- •Курс: охрана окружающей среды в теплотехнологии: выбросы теплотехнических установок
- •Модуль 2
- •Оглавление
- •Дидактический план
- •Литература Государственные стандарты Российской Федерации и руководящие документы
- •Основная
- •Дополнительная
- •1. Образование и методы снижения выбросов оксидов азота
- •1.1. Образование оксидов азота при горении органических топлив
- •1.2. Режимные мероприятия по снижению выбросов оксидов азота
- •1.3. Технологические методы снижения выбросов оксидов азота при факельном сжигании органического топлива
- •1.3.1. Влияние конструкции горелки на эмиссию оксидов азота
- •1.3.2. Различные схемы ступенчатого сжигания
- •1.3.3. Рециркуляция дымовых газов
- •1.3.4. Предварительный подогрев угольной пыли
- •1.4. Очистка дымовых газов от оксидов азота
- •1.4.1. Селективное каталитическое восстановление оксидов азота
- •1 Дымовой газ; 2 датчики расхода; 3 датчики nOx; 4 блок управления технологическим процессом; 5 емкость nh3; 6 воздух; 7 реактор denox; 8 чистый газ
- •1.4.2. Селективное некаталитическое восстановление оксидов азота
- •1.4.3. Гибридная схема очистки дымовых газов от оксидов азота
- •1.5. Методы расчетного определения мощности и валовых выбросов оксидов азота котлами тэс
- •2. Образование и методы снижения выбросов диоксида серы, ванадия и бенз(а)пирена
- •2.1. Сероочистка дымовых газов тэс
- •2.1.1. Концепция сероочистки
- •2.2. Основные технологии сероочистки дымовых газов
- •Краткая характеристика технологий сероочистки Сухие технологии
- •Мокро-сухие технологии
- •Мокрые технологии
- •Конверсия so2 в so3
- •2.3. Методы снижения выбросов соединений ванадия при сжигании жидкого топлива
- •2.4. Образование и методы снижения выбросов бенз(а)пирена при сжигании топлив
- •2.4.1. Физико-химические свойства бенз(а)пирена и условия его образования
- •2.4.2. Экологическая характеристика бенз(а)пирена
- •2.4.3. Условия нормирования выбросов бенз(а)пирена с уходящими газами котельных установок
- •2.4.4. Влияние конструктивных особенностей и режимных параметров котлов на образование бенз(а)пирена при сжигании различных топлив
- •Газомазутные котлы
- •Пылеугольные котлы
- •Котлы малой мощности
- •2.4.5. Рекомендации по снижению выбросов бенз(а)пирена в атмосферу с уходящими газами котельных установок
- •3. Охрана водного бассейна от сбросов энергопредприятий
- •3.1 Охрана водного бассейна от сбросов тэс
- •Технология водоиспользования на тэс
- •Охлаждение конденсаторов турбин
- •Системы гидрозолоудаления
- •Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами
- •Обмывочные воды регенеративных воздухоподогревателей (рвп) и поверхностей нагрева котлов при сжигании сернистых мазутов
- •Химические промывки и консервация оборудования
- •Подготовка добавочной воды котлов и подпиточной воды теплосети
- •Поверхностные ливневые и талые сточные виды с территории тэс
- •Грунтовые воды систем водопонижения
- •3.2. Нормирование сбросов загрязняющих веществ со сточными водами тэс
- •Экономический механизм природопользования
- •3.4. Основные направления сокращения сброса и утилизации сточных вод Воды систем охлаждения
- •Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами
- •Обмывочные воды рвп и поверхностей нагрева котлов
- •Сточные воды химических промывок и консервации оборудования
- •Поверхностные, ливневые и талые сточные воды с территории тэс
- •Воды систем гидрозолоудаления
- •Грунтовые воды
- •Сточные воды водоподготовительных установок
- •Методы очистки сточных вод
- •3.5.1. Механическая очистка сточных вод
- •3.5.2. Химические методы очистки сточных вод
- •3.5.3. Физико-химические методы очистки сточных вод
- •1 Чан с исходным питанием; 2 насос для подачи водовоздушной смеси; 3 насос для подачи реагентов; 4 камера; 5 желоб для шламов; 6 труба для отвода очищенной жидкости
