62. Сущность термохимического (термокаталитического) метода газового анализа.

Другим очень перспективным в наше время является термохимический (термокаталитический) метод контроля газовых смесей, применяемый для обнаружения и измерения концентраций горючих газов и паров воздуха.

В основе этого метода лежит использование специальных чувствительных элементов, представляющих собой микроспираль из микропровода в термостойкой изоляции, на которой сформирован шарик из‑окиси алюминия. Рабочий чувствительный элемент покрыт сверху еще катализатором на основе платино-паладиевой черни, сравнительный элемент этого покрытия не имеет. Работает газоанализатор следующим образом: обычно рабочий и сравнительный элементы включаются в одну ветвь мостовой электрической схемы, и помещается в одну пористую реакционную камеру. Сравнительный элемент используется для компенсации влияния неизмеряемых параметров газовой смеси. При подключении к мостовой схеме определенного напряжения, под влиянием протекающего тока спираль нагревается до определенной величины, нагревая шарики из‑окиси алюминия. Анализируемая газовая смесь попадает через поры реакционной камеры в ее внутреннюю полость и, подходя к шарикам, начинает процесс беспламенного горения на рабочем чувствительном элементе, в ходе которого выделяется тепло, которое дополнительно разогревает спираль рабочего чувствительного элемента. Материалы микропровода обычно используются с большим положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС ). Сопротивление спирали рабочего элемента резко увеличивается, и на диагонали выхода мостовой схемы появляется напряжение, пропорциональное концентрации горючей составляющей в воздухе. Такие схемы отличаются большой надежностью, избирательностью и простотой. Для избирательного определения горючих компонентов газовой смеси необходимо менять температуру первоначального нагрева спирали.

63. Определение количества вредностей, выделяющихся из оборудования.

а) Для оборудования работающего под давлением:

G_g=m·r_н·V (кг/час), где r_н — плотность газа при рабочем давлении и температуре, кг/м³; V — объем газовой фазы в оборудование, м³; m — показатель (коэффициент) негерметичности, час^-1 (является функцией давления газовой фазы, вида газовой смеси, конструкции оборудования — берётся из справочных таблиц).

б) Для оборудования, работающего под разрежением (вынос вредных веществ происходит молекулярной диффузией навстречу потоку воздуха):

G_p=F··C_o·exp(г/с), где F — площадь отверстий в корпусах оборудования, м²;  — скорость, входящего через отверстия воздуха, м/с; а — длинна канала, м; С — концентрация газа внутри оборудования, г/м³; D — коэффициент диффузии газа в воздухе, м²/с.

Концентрация газовой смеси при авариях от точечного (размер разрушений мал, по сравнению с расстоянием от источника) источника, определяется по формуле:

 мг/м³, где М — мощность выброса, мг/с; t — продолжительность аварии, с; х — расстояние от источника аварии, м; А — константа (А=0,11).

64. Способы защиты атмосферного воздуха от техногенных загрязнений.

В энергетике и промышленности применяют следующие способы защиты биосферного воздуха:

а) Переход с одних видов углеводородного топлива на другие.

б) Повышение эффективности использования энергии сырья.

в) Освоение альтернативных (безуглеродных) источников энергии.

г) Очистка выбросов в атмосферу.

На транспорте —два, в основном, способа:

а) Установка нейтрализаторов (каталитических), позволяющих снизить выбросы углеводородов до 87%, CO — до 85%, NO_x — до 62%.

б) Разработка новых модификаций двигателей (в качестве заменителей бензина и дизельного топлива используются: этанол, метанол, природный газ, электроэнергия, модернизируют сам процесс сгорания в двигателе ).

Этот способ пока  не особенно удачен — модификация удорожает стоимость автомобиля, снижая его надежность, а применение альтернативных топлив, решая одни проблемы, создает новые (например, применение метанола ограничивает выделение озона, но увеличивает в 2¸5 раз выбросы формальдегида (канцерогенного вещества) и двуокиси азота — на 20—160%).