- •Ю.С. Рыбаков процессы и аппараты защиты окружающей среды
- •280202 – Инженерная защита окружающей среды Екатеринбург
- •Оглавление
- •Глава 1. Научные основы технологических процессов . . . 10
- •1.2.1. Теплопроводность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
- •1.4. Процессы разделения неоднородных и гетерогенных систем . . . . . . . . . 35
- •Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения . . . 61
- •Глава 3. Защита водного бассейна от загрязнения . . . . . . . . . 102
- •Глава 4. Утилизация и ликвидация бытовых
- •Глава 5. Защита окружающей среды от энергетического
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Научные основы технологических процессов
- •1.1. Основные понятия и законы природоохранных технологий
- •1.1.1. Два вида переноса вещества и энергии
- •Это уравнение будем называть материальным балансом. Из уравнения (1.1) видно, что в процессе производства происходит перенос массы из одних компонентов, входящих в аппарат, в другие.
- •1.1.2. Движущая сила технологического процесса
- •1.1.3. Закономерности переноса массы и энергии
- •1.1.4. Классификация и принципы оптимизации основных
- •Классификация основных процессов природоохранных технологий
- •1.2. Теплообменные процессы
- •1.2.1. Теплопроводность
- •1.2.2. Конвекция
- •1.2.3. Тепловое излучение
- •1.2.4. Теплоносители и их свойства
- •1.2.5. Теплоотдача при конденсации пара
- •1.2.6. Теплопередача при кипении жидкостей
- •1.2.7. Процессы выпаривания
- •1.3. Массообменные процессы
- •1.3.1. Массопередача, массоотдача и массопроводность
- •1.3.2. Абсорбция
- •1.3.3. Ректификация
- •1.3.4. Адсорбция
- •1.3.5. Ионный обмен
- •1.3.6. Экстракция
- •1.3.7. Сушка
- •1.3.8. Кристаллизация
- •1.4. Процессы разделения неоднородных и гетерогенных систем
- •1.4.1. Классификация неоднородных и гетерогенных систем
- •Классификация неоднородных и гетерогенных систем
- •1.4.2. Процессы осаждения под действием силы тяжести
- •1.4.3. Фильтрование
- •1.4.4. Коагуляция и флокуляция
- •1.4.5. Флотация
- •1.5. Химические и биохимические процессы, протекающие при очистке вод
- •1.5.1. Химические процессы
- •1.5.2. Сущность отдельных химических процессов и их роль
- •1.5.3. Биохимические процессы
- •1.6. Воздействие транспорта на окружающую среду
- •1.6.1. Влияние предприятий железнодорожного транспорта
- •1.6.2. Основные процессы, протекающие при воздействии
- •1.6.3. Характеристика топлив, используемых на объектах транспорта
- •1.6.4. Характеристика основных токсичных веществ, содержащихся
- •Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения
- •2.1. Общие вопросы защиты атмосферы от загрязнения
- •2.1.1. Источники загрязнения атмосферы
- •2.1.2. Нормирование качества атмосферного воздуха
- •Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе, мг/м3
- •2.1.3. Классификация источников загрязнения
- •2.2. Пассивные методы защиты атмосферы от загрязнения
- •2.2.1. Стадия проектирования предприятия
- •2.2.2. Инвентаризация и расчет предельно допустимых выбросов
- •2.2.3. Установление санитарно-защитной зоны вокруг предприятия
- •2.2.4. Расчет высоты трубы для рассеивания газовоздушных выбросов
- •2.3. Методы очистки отходящих газов от аэрозолей
- •2.3.1. Сухие пылеуловители
- •2.3.2. Мокрые пылеуловители
- •2.3.3. Электрофильтры
- •2.3.4. Фильтры
- •3.6. Туманоуловители
- •2.4. Очистка промышленных выбросов от токсичных газовых примесей
- •2.4.1. Метод абсорбции
- •2.4.2. Метод хемосорбции
- •2.4.3. Адсорбционные методы
- •2.4.4. Методы каталитической очистки газов
- •2.4.5. Метод термической очистки газов
- •2.5. Методы и устройства для очистки выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей
- •2.5.1. Нейтрализаторы отработавших газов
- •2.5.2. Фильтры для улавливания дисперсных частиц
- •2.5.3. Использование новых рабочих процессов и видов энергоресурсов
- •2.5.4. Очистка отработавших газов при реостатных
- •Глава 3. Защита водного бассейна от загрязнения
- •3.1. Общие вопросы защиты водных объектов от загрязнения
- •3.1.1. Характеристика водопользования и водопотребления
- •3.1.2. Критерии качества воды
- •Критерии оценки загрязненности воды по пдк вредных веществ
- •3.1.3. Качество вод, используемых в промышленности
- •3.2. Пассивные методы защиты гидросферы от загрязнения
- •3.2.1. Особенности канализования сточных вод
- •3.2.2. Условия выпуска производственных сточных вод
- •3.2.3. Расчет предельно допустимого сброса вредных веществ
- •3.2.4. Установление водоохранных зон и прибрежных защитных полос
- •3.3. Классификация сточных вод
- •3.3.1. Классификация по принципу допустимости
- •3.3.2. Классификация сточных вод по дисперсному составу примесей
- •3.3.3. Классификация сточных вод в зависимости
- •4. Механические (физические) методы очистки сточных вод
- •3.4.1. Процеживание и отстаивание примесей
- •4.2. Осветление сточных вод, улавливание жиров и нефтепродуктов
- •4.3. Фильтрование
- •4.4. Гидроциклонирование
- •3.5. Химические, физико-химические и биологические методы очистки и обезвреживания сточных вод
- •3.5.1. Химическая очистка сточных вод
- •3.5.2. Физико-химические методы очистки
- •3.5.3. Методы биологической очистки сточных вод
