Методы и средства защиты атмосферы и разработка предложений по их совершенствованию

С повышением температуры эффективность каталитического процесса увеличивается. Для каждого катализатора существует предельный температурный уровень. Повышение этого уровня приводит к снижению активности, а затем к разрушению катализатора. В последние годы каталитические методы очистки нашли применение для нейтрализации выхлопных газов автомобилей. Для комплексной очистки выхлопных газов — окисления продуктов неполного сгорания и восстановления оксида азотаприменяют двухступенчатый каталитический нейтрализатор (рис. 5). Установка состоит из последовательно соединенных восстановительного 2 и окислительного 4 катализаторов. Отработавшие газы через патрубок 1 поступают к восстановительному катализатору 2, на котором происходит нейтрализация оксидов азота. После восстановительного катализатора к отработавшим газам для создания окислительной среды через патрубок 3 подводится вторичный воздух. На окислительном катализаторе происходит нейтрализация продуктов неполного сгорания — оксида углерода и углеводородов [10].

Рисунок 5. Двухступенчатый каталитический нейтрализатор Термический метод. Достаточно большое развитие в отечественной практике нейтрализации вредных примесей, содержащихся в вентиляционных и других выбросах, имеет высокотемпературное дожигание (термическая нейтрализация). Для осуществления дожигании (реакций окисления) необходимо поддержание высоких температур очищаемого газа и наличие достаточного количества кислорода. Выбор схемы дожигания зависит от температуры и количества выбросов, а также от содержания в них вредных примесей, кислорода и других компонентов.

Если выбросные газы имеют высокую температуру, процесс дожигания происходит в камере с подмешиванием свежего воздуха. Так, например, происходит дожигание оксида углерода в газах, удаляемых системой вентиляции от электродуговых плавильных печей, дожигание продуктов неполного сгорания (СО и СХНУ) автомобильного двигателя непосредственно на выходе из цилиндров в условиях добавки избыточного воздуха. Если температура выбросов недостаточна для протекания окислительных процессов, то в потоке отходящих газов сжигают природный или какой-либо другой высококалорийный газ. Одним из простейших устройств, используемых для огневого обезвреживания технологических и вентиляционных выбросов, является горелка, предназначенная для сжигания природного газа. &# 160;ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ АТМОСФЕРЫНаиболее эффективной мерой охраны атмосферного воздуха является внедрение технологий, действующих по принципу безотходного производства, исключающих выбросы в атмосферу.

Это принципиально новый подход, основанный на цикличности используемых ресурсов. 3.

1. Совершенствование технологических процессов.

Совершенствование технологии заключается в разработке безотходных технологических процессов на основе:

комплексного применения сырья и утилизации отходов производства;

— внедрения принципиально новых технологий и технологических средств;

— организации территориально-промышленных комплексов с замкнутой системой использования вещества, включая отходы производства;

— повышение эффективности работы пылеи газоулавливающих установок;

— формирование более прогрессивных технологических схемв отношении уменьшения загрязнения окружающей среды;

— замена вредных веществ в производстве безвредными или менее вредными;

— перепрофилирование производства, например, вместо производства антибиотиков наладить производство готовых лекарственных форм;

— очистка сырья от вредных примесей, например, предварительное удаление серы из топлива;

— замена сухих способов переработки пылящих материалов, например, сухого помола в цементной промышленности на мокрый, в результате которого ликвидируется выброс пыли еще на стадии технологического процесса;

— замена местных котельных на централизованные крупные ТЭЦ и ТЭС;

— электрификация производства, транспорта и быта, например, замена пламенного нагрева электрическим (применение электропечей в стекольной промышленности);

— употребление топлива с меньшим количеством продуктов сгорания, например, замена угля и мазута на природный газ;

— использование трубопроводного, гидрои пневмотранспорта для перемещения пылящих материалов;

— замена прерывистых технологических процессов непрерывными и др.&# 160;Рассмотренные технологические мероприятия не охватывают всех возможных приемов экологизации технологии для снижения выбросов в атмосферу. Важное значение для охраны атмосферы имеет перевод автомобилей на сжиженный газ, что позволяет в 3−4 раза снизить выделение оксида углерода и других токсичных веществ. Переоборудование бензинового двигателя на газовый не требует существенной переделки. При этом несколько (до 15%) снижается мощность двигателя, но эксплуатационные расходы не меняются. Используется в автомобилях и газовый конденсат (самостоятельно или в смеси с дизельным топливом).

Одним из источников загрязнения атмосферы в городе является строительство, поэтому на строительных площадках необходимо переводить на электропитание грузоподъемные механизмы, сварочные аппараты, компрессоры, агрегаты для забивки свай, насосы, бульдозеры, средства малой механизации, экскаваторы ныне имеющие в основном двигатели внутреннего сгорания. Мероприятиями по снижению валового количества загрязнителей, поступающих в атмосферу в сфере теплоэнергетики являются улучшение качества топлива, в частности снижение содержания серы в жидком топливе, обогащение твердого топлива для его более полного сгорания, использование присадок к топливу, действующих как катализаторы и обеспечивающих его более быстрое сгорание. В эту же группу мероприятий входит совершенствование технологических процессов, включая разработку замкнутых циклов, без выделения вредных веществ в атмосферу. В качестве присадок к топливу используется нагнетание газообразного аммиака для борьбы с выбросами копоти и серы, впрыскивания непосредственно в камеру сгорания или в дымоход магнезии и растворов доломита. К мерам борьбы с загрязнением воздуха выхлопными газами автомобилей относятся электронная схема зажигания, улучшение карбюрации, использование роторных двигателей, перевод автотранспорта на сжиженный газ, дожигание несгоревшего топлива, спирт или водород, использование автомобилей с электрическими, электротермическими или паровыми двигателями и, наконец, замена одних транспортных средств другими того же типа или более совершенных. Данные мероприятияреализуются крупными автомобильными компаниями (Тойота и Форд).

3.2. Архитектурно-планировочные мероприятия Архитектурно-планировочные мероприятия направлены на оптимизацию выбора площадки для капитального строительства промышленного объекта, взаиморасположение предприятия и жилогомассива, а так же на устройство зеленых зон и организацию санитарно-защитных зон. Площадка для строительства промышленного предприятия и жилого массива должна выбираться с учетом аэроклиматических особенностей и рельефа местности. Промышленныйобъект должен быть расположен на равнинном возвышенном месте, которое хорошо продувается ветром. Жилая застройка не должна быть выше площадки предприятия. Так же учитывается средняя роза ветров теплого периода года. Промышленные предприятия, являющиеся источниками выделения ЗВ в окружающую среду, следует размещать за чертой населенного пункта и с подветренной стороны от жилого массива, чтобы выбросы уносились в сторону от жилых кварталов [6]. Для минимизации негативного территория санитарно-защитной зоны должна быть благоустроена и озеленена. Для озелененияиспользуются газоустойчивые породы деревьев и кустарников. Растения, используемые для озеленения, должны быть эффективными в санитарном отношении и достаточно устойчивыми к загрязнению атмосферы и почвы. При проектировании озеленения СЗЗ следует выбирать смешанные, древесно-кустарниковые насаждения, обладающие большой биологической устойчивостью и высокими декоративными достоинствами в сравнении с однородными посадками. Со стороны жилой застройки ширина полосы древесно-кустарниковых насаждений должна быть не менее 50 м, а при ширине зоны до 100 м — не менее 20 м. Ширина СЗЗ устанавливаетсяв соответствии с санитарными требованиями [5] в пределах от 50 до 1000 м. Нормативные размеры санитарно-защитных зон определяются в зависимости от вредности и мощности предприятия [5]: — для предприятий 1 класса опасности — 1000 м.;

— для предприятий 2 класса опасности — 500 м.;

— для предприятий 3 класса опасности — 300 м.;

— для предприятий 4 класса опасности — 100 м.;

— для предприятий 5 класса опасности — 50 м.;На территории СЗЗ допускается размещение объектов более низкого класса вредности, чем основное производство — складов, гаражей, автостоянок и т. д.СЗЗ нельзя рассматривать как резервную территорию и использовать ее для расширения промышленной площадки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе не только рассмотрены технические способы утилизации загрязняющих веществ из выхлопных газов, рассмотрены мероприятия организационно-технического характера, а так же обоснована необходимость повышения эффективности воздухоохранных мероприятий. Подробнее изучена проблема влияния загрязнения атмосферного воздуха на состояние здоровья человека. В данной работе не только рассмотрены основные методы очистки газо-воздушной смеси, но и приведены примеры установок и отдельных конструктивных элементов. Приведены свойства загрязняющих веществ, провоцирующие заболевания различного характера, что обуславливает актуальность рассматриваемых проблем. Можно выделить два основных подхода по решению проблемы защиты атмосферы от загрязнений.

1. Снижение количества абсолютных выбросов за счет использования более прогрессивных систем, технологий, схем производства и оборудования повышенной газоплотности.

2. Очистка выбросов, содержащих ЗВ. Часто применяются газо-, пылеи туманно улавливающие аппарата и системы. Наиболее эффективной мерой охраны атмосферного воздуха является внедрение технологий, действующих по принципу безотходного производства, исключающих выбросы в атмосферу. Это принципиально новый подход, основанный на цикличности используемых ресурсов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Куценко С. А. Основы токсикологии. Санкт-Петербург, 20 022.

Иваненко Н. В. Экологическая токсикология. Учебное пособие. — Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2006.

3.Аверкин, А. Г. Аппараты для физико-химической очистки воздуха. Учеб. пособие. В 2-хчастях. Ч.

1. Абсорберы. — Пенза: ПГАСА, 2000.

4.Ветошкин, А. Г. Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовы выбросов / А. Г. Ветошкин. — Пенза: Издательство Пензенского технологического института, 2003. — 154 с.

5.Сан.

ПиН 2.

2.1 /2.

1.1. 1200−03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» .

6.Туманоуловители. Интернет ресурс. Режим доступа:

http://soullife.info/voprosy-po-distsipline-promyshlennaya-ekologiya/57-tumanouloviteli.html. 20.

05.2015 г.

7.Охрана окружающей среды / Под ред. С. В. Белова. — М.: Высшая школа, 2007. — 264 с.

9.Плановский, А. Н Процессы и аппараты химической технологии / А. Н. Плановский, В. М. Рамм, С. З. Каган. — М.: Химия, 1997. — 847 с.

10.Штокман, Е. А. Очистка воздуха / Е. А. Штокман. — М.: Изд-во АСВ, 1999.

11. Защита атмосферы. Интернет ресурс. Режим доступа:

http://ekologyprom.ru/uchebnik-po-promyshlennoj-ekologii/123-zashhita-atmosfery.html.

20.05. 2015 г.