Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Экологическая безопасность в строительстве и городском хозяйстве. В 2 частях. Ч.2. Учебно-методическое пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Рис. 6. Адсорберы

лабораторной установки

Рис. 7. Абсорбер

лабораторной

установки

Также на вертикальной панели расположена камера-смеситель. Вещества-загрязнители попадают в магистраль через эту камеру. Она представляет собой стеклянный баллон с тремя отводами. Центральный отвод используется для ввода загрязнителя воздуха при помощи пипетки-капельницы, два крайних служат для присоединения квоздушным магистралям. Каждая магистраль снабжена шаровым краном для того, чтобы перекрывать или смешивать потоки воздуха. Для подачи давления в пневмосистему установлен воздушный насос типа НВ-124С с расходом воздуха около 5 м

/ч (рис. 8).

Рис. 8. Воздушный насос

типа НВ-124С

Отбор проб загрязненного и очищенного воздуха осуществляется через штуцеры отбора пробы «до очистки» и отбора пробы «после очистки». Штуцеры находятся в нижней части воздушной магистрали. Для внедрения в работу процесса десорбции необходима система нагрева воздуха. На участке «свободной» магистрали устанавливается тепловентилятор, позволяющий поднять температуру в системе до 80 °C. Чтобы избежать возможного ожога при случайном соприкосновении с установкой, необходимо обшить магистраль теплоизоляционным материалом.

2. Горизонтальная панель. Горизонтальная панель представляет собой стандартную столешницу 120×50 см. Водяная насосная станция, включающая в себя прямоугольную емкость с водой (объемом 3 л) и водяную помпу. Выбрана модель помпы HOMEFISH AP-300 c высотой подачи воды 60 см и мощностью 3 Вт. Вода подается по напорной трубке и поступает в разбрызгиватель абсорбера, затем сливается обратно по возвратной трубке в трехлитровую емкость с водой. Гидросистема абсорбера замкнута, в ней размещены выбранные загрязнители воздуха, индикаторные трубки для проведения экспресс-анализа, насос-пробоотборник типа АМ-5Е ипипетки-капельницы. Характеристики индикаторных трубок для определения бензина и этанола отображены в табл. 3, а внешний вид представлен на рис. 9.

Рис. 9. Индикаторные трубки ООО «Импульс»

Характеристики индикаторных трубок [3, 4]

Таблица 3

Модификация

индикаторных трубок

Трубка индикаторная д/о бензина

Трубка индикаторная д/о этанола ИТ-С2Н5ОН/5,0

Диапазон измеряемых концентраций, мг/м³

50–4000 4,5 18

200–5000 4,5 12

Наруж-

ный диа-

метр, мм

Срок

годно-

сти, мес

Аспиратор АМ-5Е представляет собой ручной насос сильфонного типа (рис. 10). Предварительно сжатый сильфон расширяется при помощи встроенной пружины, за счет чего происходит втягивание воздуха, затем пружины сжимаются, и воздух выгоняется из сильфона через предусмотренный клапан. Его устройство показано на рис. 11.

Воздушный и водяной насосы, тепловентилятор подключаются к сети переменного тока.

Рис. 10. Аспиратор типа АМ-5Е

с индикаторной трубкой

3 4

6 7

Рис. 11. Аспиратор АМ-5Е в разрезе: 1 – крышка; 2 – трубка;

3 – штуцер; 4 – уплотнитель; 5 – подвеска; 6 – сильфон;

7 – пружина; 8, 13 – цепочки; 9 – рычаг; 10 – дно; 11 – клапан;

12 – седло; 14 – винт; 15 – контргайка; 16 – втулка; 17 – винт

11 12

15 14

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Лабораторная работа проводится в четыре этапа.

1. Определение концентрации загрязнителя в воздушной среде

без очистки.

2. Определение концентрации загрязнителя после очистки ад-

сорбером.

3. Определение концентрации загрязнителя после очистки аб-

сорбером.

4. Анализ полученных результатов. Порядок проведения первого этапа:

1.1. Присоединить питание воздушного и водяного насоса к сети

переменного тока.

1.2. Кран-распределитель перевести в положение, при котором

воздушный поток будет проходить по свободной магистрали.

1.3. Подготовить модели загрязнителей воздуха к работе. При по-

мощи пипетки-капельницы отобрать 5 мл загрязнителя и добавить

его в центральный отвод камеры-смесителя. После добавления за-

( )

СС

грязнителя следует незамедлительно и плотно закрыть центральный отвод пробкой.

1.4. Включить воздушный насос ориентировочно на две-три

минуты до полного испарения загрязнителя.

1.5. Выключить воздушный насос.

1.6. Подсоединить аспиратор и индикаторную трубку к штуцеру «до очистки» и произвести отбор пробы в количестве 200 мл. Правила пользования индикаторными трубками описаны далее.

1.7. Установить зажим и вынуть индикаторную трубку из аспиратора.

1.8. Определить концентрацию анализируемого компонента погранице изменения окраски наполнителя на контрольной шкале. Длина изменения окраски и является мерой концентрации анализируемого компонента.

1.9. Определить концентрацию компонента при нормальных условиях, чтобы сравнить это значение с ПДК. Осуществляется по формуле

273 760

+×

где С

= ×

ни

– концентрация компонента при нормальных условиях; Си –

293tp

(1)

концетрация компонента при условиях отбора пробы; t – температура при условиях отбора проб, °C; p – атмосферное давление, кПа.

Порядок проведения лабораторной работы во втором этапе.

2.1. Закрыть кран свободной магистрали и открыть доступ газовоздушному потоку к одному из адсорберов.

2.2. Включить воздушный насос и прогнать газовоздушную смесь через адсорбер в течение двух минут.

2.3. Выключить насос и отобрать пробу при помощи аспиратора и индикаторной трубки через соответствующий штуцер.

2.4. Рассчитать концентрацию загрязнителя по границе изменения окраски наполнителя на контрольной шкале.

2.5. Рассчитать концентрацию загрязнителя при нормальных условиях по формуле (1), указанной в п. 1.9.

Провести тот же порядок действий только с другим адсорбером.

−

Порядок проведения лабораторной работы в третьем этапе.

3.1. Кран-распределитель перевести в положение, при котором

воздушный поток будет проходить по свободной магистрали.

3.2. Подготовить модели загрязнителей воздуха к работе. Припомощи пипетки-капельницы отобрать 5 мл загрязнителя и добавить его в центральный отвод камеры-смесителя. После добавления загрязнителя незамедлительно и плотно закрыть центральный отвод пробкой.

3.3. Включить воздушный насос ориентировочно на две-три минуты до полного испарения загрязнителя.

3.4. Выключить воздушный насос.

3.5. Открыть кран на абсорбер и свободную магистраль, приэтом краны на адсорберы должны быть закрыты.

3.6. Включить воздушный насос в течение двух минут.

3.7. Включить водяную помпу на 45 секунд.

3.8. Выключить воздушный насос.

3.9. Отобрать пробу очищенного воздуха при помощи аспиратора и индикаторной трубки через соответствующий штуцер.

3.10. Измерить концентрацию загрязнителя по границе изменения окраски наполнителя на контрольной шкале.

3.11. Рассчитать концентрацию загрязнителя при нормальных условиях по формуле (2.1), указанной в п. 1.9.

По окончании проведения работы продуть установку. Для этого в течение двух минут, поочередно открывая и закрывая каждый из кранов, прогнать горячий воздух, перед этим включив тепловентилятор. Выключить установку и приступить к выполнению четвертого этапа.

Порядок проведения лабораторной работы в четвертом этапе.

4.1. Заполнить табл. 4 и сделать выводы относительно превы-

шения концентраций по ПДК.

4.2. Рассчитать эффективность очистки каждого из фильтров:

СС

µ= ×

вх в

вх

100,

(2)

где Свх – концентрация вредного вещества до очистки, мг/м3; Св – концентрация вредного вещества после очистки, мг/м

Эффективность очистки измеряется в процентах. Cделать вывод о возможности подобрать различные комплексы адсорбирующих элементов для достижения заданной степени очистки от определенного состава загрязнителей, присутствующих в воздухе.

Таблица 4

Результаты проделанной работы

Концентра-

Иссле-

Концен-

трация

дуемый

до очист-

элемент

ки, мг/м

Бензин 100 Этанол 1000

ция после

очистки ак-

тивирован-

ным углем,

мг/м

Концентра-

ция после

очистки

силикаге-

лем, мг/м

Концентра-

ция после

очистки аб-

сорбером,

мг/м

ПДК, мг/м

Меры безопасности, которые необходимо соблюдать при проведении лабораторной работы.

1. К работе следует допускать только лиц, ознакомившихся стех-

никой безопасности и принципом работы установки.

2. Контролировать уровень воды при работе водяной помпы.

3. При включенном воздушном насосе открывать хотя бы один

кран из пневмосистемы во избежание перегрева насоса.

4. При появлении запаха одного из загрязнителей следует немедленно прекратить проведение лабораторной работы, проветрить помещение. Только после устранения причины утечки можно продолжать работу.

5. При включенном тепловентиляторе избегать касания частей установки, чтобы избежать возможного ожога. Не включать тепловентилятор на время больше трех минут и только при работающем воздушном насосе.

6. Лабораторную работу необходимо проводить в хорошо проветриваемом помещении.

7. При работе с загрязнителями соблюдать базовые требования техники безопасности, предусмотренные для химических лабораторий. Следует избегать попадания загрязнителей на слизистые оболочки. При попадании незамедлительно промыть водой. В помещении запрещено использование открытого огня. Запрещается вдыхать химикаты и принимать пищу и напитки в лаборатории.

При проведении работ следует остерегаться порезов осколками стекла при вскрытии корпуса индикаторной трубки. Вскрывая индикаторные трубки, запаянные концы необходимо отламывать осторожно и без спешки. Это позволит избежать порезов и попадания осколков стекла в глаза. При подсоединении и отсоединении трубки к насосу ее следует держать как можно ближе к концу, вставленному в гнездо аспиратора. При этом следует избегать чрезмерного нажима на трубку и сдавливания ее руками.

Аспиратор АМ-5Е предназначен для отбора проб и экспрессанализа газовоздушных смесей при помощи индикаторных трубок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполняя данную лабораторную работу, студенты смогут ознакомиться с методами оценки качества воздуха, оценить эффективность использования адсорберов и абсорберов при очистке газовоздушных смесей и определить соответствие воздушной среды санитарно-гигиеническим нормам.

Были проведены замеры по количеству времени, необходимого студенту при проведении лабораторной работы от начала до конца. В среднем на три этапа, описанных в методике проведения работы, уходит 45 минут с учетом ознакомления методички, руководства поиспользованию аспиратора, анализа и занесения результатов. Временные затраты в количестве 45 минут позволяют разделить подгруппу студентов на три команды по четыре человека. Каждый студент будет вовлечен в процесс и сможет лично провести анализ качества воздуха хотя бы по одному из трех этапов, вникнуть в суть проблемы.

Структура лабораторной работы должна включать в себя теоретическую и практическую части. В теоретической части студентом

должны быть изучены основные аспекты, указанные в Федеральном законе № 96 «Об охране атмосферного воздуха». Большое внимание следует уделить вопросам газоочистки, также необходимо рассмотреть возможные способы очистки газовоздушных смесей, проанализировать преимущества и недостатки каждого из методов. При помощи СанПиН 2.1.6.1032–01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест» ознакомиться с понятием предельно допустимой концентрации (ПДК) и зависимости ПДК от класса опасности загрязняющего вещества.

После получения теоретических знаний студент подкрепляет их выполнением лабораторной работы. Перед началом работы слабораторной установкой студент должен пройти инструктаж по технике безопасности и ознакомиться с принципами работы индикаторных трубок и аспиратора АМ-5Е.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Федеральный закон от 4 мая 1999 года № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (редакция от 29 июля 2017 года) [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_22971/.

2. Санитарные правила и нормы СанПиН 1.2.3685–21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/573500115?marker=6540IN.

3. ГОСТ Р 8.563–2009. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Методики (методы) измерений [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200077909.

4. ГОСТ 12.1.014–84. Система стандартов безопасности труда. Воздух рабочей зоны. Метод измерения концентраций вредных веществ индикаторными трубками [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/ document/5200317.

5. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.3684–21 «Санитарноэпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению населения, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий» (с изменениями на 14 февраля 2022 года) [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/573536177?m arker=7DI0K8.

6. Ветошкин А. Г. Теоретические основы защиты окружающей среды: учеб. пособие / А. Г. Ветошкин. – Пенза : Изд-во ПГАСА, 2002. – 290 с.

7. Горбатенко Ю. А. Адсорбция примесей токсичного газа из загряз- ненного воздуха : метод. указания / Ю. А. Горбатенко. – Екатеринбург : Изд-во УГЛТУ, 2014. – 10 с.

8. Сагдеева Г. С. Переработка отходов производства и потребления с ис- пользованием их ресурсного потенциала / Г. С. Сагдеева, Г. Р. Патракова // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – С. 194–198.

9. Файзрахманова А. И. Методы очистки воздушной среды от сопутствующих примесей в производственных помещениях с использованием цеолитов / А. И. Файзрахманова, А. Г. Хайруллин // Наука, техника иобразование. – 2015. – С. 13–14.

10. Ambient air pollution: A global assessment of exposure and burden of disease. World Health Organisation, 2016 [Электронный ресурс]. URL: https:// apps.who.int/iris/handle/10665/250141.

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]