- •3.5.4. Методы биологической очистки сточных вод
- •3.5.5. Доочистка сточных вод
- •Глава 4. Утилизация и ликвидация твердых отходов
- •4.1. Опасность отходов для окружающей природной среды
- •4.1.1. Источники возникновения твердых отходов
- •4.1.2. Классификация отходов
- •4.1.3. Нормирование допустимого количества отходов
- •Классификация опасности отходов производства
- •4.2. Основные технологические принципы утилизации, обезвреживания и захоронения отходов
- •2.1. Размещение отходов
- •4.2.2. Переработка отходов на месте складирования
- •4.2.3. Переработка отходов пластических масс
- •4.2.4. Сжигание отходов
- •4.2.5. Обезвреживание и захоронение радиоактивных отходов
- •4.3. Утилизация и ликвидация осадков сточных вод
- •4.3.1. Технологический цикл обработки осадков сточных вод
- •4.3.2. Уплотнение, стабилизация и кондиционирование осадков
- •4.3.3. Обезвоживание и ликвидация осадков сточных вод
- •Глава 5. Защита окружающей среды от энергетического воздействия
- •5.1. Защита окружающей среды от шума и вибраций
- •5.1.1. Шум и его характеристики
- •5.1.2. Нормирование шума
- •5.1.3. Расчет шумовых характеристик
- •5.1.4. Меры борьбы с шумовым загрязнением
- •5.2. Защита от электромагнитного загрязнения
- •5.2.1. Электромагнитное загрязнение среды и его источники
- •5.2.2. Предельно допустимые уровни электромагнитных полей
- •5.2.3. Защита от электромагнитных полей
- •Заключение
- •Библиографический список
- •620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66 УрГупс
- •Ю.С. Рыбаков
- •Процессы и аппараты защиты
- •Окружающей среды
- •Екатеринбург
Федеральное агенство железнодорожного транспорта
Уральский государственный университет путей сообщения
Кафедра инженерной защиты окружающей среды
Ю.С. Рыбаков процессы и аппараты защиты окружающей среды
Конспект лекций для студентов всех форм обучения
специальности
280202 – Инженерная защита окружающей среды Екатеринбург
2005
УДК 574 (075.8)
Р 93
В конспекте лекций рассматриваются общие вопросы управления и защиты природы от загрязнения, научные основы технологических процессов, приведены схемы очистки газовых и жидких выбросов, методы и средства утилизации и переработки промышленных отходов, мероприятия по защите окружающей среды от шума и электромагнитных полей. Особое место уделяется устройству, расчету и проектированию основных аппаратов для очистки обезвреживания и утилизации отходящих газов, сточных вод, промышленных и бытовых отходов.
Конспект лекций предназначен для студентов очной и заочной форм обучения, специализирующихся в области защиты окружающей среды, а также для преподавателей, специалистов и руководителей различных отраслей науки и производства.
Утверждено редакционно-издательским советом университета
Автор: Ю.С. Рыбаков, д-р техн. наук, профессор кафедры инженерной защиты окружающей среды
Рецензенты:
А.М. Черняев – д-р техн.наук, профессор, заместитель директора Российского НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов МПР РФ (РосНИИВХ), заслуженный деятель науки России;
В.Г. Березюк – д-р хим.наук, профессор, заведующий кафедрой общей химии и природопользования Уральского гос.техн.ун-та (УГТУ-УПИ).
ISBN
© Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), 2005
© Ю.С.Рыбаков, 2005
Оглавление
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Глава 1. Научные основы технологических процессов . . . 10
1.1. Основные понятия и законы природоохранных технологий . . . . . . . . . 10
1.1.1. Два вида переноса вещества и энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1.2. Движущая сила технологического процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.3. Закономерности переноса массы и энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1.4. Классификация и принципы оптимизации основных
технологических процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2. Теплообменные процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.1. Теплопроводность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.2. Конвекция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.3. Тепловое излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2.4. Теплоносители и их свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2.5. Теплоотдача при конденсации пара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2.6. Теплопередача при кипении жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2.7. Процессы выпаривания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.3. Массообменные процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.1. Массопередача, массоотдача и массопроводность . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.2. Абсорбция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.3.3. Ректификация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.3.4. Адсорбция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.3.5. Ионный обмен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.3.6. Экстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.3.7. Сушка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.3.8. Кристаллизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33