Способы очистки промышленных выбросов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«МОЗЫРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И.П. ШАМЯКИНА»

 

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ

 

Способы очистки промышленных выбросов

Курсовая работа

Специальность 1-02 04 04-03 Биология. Охрана природы.

 
 

Исполнитель:

студентка 1 группы, 6 курса, з\о- Куцева А. А.

 

Научный руководитель: Грицанок М. Ф.

ассистент

 
 
 
 
 
 

МОЗЫРЬ 2011

 

 

 

 

 

Реферат

 

Курсовая работа: 35 страниц, 1 таблица, 5 рисунков, 14 источников.

Ключевые слова: загрязнение атмосферы, промышленные выбросы, промышленная и санитарная очистка, газоочистное и пылеулавливающее оборудование.

Цель работы состоит в том, чтобы детально рассмотреть все виды и источники загрязнения атмосферного воздуха, узнать о методах и способах его очистки.

Методы исследований: сбор и обработка литературных данных, разработка и проведение урока-семинара.

Полученные  результаты: В данной курсовой работе рассмотрено загрязнение атмосферного воздуха, его виды, причины и источники. Детально рассмотрены методы и способы очистки воздуха от вредных примесей, в том числе промышленная и санитарная очистка. Приведена классификация систем очистки воздуха.

 

Оглавление

 

Введение

Глава 1. Обзор литературы

.1Борьба с загрязнением атмосферы. Способы очистки промышленных выбросов

.1.1Промышленная и санитарная  очистка

1.1.2Биологический способ очистки  атмосферного воздуха

.1.3Классификация газоочистного  и пылеулавливающего оборудования

Глава 2. Материалы и методы исследований

.1Классификация систем очистки  воздуха и их параметры

.1.1Системы очистки воздуха от  пыли

2.1.2Системы очистки воздуха от  туманов

.1.3Системы очистки воздуха от  газопарообразных примесей

.1.4Метод абсорбции и адсорбции

Глава 3. Результаты исследований и  их анализ

Заключение

Библиографический список

 

Введение

 

Стремительный рост численности человечества и его научно-технической вооруженности  в корне изменили ситуацию на Земле. Если в недавнем прошлом вся человеческая деятельность проявлялась отрицательно лишь на ограниченных, хоть и многочисленных территориях, а сила воздействия была несравненно меньше мощного круговорота веществ в природе, то теперь масштабы естественных и антропогенных процессов стали сопоставимыми, а соотношение между ними продолжает изменяться с ускорением в сторону возрастания мощности антропогенного влияния на биосферу.

Опасность непредсказуемых изменений  в стабильном состоянии биосферы, к которому исторически приспособлены  природные сообщества и виды, включая  самого человека, столь велика при сохранении привычных способов хозяйствования, что перед нынешними поколениями людей, населяющими Землю, возникла задача экстренного усовершенствования всех сторон своей жизни в соответствии с необходимостью сохранения сложившегося круговорота веществ и энергии в биосфере. Кроме того, повсеместное загрязнение окружающей нас среды разнообразными веществами, подчас совершенно чуждыми для нормального существования организма людей, представляет серьезную опасность для нашего здоровья и благополучия будущих поколений.

Задачи:

? Сформировать знания о способах  очистки производственных выбросов;

? Показать их эффективность в  разнообразных условиях;

? Продолжить выработку ответственного  и бережного отношения к природе.

 

Глава 1. Обзор литературы

 

.1 Борьба с загрязнением атмосферы. Способы очистки промышленных выбросов

 

1.1.1Промышленная и  санитарная очистка

Способы борьбы с загрязнением атмосферы  основаны на применении конкретных приемов:

совершенствования технологических процессов (работа по замкнутому циклу, безотходные технологии);

снижения  до минимума количества отходов комплексным  использованием сырья (на нефтехимических  и металлургических предприятиях сооружают  сернокислотные цеха, используя выбрасываемый  сернистый ангидрид);

внедрения прогрессивных методов горения (бездымное тушение кокса);

использования для газообразных выбросов высоких  дымовых труб, чтобы снизить концентрацию вредных веществ у поверхности  земли. Но использование высоких  труб приводит к загрязнению удаленных  районов. Коренное решение этого вопроса заключается в эффективной очистке от вредных газов и пыли до их выброса в атмосферу. В зависимости от дисперсного состава пыли, влажности и других факторов применяют соответствующий тип пылеуловителя. При этом основным критерием является степень очистки и экономические затраты (стоимость оборудования, монтажа, потребной электроэнергии, эксплуатационных и амортизационных расходов).