- •1 Корпус; 2 блок аэрации; 3 импеллеры; 4 сетка; 5 осветлитель пластинчатый; 6 шибер, 7 пенный желоб; 8 рама с подставкой
- •3.5.4. Основы биологической очистки сточных вод
- •3.5.5. Устройства для биологической очистки сточных вод
- •3.5.6. Доочистка сточных вод на активированных углях
- •3.5.7. Очистка поверхностных сточных вод предприятий энергетики и транспорта
- •1 Резервуар грязной воды; 2 и 6 насосы; 3 флотационная машина; 4 емкость для сбора пенопродукта; 5 резервуар чистой воды; 7 фильтры
- •Задания для самостоятельной работы
- •1. Перечислите технологические методы снижения выбросов оксидов азота:
- •2. Перечислите технологии сероочистки дымовых газов с использованием кальцита и извести:
- •3. Перечислите мероприятия режимного и технологического плана по снижению выбросов бенз(а)пирена:
- •5. Перечислите основные методы очистки сточных вод:
- •Глоссарий
- •Охрана окружающей среды в теплотехнологии: выбросы теплотехнических установок модуль 2
Задания для самостоятельной работы
1. Перечислите технологические методы снижения выбросов оксидов азота:
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Перечислите технологии сероочистки дымовых газов с использованием кальцита и извести:
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Перечислите мероприятия режимного и технологического плана по снижению выбросов бенз(а)пирена:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Перечислите, какие сбросы подлежат нормированию у технологических объектов ТЭС:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Перечислите основные методы очистки сточных вод:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Глоссарий
№ п/п |
Новые понятия |
Содержание |
1 |
2 |
3 |
1 |
Азот |
химический элемент второго периода VA группы периодической системы, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. В свободном виде газ без цвета, запаха и вкуса, плохо растворим в воде. Состоит из двухатомных молекул N2, обладающих высокой прочностью. Относится к неметаллам. |
2 |
Азотная кислота |
HNO3, бесцветная жидкость с резким удушливым запахом; плотность 1,513 г/см3, tпл = - 41,59 °C, tкип = 82,6 °C. С водой смешивается во всех отношениях. В промышленности получают каталитическим окислением аммиака. Применяют для получения удобрений, нитратов целлюлозы, красителей, серной кислоты, для травления металлов и полупроводниковых материалов, как окислитель ракетного топлива, компонент «нитрующей смеси» (с серной кислотой). Соли и эфиры азотной кислоты нитраты. |
3 |
Аммиак |
NH3, бесцветный газ с резким запахом. Молекула имеет форму правильной пирамиды. Связи N—H полярны. Молярная масса 17 г/моль. Плотность 0,639 г/дм3. Температура кипения – 33,35 °C, температура плавления – 77,7 °C. Критическая температура 113 °C, критическое давление 11,425 кПа. Теплота испарения 23,27 кДж/моль, теплота плавления 5,86 кДж/моль. |
4 |
Ангидриды |
химические соединения, производные неорганических и органических кислот, образующиеся при их дегидратации. |
5 |
Антрацит |
ископаемый уголь высшей стадии углефикации. Плотность 1500 1700 кг/м3; теплота сгорания 33,8 35,2 МДж/кг. Содержит (в горючей массе) до 9 % летучих веществ, 93,5 – 97 % углерода. Высококачественное энергетическое топливо. Используется также при производстве карбидов, электродов и др. Главные месторождения антрацита в Российской Федерации, на Украине, в США и Китае. |
6 |
Аэротенк |
искусственное сооружение в виде проточного резервуара для биологической очистки сточных вод от органических загрязнений путем окисления их микроорганизмами, находящимися в аэрируемом слое. |
7 |
Бактерии рода Псевдомонас |
фитопатогенная грамотрицательная палочковидная бактерия с одним жгутиком. Вызывает бурое слизеточение, обморожения, повреждения плодов и пятнистость листьев. Псевдомонас сиреневый вызывает заболевания у большого числа растений. |
