- •Курс: охрана окружающей среды в теплотехнологии: выбросы теплотехнических установок
- •Модуль 1
- •Оглавление
- •Дидактический план
- •Литература Государственные стандарты Российской Федерации
- •Основная
- •Дополнительная
- •1. Выбросы теплотехнологических установок промышленных предприятий и их влияние на окружающую среду
- •1.1. Атмосфера – основа жизни
- •1.2. Последствия загрязнения атмосферы
- •1.3. Загрязнители атмосферы
- •1.4. Выбросы в атмосферу и их характеристика
- •1.5. Нормативы качества атмосферного воздуха
- •1.6. Перемещение загрязняющих веществ в атмосфере
- •1.7. Превращение загрязняющих веществ в атмосфере
- •1.8. Основы образования загрязнителей атмосферы
- •1.9. Источники техногенного загрязнения биосферы
- •1.10. Система государственных стандартов в области охраны биосферы
- •1.11. Нормирование загрязняющих веществ в биосфере
- •1.12. Экологический паспорт предприятия
- •2. Техника и технология удаления взвешенных веществ из атмосферных выбросов
- •2.1. Физические принципы, используемые для удаления твердых и жидких загрязнений
- •1 Источник высокого напряжения; 2 плоский электрод; 3 провод; 4 чехол короны; 5 электроны; 6 положительные ионы; 7 отрицательные ионы
- •1 Отрицательные ионы; 2 частицы, взвешенные в газе; 3 заряженная частица
- •2.2. Основные процессы извлечения газообразных примесей
- •2.3. Основные характеристики пылеуловителей
- •2.4. «Сухие» механические пылеуловители
- •2.5. «Сухие» пористые фильтры
- •1 Бункер; 2 корпус; 3 диффузор-сопло; 4 крышка; 5 труба раздающая; 6 секция клапанов; 7 коллектор сжатого воздуха; 8 секция рукавов
- •1 Корпус; 2 фильтрующие ячейки; 3 система импульсной регенерации; 4 фильтрующие элементы; 5 бункер
- •1 Корпус; 2 слой активированного угля; 3 центральная труба для подачи
- •2.6. Электрофильтры («сухие» и «мокрые»)
- •2.7. Аппараты «мокрого» пыле- и газоулавливания
- •1 Корпус; 2, 4 перегородки; 3 водоотбойник; 5 каплеуловитель; 6 вентиляционный агрегат; 7 устройство для регулирования уровня воды
- •2.8. Комбинированные методы и аппаратура очистки газов
- •6 Регулятор подачи воды; 7 разгрузочное устройство
- •2.9. Подготовка выбросов перед очисткой в пылеулавливающих устройствах
- •3. Техника и технология удаления газообразных вредных веществ из примесей
- •3.1 Абсорбционная очистка газов
- •3.2. Адсорбционная очистка газов
- •3.3. Каталитическая очистка газов
- •1 Цилиндрическая часть корпуса; 2 зернистый катализатор; 3 верхняя часть корпуса; 4 циклон; 5 шнековое устройство; 6 газораспределительная решетка
- •1 Цилиндрический корпус; 2 циклон; 3 сопло; 4 бункер, 5 эжекторное устройство
- •3.4. Термическое обезвреживание газов
- •1 Горелка; 2 топка, 3 взрывной клапан; 4 поворотный клапан; 5 сотовые перегородки; 6 дымовая труба; 7 газоход; 8 камера смешения; 9 окно; 10 перегородка
- •Задания для самостоятельной работы
- •1. Перечислить источники техногенного загрязнения биосферы:
- •2. Перечислить основные механизмы осаждения, имеющие наибольшее применение:
- •3. Перечислить основные требования к абсорбентам:
- •4. Перечислите основные требования к конструкциям каталитических реакторов:
- •5. Перечислите основные требования к оборудованию термического обезвреживания газов:
- •Глоссарий
- •Охрана окружающей среды в теплотехнологии: выбросы теплотехнических установок модуль 1
Глоссарий
№ п/п |
Новые понятия |
Содержание |
1 |
2 |
3 |
1 |
Абсорбция |
объемное поглощение газов или паров жидкостью (абсорбентом) с образованием раствора. В промышленности осуществляют в абсорберах (устар. скрубберах), имеющих развитую поверхность соприкосновения абсорбента с поглощаемым веществом. Различают физическую и химическую. При физической абсорбции энергия взаимодействия молекул газа и абсорбента в растворе не превышает 20 кДж/моль. При химической абсорбции (хемосорбция) молекулы растворенного газа реагируют с активным центром абсорбента (энергия взаимодействия более 25 кДж/моль) или в растворе происходит диссоциация молекул газа. |
2 |
Адиабатный процесс |
термодинамический процесс, при котором система не получает теплоты извне и не отдает ее. |
3 |
Алюмогель |
микропористое тело. Получают высушиванием геля гидроксида алюминия; применяют в технике как адсорбент, носитель катализаторов. |
4 |
Антропогенное воздействие на природу |
различные формы влияния деятельности человека на природу. |
5 |
Адсорбция |
поглощение газов, паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости. Адсорбенты обычно имеют большую удельную поверхность до нескольких сотен м2/г. Физическая адсорбция результат действия дисперсионных или электростатических сил. Если адсорбция сопровождается химической реакцией поглощаемого вещества с адсорбентом, то она называется хемосорбцией. В промышленности адсорбцию осуществляют в специальных аппаратах адсорберах; применяют для осушки газов, очистки органических жидкостей и воды, улавливания ценных или вредных отходов производства. |