Промышленная очистка - это очистка газов с целью последующей утилизации или возврата в производство отделенного газа или превращенного в безвредное состояние продукта (ГОСТ 17.2.1.04 - 77). Этот вид очистки является необходимой стадией технологического процесса при этом технологическое оборудование связано друг с другом материальными потоками в соответствии с обвязкой аппаратов. При организации любого производства, и в особенности мало- и безотходного промышленная и санитарная очистка газовоздушных выбросов - необходимая стадия технологической схемы.

Санитарная очистка - это очистка газа от остаточного содержания в газе загрязняющих веществ, при котором обеспечивается соблюдение установленных для последнего ПДК в воздухе населенных мест или производственных помещений. Эта очистка осуществляется перед поступлением отходящих газов в атмосферный воздух и именно на этой стадии необходимо предусматривать возможность отбора проб газов с целью контроля их на содержание вредных примесей и оценки эффективности работы очистных сооружений. Выбор способа очистки отходящих газов зависит от конкретных условий производства и определяется рядом основных факторов: объемом и температурой отходящих газов, агрегатным состоянием и физико-химическими свойствами примесей, концентрацией и составом примесей, необходимостью рекуперации или возвращения их в технологический процесс; капитальными и эксплуатационными затратами, экологической обстановкой в регионе. Прежде чем выбрать оборудование для очистки промвыбросов необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий для снижения валовых выбросов вредных веществ в атмосферу.

 

1.1.2Биологический способ очистки атмосферного воздуха

В природных условиях аэрозоли микроэлементов могут удаляться с поверхности  листьев дождем, ветром или вместе со слоем кутикулярного воска. Кроме  того, удаление происходит за счет абсорбции  микроэлементов листьями с последующей транслокацией. Удаление аэрозолей с листьев дождем зависит от характера поверхности листа и характеристик микроэлементов.

Все растения обнаруживают способность  избирательно извлекать химические элементы. В условиях окружающей среды  сложного геохимического состава растения выработали механизмы активного поглощения элементов, участвующих в жизненных процессах, и удаления токсичных избытков других элементов.

У растений в ходе эволюции и в  течение жизни вырабатываются механизмы, приводящие к адаптации и нечувствительности к изменению химического баланса в окружающей среде. Поэтому реакции растений на микроэлементы в почве и окружающем воздухе должны всегда рассматриваться для конкретной системы почва - растение.

Надземные части растений - это коллекторы всех атмосферных загрязнителей. Химический состав городских растений может служить индикатором для выделения загрязненных областей.

Очистные сооружения промышленных предприятий пока не позволяют полностью  освобождать отходы производства от вредных примесей. Поэтому дополнительным способом доочистки воздуха является биологический. Роль биологического фильтра играет растительность, в первую очередь, древесная. Безудержная эксплуатация и сведение лесов, расширение сельскохозяйственных посевов сокращают продуктивность работы зеленого фильтра, как по площади, так и по времени. Известно, что агроценозы, даже самые высокоурожайные, уступают естественным лесным фитоценозам по суммарной за год биологической продуктивности в сходных экологических условиях. Следовательно, так же уменьшается фотосинтетическая деятельность, обеспечивающая необходимый баланс СО2 и О2 в атмосфере и связывание атмосферных загрязнителей. Проблема сохранения "зеленых легких" планеты и их биосферной функции стоит достаточно остро.

Результаты исследований свидетельствуют  о важной роли древесных растений в процессах выведения газообразных примесей из атмосферного воздуха. При  этом многие считают, что основной способ снижения уровня загрязнения воздуха - технологический (фильтры, уловители), а биологический способ можно рассматривать только как дополнительный, вспомогательный.

Наземные органы растений активно  реагируют на повышение концентрации химических элементов в почве, накапливая их выше уровня, необходимого для обеспечения  нормального роста и развития растений. Растения могут усваивать, и вовлекать в метаболизм двуокись серы, окислы азота, аммиак, подобно ассимиляции листьями углекислого газа. В условиях повышенного содержания в атмосфере этих газов в тканях происходит значительное увеличение содержания азота и серы.

