Тема: Расчет выбросов оксида углерода, углеводорода, оксидов азота, серы, сажи и свинца
ПРА КТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7
Тема: Расчет выбросов оксида углерода, углеводорода, оксидов азота, серы, сажи и свинца
Цель работы: Овладение методикой расчета выброса вредных веществ
Задание: произвести расчет выбросов загрязняющих веществ при сжигании различного вида топлива.
Исходные данные: табл.7 и 8
Теоретическое обоснование работы
В настоящее время человечество сжигает ежегодно 1,5млрд т угля - 3,2 млрд т нефтепродуктов, а также природный газ,торф, горючие сланцы и дрова. Все это превращается в углекислый газ и другие вредные соединения. Содержание диоксидауглерода в атмосфере возросло с 0,031 (1956 г.), до 0,038 % (2005 г.) и продолжает расти.
Подсчитано, что от одного человека в сутки в среднем поступает со сточными коммунальными водами 65 г взвешенных веществ, 8 г аммонийного азота, 3,3 фосфора, 9 г хлоридов, 60- 75 г органического вещества (БПКП). На 1 т переплавленного чугуна приходится 4,5 кг пыли, 2,7 кг – окислов серы, 0,015 кг – марганца.
При сжигании угля вместе с золой и отходящими газами некоторых элементов в окружающую среду поступает больше, чем добывается из недр земли: магния – в 1,5 раза, молибдена – 3, мышьяка- 7, урана, титана - 10, алюминия, стронция, бериллия, циркония -100, галлия, германия – 1000, иттрия – в десятки тысяч раз.
В государстве 2/3 населения проживает в неблагополучных в экологическом отношении условиях. В том числе на территориях с загрязненным атмосферным воздухом вредными веществами (млн чел): взвешенными веществами – 15,2, СО ─ 4,7, бенз(а)пиреном – 13,9, аммиаком – 3,7, фенолом – 10,4, бензолом – 2,6, диоксидом азота ─ 53, свинцом ─ 2,4, фтористым водородом – 5,3, оксидом азота – 1,5, сероуглеродом ─ 5,1, сероводородом – 1,5, формальдегидом ─ 4,9.
Для очистки пылевоздушных выбросов промышленных предприятий от пыли применяются механические фильтры (фильтры-пылеуловители, сухие или мокрые, электрические, инерционные, вихревые фильтры-пылеуловители). При сжигании различных видов твердого топлива в атмосферу поступает значительное количество твердых частиц (зола, пыль, сажа), окислов серы (SO2 и SO3), окислов азота (NO и NO2), окиси углерода (СО и СО2), а также альдегиды и органические кислоты.
Около 60 % общего количества аэрозолей, попадающихв атмосферный воздух, составляют твердые частицы (главным образом, пыль и зола), образовавшиеся при сжигании угля. Выброс золы при сжигании твердого топлива зависит от состава его минеральной части, типа топочного устройства и эффективности работы пылеулавливающих установок. Зольность отечественных углей колеблется от 10 до 55 %, запыленность высокозольных углей ─ 60 ─70 г/м3. Сернистость углей в зависимости от месторождения колеблется 0,3 ─ 6,0 %.
При сжигании угля с содержанием минеральной части в рабочей массе топлива (КМ.Ч) 16 ─ 20 % в камерных топках вынос твердых частиц за пределы топочной части составляет 20 % (Gун) от массы топлива. Содержание золы в уносе для пылеугольных топок с сухим шлакоудалением соответствует (аун) 0,80 ─ 0,90 %. Выброс окиси углерода котельными установками зависит в основном от регулирования процесса горения.
Наиболее значительными по объему и трудно поддающимися очистке загрязнителями атмосферы являются окислы серы. 60─80 % ежегодного выброса окислов серы в атмосферу выбрасывается с продуктами сгорания от котлов и печей. При сжигании топлива в камерных топках практически вся сера переходит в сернистый ангидрид, причем содержание окиси серы в дымовых газах не зависит от организации топочных процессов и практически определяется концентрацией серы в топливе.
Более 90 % от общего количества выбросов азота в атмосферу приходится на продукты сгорания твердого и жидкого топлива и газа. 1─ 5 % от общего количества окиси азота вместе с продуктами сгорания удаляются через дымовые трубы в атмосферу.
Сжигание мазута и природного газа, так же как и сжигание твердого топлива, сопровождается выделением различных вредных веществ (окиси углерода, окислов азота, серы и сернистого ангидрида, летучих углеводородов, золы и сажи).
При горении жидкого топлива выделяется мелкодисперсная сажа, обладающая большей токсичностью, чем обычная пыль, оказывающая неблагоприятное влияние на прозрачность атмосферы. Количество твердых частиц, выбрасываемых в атмосферу при сгорании мазута, составляет до 0,5 % от массы топлива.
Образование окислов азота в топках происходит главным образом в результате окисления азота воздуха при высоких температурах, а также при разложении и окислении азотсодержащих соединений, входящих в состав топлива. Данные по топливу (В) взять из задания 1 (4 задача самостоятельной работы, сэкономленный каменный уголь (mку)).
Ход работы