8 |
Бурый уголь |
ископаемый уголь наиболее низкой степени углефикации переходная форма от торфа к каменному углю. Плотность органической массы 1,2 1,5 г/см3. Теплота сгорания горючей массы 22,6 31 МДж/кг (5400 7400 ккал/кг). Бурые угли делятся по влажности на технологические группы: Б1 (св. 40%), Б2 (30-40%) и Б3 (до 30%). Энергетическое топливо и химическое сырье. Главные бассейны расположены в Российской Федерации, Германии, Польше, Чехии, Австралии. |
1 |
2 |
3 |
9 |
Высокотемпературная коррозия |
окисление металлов и сплавов при повышенных температуpax в газовой средах (чаще на воздухе) или в разных расплавах солей и жидких металлах. При этом скорость окисления увеличивается с повышением температуры. |
10 |
Гидрозолоудаление |
система удаления золы и шлака из топочной камеры и газоходов котельного агрегата водой. Одновременно осуществляется транспортирование золы и шлака на золовые поля или в отвалы. |
11 |
Гидрофильные |
вещества или материалы, которые легко поглощают или смачиваются водой. |
12 |
Гидрофобные |
вещества или материалы, которые плохо поглощают или смачиваются водой. |
13 |
Дрожжи рода Кандида |
дрожжевые грибки, которые поражают слизистые оболочки пищеварительного тракта, мочеполовых путей, кожи, внутренние органы человека. |
14 |
Закон Генри |
закон, по которому при постоянной температуре растворимость газа в данной жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над раствором. Закон пригоден лишь для идеальных растворов и невысоких давлений. |
15 |
Зооглея |
слизистое образование, возникающее при склеивании бактерий, выделяющих слизь или имеющих слизистые капсулы. Зооглея состоит из полисахаридов, иногда с примесью соединений. Характерна только для некоторых (преимущественно водных) бактерий, в частности для рода Zoogloea ramigera (отсюда название). Зооглея может быть пальцевидной, коралловидной или иной формы. Возникновение Зооглея, по-видимому, носит приспособительный характер: благодаря ее слизистой консистенции легко осуществляется адсорбция из воды питательных веществ, необходимых для существования бактерий. |
16 |
Известняк |
осадочная горная порода, состоящая главным образом из кальцита, редко из арагонита; часто с примесью доломита, глинистых и песчаных частиц. Известняки нередко содержат остатки известковых скелетов ископаемых организмов. Используется в металлургии (флюсы), строительстве, химической промышленности и др. |
17 |
Известь |
обобщенное название продуктов обжига (и последующей переработки) известняка, мела и других карбонатных пород. Различают известь негашеную (СаО), гашеную [Ca(OH)2], натронную (смесь гашеной извести с NaOH) и др. Известь используют в строительстве (для приготовления кладочных и штукатурных растворов, силикатных бетонов), сельском хозяйстве (для известкования почв) и т. д. |
18 |
Импеллерная флотация |
процесс диспергирования воздуха в воде с помощью механической мешалки (импеллера). Импеллер, установленный на дне флотационной камеры, приводится в движение от электродвигателя, который расположен выше уровня воды во флотаторе. При вращении импеллера образуется зона пониженного давления и через центральную трубу на его лопатки попадает воздух. Одновременно через отверстия на лопасти импеллера поступает небольшое количество воды, которая перемешивается с воздухом и выбрасывается через боковые отверстия во флотационную камеру, где пузырьки воздуха прилипают к частицам и флотируют их на поверхность воды. |
19 |
Калорийность угля |
количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива. Различают теплоту сгорания низшую (без учета теплоты, израсходованной на испарение воды, содержащейся в топливе или образующейся при сгорании) и высшую, а также удельную и объемную. |