6 |
Атмосфера земли |
воздушная среда вокруг Земли, вращающаяся вместе с нею. |
7 |
Биосфера |
область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы (живое вещество) и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему. Термин «биосфера» введен в 1875 Э. Зюссом. Учение о биосфере как об активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов (в т. ч. человека) проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба и значения, создано В. И. Вернадским (1926). |
8 |
Вегетация |
произрастание, активная (в отличие от состояния покоя) жизнедеятельность растительных организмов. |
9 |
Возгонка |
переход вещества из твердого в газообразное состояние, минуя стадию жидкости (фазовый переход первого рода). |
10 |
Выпаривание |
процесс, предназначенный для концентрирования растворов, выделения растворенного вещества или получения чистого растворителя. |
1 |
2 |
3 |
11 |
Гемоглобин |
красный дыхательный пигмент крови человека, позвоночных и некоторых беспозвоночных животных. Переносит кислород от органов дыхания к тканям и углекислый газ от тканей к дыхательным органам. Состоит из белка (глобина) и железопорфириновой простетической группы (гема). |
12 |
Гидратация |
процесс присоединение воды к веществу. |
13 |
Гидросфера |
совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного покрова. Часто под гидросферой подразумевают только океаны и моря. |
14 |
Гидрофобность |
неспособность вещества (материала) смачиваться водой. |
15 |
Гумус |
высокомолекулярные темноокрашенные органические вещества почвы. Состоит из гумусовых кислот (гуминовых и фульвокислот), гумина и др. Образуется в результате гумификации продуктов разложения органических остатков. Содержит элементы питания растений, которые после разложения гумуса переходят в доступную для них форму. Почвы, богатые гумусом, плодородны. |
16 |
Диффузиофорез |
движение частиц, вызванное градиентом концентрации компонентов газовой смеси. |
17 |
Дисперсность |
характеристика размера частиц в дисперсных системах. Мера дисперсности отношение общей поверхности всех частиц к их суммарному объему или массе. |
18 |
Дистилляция |
разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции; основано на различии в составах жидкости и образующегося из нее пара. |
19 |
Ионосфера |
верхние слои атмосферы, начиная от 50 80 км, характеризующиеся значительным содержанием атмосферных ионов и свободных электронов. Верхняя граница ионосферы внешняя часть магнитосферы Земли. Причина повышения ионизации воздуха в ионосфере разложение молекул атмосферы газов под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения. Ионосфера оказывает большое влияние на распространение радиоволн. |
20 |
Катализ |
ускорение химической реакции в присутствии веществ катализаторов, которые взаимодействуют с реагентами, но в реакции не расходуются и не входят в состав продуктов. При гомогенном катализе исходные реагенты и катализатор находятся в одной фазе (газовой или жидкой), при гетерогенном — газообразные или жидкие реагенты взаимодействуют на поверхности твердого катализатора. Катализ обусловливает высокие скорости реакций при небольших температурах; предпочтительно образование определенного продукта из ряда возможных. |
21 |
Коагуляция |
сцепление частиц дисперсной фазы при их столкновениях в процессе броуновского движения, перемешивании или направленном перемещении в силовом (напр., электрическом) поле, введение коагулянтов. Коагуляция играет важную роль при очистке природных и сточных вод, извлечении ценных продуктов из отходов производства, выделении каучука из латекса, получении пищевых продуктов. |
22 |
Литосфера |
внешняя сфера «твердой» Земли, включающая земную кору и верхнюю часть подстилающей ее верхней мантии. |
1 |
2 |
3 |
23 |
Массопередача |
массообмен через поверхность раздела или проницаемую стенку между двумя веществами или фазами. |
24 |
Мезосфера |
слой атмосферы на высоте от 50 до 80 85 км, находящийся над стратосферой. Характеризуется понижением температуры с высотой приблизительно от 0 °С на нижней границе до 90 °С на верхней. |
25 |
Озон |
аллотропная модификация кислорода. Газ синего цвета с резким запахом, tкип 112 °С, сильный окислитель. При больших концентрациях разлагается со взрывом. Образуется из О2 при электрическом разряде (напр., во время грозы) и под действием ультрафиолетового излучения (напр., в стратосфере под действием ультрафиолетового излучения Солнца). Основная масса О3 в атмосфере расположена в виде слоя озоносферы на высоте от 10 до 50 км с максимумом концентрации на высоте 20 25 км. Этот слой предохраняет живые организмы на Земле от вредного влияния коротковолновой ультрафиолетовой радиации Солнца. В промышленности О3 получают действием на воздух электрического разряда. Используют для обеззараживания воды и воздуха. |
