Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физико-химические основы инженерной экологии. Учебное пособие
.pdf
4NH3 +3O2 = 2N2 +6H2O. (в)
Восстановление оксидов азота происходит согласно ре-
акции (а). Ее можно рассматривать как необратимую и тогда
теоретически степень очистки может достигнуть 100%. Однако, вследствие протекания побочных реакций (б) и (в) аммиак лишь частично используется для денитрификации.
Увеличение количеств добавляемого аммиака осложняет реакцию СНКВ процесса, поскольку возрастает вероятность
появления в продуктах реакции непрореагировавшего аммиака (его проскока), выброс которого по технологическим и
экологическим соображениям нормируется.
Наибольшее влияние на эффективность очистки оказывают температура и время реакции (при 9500С очистка может
быть реализована при времени реакции 0,6 сек на 70-80%; при
10000С для завершения реакции достаточно менее 0,2 сек).
Третьим по значимости параметром, определяющим эффективность очистки, является мольное соотношение NH3/NOx,
оптимальное значение которого зависит от температуры.
В температурном диапазоне 900-10000С преобладает реакция (а), в результате чего концентрация NO в газах существенно снижается. При более высоких температурах усиливается роль реакции (б), в результате которой ввод аммиака в
газы приводит к увеличению концентрации оксидов азота.
При значительном снижении температуры скорости реакции
падают, и аммиак проходит в последующие газоходы технологической схемы.
Применительно к дымовым газам ТЭС температ
урный
диапазон основной реакции восстановления NОx можно значительно расширить при использовании технологии под названием «NО
-OUT-процесс», которая предполагает исполь-
X
зование мочевины в качестве генератора аммиака.
Разработки этой технологии велись с начала 70-х годов
ХХ века научно-исследовательским институтом энергетики
ЕРRI (США). Лицензия была приобретена фирмой Fuel Tech
111
(США, Англия) в 1981 г. В настоящее время процесс усо-
вершенствован и опробован в промышленности на ТЭЦ, работающих на различных видах топлива.
В нашей стране технология «NОx-OUT-процесс» опробована для снижения выбросов NОx в отходящих газах мартеновской печи Магнитогорского металлургического комбината. Ввод раствора «мочевина + добавка» проводили посредством водоохлаждаемых воздушных форсунок на участке газоотводящего тракта с температурой 700-9000С.
112
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
И РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Братчиков Г.Г. Очистка газовых выбросов в целлю-
лозно-бумажной промышленности. – М.: Лесная промышленность, 1989. – 256 с.
2. Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Горение. Физические
и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ / Пер. с англ. Г.Л. Агафонова.
Под ред. П.А. Власова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 352 с.
3. Григ С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность и
пористость. – М.: Мир, 1984. – 310 с.
4. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической
технологии. В 2-х ч. – Изд. 2-е. – М.: Химия, 1992. – Ч. 1 –
399 с.; Ч. 2 – 367 с.
5. Евдокимов А.Ю. Биосфера и кризис цивилизации. –
М.: Институт русской цивилизации, 2008. – 480 с.
6. Егоров Н.Н.,
Дмитриев M.M., Зыков Д.Д., Брод-
ский Ю.Н. Очистка от серы коксовального и других горючих
газов. – Изд. 2-е. Под ред. Н.Н. Егорова. Гос. научно-технич.
изд. лит. по черной и цветной металлургии, 1960. – 384 с.
7. Защита атмосферы от промышленных загрязнений:
Справ. изд. В 2-х ч. / Под ред. Калверта С., Инглунда
Г.М. –
М.: Металлургия, 1988. – 361 с.
8. Инновационный менеджмент / Под ред. С.Д. Ильен-
ковой. – М.: Юнити, 2003. – 343 с.
9. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты хи-
мической технологии. – М.: Химия, 1973. – 752 с.
113
10. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. – 2-е
изд. – М.: Химия, 1984. – 512 с.
11. Кинле Х., Бадер Э. Активные угли и их промышлен-
ное применение. – Л.: Химия, 1984. – 214 с.
12. Кузнецова А.Е., Градова Н.Б. Научные основы эко-
биотехнологии. – М.: Мир, 2006. – 504 с.
13. Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен
М.Г. Об-
щая химическая технология. – М.: ИКЦ Академкнига, 2004. –
528 с.
14. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной эко-
логии: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. – 447 с.
15. Мухленов И.П., Авербух А.Я., Тумаркина Е.С.и др.
Теоретические основы химической технологии. – М.: Высшая школа, 1984. – 256 с
.
16. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и
аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1966. – 848 с.
17. Рамм В.М. Абсорбция газов. – М.: Химия, 1976. –
656 с.
18. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справоч-
ник. – М.: Мысль. 1990. – 639 с.
19. Родионов А.И., Клушин В.H., Систер В.Г. Tехнологи-
ческие процессы экологической безопасности / Основы энвайронменталистики: Учебник для студентов технических и
технологических специальностей. – 3-е изд., перераб. и доп. –
Калуга: Изд. Н. Бочкаревой, 2000. – 800 с.