1 |
2 |
3 |
20 |
Коалесценция |
слияние капель жидкости или пузырьков газа при их соприкосновении. Коалесценция капель воды одна из причин выпадения атмосферных осадков в виде дождя и росы. Коалесценцию используют при разрушении пен и эмульсий, нанесении лакокрасочных покрытий методом распыления, рафинации растительных масел и др. |
21 |
Коллектор |
(англ. collector) объект, устройство и т. п. что-либо собирающее. В технике: 1) коллектор электромашины - механический преобразователь частоты, конструктивно объединенный с якорем (ротором) электрической машины. С помощью коллектора достигается скользящий электрический контакт между неподвижной частью электрической цепи и секциями вращающейся обмотки якоря. 2) Коллектор транзистора (коллекторная область) - область биполярного транзистора, в которой собирается большинство носителей заряда из его базы. 3) Коллектор электровакуумного прибора - устройство (электрод, система электродов и др.), служащее для приема или перехвата потока электронов. 4) Коллектор при осушении - дренажная труба или канал, которые принимают воду из регулирующей части осушительной сети и отводят ее за пределы осушаемой территории. 5) Коллектор канализационный - участок канализационной сети, собирающий сточные воды из бассейнов канализования. 6) Подземная галерея для укладки кабелей связи (кабельный коллектор) и для укладки труб разного назначения - водопроводных, газовых и др. (общий коллектор). 7) Название некоторых технических устройств (напр., выпускной и впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания). |
22 |
Колчеданы |
общее название руд, состоящих преимущественно из сернистых (сульфидных) минералов. Сырье для извлечения Cu, Zn, Pb, получения серной кислоты и др. |
23 |
Кокс |
твердый остаток, получаемый при коксовании природных топлив (главным образом каменного угля), а также некоторых нефтепродуктов, напр. гудрона. Содержит 91 99,5 % углерода. Каменноугольный кокс топливо и восстановитель железной руды в производстве чугуна, нефтяной кокс материал для изготовления электродов и коррозионноустойчивой аппаратуры, восстановитель при получении ферросплавов и др. |
24 |
Коэффициент избытка воздуха |
это отношение количества воздуха действительно поданного в топку, к теоретически необходимому. Он варьируется от вида топлива и способа сжигания от 1,05 до 1,5. Чем благоприятнее условия смешивания воздуха с топливом, тем меньше избыток воздуха. |
25 |
КПД котельной установки |
это отношение полезной мощности (мощность для нагрева теплоносителя) к подведенной тепловой мощности (потребляемая тепловая мощность). КПД 100 % говорит о том, что 100 % потребленной энергии преобразовалось в форму теплоты. КПД котла зависит от многих параметров: качества материала теплообменника котла, конструкции горелки, панели управления и др. |
26 |
Мочевина |
(NH2)2СО, бесцветные кристаллы, tпл = 135 °С. Растворима в воде. Мочевина конечный продукт белкового обмена у большинства позвоночных животных и человека. Образуется в печени. Выводится с мочой. В промышленности мочевину синтезируют из NH3 и СО2. Применяют для получения мочевино-формальдегидных смол, красителей, снотворных средств (барбитала, фенобарбитала), для депарафинизации нефтей; в медицине как дегидратирующее, мочегонное средство. Мочевина концентрированное азотное удобрение для разных почв под различные сельскохозяйственные культуры (содержит 46 % N). В животноводстве заменитель протеина. |
27 |
Пассивация |
это образование на поверхности металла при контакте с реагентом прочной оксидной пленки, которая препятствует дальнейшему взаимодействию. |
28 |
Пульпа |
дисперсная система тонкоизмельченного (мельче 1-0,5 мм) полезного ископаемого с водой. По крупности частиц различают пульпы: грубые суспензии, тонкие суспензии, шламы (илы), коллоидные растворы. |