Поглотительная способность насаждений зависит от состава пород, полноты, класса бонитета, возраста, ассимиляционной  поверхности крон деревьев, длительности вегетации. Наибольшей поглотительной способностью обладают древесные растения. За ними, по мере снижения поглотительной способности, идут местные сорные травы, цветочные растения и газонные травы. В фитоценозах газы поглощают не только растительность, но и почва, вода, подстилка, поверхность стволов и ветвей деревьев и другие элементы. Изучалось влияние выхлопных газов автотранспорта на видовой и количественный состав лесного напочвенного покрова. В результате чего было установлено, что на всех пробных площадях наибольшее распространение в лесном напочвенном покрове получила будра плющевидная.

Роль отдельных компонентов  экосистемы в поглощении поллютантов  можно определить только экспериментально. В природных условиях распределение  поллютанта в экосистеме зависит  от характера загрязнения воздуха  и процессов транслокации ингредиента в экосистеме, как под влиянием биологических процессов, так и экологических условий.

На поглощение поллютанта растениями и отдельными элементами экосистем  влияют экологические факторы. В  оптимальных для фитоценоза условиях (повышенная освещенность и влажность воздуха, температура +25...30°С) лучше выражено и поглощение вредных газов растениями. В неблагоприятных для фитоценоза условиях снижается поглощение газов растительностью и усиливается роль почвы.

Лесные зеленые насаждения можно  рассматривать как промышленный фитофильтр, призванный обезвредить атмосферные загрязнители. Критерием эффективности его работы должна быть способность снижать уровень загрязнения воздуха до предельно допустимых концентраций.

 

1.1.3Классификация газоочистного  и пылеулавливающего оборудования

Установки очистки газа по ГОСТ 17.2. 1.04 - 77 - это комплекс сооружений, оборудования и аппаратуры, предназначенный для отделения от поступающих из промышленного источника газа или превращение в безвредное состояние веществ загрязняющих атмосферу. В зависимости от агрегатного состояния улавливаемого или обезвреживаемого вещества установки подразделяются на газоочистные и пылеулавливающие.

Аппарат очистки газа - элемент установки, в котором непосредственно осуществляет избирательный процесс улавливания или обезвреживания веществ, загрязняющих атмосферу. В зависимости от метода очистки газоочистные аппараты подразделяют на 7 групп:

1 группа (С) - сухие механические  пылеуловители (гравитационные, сухие  инерционные и ротационные);

2 группа (М) - мокрые пылеуловители  (инерционные, конденсационные), скрубберы  (механические, ударно-инерционные,  полые, насадочные, центробежные), скрубберы  Вентури;

группа (Ф) - промышленные фильтры (рукавные, волокнистые, карманные, зернистые), с  регенерацией (импульсной обратной промывкой ультразвуком), с механическим и вибровстряхиванием;

группа (Э) - электрические пылеуловители (сухие и мокрые электрофильтры);

группа (Х) - аппараты сорбционные (химической) очистки газа от газообразных примесей (адсорберы, абсорберы);

группа (Т) - аппараты термической и  термокаталитической очистки газов  от газообразных примесей (печи сжигания, каталитические реакторы);

группа (Д) - аппараты других методов  очистки.

Работа газоочистных установок  в промышленных условиях характеризуются степенью очистки, которая определяется по одному из следующих соотношений: ? = М2 / М1 = (М1 - М3) / М1 = М2 / (М2 + М3) = (Свх Q1 - Свых Q2) / Свх Q1, где М1, М2, М3 - масса примесей, содержащихся в газе до поступления в аппарат; уловленных в аппарате и содержащихся в очищенном потоке, соответственно, кг; Свх, Свых - средние концентрации примесей в отходящих газах до и после очистки, соответственно, г/м3; Q1, Q2 - объемные расходы отходящих газов до и после очистки, приведенные к нормальным условиям. Иногда эффективность работы газоочистного оборудования вычисляют по упрощенной формуле ? = 1 - (Свых/ Свх), но только в случае одинаковых газовых потоков до и после очистки. Кроме того, газоочистное оборудование характеризуется величиной аэродинамического сопротивления, технологическими условиями очистки (температура). Влажность газового потока, дисперсность и плотность пыли. Способность ее к коагуляции и гидратации, заряд частиц пыли, физико-химические свойства примесей, пожаро- и взрывоопасность. Объемный расход очищаемого газа, метало- и энергоемкостью, расходом орошающей жидкости, себестоимостью очистки 100 м3 газа. Основные требования к эксплуатации газоочистного оборудования состоят в следующем: