Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Житомирський державний технологічний університет

Кафедра екології

Курсова робота

з дисципліни

«Охорона атмосфери»

на тему:

«Сірчанокислотна промисловість.

Пінний пиловловлювач»

Виконала: студентка групи ЕО-27, ГЕФ

Мельничук Л. М.

Перевірила: Давидова І. В.

Житомир

2013

Зміст

Вступ………………………………………………………………………..	3
Розділ 1.Основні фактори впливу антропогенної діяльності на стан атмосферного повітря………………………………………………	4
1.1.Основні види забруднень атмосферного повітря…………………….	4
1.2.Джерела забруднення атмосферного повітря…………………………	9
1.3.Вплив забруднення повітря на живі організми……………………….	13
Розділ 2. Нормативно-правова база з охорони атмосферного повітря………………………………………………………………………	19
2.1. Міжнародні угоди що обмежують забруднення навколишнього середовища………………………………………………………………….	19
2.2.Міжнародні організації,що займаються контролем стану атмосферного повітря………………………………………………………	23
2.3. Основні законодавчі акти присвячені охорони атмосферного повітря в України…………………………………………………………...	27
2.4. Роль держави у охороні атмосферного повітря……………………...	29
2.5. Роль органів самоврядування в охороні атмосферного повітря……	32
Розділ 3. Засоби зменшення впливу викидів промислових підприємств на стан атмосферного повітря…………………………..	36
3.1.Організаційні заходи…………………………………………………...	36
3.2. Архітектурно-будівельні заходи……………………………………..	39
3.3. Засоби очистки викидів забруднюючих речовин……………………	42
Розділ 4. Вплив сірчанокислотної промисловості на стан атмосферного повітря…………………………………………………….	51
4.1. Технологічна схема виробництва…………………………………….	51
4.2. Основні джерела утворення забруднюючих речовин……………….	52
4.3. Характеристика основних забруднюючих речовин та їх вплив на людину……………………………………………………………………..	53
4.4. Засоби очищення викидів, що можуть використовуватись у сірчанокислотній промисловості ………………………………………..	56
Розділ 5. Характеристика пінних пиловловлювачів………………..	58
5.1. Загальна характеристика, принцип роботи пінних пиловловлювачів……………………………………………………………	58
5.2.Переваги та недоліки пінних пиловловлювачів……………………..	61
5.3. Види пінних пиловловлювачів та їх застосування………… ……………………………………………………………………… 62
5.4. Доцільність використання пінних пиловловлювачів у сірчанокислотній промисловості……………………………………….	63
Розділ 6. Розрахунки параметрів пінних пиловловлювачів ……………………..	65
Висновки ……………………………………………………………………………..…..	68
Література…………………………………………………………………………………	70
Додатки…………………………………………………………………………………….	73

Вступ

Атмосфера - газова (повітряна) оболонка Землі, що обертається разом з нею. Життя на Землі можлива, поки існує атмосфера. Всі живі організми використовують повітря атмосфери для подиху, атмосфера захищає від шкідливого впливу космічних променів і згубної для живих організмів температури, холодного «подиху» космосу.

Атмосферне повітря - це суміш газів, з яких складається атмосфера Землі. Повітря не має запаху, прозоре, його щільність 1,2928 г/л, розчинність у воді 29,18 см/л, у рідкому стані здобуває блакитнувате фарбування. Основними складовими частинами атмосфери є: азот, кисень, аргон і вуглекислий газ. Крім аргону в малих концентраціях утримуються інші інертні гази. В атмосферному повітрі завжди присутні пари води (приблизно 3 - 4%) і тверді частки – пил .

Напружена екологічна ситуація у багатьох районах і містах країни свідчить про те, що незважаючи на посилення останнім часом уваги до цих питань і значні витрати на їх вирішення, вжиті заходи не досить ефективні і не зумовлюють змін у тенденції погіршення стану довкілля. Структура промислового виробництва, що склалася в Україні, пов'язана з розвитком енергетичної, гірничо-металургійної, вугледобувної, хімічної та машинобудівної промисловості і характеризується інтенсивним споживанням енергії, сировинних, водних і земельних ресурсів, а також збільшенням навантаження на довкілля (3).

З галузей промисловості найбільше забруднюють атмосферу енергетика (32 відсотки), металургія (27 відсотків), вугільна промисловість (23 відсотки).

Основні шляхи зниження й повної ліквідації забруднення атмосфери наступні: розробка й впровадження очисних фільтрів, застосування екологічно безпечних джерел енергії, безвідхідної технології виробництва, боротьба з вихлопними газами автомобілів, озеленення.

Розділ 1. Вплив антропогенної діяльності на стан атмосферного повітря

1.1. Основні види забруднень атмосферного повітря

Атмосфера — це газова оболонка,що оточує Землю.

Забруднення поділяються на природні, спричинені будь-якими природними, зазвичай катастрофічними чинниками (повені, виверження вулканів, селевий потік тощо), і антропогенні, що виникають внаслідок діяльності людей. Антропогенні забруднення за типом походження поділяють на механічні, хімічні, фізичні та біологічні.

