адсорбционной аппаратуры. В частности, предложены различные варианты изготовления адсорбера в виде вращающегося барабана, снабженного перегородками, делящими его на секции. Последние заполнены активным углем и при вращении барабана последовательно проходят зоны адсорбции и регенерации, обеспечивая непрерывность процесса. Имеется ряд конструкций, в которых используется гранулированный активный уголь в виде тонкого слоя, размещаемого между двумя полотнами эластичного гибкого и пористого материала (например, полиуретана). Поперечное по отношению к газовому потоку перемещение "ленты-сэндвича" обеспечивает непрерывность процесса очистки. Имеются и другие конструктивные решения адсорберов .

Большое внимание в последние годы уделяется и углеродным материалампоглотителям: расширяется их сырьевая база, ведутся работы, преследующие своей целью получение высокоактивных и износостойких гранулированных активных углей широко исследуются и уже находят практическое применение в промышленности различные тканые и нетканые материалы на основе углеродных активных волокон, например установки с фильтрами, основ} которых, составляет активное угольное волокно, получаемое на базе целлюлозных волокон .

Преимущества использования активных углеродных волокон перед гранулированными активными углями состоят в возможности обеспечения повышенной степени рекуперации растворителей (обычно выше 99%);

существенном снижении потерь растворителей, связанных с термическим разложением последних в присутствии углеродных адсорбентов, и, как следствие, повышении количества рекуперата; применимости для рекуперации полимеризующихся мономеров и растворителей с высокой температурой кипения; пониженной пожаро- и взрывоопасное; компактности адсорбционной аппаратуры даже с неподвижным слоем активных углеродных волокон .

Для осуществления непрерывного процесса предложены адсорберы, в которых полотно ткани движется перпендикулярно движению газа. Ткань сматывается в рулон, что обеспечивает возможность ее периодической регенерации с получением концентрированного потока десорбата. Эти же цели могут быть достигнуты и при использовании адсорбера, снабжаемого располагаемыми в несколько параллельных рядов вертикальными полотнищами, состоящими из активного углеродного и другого, более прочного волокна. Через зазоры между их поверхностями протекают парогазовую смесь (адсорбционная способность ткани из активного углеродного волокна не зависит от направления очищаемого парогазового потока) .

С целью достижения более глубокой очистки обрабатываемых потоков от паров летучих растворителей используют комбинированные методы, сочетающие различные процессы .

4.9. Очистка газов от паров ртути Загрязнение атмосферы ртутью происходит при выбросе газов предприятиями цветной металлургии, теплоэнергетики, химической и других отраслей промышленности. В отходящих газах ртуть и ее соединения могут находиться в виде паров и аэрозолей, а также в составе некоторых пылей (в адсорбированной или растворенной форме). Концентрация ртути изменяется в широких пределах. Существенные различия в составе и объемах ртуть содержащих отходящих газов определяют значительное число предложенных для их очистки методов, которые условно разделяют на физические (конденсационные, абсорбционные, улавливания аэрозолей) и химические (хемосорбционные, газофазные) .

Для предварительной очистки концентрированных по ртути газов обычно используют физические методы с последующей глубокой очисткой индивидуальными и комбинированными химическими методами .

Хемосорбционные жидкостные методы применяют при необходимости удаления из концентрированных газов сложного состава наряду с ртутью некоторых других компонентов, особенно таких, очистка от которых сухими методами затруднена или невозможна, и обычно ограничивают небольшими объемами обрабатываемых газовых потоков. При необходимости глубокой демеркуризации значительных объемов отходящих газов наиболее часто используют адсорбционные методы. Однако промышленные адсорбенты, за исключением активных углей, весьма редко используют для демеркуризации отходящих газов .

Обработка сухих ртутьсодержащих газовых потоков немодифицированными активными углями часто осложнена присутствием в них диоксида серы, который дезактивирует адсорбент, резко снижая его поглотительную способность в отношении ртути.

