Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Загрязнение атмосферы и основные методы очистки выбрасов от примесей

По своему химическому составу атмосферный воздух представляет собой смесь газов. Различают постоянные, переменные и случайные составные части воздуха. К постоянным компонентам атмосферного воздуха относятся азот (78,16% по объему), кислород (20,9%), аргон (0,93%), неон и другие инертные газы (0,01%). К переменным составляющим относятся углекислый газ и водяной пар, их содержание в воздухе может изменяться(СО2 изменяется от о,02 до 0,93%, а содержание паров воды может доходить до 2-3%).

Случайные компоненты представлены:

- различными газами, которые могут образоваться в результате жизнедеятельности живых организмов, разложения органических веществ, пожаров, извержения вулканов, производственной деятельности человека;

- парами или капельками жидкостей, которые образуются главным образом при загрязнении воздуха промышленными выбросами;

- твердые примеси, образующиеся при выветривании горных пород, почв, а также в результате производственной деятельности человека. К случайным примесям также относятся микроорганизмы и пыльца растений.

Загрязняющие атмосферу вещества классифицируются по следующим признакам:

- по происхождению - на природные, вызванные естественными, часто аномальными процессами в природе и антропогенные, связанные с деятельностью человека.

Естественные природные процессы приводят к постоянному поступлению в атмосферу дисперсных частиц. Например, при извержениях вулканов в атмосферу выбрасывается огромное количество твердых и жидких частиц на высоту до 20 км. Твердые частицы попадают в атмосферу при лесных пожарах, выветривании почвы, особенно при пыльных бурях; каждые сутки в атмосферу Земли попадает до 10 тысяч тонн космической пыли.

В зависимости от источника и механизма образования различают первичные и вторичные загрязнители воздуха. Первые представляют собой химические вещества, попадающие непосредственно в воздух от источников. Вторичные образуются в результате взаимодействия в атмосфере первичных загрязнителей между собой и с присутствующими в воздухе веществами
(О2, О3, Н 2О) под действием ультрафиолетового излучения. С учетом токсочности и потенциальной опасности, загрязняющие атмосферный воздух вещества разделены на несколько групп.

- о сновные загрязнители атмосферы - оксид углерода, диоксид серы, оксоды азота, углеводороды, твердые частицы. Оксиды азота образуются при высокотемпературной фиксации азота и кислорода в силовых установках и двигателях внутреннего сгоранияп, при электрических разрядах в атмосфере и присутствуют в отработанных газах автомобилей. Диоксид серы образуется при сгорании топлива с высоким содержанием серы (каменный уголь, нефть). Источниками диоксида серы являются ТЭЦ, предприятия по производству удобрений, серной кислоты, нефтехимических продуктов. Оксид углерода – наиболее опасный и распространенный загрязнитель воздуха, токсичность которого обусловлена реакцией с гемоглобином крови. Образование СО происходит при неполном сгорании различного топлива.

Твердые частицы представляют собой пыль и аэрозоли органической и неорганической природы.

- полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Они отличаются выраженным канцерогенным действием. Основным источником ПАУ являются ТЭЦ, работающие на нефти или каменном угле, предприятия нефтехимической промышленности и автотранспорт.

- следы элементов. Следовые количества химических элементов представлены в атмосфере такими высокотоксичными загрязнителями как мышьяк, бериллий, кадмий, свинец, магний, хром. Они обычно присутствуют в воздухе в виде неорганических солей, адсорбированных на твердых частицах. Около 60 металлов идентифицировано в продуктах сгорания угля. В дымовых газах ТЭЦ обнаружены мышьяк, ртуть, барий, кадмий, кобальт, медь, железо, фтор, свинец, марганец, олово, молибден, никель, селен, олово, цинк, ванадий.

- постоянные газы (диоксид углерода, фторхлорметаны) и пестициды.

Скапливаясь в атмосфере, загряняющие вещества взаимодействуют друг с другом, гидролизуются и окисляются под действием влаги и кислорода воздуха, а также изменяют свой состав под действием радиации. Вследствие этого продолжительность пребывания токсичных примесей в атмосфере связана с их химическими свойствами. Для диоксида серы этот период составляет четыре дня, Н2S- два, NOx- пять, NН3 – семь дней, а СО2 и СН4 в силу своей инертности сохраняются в течение трех лет.

Снижение концентрации загрязняющих веществ в воздухе можно осуществлять разработкой технологических процессов, исключающих или снижающих образование и выделение загрязнений, а также снижением загрязнений воздуха путем воздействия на образовавшуюся пыль и газы.

Первое напавление более рационально, так как, во-первых, значитеньно легче не допустить образование пыли, чем ее устранять, а во-вторых, при этом сокращаются потери сырья. Однако все это требует больших затрат и времени. Поэтому в настоящее время проблему борьбы с пылью на промышленных предприятиях решают по второму направлению.

Процесс обеспыливания воздуха в общем виде включает следующие этапы:

- предотвращение распространения «исходного» пылевого аэрозоля в воздухе рабочей зоны (процесс пылеулавливания);

- разрушение пылевого аэрозоля, заключающееся в выделении пыли из воздуха (процесс пылеочистки);

- дальнейшее снижение устойчивости пылевого аэрозоля за счет рассеивания в атмосфере оставшейся в воздухе пыли (процесс рассеивания пыли).

Для улавливания пыли используют различное пылеулавливающее оборудование – аппараты сухой, мокрой, фльтрационной и электрофильтрационной очистки.

Для очистки выбрасов от газообразных примесей применяют методы

абсорбции, хемосорбции, адсорбции, каталитического окисления и термический.

Метод абсорбции заключается в поглащении отдельных компонентов газовой смеси абсарбентом (поглотителем), в качестве которого выступает жидкость. Абсорбент выбирают из условия растворимости в нем газа. Например, для очистки от аммиака и хлористого водорода применяют воду, для улавливания паров воды – серную кислоту, для улавливания ароматических углаводородов – масла.

Метод хемосорбции основан на поглощении паров и газов твердыми или жидкими поглотителями, в результате чего образуются мало летучие и малорастворимые соединения.

Метод адсорбции основан на улавливании вредных газов-примесей поверхностью твердых тел. Например, активированный уголь используют для очистки от органических паров, силикагель – для очистки от паров воды.

Метод каталитического окисления основан на удалении примесей в присутствии катализаторов. Действие катализатора проявляется в промежуточном химическом взаимодействии катализатора с реагирующими веществами, в результате чего образуются промежуточные соединения. В качестве катализаторов применяют металлы и их оксиды, которые, например, применяются для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.

Термический метод основан на очистке газов перед выбрасом путем высокотемпературного дожигания.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | 
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2013-12-12; Просмотров: 1342; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.