Презентация Рациональное использование воздуха (газоочистка) онлайн

Содержание слайда: Рациональное использование воздуха (газоочистка)

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Ниже представлен вклад (%) в загрязнение атмосферного воздуха основных отраслей промышленности:

Содержание слайда: Источники образования загрязняющих веществ и источники загрязнения воздушной среды. Источники выброса 1.К источникам образования загрязняющих веществ относится любое технологическое оборудование, порождающее вредные компоненты, которые потенциально способны переместиться в атмосферу.

Содержание слайда: источники загрязнения атмосферы По происхождению: технологические - состоят из хвостовых газов после улавливания на установках, продувание аппаратуры и воздушных вытяжек; вентиляционные выбросы - местные выбросы от оборудования.

Содержание слайда: источники загрязнения атмосферы по месту расположения: не заниженные, или высокие, которые находятся в зоне воздушного недеформированного потока; заниженные, или низкие - расположенные на высоте в 2.5 раза ниже высоты строения; надземные, размещенные близко к земной поверхности; по геометрической форме: точечные, линейные; по режиму работы: беспрерывные, периодического действия.

Содержание слайда: Источники выбросов примесей Организованные Выброс поступает в атмосферу в виде компактного направленного потока через специально сооруженные вентиляционные системы или их элементы. Неорганизованные. Выброс поступает в атмосферу в виде ненаправленных потоков в результате нарушения герметичности зданий, сооружений, установок, а также отсутствия вентиляционных систем. Распределенные. Выбросы в основном связаные с автотранспортом и авиацией. Значительной мерой загрязняют атмосферу самолеты. Так, выбросы четырех моторного реактивного самолета на взлете с полной нагрузкой эквивалента выброса 6850 автомобилей марки "Фольксваген".

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Аэрозоли в атмосфере Аэрозолями называют дисперсные системы, содержащие твердые или жидкие частицы, суспендированные в газовой фазе. Твердая фаза представляет собой продукты конверсии примесей, либо частицы золы и минеральной пыли. Жидкая фаза состоит из воды, продуктов превращения примесей и растворимых компонентов.

Содержание слайда: Аэрозоли в атмосфере Аэрозоли в атмосфере Твердая фаза представляет собой продукты конверсии примесей, либо частицы золы и минеральной пыли. Жидкая фаза состоит из воды, продуктов превращения примесей и растворимых компонентов. Превращения примесей сопровождаются постоянным взаимодействием между газовой, жидкой и твердой фазами, присутствующими в тропосфере. Химические реакции, протекающие в этих сложных системах, часто называют гетерогенными химическими реакциями.

Содержание слайда: Критерии устойчивости аэрозольных частиц Критерии устойчивости аэрозольных частиц Для существования устойчивого аэрозоля (аэродисперсной системы) необходимы следующие условия: 1) скорость седиментации частиц мала; 2) силами инерции при перемещении частиц можно пренебречь (отношение сил инерции к силам вязкости мало); 3) броуновское движение частиц весьма эффективно; 4) система характеризуется высокой удельной поверхностью.

Содержание слайда: W = 2*r2 *ρ*g/9μ

Содержание слайда: Поступление частиц из различных источников в атмосферу (млн. т. в год)

Содержание слайда: Сколько аэрозольных частиц присутствует в каждом кубическом сантиметре воздуха при концентрации, равной ПДКр.з. = 6 мг. куб. м. Плотность частицы принять равной 1 г/см3 Диаметр частиц 1 мкм.

Содержание слайда: Аэрозоли в атмосфере По типу происхождения и по размерам аэрозоли обычно подразделяют на две большие группы: микро- и макрочастицы. Микрочастицы радиуса меньше 0,5 -1,0 мкм образуются в процессах коагуляции и конденсации. Макрочастицы возникают в основном при дезинтеграции поверхности Земли.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Крупные частицы — больше чем 100 микрон. Быстро падают из воздуха (оседают на пол и горизонтальные поверхности) включает волосы, снег, грязь от насекомых, комнатную пыль, скопление сажи, крупный песок Могут попасть в нос и рот в процессе дыхания. Эффективно задерживаются в дыхательных путях и бронхах, не проникая в легкие. Опасны в очень больших концентрациях, увеличивают нагрузку на дыхательные пути, могут вызывать рак, аллергические реакции. Задерживаются обычными фильтрами грубой очистки.

Содержание слайда: Средний размер частиц — в пределах до 10 микрон.  Относятся к PM10 по принятой классификации размеров частиц. Медленно падают из воздуха (оседают на пол и горизонтальные поверхности) Это - цветочная пыльца, большие бактерии, частицы золы в воздухе, угольную пыль, мелкий песок, и мелкая пыль Частицы, которые через дыхательные пути попадают в легкие, но не попадают в зону газообмена и не всасываются в кровь. Зашлаковывают легкие, могут вызывать рак, астму, аллергические реакции. Задерживаются фильтрами тонкой очистки.

Содержание слайда: Мелкие частицы — менее 1 микрона Относятся к PM1 по принятой классификации размеров частиц. Очень медленно падают из воздуха (оседают на пол и горизонтальные поверхности). В спокойной атмосфере процесс может занять от дней до годов для оседания. В возмущенной атмосфере они могут никогда не осесть. Включает вирусы, мелкие бактерии, металлургическую копоть, сажу, пары масла, табачный дым, копоть. Эти частицы проникают в зону легких, отвечающую за газообмен. Через альвеолы могут всасываться в кровь, вызывая зашлаковывание сердечно-сосудистой системы, аллергические реакции, интоксикацию адсорбированными на поверхности частиц химическими соединениями. Задерживаются фильтрами высокой эффективности.