Однако при наличии в очищаемых газах кислорода и паров воды в адсорбенте интенсивно идет процесс окисления сорбируемого диоксида серы:

SO2 + H2O+ 0,5O2 = H2SO4 Образующаяся серная кислота взаимодействует с парами ртути с образованием HgSO4, что обеспечивает возможность эффективной демеркуризации обрабатываемых газов. В этой связи рационально подвергать очистке влажные газы (относительная влажность 40-100%) с высоким содержанием диоксида серы — на два-три порядка больше содержания ртути .

Остаточная концентрация в газах ртути в этих условиях может достигать »

0,0075 мг/м3. Использование термической (450°С) десорбции под вакуумом в

46.6 кПа (350 мм рт. ст.) обеспечивает в течение 60 мин 97%-ю регенерацию угля и возможность его повторного использования. Возможны и иные приемы регенерации, в частности, путем обработки насыщенного адсорбента осушенным 100%-м диоксидом серы .

Используемые для демеркуризации отходящих газов активные угли часто предварительно модифицируют путем их обработки различными сульфатирующими, галоидирующими, сульфидирующими и другими реагентами: серной кислотой, хлоридами железа и ртути, серой, сульфидами металлов и т. п .

На этом принципе основан способ санитарной очистки от паров ртути вентиляционных выбросов производства витамина В, (рис. 1-49) .

–  –  –

Адсорбент готовят в реакторе путем обработки активного угля типа АР водным раствором хлорида натрия, приготовляемым в смесительной емкости, с последующей его подсушкой горячим воздухом, поступающим из калорифера .

Модифицированный таким образом адсорбент через верхний люк загружают в концентрические пространства — полости цилиндрического адсорбера, образуемые перфорированными вертикальными кольцевыми стенками, и подлежащие очистке отходящие газы фильтруют через располагающиеся в них слои гранулированного угля. В результате химического взаимодействия с хлоридом натрия пары ртути связываются и удерживаются адсорбентом. По насыщении ртутью поглотитель выгружают из адсорбера и содержащуюся в нем ртуть рекуперируют пирометаллургическим методом .

При обработке 40 тыс. м3/ч вентиляционных выбросов с концентрацией ртути 0.13 мг/м3 5,5 т загруженного в адсорбер модифицированного угля (содержание NaCl 3-5%, толщина слоя 0.2 м, поверхность фильтрации 40 м2) обеспечивают степень очистки 99.0±1,0% при скорости фильтрации газа 0.28 м/с, общем сопротивлении установки не более 1 кПа и сроке службы угля более полутора лет Наряду с активными углями в качестве носителей для хемосорбентовимпрегнатов могут быть использованы и другие адсорбенты (силикагели, цеолиты, глинозем) и вещества с высокоразвитой поверхностью (пемза, оксид магния, кремнезем и др.). а также различные волокнистые волокнистые материалы. При очистке значительных объемов ртуть содержащих газовых выбросов на ряде производств используют дробленую (размер зерен 4-15 мм) марганцевую руду (пиролюзит).

Очистка основана на проходящей на поверхности зерен реакции:

2Нg + MnO2 = Нg2 + MnO2

При наличии в очищаемых газах кислорода и диоксида серы одновременно образуются сульфаты марганца и ртути. Поскольку в газовых выбросах некоторых производств (например, в отходящих газах ртутных заводов) содержание диоксида серы значительно выше, чем ртути, с целью направленного использования пиролюзита перед контактом с ним газы очищают от диоксида серы (обычно известковым молоком). После удаления основного количества диоксида серы газы подогревают до 50-70°С с целью предупреждения конденсации находящейся в них влаги и контактируют с пиролюзитом .

Демеркуризованные газы эвакуируют в атмосферу .

Насыщенный ртутью пиролюзит после выгрузки из адсорбера подвергают обработке в ротационных грохотах с целью разрушения и отсева ртутьсодержащего поверхностного слоя его зерен. Отсев с содержанием 1-2% ртути с целью извлечения последней обжигают вместе с исходной ртутьсодержащей рудой и повторно используют для газоочистки .