29 |
Регенерация |
восстановление, возобновление, возмещение чего – нибудь в процессе развития, деятельности, обработки. |
1 |
2 |
3 |
30 |
Серная кислота |
H2SO4, сильная двухосновная кислота. Безводная серная кислота бесцветная маслянистая жидкость, плотность 1,9203 г/см3, tпл = 10,3 °С, tкип = 296,2 °С. С водой смешивается во всех отношениях. Концентрированная серная кислота реагирует почти со всеми металлами, образуя соли сульфаты. Серную кислоту получают растворением в воде SO3, образующегося при окислении SO2; последний получают главным образом обжигом природных сульфидов пирита и др. (т. н. контактный и башенный способы). Серная кислота один из основных продуктов химической промышленности. Идет на производство минеральных удобрений (суперфосфат, сульфат аммония), различных кислот и солей, лекарственных и моющих средств, красителей, искусственных волокон, взрывчатых веществ. Применяется в металлургии (разложение руд, напр. урановых), для очистки нефтепродуктов, как осушитель и др. |
31 |
Сернистый ангидрид |
бесцветный газ с резким запахом, tпл = -75,46 °С, tкип = -10,1 °С; при обычной температуре сжижается под давлением 0,4-0,5 МПа. Входит в состав вулканических газов. В промышленности получают обжигом сульфидных руд (напр., пирита). Применяется главным образом в производстве серной кислоты, а также как восстановитель, отбеливатель, консервант, хладагент, антиоксидант и др. Ядовит. Один из основных промышленных газов, загрязняющих атмосферу. |
32 |
Сернистая кислота |
H2SO3, слабая двухосновная кислота. В свободном виде не выделена, существует в водных растворах. Соли сернистой кислоты сульфиты. |
33 |
Сероводород |
H2S, бесцветный газ с запахом тухлых яиц; tпл = -85,54 °С, tкип = -60,35 °С; при 0 °С сжижается под давлением 1 МПа. Восстановитель. Побочный продукт при очистке нефтепродуктов, коксовании угля и др.; образуется при разложении белковых веществ. Содержится в некоторых минеральных водах и лечебных грязях. Применяется в производстве серы, серной кислоты, сульфидов, в органическом синтезе, химическом анализе, для приготовления лечебных сероводородных ванн. Ядовит. |
34 |
Скруббер |
устройство для очистки газов и извлечения одного или нескольких компонентов с помощью жидкостей. |
35 |
Скруббер Вентури |
наиболее распространенный тип мокрого пылеуловителя; они обеспечивают эффективную очистку газов от частиц пыли практически любого дисперсного состава. Скруббер Вентури представляет собой сочетание орошаемой трубы Вентури и каплеуловителя. Труба Вентури имеет плавное сужение на входе – конфузор и плавное расширение на выходе – диффузор. Пережим сечения трубы Вентури получил название «горловина». Такая конфигурация трубы Вентури, выполненная с оптимальным (с точки зрения аэродинамики) соотношением размеров, положена в основу типоразмерного ряда различных аппаратов. |
36 |
Стехиометрия |
представление о количественных соотношениях между массами веществ, вступающих в химическую реакцию. Включает правила составления химических формул и уравнений. Основывается на законах Авогадро, Гей-Люссака, кратных отношений, сохранения массы, эквивалентов. |
37 |
Теплонапряженность топочного объема |
отношение тепловой мощности топочного устройства к активному объему топочной камеры. |
38 |
Шибер |
заслонка (задвижка) для отделения различных частей водозаборных сооружений от водоема или друг от друга, для регулирования тяги в котлоагрегатах или печах (устанавливается в дымоходе); деталь шиберных насосов. |
39 |
Шлакование экранов |
налипание на экраны минеральной части топлива. |
40 |
Штыб |
каменный уголь, крупность частиц которого обычно менее 6 мм. |
41 |
Экономайзер |
теплообменник для предварительного подогрева воды (подаваемой в паровой котел) за счет теплоты отходящих газов. |