26 |
Олефины |
ненасыщенные ациклические углеводороды, содержащие в молекуле одну двойную связь C=C. Первый член ряда олефинов этилен CH2=CH2, поэтому олефины называются также этиленовыми углеводородами. Содержатся в продуктах переработки нефти и природных газов. Широко используются для синтеза полимеров и др. ценных промышленных продуктов. |
27 |
Оптимизация |
процесс выбора наилучшего варианта из возможных. |
28 |
Парциальное давление |
давление компонента идеальной газовой смеси, которое он оказывал бы, если бы один занимал объем всей смеси. |
29 |
Пероксидные соединения |
окислители, отбеливатели, источники и переносчики кислорода («кислородные батареи»). |
30 |
Регенерация |
восстановление, возобновление, возмещение чего – ни будь в процессе развития, деятельности, обработки. |
31 |
Силикагель |
микропористое тело, получаемое прокаливанием геля поликремниевой кислоты; состоит из SiO2. |
32 |
Смог |
аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли. Возникает в атмосфере промышленных городов из частиц сажи, пепла, продуктов сухой перегонки топлива; во влажной атмосфере содержит также капельки жидкости. В жаркую сухую погоду наблюдается в виде желтоватой пелены. Может быть причиной заболеваний органов дыхания, кровообращения. |
33 |
Стратосфера |
слой атмосферы, лежащий над тропосферой от 8 10 км в высоких широтах и от 16 18 км вблизи экватора до 50 55 км. Стратосфера характеризуется возрастанием температуры с высотой от -40 °С (-80 °С) до температур, близких к 0 °С, малой турбулентностью, ничтожным содержанием водного пара, повышенным по сравнению с ниже- и вышележащими слоями содержанием озона. |
34 |
Температура зажигания катализатора |
температура, которая обычно необходима для начала каталитической реакции, зависит от присутствующих в газе веществ и типа катализатора. |
1 |
2 |
3 |
35 |
Термофорез |
процесс отталкивания частиц нагретыми телами, вызванное силами, действующими со стороны газообразной фазы на находящиеся в ней неравномерно нагретые частицы аэрозоля. |
36 |
Токсичность |
способность некоторых химических соединений и веществ биологической природы оказывать вредное действие на организм человека, животных и растений. |
37 |
Тропосфера |
нижний, основной слой атмосферы до высоты 8 10 км в полярных, 10 12 км в умеренных и 16 18 км в тропических широтах. В тропосфере сосредоточено более 1/5 всей массы атмосферного воздуха, сильно развиты турбулентность и конвекция, сосредоточена преобладающая часть водяного пара, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. |
38 |
Углекислый газ |
бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом, плотность 1,98 г/л. Охлаждая диоксид углерода при обычном давлении, получают твердую снегообразную массу («сухой лед») с tвозг 78,50 °С. Растворимость 0,88 объема газа в 1 объеме воды при 20 °С; в водном растворе в присутствии щелочей образует соли угольной кислоты. Углерода диоксид входит в состав атмосферы Земли (в среднем 0,03 % по объему). Как продукт полного окисления углерода поступает в воздух при сжигании топлива и при дыхании. Главный источник углерода растений, усваивающих углерода диоксид при фотосинтезе. Углерода диоксид получают при обжиге известняка, окислении углеводородных топлив. Применяют в производстве соды, при газировании воды, в огнетушителях. |
39 |
Ультрафиолетовое излучение |
не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн = 400 10 нм. Различают ближнее ультрафиолетовое излучение (400 200 нм) и дальнее, или вакуумное (200 10 нм). С уменьшением коэффициент поглощения ультрафиолетового излучения большинства прозрачных тел растет, и при =105 нм прозрачных тел практически нет, в то время как коэффициент отражения материалов падает. Источники ультрафиолетового излучения высокотемпературная плазма, ускоренные электроны, некоторые лазеры, Солнце, звезды и др.; приемники фотоматериалы, различные детекторы ионизирующих излучений. Биологическое действие ультрафиолетового излучения обусловлено химическими изменениями поглощающих их молекул живых клеток, главным образом молекул нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и белков, и выражается в нарушениях деления, возникновении мутаций и в гибели клеток. Малые дозы ультрафиолетового излучения оказывают благотворное действие на человека и животных. |
40 |
Формальдегид |
бесцветный газ с резким запахом, tкип 19,2 °С. Сырье в производстве фенолоформальдегидных смол, карбамидных смол, полиформальдегида, изопрена и др. важных продуктов. |
41 |
Электролиз |
совокупность процессов электрохимического окисления восстановления, происходящих на погруженных в электролит электродах при прохождении электрического тока. |