У найзагальнішому вигляді забруднювачі й забруднення довкілля класифікуються так:

– за походженням — механічні, хімічні, фізичні, біологічні; матеріальні, енергетичні;

– за тривалістю дії — стійкі, нестійкі, напівстійкі, середньої стійкості;

– за впливом на біоту — прямої й непрямої дії;

– за характером — навмисні (заплановані), супутні, аварійно-випадкові;(3)

Хімічні забруднення – це різноманітні сторонні штучні хімічні речовини (рідкі, тверді та газоподібні), які утворилися внаслідок хімічної реакції в хімічній, металургійній чи інших галузях господарства. Вони потрапляють у біосферу і порушують встановлені природою процеси кругообігу речовин та енергії. Фізичні забруднення поділяють на теплові, електричні, радіаційні та світлові, а також шуми, вібрації та гравітації сили.

Теплові (термальні) забруднення виникають внаслідок підвищення температури середовища, головним чином у зв’язку з промисловими викидами нагрітих відхідних газів.

Світлові забруднення пов’язані з порушенням природного освітлення місцевості в результаті дії штучних джерел світла, що призводять до появи аномалій у житті тварин і рослин. Ця форма забруднення, при якій відбувається порушення природної освітленості місцевості під впливом штучних джерел світла. Шумове забруднення є наслідком збільшення інтенсивності шуму понад природний рівень. Шум – одна з форм фізичного (хвильового) забруднення навколишнього середовища. Під шумом розуміють усі неприємні та небажані звуки чи їхню сукупність, які заважають нормально працювати, сприймати інформаційні звукові сигнали, відпочивати.

Електромагнітне забруднення створюється в результаті зміни електромагнітних властивостей середовища (від ліній електропередач, радіо і телебачення тощо), що призводить до геофізичних аномалій і змін у біологічних структурах. Інтенсивний розвиток електроніки та радіотехніки викликав забруднення природного середовища електромагнітними випромінюваннями (полями). Головним їхнім джерелом є радіо-телевізійні і радіолокаційні станції, високовольтні лінії електропередач, електротранспорт.

Радіоактивне забруднення пов’язане з підвищенням природного радіаційного фонду і концентрації в середовищі радіоактивних речовин. Ця форма забруднення пов’язана з перевищенням природного рівня змісту радіоактивних з’єднань в навколишньому середовищі. Основним джерелом цього забруднення є радіоактивні відходи, що містять радіонукліди, і ядерні вибухи на випробувальних полігонах. Радіонукліди - це ізотопи елементів, які випускають радіоактивне випромінювання. У деяких елементів всі ізотопи є радіоактивними. До них відносяться технецій, прометій, а також всі елементи періодичної таблиці від полонія до трансуранових включно.

Мікробіологічне (мікробне) забруднення спричиняються появою незвично великої кількості мікроорганізмів внаслідок масового їх розмноження на антропогенних субстратах або середовищах, які змінилися внаслідок господарської діяльності людини. Хімічні забруднювачі — тверді, газоподібні й рідкі речовини, хімічні елементи та сполуки штучного походження, які надходять у біосферу й порушують природні процеси кругообігу речовин та енергії (особливо небезпечні — хімічна зброя)(10).

Основні забруднюючі речовини

Атмосферні забруднювачі можна поділити на первинні, що надходять прямо в атмосферу, і вторинні, які є результатом метаморфози перших. Наприклад, сірчистий газ, що потрапляє в атмосферу, окиснюється до сірчаного ангідриду, взаємодіє з парами води й утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком формуються кристали сульфату амонію. Подібним шляхом у результаті хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами й компонентами атмосфери виникають Інші вторинні забруднюючі речовини. Основним джерелом пірогенного забруднення на планеті стали теплові електростанції, металургійні й хімічні підприємства, котельні установки, що споживають більше 70 % видобутого твердого й рідкого палива.(9). Далі перелічені шкідливі домішки пірогенного походження.

Оксид карбону. Він виникає при неповному згорянні вуглецевих речовин. У повітрі опиняється в результаті спалювання твердих відходів, з вихлопними газами й викидами промислових підприємств. Щорічно цього газу надходить в атмосферу не менш 250 млн т

Сірчистий ангідрид. Виділяється в процесі згоряння сульфурвмісного палива або переробки сірчистих руд (до 70 млн т на рік). Частина сполук Сульфуру може виділитися при горінні органічних залишків у гірничорудних відвалах

Сірчаний ангідрид. Утворюється при окиснюванні сірчистого ангідриду. Кінцевим продуктом реакції стає аерозоль або розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, що підкислює грунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових факелів хімічних підприємств спостерігається при низькій хмарності й високій вологості повітря. Листяні пластинки рослин, що ростуть на відстані меншій за 1 км від таких підприємств, звичайно бувають густо засіяні маленькими некротичними плямами, що утворилися в місцях осідання крапель сірчаної кислоти. Пірометалургійні підприємства кольорової й чорної металургії, а також ТЕС щороку викидають в атмосферу десятки мільйонів тонн сірчаного ангідриду. (11)

Сірководень і сірковуглець. Надходять в атмосферу окремо або разом з іншими сполуками Сульфуру. Основними джерелами викиду стають підприємства з виготовлення штучного волокна, цукру, коксохімічні, нафтопереробні заводи, а також нафтопромисли. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами повільно окиснюються до сірчаного ангідриду.

Оксиди нітрогену. Основними джерелами викиду є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту й нітрати, анілінові барвники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд. Кількість оксидів нітрогену, шо надходять в атмосферу, складає 20 млн т на рік. (4).

Сполуки Флуору. Джерелами забруднення є підприємства з виробництва алюмінію, емалей, скла, кераміки, сталі, фосфорних добрив. Флуорвмісні речовини надходять в атмосферу у вигляді газоподібних сполук — фтороводню або пилу фториду натрію й кальцію. Сполуки характеризуються токсичним ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами.

Сполуки Хлору. Надходять в атмосферу від хімічних підприємств, що виробляють соляну кислоту, хлоровмісні пестициди, органічні барвники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері спостерігаються як домішки молекули хлору і парів соляної кислоти. Токсичність хлору визначається видом сполук їхньою концентрацією.

У металургійній індустрії при виплавці чавуна й переробці його на сталь відбувається викид в атмосферу різних важких металів і отруйних газів. Так, у розрахунку на 1 т граничного чавуна виділяється крім 2,7 кг сірчистого газу і 4,5 кг пилових частинок, що складаються зі сполук Арсену, Фосфору, Стибію, Плюм-буму, пари ртуті й рідкісних металів, смоляних речовин і ціаністого водню. (11).

Аерозольне забруднення. Аерозолі являють собою тверді або рідкі частинки, що знаходяться в повітрі в завислому стані. Тверді компоненти аерозолів нерідко дуже небезпечні для живих організмів, у людей вони викликають специфічні захворювання. В атмосфері аерозольні забруднення можна спостерігати у вигляді диму, туману, імли або серпанка. Значна частина аерозолів формується в атмосфері при взаємодії твердих і рідких частинок між собою або з водяною парою. Середній розмір аерозольних частинок складає 1—5 мкм. В атмосферу Землі щорічно надходить близько 1 куб. км пилоподібних частинок штучного походження. Велика кількість пилових частинок утворюється також у ході виробничої діяльності людей. Основними джерелами штучних аерозольних забруднень повітря на сьогодні є ТЕС, що споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні, цементні, магнезитові й сажові заводи. Аерозольні частинки від цих джерел відрізняються великою розмаїтістю хімічного складу. Найчастіше в їхньому складі можна знайти сполуки Силіцію, Кальцію й Карбону, набагато рідше — оксиди металів: купруму, магнію, мангану, цинку, ніколу, плюмбуму, сурми, вісмуту, селену, арсену, берилію, кадмію, хрому, кобальту, молібдену, а також азбесту.

До атмосферних забруднювачів належать вуглеводні — насичені й ненасичені, що включають від 1 до 13 атомів Карбону. Вони можуть зазнавати різних перетворень, окиснення, полімеризації, особливо якщо почнуть взаємодіяти з іншими атмосферними забруднювачами після збудження сонячною радіацією. Результатом цих реакцій стає поява перекисних сполук, вільних радикалів, сполук вуглеводнів з оксидами нітрогену й сульфуру, часто у вигляді аерозольних частинок.

Фотохімічний туман (смог). Фотохімічний туман — це багатокомпонентна суміш газів і аерозольних частинок первинного й вторинного походження. Основними компонентами смогу є озон, нітроген і сульфур оксиди, численні органічні сполуки перекисної природи, які у сукупності називаються фотооксидантами. Контроль за викидами в атмосферу ( забруднюючих речовин (ГДК) (10).

До стійких належать забруднювачі, які довго зберігаються в природі (пластмаси, поліетилени, деякі метали, скло, радіоактивні речовини з великим періодом напіврозпаду тощо).

Нестійкі забруднювачі швидко розкладаються, розчиняються, нейтралізуються в природному середовищі під впливом різних факторів і процесів.(5).

Навмисні забруднення — це умисні (заборонені) протизаконні викиди й скиди шкідливих відходів виробництва у водні об'єкти, повітря й на земельні ділянки, цілеспрямоване знищення лісів, пасовиськ, перевилов риби, браконьєрство, утворення кар'єрів, неправильне використання земель, природних вод і т. д.

Супутні забруднення — це поступові зміни стану атмосфери, гідросфери, літосфери й біосфери в окремих районах, регіонах планети в цілому в результаті діяльності людини (спустелювання, висихання боліт, зникнення малих річок, поява кислотних дощів, парникового ефекту, руйнування озонового шару).