20. Семенова Т.А., Лейтес И.Л., Аксельрод Ю.В. И др.
Очистка технологических газов. – Изд. 2-ое, пер. и доп. – М.:
Химия, 1977. – 392 с.
21. Серпионова Е
.Н. Промышленная адсорбция газов и
паров. – М.: Высшая школа, 1969. – 416 с.
22. Страус В. Промышленная очистка газов. – М.: Хи-
мия, 1981. – 488 с.
23. Супрун А.Н., Найденко В.В. Вычислительная матема-
тика для инженеров-экологов: Методическое пособие. – М.:
Изд-во АСВ, 1996. – 391 с.
114
24. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник.
В 3-х т. – Т. 1. – Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2003. – 917 с.
25. Торочешников Н.С., Родионов А.И., Кельцев Н.В., Клу-
шин В.Н. Техника защиты окружающей среды. – М.: Химия,
1981. – 368 с.
26. Ходаков Ю.С. Оксиды азота и теплоэнергетика: про-
блемы и
решения. – 2-е изд. – М.: ЭСТ-М, 2002. – 245 с.
115
ОПИСАНИЕ И ПРОГРАММА КУРСА
«БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
1. ОПИСАНИЕ КУРСА
Цели и задачи:
• Данный (теоретический) курс предназначен для студентов
факультета физико-математических и естественных наук РУДН и
входит в блок обязательных дисциплин учебного плана «Химия
окружающей среды» (магистры) по специализации 510511.
• Целью преподавания дисциплины является закрепление и
расширение знаний по вопросам создания и модернизации эколо
гически безопасных, инновационных и энергосберегающих технологий обезвреживания отходов (газообразных, жидких и твердых).
Содержание курса:
В курсе лекций рассмотрены основные направления инженерной защиты окружающей среды, приведены классификации
существующих видов загрязнений, их основные характеристики,
классификации методов и способов защиты атмосферы, гидросферы, литосферы от химических и физических видов загрязнений.
Освещена основная экобиозащитная техника. Наибольшее внимание уделено проблемам комплексного использования сырья, принципов энергосбережения и путям создания мало- и безотходных
технологических процессов.
-
116
Сведения об авторе:
Братчикова Ирена Геннадьевна, кандидат химических наук,
на должности доцента кафедры физической и коллоидной химии
РУДН.
Структура курса:
Темы лекций: 72 часа аудиторных занятий:
• Модуль 1. Введение.
• Модуль 2. Основные методы очистки газовых выбросов от
парообразных и газообразных загрязнений.
• Модуль 3. Промышленные сточные воды.
• Модуль 4. Основные способы очистки промышленных
сточных вод в безотходных производствах.
• Модуль 5. Физико-химические методы очистки сточных
вод в безотходных производствах.
• Модуль
ных сточных вод.
• Модуль 7. Основные методы глубокой очистки (доочист-
ки) сточных вод в безотходных производствах.
• Модуль 8. Основные способы ликвидации и обезврежива-
ния твердых отходов.
Организационно-методическое построение курса: Основной
материал курса излагается в цикле лекций. Текущий контроль осуществляется в виде проведение в течение
отдельным темам дисциплины, с вынесением части разделов на самостоятельное изучение (с привлечением пройденного материала и
дополнительной литературы). Промежуточный контроль осуществляется при рейтинговой оценке успеваемости студентов. Итоговый
контроль осуществляется посредством семестрового зачета.
6. Биологические методы очистки производствен-
семестра семинаров по
Система контроля знаний
Материалы текущего контроля (задачи и вопросы для са-
мостоятельной работы):
Тема 1. Безотходные («чистые») производства – основа
промышленной экологии. Возможность создания абсолютно безотходного химического производства.
117
Тема 2. Промышленное загрязнение биосферы. Виды энергетических загрязнений. Примеры. Аддитивный характер суммарного действия вредных факторов. Синергисты и антогонисты.
Тема 3. Рациональное использование атмосферного воздуха. Физико-химическая основа конкретного метода очистки газовых выбросов.
Тема 4. Рациональное использование воды. Физико-химическая основа конкретного метода очистки сточных вод.
Тема 5. Защита литосферы от
рактеристика одного из методов утилизация твердых бытовых отходов.
Условия и критерии выставления оценок:
• От студентов требуется посещение лекционных занятий,
выполнение заданий преподавателя, обязательное участие в аттестационно-тестовых и итоговых испытаниях.
• Балльно-рейтинговая система оценки знаний студентов:
• Для дисциплины предусмотрена балльно-рейтинговая
тема оценки знаний. Максимальная оценка по дисциплине составляет 100 балла. При этом устанавливается следующее соответствие между балльно-рейтинговой системой и традиционной системой оценок: 0 ≤ 50 – «2» неуд.; 51 ≤ 69 – «3» уд.; 70 ≤ 85 – «4» хорошо; 86 ≤ 100 – «5» отлично.
• Шкала оценок: Посещение лекций – 48 баллов (макси-
мально). Внутрисеместровые аттестации (2x8,5 балл) – 17 баллов
(максимально, в форме
риала и по дополнительной литературе). Итоговое испытание – 35
баллов (максимально).
семинаров на основе пройденного мате-
загрязнений. Примеры и ха-
сис-
2. ПРОГРАММА КУРСА
Основная литература:
1. Амиров Я.С.Технико-экономические аспекты промышлен-
ной экологии. – Ч. 1.: Защита атмосферного воздуха / Я.С. Амиров,
Р.Н. Гимаев, Н.Р. Сайфуллин. – Уфа: УГНТУ, 1995. – 273 с.
2. Бесков В.С., Сафронов В.С. Общая химическая техноло-
гия и основы промышленной экологии. – М.: Химия. 1999. – 472 с.
118
3. Брянкин К.В., Утробин Н.П., Орехов В.С., Дьячкова Т.П.
Общая химическая технология: Учеб. пособие. – Тамбов: Изд-во
ТГТУ, 2006. –Ч. 2. – С. 60.
4. Ливчак И.Ф. и др. Охрана окружающей среды. – М.:
Высш. Шк., 1995. – 270 с.
5. Кинле Х., Бадер Э. Активные угли и их промышленное
применение. – Ленинград: Химия
. – 1984. – 214 с.
6. Кобзарь И.Г., Козлова В.В.. Процессы и аппараты защиты
окружающей среды: Учеб. пособие. – Ульяновск: Изд-во УлГТУ,
2007. – 205 с.
7. Кривошеин Д.А. Инженерная защита поверхностных вод
от промышленных стоков / Д.А. Кривошеин, П.П. Кукин, В.Я. Лапин и др. – М.: Высшая школа, 2002. – 344 с
8.
Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологиче-
ские процессы экологической безопасности / Основы энвайронменталистики: Учебник для студентов технических и технологических специальностей. – 3-е изд., перераб. и доп. – Калуга: Изд.
Н. Бочкаревой, 2000. – 800 с.
9. Мухленов И.П., Авербух А.Я., Тумаркина Е.С.и др. Теоре-
тические
основы химической технологии. – М.: Высш. шк., 1984. –
256 с.
10. Страус В. Промышленная очистка газов. – М.: Химия,
1981. – 616 с.
11. Торочешников И.С. Техника защиты окружающей среды /
И.С. Торочешников, А.И. Родионов, Н.В. Кельцев, В.Н. Клушин. –
М.: Химия, 1989.
Дополнительная литература:
1. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков
Ю.М., Воронов Ю.В..
Водоотводящие системы промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1998. – 511 с.
2. Когановский А.М., Клименко Н.А., Левченко Т.М., Мару-
товский Р.М., Рода И.Г. Очистка и использование сточных вод в
промышленном водоснабжении. – М.: Химия. – 1983. – 288 с.
3. Челноков А.А. Основы промышленной экологии / А.
А. Чел-
ноков, А.А. Ющенко. – Минск: Вышейшая школа, 2001. – 343 с.
4. Аширов Л.В. Ионообменная очистка сточных вод, раство-
ров и газов / Л.В. Аширов. – М.: Химия, 1983.
119
5. Бренштейн Д.Л. Современные средства измерения загряз-
нения атмосферы: Учебник для студентов вузов / Д.Л. Бренштейн,
Н.Н. Александров. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 327 с.
6. Исидоров Б.А. Органическая химия атмосферы. – СПб.:
Химиздат, 2001. – 352 с.
7. Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха: Расчет со-
держания вредных веществ и их распределение в
ник. – М.: Химия, 1991. – 362 с.
8. Мазаев В.Г. Контроль качества питьевой воды. – В.Г. Ма-
заев, Т.Г. Шлепнина, В.И. Мандрыгин В.И. – М.: Колос, 1999.
9. Химия промышленных сточных вод / Под ред. Рубина А. –
М.: Химия, 1983.
10. Журнал «Экология и жизнь» за последние 7 лет.
11. Журнал «Экология
ние 7 лет.
12. Журнал «Экологические системы и приборы» за послед-
ние 7 лет.
и промышленность России» за послед-
воздухе: Справоч-
Материалы итоговых семестровых испытаний
(темы рефератов):
Классификация промышленных газообразных отходов и методы их обезвреживания.
Процессы физической абсорбции при очистке газовых выбросов.
Абсорбционные методы очистки газов от диоксида серы.
Адсорбционные методы очистки газов от диоксида серы.
Окислительные и восстановительные методы очистки газов
от диоксида серы.
Методы очистки газовых потоков от
Очистка газовых выбросов от галогенов.
Методы рекуперации летучих органических соединений.
Термические и каталитические методы очистки газовых выбросов.
Показатели ХПК и БПК для определения содержания органических примесей в сточных водах.
Методы анализа содержания ПАВ в сточных водах.
оксидов азота.
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]