23. Очистка газов от оксидов азота.

Предельно допустимая концентрация установлена для всех оксидов азота в пересчете на NO₂ и составляет 0,085 мг/м³ в воздухе населенных пунктов. Источниками загрязнения атмосферы оксидами азота являются процессы сжигания топлива, а также производства азотной кислоты, минеральных удобрений. Наиболее экологичным способом очистки промышленных газовых выбросов от оксидов азота является каталитическое восстановление их до молекулярного азота. При этом в качестве восстановителей могут использоваться СО, Н₂, СН₄, NН₃, различные газовые смеси. Катализаторы – металлы подгруппы платины на различных носителях.

Для восстановления оксидов азота используется аммиак при температуре 120^ОС и давлении 0,3 МПа:

6 NO + 4 NH₃(избыток) = 5 N₂ + 6H₂O

6 NO₂ + 8 NH₃ (избыток) = 7 N₂ + 12H₂O

Оставшийся аммиак окисляется кислородом воздуха:

4 NH₃ + 3О₂ = 2 N₂ + 6H₂O

Очищенный от оксидов азота газ выбрасывается в атмосферу. Поскольку все используемые в схеме очистки химические процессы проводятся при повышенных температурах, то выбрасываемый после очистки газ является источником энергетического загрязнения атмосферы

24.Сернистый газ – одно из основных загрязнений атмосферного воздуха, оказывающее сильное негативное воздействие на живые организмы. В обычных условиях это бесцветный газ с резким характерным запахом. В атмосфере он постепенно окисляется до серного ангидрида, а последний при взаимодействии с водой образует серную кислоту. Из атмосферы сернистый газ и продукты его химических превращений вымываются с осадками, поступая в водоемы, почву. Время пребывания сернистого газа в атмосфере зависит от многих факторов и составляет от нескольких часов до 4-5 суток. Предельно допустимая концентрация этого вещества в воздухе (среднесуточная) составляет 0,005 мг/м³.

Сернистый газ – кислотный оксид, способы улавливания SO₂ из загрязненных промышленных газов основаны на способности его взаимодействовать с водой, основными оксидами, некоторыми солями.

Методы очистки газов от SO₂.

метод	основные процессы метода
Известковый метод очистки газов от SO2	SO2 + CaCO3 = CaSO3 + CO2 SO2 + CaO = CaSO3 SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2 = 2 CaSO4
Аммиачный метод очистки газов от SO2	SO2 + (NH4)2SO3 + H2O = 2 NH4HSO3

Известковый метод очистки газов от SO₂. Это один из наиболее простых в техническом отношении методов. Однако в процессе очистки образуются твердые отходы, которые не находят практического применения, сбрасываются в отвалы. Поэтому метод применим только при небольших содержаниях SO₂ в очищаемом газе. Метод основан на необратимом химическом взаимодействии сернистого газа с известняком (известью или мелом), в результате чего образуется сульфит кальция, который на воздухе окисляется до сульфата кальция.

Аммиачный метод очистки газов от SO₂ имеет несколько вариантов, отличающихся условиями проведения процесса. Однако во всех вариантах этого метода первая стадия одинакова - это поглощение сернистого газа водным раствором сульфита аммония с образованием гидросульфита аммония. Далее варианты метода отличатся по направлениям переработки гидросульфита аммония. Наибольший интерес с точки зрения эколога представляют те методы, в которых происходит превращение SO₂ в какой-либо продукт, используемый в других производствах или в сфере потребления. При таком подходе более интересен аммиачно-автоклавный метод. Здесь на второй стадии процесса гидросульфит амония разлагается в автоклаве при повышенных температурах и давлениях с получением в качестве товарных продуктов серы и сульфата аммония:

2 NH₄HSO₃ + (NH₄)₂SO₃ = 2(NH₄)₂SO₄ + S + H₂O

25. Пыль образуется при многих технологических процессах, связанных с измельчение твердых материалов; состоит из твердых частиц, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии. В инженерной практике пылью называют также сами твердые пылевые частицы, в том числе осевшие или выделенные каким-либо способом в виде порошка. Твердые частицы пыли имеют различные размеры, неправильную форму. Размеры частиц пыли характеризуют величиной эффективного диаметра d, который определяется как диаметр сферической частицы того же объема, что и частица пыли. Пыль – полидисперсная система, размеры частиц могут сильно различаться.

В зависимости от размеров, частицы пыли по-разному ведут себя в атмосфере. Частицы диаметра более 75 мкм быстро осаждаются вблизи источника выбросов. Частицы диаметра 5-75 мкм медленно осаждаются, могут переноситься воздушными массами на относительно большие расстояния от источника выбросов, границы зоны рассеивания зависят от атмосферных условий, а также технических условий выброса в атмосферу (от высоты трубы, температуры, скорости ветра и т.п.). Частицы диаметра менее 5 мкм переносятся с воздушными массами на большие расстояния от источника выбросов, долгое время могут оставаться в атмосфере.

Дымом называют аэрозоли, в которых дисперсной фазой являются твердые частицы , а дисперсионной средой – атмосферный воздух. Дымы образуются, например, при плавке металлов и их сварке в результате конденсации паров, при возгонке органических и неорганических веществ. Дым может содержать некоторое количество жидких аэрозольных частиц. Например, при сгорании топлива образуется дым, содержащий как твердые частицы, так и мельчайшие капли воды.

Туманом называют аэрозоли с жидкими частицами дисперсной фазы, взвешенными в дисперсионной среде – атмосферном воздухе. Туманы могут образоваться при конденсации пересыщенных паров жидкостей или при распылении жидкостей, например, при помощи форсунок. Смесь дыма, тумана, паров воды и газообразных загрязняющих веществ в атмосфере принято обозначать термином «смог».

26 .Смог различают двух видов. Первая форма смога связана с Лондоном, где 5-11 декабря 1952 г. он был впервые зарегистрирован. Классический смог - возникшее при большой влажности и безветрии опасное состояние воздуха над зимним Лондоном, повлекшее за собой взаимодействие между пылевыми частицами золы, дыма и диоксидом серы, находящимися в атмосфере.

Другая форма смога ассоциируется с Лос-Анджелесом 1943 г. Летом под воздействием солнечной радиации произошла реакция между диоксидом серы SO₂, превращающемся в серную кислоту, и оксидами азота NO с углеводородами (два основных компонента автомобильного выхлопа). Этот вид смога называется фотохимическим и влечет за собой раздражение слизистых оболочек глаз, воспаление носоглотки, ослабление респираторной функции, нарушение видимости до 3 км.

В период неблагоприятных метеоусловий выбросы предприятий особенно неблагоприятно сказываются на состоянии атмосферы и здоровье людей. Поэтому законом установлено, что в такие периоды предприятия должны снижать свои выбросы. Однако далеко не всегда предприятия эти предписания выполняют, в результате люди задыхаются от смога, чаще болеют. По одному из таких фактов Природоохранной прокуратурой Челябинской области была проведена комплексная проверка.