При обработке отходящих газов ртутных заводов в соответствии с описанной технологией в слое пиролюзита высотой 0,6 м при скорости газов в адсорбере 0,2 м/с степень их демеркуризации составляет 90-96% при затрате 20 т пиролюзита на 1 т уловленной ртути. В то же время при очистке пиролюзитом вентиляционных выбросов производства ртутных термометров остаточная концентрация ртути достигает 0,02 при степени демеркуризации 80% .

Невысокая глубина очистки наряду с токсичностью пыли пиролюзита, повышением гидравлического сопротивления его слоя за счет самоуплотнения в процессе работы и рядом других факторов ограничивает в последнее время интерес к практическому использованию этого метода. Помимо перечисленных твердофазных методов для очистки от ходящих газов от паров ртути могут быть применены некоторые ионообменные методы, в частности с использованием зернистых или волокнистых материалов: катионита в Hg2+- форме или анионообменной смолы, содержащей соединения йода и адсорбированный йод .

5. Методы каталитической очистки отходящих газов .

5.1. Каталитическая очистка газов от диоксида серы Разработанная технология каталитической очистки отходящих газов от диоксида серы основана на принципе окисления SO2 в SO3, используемом в производстве серной кислоты нитрозным (башенным) либо контактным методами. В первом случае в содержащие диоксид серы и оксиды азота дымовые газы сжигания топлива дополнительно вводят N0,, что обеспечивает (при температурах около 140°С и отношении NO,:SO,2:1) протекание реакции:

SO2+H20+N02 = NO+H2S04

Концентрация образующейся серной кислоты такова, что в этих условиях она находится в парообразном состоянии. Содержащие пары серной кислоты дымовые газы поступают на стадию окисления NO в N2O3 введенным в них кислородом воздуха, а затем из них отмывают пары H2 S04 и N203 крепкой (80%-й) серной кислотой, что завершает очистку газов и приводит к образованию нитрозилсерной кислоты. Продувкой последней воздухом из нее выделяют N02 с образованием H2S04, основную часть которой возвращают на отмывку дымовых газов, а ее избыток, эквивалентный образовавшейся из содержавшегося в газах SO2 кислоте, отводят в качестве товарного продукта .

Определенную часть содержащего N02, продувочного воздуха вводят в поступающие на очистку дымовые газы, а другую его часть контактируют с водой с целью получения HNO3. Содержащие N0 газы азотнокислотного производства смешивают с подлежащими очистке дымовыми газами .

Описанная технология при обработке дымовых газов, содержащих около 0,3% SO2, 0,01% SO3 и примерно 0,06 NOх, обеспечивает 95%-ю очистку от оксидов серы и 75%-е удаление N0х с получением 80%-й серной кислоты и 50%-й азотной кислоты .

В соответствии со вторым методом дымовые газы, на 99% освобожденные от летучей золы, при 450°С подают в реактор, в котором на ванадиевом катализаторе S02 окисляют в SO3 присутствующим в газах кислородом .

Конвертированные газы охлаждают до 230°С, промывают в абсорбере серной кислотой и после улавливания в волокнистом фильтре сернокислотного тумана выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу. Продуктом процесса газоочистки является серная кислота средней концентрацией 80% .

В другом варианте этого метода в конвертированные на ванадиевом катализаторе дымовые газы вводят аммиак. Образующийся при этом аэрозоль сульфата аммония удаляют из обрабатываемых газов в электрофильтре, направляя обезвреженный газовый поток в дымовую трубу .

5.2. Каталитическая очистка газов от органических веществ Присутствующие в отходящих технологических газах и вентиляционных выбросах большого числа производств токсичные пары органических веществ в большинстве случаев подвергают деструктивной каталитической обработке .

Катализаторы для таких процессов приготовляют на основе меди, хрома, кобальта, марганца, никеля, платины, палладия и других металлов. В отдельных случаях используют некоторые природные материалы (бокситы, цеолиты) .

Среди катализаторов условно различают: цельнометаллические, представляющие собой металлы платиновой группы или неблагородные металлы, нанесенные на ленты, сетки, спирали или листы из нержавеющей стали;

смешанные, включающие металлы платиновой группы и оксиды неблагородных металлов, нанесенные на оксид алюминия, нержавеющую сталь или другие металлы; керамические, состоящие из металлов платиновой группы или оксидов неблагородных металлов, нанесенных на керамическую основу в виде сот или решеток; насыпные, приготовляемые в виде гранул или таблеток различной формы из оксида алюминия с нанесенными на него металлами платиновой группы или оксидами неблагородных металлов, а также в виде зерен оксидов неблагородных металлов .

Обычно нанесенные на металлические носители катализаторы имеют некоторые преимущества перед другими типами катализаторов. Они отличаются большими значениями термостабильности и периода эксплуатации около 1 года и более, высокими износостойкостью и прочностными характеристиками, развитой поверхностью и пониженной насыпной плотностью, их регенерация не представляет существенных трудностей. Эти показатели цельнометаллических катализаторов (особенно содержащих платину) наряду с малым гидравлическим сопротивлением (до 196-245 Па) обусловливают широкую распространенность и перспективность их использования для обработки весьма значительных объемов газовых выбросов, содержащих пары растворителей, фенолов и других токсичных органических веществ .

Более просты и дешевы в изготовлении катализаторы на основе керамики .

Они также характеризуются низким гидравлическим сопротивлением, обладают, как правило, меньшей насыпной плотностью, сохраняют активность при обезвреживании запыленных потоков, однако являются менее термостабильными, чем цельнометаллические катализаторы. Наиболее активны среди них катализаторы, включающие платину и палладий .

Насыпные катализаторы наиболее часто имеют в качестве носителя активный оксид алюминия. Значительная величина его поверхности обусловливает возможность приготовления весьма высокоактивных (особенно при использовании платины) и термостойких катализаторов. Однако значительное гидравлическое сопротивление, невысокая механическая прочность и связанный с ней относительно короткий период эксплуатации (иногда до трех месяцев) представляют существенные недостатки этих катализаторов .



Pages:   || 2 |



Похожие работы:

«Материаловедение. Нанотехнологии УДК 661.66-022.53 DOI: 10.17277/vestnik.2016.02.pp.323-333 ОКИСЛЕНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК В ПАРАХ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА: ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ЭФФЕКТЫ Т. П. Дьячкова1, Ю...»

«Ненашева Татьяна Анатольевна Физиологическая роль немышечных миозинов в подвижности клеток 03.00.13 физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Екатеринбург – 2008 Работа выполнена на кафедре физиологии человека Уральского госуда...»

«Заметки по методикам ихтиологических исследований Решетников Ю.С., Попова О.А. Институт проблем экологии и эволюции им.А.Н.Северцова РАН, Москва Звенигород—23.04.2015. Канули в вечность 1. Коэффициенты упи...»

«gfcfHCTp ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ТЕСТИРОВАНИЯ **С0 9000 ТЕСТЫ ВАРИАНТЫ И ОТВЕТЫ централизованного (абитуриентского) тестирования Пособие для подготовки к тестированию Москва ББК 74.202.5 УДК 37.1 М20 Тесты. Варианты и ответы централизованного (абитуриентского) тестирования М : ООО "РУСТЕСТ", 2006. Сборник "Тесты" (варианты и ответы центра...»

«Межгосударственная БЮЛЛЕТЕНЬ Координационная Декабрь Водохозяйственная 2010 № 2 (54) Комиссия Центральной Азии СОДЕРЖАНИЕ Совместное заявление Президента Республики Узбекистан И. Каримова и Президента Республики Казахстан Н. Назарбаева Анализ водохозяйственной ситуации в бассейнах рек Сырдарьи и Амударьи за вегетацию...»

«Экология языка и коммуникативная практика. 2017. № 4. С. 59–71 Сравнительный анализ экстралингвистических особенностей авторских информационноаналитических телепрограмм А.А. Каширин УДК 81.38/42 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭКСТРАЛИНГВИСТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ АВТОРСКИ...»

«ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ ВЛАДИМИРА ЯКОВЛЕВИЧА ЛЕВАНИДОВА V. Y. Levanidov's Biennial Memorial Meetings Вып. 1 ФАУНА И СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ РУЧЕЙНИКОВ (TRICHOPTERA) СИХОТЭ-АЛИНСКОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА И СОПРЕДЕЛЬНОЙ ТЕРРИТОРИИ Е.В. Потиха Сихотэ-Алинский биосферный...»

«Аннотации учебных дисциплин (модулей) направление 06.03.01 Биология, направленность Охотоведение Б.1Б.1 ФИЛОСОФИЯ 1. Цель освоения дисциплины: формирование преставлений о специфике философии как способе познания и духовного освоения мира, ос...»

«Фауна, морфология, систематика паразитов УДК 619:616.995.1:567.8 ЭКОЛОГИЯ И ГЕЛЬМИНТОФАУНА ОСТРОМОРДЫХ ЛЯГУШЕК (Rana arvalis) РАЗНОГО ВОЗРАСТА А.В. БУРАКОВА младший научный сотрудник Институт экологии растений и животных УрО РАН, 620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, д. 202, e-mail: annabios@list.ru Установлены показа...»

«Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА МИКРОБИОЛОГИИ, ЭПИДЕМИОЛОГИИ, ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ Вопросы к экзамену по микробиологии, иммунологии, вирусологии для студентов 3 курса...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ "ОБЛАСТНОЙ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР" СБОРНИК ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ОБЛАСТНОГО ЗАОЧНОГО ЭТАПА ВСЕРОССИЙСКОГО КОНК...»

«000МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ Р...»

«ПАРАЗИТОЛОГИЯ, IX, 5, 1975 УДК 576.893 : 599.323.4 ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЛИНЕЙНЫХ МЫШЕЙ К ТОКСОПЛАЗМАМ ВИРУЛЕНТНОГО И МАЛОВИРУЛЕНТНОГО ШТАММОВ ПО ДАННЫМ ПАРАЗИТОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ...»

«ISSN 1993-3916 Том Номер Декабрь 18 4 (53) December 2012 Volume Number РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ARID ECOSYSTEMS Журнал освещает фундаментальные исследования и результаты прикладных работ по проблемам аридных экосистем и...»

«ISSN 1994-0351. Интернет-вестник ВолгГАСУ. Политематическая сер. 2008. Вып. 2 (7). www.vestnik.vgasu.ru УДК 624.131 Ю.И. Олянский ЗНАЧЕНИЕ И РОЛЬ ДИСЦИПЛИН ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ЦИКЛА В ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ-ГИДРОТЕХНИКОВ Обосновывается необходимость вклю...»

«ТАУПЕК Никита Юрьевич ПОПУЛЯЦИОННО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОМЫСЛОВЫХ ДВУСТВОРЧАТЫХ МОЛЛЮСКОВ ЮЖНО-КУРИЛЬСКОГО МЕЛКОВОДЬЯ 03.00.18 – гидробиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Владивосток – 2006 Работа...»

«ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ БАКАЛАВРА по направлению 06.03.01 Биология профиль Общая биология Б. 1.13.3 Модуль Зоологический. Основы протистологии Приложение 1 Типовые задания для проведения процедур оценивания результатов освоения дисциплины в ходе текущего контроля, шкалы и критерии...»

«Контрольный экземпляр і^сл^ Министерство образования Республики Беларусь Учебно-методическое объединение по естественнонаучному образованию УТВЕРЖ образования Первый Респ Регистрационный № ТД-G. Я9Л /тип. Анатомия человека Типова...»

«ВВЕДЕНИЕ Раздел "Охрана окружающей среды" проекта "Групповой водовод со станцией водоочистки и зонами санитарной охраны в п.Вурнары Вурнарского района Чувашской Республики (1 пусковой комплекс)" представляет собой ре...»

«Казанский Федеральный Университет Институт фундаментальной медицины и биологии Кафедра морфологии и общей патологии ЛЕКЦИЯ 6 Топографическая анатомия и операции на органах шеи Границы, области, треугольники Органы, фасци...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.