Содержание слайда: Классификация частиц по размерам Ядра Айткена менее 0,1 мкм Большие частицы от 0,1 до 1 мкм Гигантские частицы более 1 мкм

Содержание слайда: Концентрация аэрозолей (см-3) Антарктида 100 -1000 Природные территории 1000 – 10000 Городской воздух 10000000 ---------------------------------------------------------- Ядра Айткена Большие Гигантские N (см-3) 105 100 1 N (мкг/м3) 40 20 20

Содержание слайда: Зависимость эффективности улавливания от фракционного состава твёрдых частиц и аэрозолей в газовом потоке для различных типов оборудования

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Очистка от газообразных примесей Абсорбционные методы.  Основаны на поглощении  газов водными растворами, суспезиями или органическими жидкостями.

Содержание слайда: Очистка от газообразных примесей Адсорбционные методы. Основаны на поглощении гозовых примесей твердыми сорбентами

Содержание слайда: Схема трансформации соединений серы в тропосфере

Содержание слайда:

Содержание слайда: Антропогенные источники серы В природе нет ископаемого топлива, которое состояло бы из одних углеводородов. Всегда имеется примесь других элементов, и один из них — сера. Даже природный газ содержит по крайней мере следы серы. В сырой нефти, в зависимости от месторождения, содержится от 0,1 до 5,5 процента серы; уголь содержит от 0,2 до 7 про­центов серы. Сжигание топлива дает 80—90 % всего антропогенного сернистого газа, причем больше всего (70 про­центов и более) дает сжигание угля. 10—20 процентов приходятся на выплавку цветных металлов и производство серной кислоты.

Содержание слайда: Антропогенные источники серы Сырьем для получения меди, свинца и цинка служат главным образом руды, содержащие большое количество серы (до 45 процентов). Эти руды и другие богатые серой минералы служат сырьем для получения серной кислоты.

Содержание слайда: Оценка масштабов антропогенных поступлений соединений серы и азота в атмосферу Оцените мольное отношение и общую массу диоксида серы и оксидов азота, поступающих в атмосферу в течение суток с выбросами тепловой электростанции, работающей на угле. Содержание серы в угле равно 1,5%. В сутки на станции сжигается 10 тыс. т угля. Концентрация оксидов азота в газовых выбросах составляет 150 млн-1. Для сжигания угля используется стехиометрически необходимое количество воздуха. При оценке принять, что уголь состоит из углерода и содержит в качестве примеси только серу.

Содержание слайда: Решение Появление диоксида серы в выбросах отходящих газов при сжигании топлива связано с процессом окисления соединений серы, присутствующих в исходном топливе. В рассматриваемом случае процесс можно представить уравнением: S + O2 = SO2

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: m (S) = 10000 * 0,015 = 150 (т/сутки)

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Ответ: с отходящими газами тепловой станции в сутки в атмосферу поступает 300 т диоксида серы и 5,1 т оксида азота, мольное соотношение диоксида серы и оксида азота примерно равно 28

Содержание слайда: Концентрация диоксида серы в отходящих газах составит: α = vSO2 / Vобщ. = 4,69*106 / 11,34 *108 α = 4,13 *10-3 Или 413 млн-1 Или 1180 мг/куб. м.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Превышение ПДК а.в. составит

Содержание слайда: Очистка топочных газов от диоксида серы Известняковый (известковый) метод Основан на поглощении SO2 суспензией СаСО3 или Са(ОН)2 с образованием CaSO3*0,5H2O и CaSO4*2H2O, В варианте с осуществлением процесса по типу распылит. сушки при т-ре газа более 150°С влага суспензии испаряется, и сухой продукт р-ции улавливается в рукавном фильтре или электрофильтре.

Содержание слайда: Очистка топочных газов от диоксида серы

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Схема трансформации соединений азота в тропосфере

Содержание слайда: Процессы окисления азота воздуха Константа равновесия реакции образования оксида азота из азота и кислорода при 800 К равна 3 *10-11. Какого равновесного значения может достигнуть концентрация оксида азота в смеси, если исходная смесь –воздух?

Содержание слайда: Процесс образования молекул оксида азота из азота и кислорода воздуха может быть представлен следующим уравнением: N2 + O2 = 2 NO Константу равновесия можно представить уравнением: Кр = Р(NO)2 / Р(N2) * Р(O2)

Содержание слайда: Представим равновесные значения компонентов смеси в виде таблицы

Содержание слайда: При расчете можно воспользоваться приближенными равновесными значениями парциальных давлений компонентов смеси

Содержание слайда:

Содержание слайда: Методы минимизации образования NOx

Содержание слайда: Методы минимизации образования NOx

Содержание слайда: Методы очистки отходящих газов от NOx

Содержание слайда: Очистка отходящих газов от оксидов азота Адсорбционные методы В случае небольших объемов газов нашли применение адсорбционные методы. Хорошим сорбентом оксидов азота служит активированный уголь, но его применение затрудняется из-за легкой окисляемости, что может привести к сильному разогреву и даже к возгоранию угля (при значительных концентрациях оксидов азота). Силикагель по адсорбционным свойствам несколько уступает углю, но он более прочен и не окисляется кислородом, а окисление NO в NO2 в его присутствии протекает даже быстрее. Однако широкому распространению этих методов препятствует то, что одновременно сорбируются и другие примеси, в результате снижается адсорбционная емкость сорбентов и осложняются процесс десорбции и использование ценных компонентов.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов Основным методом очистки от углеводородов и оксида углерода в промышленности являются сжигание в пламени, а также термическое и каталитическое окисление. Наиболее известным примером сжигания является широко применяемое в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности сжигание в факеле, т.е. в открытой горелке, направленной вверх. К недостаткам процесса, помимо потерь углеводородов при горении следует отнести образование оксидов азота, а следовательно, вторичное загрязнение атмосферы.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: