Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ АТМОСФЕРЫ
Посмотреть оригинал

Процессы защиты атмосферы (очистка отходящих газов)

Одним из следствий техногенного влияния на окружающую среду в ряде стран в настоящее время является заметное ухудшение состояния атмосферного воздуха. Наиболее крупнотоннажные (млн. т. в год) глобальные загрязнения атмосферы образуют С02 (2 104), пыль (250), СО (200), S02 (150), углеводороды (> 50), NOx(50). Номенклатура загрязнений весьма широка и включает, помимо названных, сероводород, сероуглерод, аммиак, галогены и их производные, сажу, оксиды металлов, различные соли и другие соединения. Выбросы наиболее распространенных вредных веществ, отходящих от стационарных промышленных источников загрязнения атмосферного воздуха, характеризовались в России в 1997 году следующими данными:

Характеристика выбросов Масса выбросов, млн. т

Твердые вещества 2,58

Г азообразные вещества 13,26

Из них:

Диоксида серы 5,71

Оксидов азота 1,56

Оксида углерода 3,78

Углеводородов (без летучих органических соединений) 1,10 Летучих органических соединений 0,90

Всего 15,85

Степень улавливания и обезвреживания выбросов в среднем составила 80,2%.

Источники производственных загрязнений воздушного пространства разделяют: а) по назначению — технологические, содержащие хвостовые газы рскуперационных, абсорбционных, адсорбционных и других улавливающих установок, а также продувочные газы из аппаратов, устройств и установок (для этих источников характерны высокие концентрации вредных веществ и сравнительно малые объемы удаляемого воздуха); вентиляционные (местные отсосы от оборудования и общеобменная вытяжка); б) по месту расположения — незатененные или высокие, находящиеся в зоне недеформированного потока (высокие трубы, а также точечные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую в 2,5 раза высоту производственного здания); затененные или низкие, расположенные над зданием на меньшей высоте; наземные, находящиеся вблизи земной поверхности (открыто расположенное технологическое оборудование, колодцы промкана- лизации, пролитые токсичные вещества, открыто хранящиеся отходы производства); в) по геометрической форме — точечные (трубы, шахты, крышные вентиляторы) и линейные (аэроционные фонари, открытые окна, близко размещенные вытяжные шахты и факелы); г) по режиму работы — непрерывного и периодического действия, мгновенные и залповые, при которых за короткий промежуток времени в воздух удаляется большое количество вредных веществ (возможны при авариях и сжигании быстрогорящих отходов производства на специальных площадках для их уничтожения).

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 загрязнений, 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 существенно влиять на состояние атмосферы и здоровье человека.

В частности, происходящее с интенсивностью 0,4% в год накопление в атмосфере СО, вследствие поглощения им ИК-излучения солнца может вызывать глобальное повышение температуры (“парниковый” эффект). Трансформация в атмосфере S02, NOx и других анологичной 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 обусловливают загрязнение токсичными веществами поверхностных и подземных вод, а также почвы.

Многофакторно отрицательное влияние атмосферных загрязнений и на животный мир, и, в частности, человека. Так, даже малые концентрации S02 при продолжительном воздействии обусловливают возникновение у человека гастрита, ларингита и других болезней. Предполагают даже связь между содержанием в воздухе S02 и уровнем смертности от рака легких. Оксид углерода (СО) инактивирует гемоглабин, обусловливая кислородную недостаточность живых тканей, и вызывает расстройство нервной и сердечно-сосудистой систем, а также способствует развитию атеросклероза. Сероуглерод влияет на нервную систему, приводит к острой интоксикации и атеросклерозу. Сероводород вызывает головную боль, слабость и тошноту и даже в малых концентрациях может обусловливать функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Оксиды азота сильно раздражают дыхательные органы, приводя к возникновению в них воспалительных процессов, под их влиянием образуется метгемоглобин, понижается кровяное давление, возникает головокружение, рвота, одышка, возможна потеря сознания. Хлор и его соединения влияют на обоняние, световую чувствительность глаз, нарушают дыхание. Соединения фтора резко раздражают кожу и слизистые оболочки, при их длительном воздействии возможны носовые кровотечения, насморк, кашель, склеротические изменения в легких. Наличие в атмосферном воздухе углеводородов вызывает раздражение дыхательных путей, тошноту, головокружение, сонливость, расстройства дыхания и кровообращения, некоторые углеводороды — канцерогенные вещества. Хроническое воздействие радиоактивных веществ, находящихся в атмосферном воздухе даже в малых концентрациях, нарушает нервную деятельность, функции половых желез, желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, работу надпочечников, гипофиза, щитовидной железы, сердечно-сосудистой системы, изменяет форменные элементы крови, вызывает генетические аномалии.

Эти обстоятельства обусловливают 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 регламентируемым величинам ПДК и ПДВ.

Действующие на территории России ПДК (в мг/м3) в воздухе ряда токсичных веществ характеризуются следующими величинами:

Вещество

HF

С12

NH3

cs2

H2S

so2

NO,

пдкр)

0,5

1

20

10

10

10

5

пдк*р

0,02

0,1

0,2

0,03

0,008

0,03

0,085

ПДК, с.

0,005

0,03

0,2

0,005

0,008

0,005

0,085

Вещество

СО

НС1

Hg

SiF,

HCN

Oj

C

(сажа)

пдк„,.

20

5

0,01

0,3

0,1

3,5

пдкмр.

3

0,015

0,02

0,15

пдк,с

1

0,015

0,0003

0,005

0,01

0,05

В зависимости от значения ПДК вещества в воздухе классифицируют по степени опасности. При одновременном присутствии в атмосфере к вредных веществ (с концентрациями С,, С2,.....Ск) однонаправленного действия, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать единицы:

Предельно допустимый выброс для нагретых загрязнений определяют по формуле:

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:

Для холодных выбросов расчет проводят по формулам:

В этих формулах Н — высота дымовой трубы, м; V — объемный расход газовоздушной смеси, м3/с; ДТ — разность между температурами выбрасываемой смеси и атмосферного воздуха; Ар 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=l); m, п — 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.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Популярные страницы