Забруднення атмосферного повітря

Ступінь очищення залежить від рН циркулюючої рідини. У кислому середовищі утворюється розчинний бісульфіт магнію.

Щоб попередити реакцію утворення сульфіту магнію, в розчин додають інгібітор -- парафенілендіамін:

Різновидом магнезитового способу є метод Грілло, в якому використовують природні матеріали: кієзеліт, що містить моногідрат сульфату магнію, і піролюзит з вмістом до 87 % двоокису марганцю.

Марганцевий метод.

Розроблений японською компанією "Мітцубісі", полягає в тому, що подрібнений діоксид марганцю вводять у потік газу, забрудненого діоксидом сірки. У результаті реакції утворюється сульфат марганцю.

Аерозоль сульфіту марганцю у твердому вигляді та надлишок непрореагованого діоксиду марганцю виділяють у батарейних циклонах та електрофільтрах. Ступінь вилучення діоксиду досягає 99,9 %. Виділену суміш твердих частинок вводять у водний розчин аміаку та аерують в окислювальній колоні.

Розчин сульфату амонію відділяють фільтрацією або центрифугуванням від твердих частинок діоксиду марганцю, який потім подрібнюють і повертають у технологічний процес.

Адсорбційні методи.

Адсорбенти є ефективним засобом очищення газу від діоксиду сірки та рекуперації цього компонента з метою отримання на його основі цінних товарних продуктів: сірки, сірчаної кислоти або зрідженого діоксиду сірки. Для вловлювання SО2 найчастіше використовують вуглецеві пористі речовини -- активоване вугілля, напівкокси та ін. Переважно в газах, що підлягають очищенню, крім діоксиду сірки, є водяна пара й кисень. У цьому випадку первинні процеси завершуються при перетворенні цих компонентів із газової фази в адсорбовану.

В абсорбованій фазі відбуваються вторинні реакції з утворенням сірчаної кислоти як кінцевого продукту[10].

Розділ 4. Зменшення негативного впливу сполук сульфуру

Найбільш ефективним способом захисту слід вважати значне скорочення викидів двоокису сульфуру. Цього можна досягти кількома методами, в тому числі шляхом скорочення використання енергії та створення електростанцій, не використовують мінеральне паливо. Інші можливості зменшення викиду забруднень в атмосферу - видалення сульфуру з палива за допомогою фільтрів, регулювання процесів горіння та інші технологічні рішення.

Зниження вмісту сульфуру в різних видах палива. Найкраще було б використовувати паливо з низьким вмістом сульфуру. Однак таких видів палива дуже мало. За наближеним оцінками з відомих у даний час світових запасів нафти тільки 20% мають вміст сульфуру менше 0,5%.Середній вміст сульфуру в використовуваної нафти збільшується, так як нафта з низьким вмістом сульфуру видобувається прискореними темпами.

Так само йде справа і з вугіллям. Вугілля з низьким вмістом сульфуру знаходяться практично тільки в Канаді та Австралії, але це тільки невелика частина наявних покладів вугілля. Вміст сульфуру у вугіллі коливається від 0,5 до 1,0%.

Таким чином, енергоносії з низьким вмістом сульфуру у нас є в обмеженій кількості. Якщо ми не хочемо, щоб сірка,яка містилася в нафті і вугіллі потрапила в навколишнє середовище, необхідно вживати заходів для її видалення.

Під час переробки нафти залишок (мазут) містить велику кількість сульфуру. Видалення сульфуру з мазуту - процес дуже складний, а в результаті вдається звільнитися всього від 1/3 або 2/3 сульфуру. До того ж процес очищення мазуту від сульфуру вимагає від виробника великих капітальних вкладень.

Сульфур у вугіллі знаходиться частково в неорганічної, а частково в органічній формі. Під час очищення, коли видаляють вогнетривкі частини, видаляється також частина піриту. Проте у такий спосіб навіть за найсприятливіших умов можна звільнитися тільки від 50% загального вмісту сульфуру у вугіллі. За допомогою хімічних реакцій можуть бути видалені як органічні, так і неорганічні сірковмісні сполуки. Але у зв'язку з тим, що процес йде при високих температурах і тиску, цей спосіб виявився набагато дорожче попереднього[11].

Очищення вугілля і нафти від сульфуру, таким чином, являє собою досить складний і малопоширений процес, причому витрати на нього дуже високі. Крім того, навіть після очищення енергоносіїв у них залишається приблизно половина первинного вмісту сульфуру. Тому очищення від сульфуру є не найкращим вирішенням проблеми.

Застосування високих труб. Це один з найбільш спірних способів. Сутність його полягає в наступному. Перемішування забруднюючих речовин в значній мірі залежить від висоти димових труб. Якщо ми використовуємо низькі труби (тут в першу чергу необхідно згадати труби електростанції), то викидаються сполуки сульфуру перемішуються в меншій мірі і швидше випадають в осад, ніж за наявності високих труб. Тому в найближчому оточенні (від декількох кілометрів до кількох десятків кілометрів) концентрація оксидів сульфуру буде високою і, природно, ці сполуки будуть завдавати більше шкоди. Якщо труба висока, то безпосередні впливи зменшуються, але зростає ефективність перемішування, що означає велику небезпеку для віддалених районів (кислотні дощі) і для всієї атмосфери в цілому (зміна сульфуру в газах, що утворюються під час горіння палива хімічного складу атмосфери, зміна клімату). Таким чином, будівництво високих труб, незважаючи на поширену думку, не вирішує проблеми забруднення повітря, зате в значній мірі збільшує «експорт» кислотних речовин і небезпека випадання кислотних дощів у віддалених місцях. Отже, збільшення висоти труби супроводжується тим, що безпосередні дії забруднень (загибель рослин, корозія будівель і т. п.) зменшуються, проте непрямий вплив (вплив на екологію віддалених районів) збільшується. Будівництво високих труб до певної міри аморально, оскільки країна, де відбуваються сильні викиди забруднень, переадресовує частина кислотних опадів разом з їх несприятливими наслідками в інші країни[11].

Схема технології спалювання палива з великою швидкістю в спеціальній печі. За допомогою цього процесу зменшується вміст сульфуру в газах, що утворюються під час горіння палива.

У зону горіння (з перфорованої підстилкою) направляють потік неспалимого речовини, що зв'язує сірку. Усмоктуване знизу з великою швидкістю повітря подрібнює і перемішує речовина, що знаходиться в обсязі горіння.

Скорочення викидів двоокису сульфуру можна також досягти очищенням кінцевих газів від сульфуру. Найбільш поширений метод - мокрий процес, коли кінцеві гази барботують через розчин вапняку, в результаті чого утворюються сульфіт або сульфат кальцію. Таким способом видаляється більшість сульфуру. Цей спосіб ще не отримав широкого розповсюдження[13].

Висновки

Атмосфера - середовище існування більшості живих організмів і виконавши курсовий проект на задану тему дійшли висновків, що її потрібно берегти, хоч і її забруднення неминуче, але можна зменшити його негативний вплив.

В першому розділі дана загальна характеристика атмосфери і її забруднення, а в другому розділі детально розглянута тема «Екологічні проблеми забруднення атмосфери сполуками сульфуру», зокрема, дана загальна характеристика сульфуру і його сполукам, шляхи потрапляння в атмосферу і їх вплив на неї. У третьому описано методи очистки повітря від сполук сульфуру. В четвертому розділі охарактеризовано шляхи вирішення проблем пов'язаних з викидами в атмосферу сполук сульфуру. В останньому розділі проведено розрахунки сумарного вмісту спільних компонентів (СК) та КНП підприємства (В-22).

Основною екологічною проблемою є кислотні опади, вони утворюються в результаті реакції між водою і такими забруднюючими речовинами, як оксид сульфуру (SO2) і різними оксидами азоту (NOх). Ці речовини викидаються в атмосферу автомобільним транспортом, у результаті діяльності металургійних підприємств і електростанцій, а також при спалюванні вугілля і деревини. Вступаючи в реакцію з водою атмосфери, вони перетворюються в розчини кислот - сірчаної, сірчистої, азотистої і азотної. Потім, разом із снігом чи дощем, вони випадають на землю.

Отже, викиди в атмосферу сполук сульфуру досить негативно впливають на її стан, здоров'я людей, рослинний і тваринний світ. Головний шлях попередження забруднення атмосфери повинен полягати в поступовому скороченні шкідливих викидів, ліквідації їх джерел. Тому необхідна заборона на використання високосірчистого вугілля, нафти і палива і встановлення на промислових підприємствах, які викидають в навколишнє середовище сполуки сульфуру, сучасніших і більш ефективних очисних споруд.

Література

1. Бєкєтов В. Є. Конспект лекцій із курсу«Прикладна аероекологія». Модуль «Атмосфера. Основні терміни та визначення» (для студентів2 курсу денної форми навчання за напрямом6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування») // Харк. нац. акад. міськ. госп-ва; - Х.: ХНАМГ, 2011. - 44 с.

2. Бродський О.В. Общая Экология. -М.: Академия, 2006. - 356 с.

3. Гусев А. И., Симонова Л.Н., Аналитическая химия серы, М., 1975. - 137 с.

4. Заиков Г.Е., Маслов С.А., Рубайло В.П. Кислотные дожди и окружающая среда. - М.: Химия, 1991. - 144 с.

5. Злобін Ю.А. Основи екології. - К.: Лібра, 1998. - 249 с.

6. Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи екології, -- К.: МАУП, 2000. - 238 с.

7. Лук'янова Л.Б. Основи екології - К.: Вища школа, 2000. - 327 с.

8. Лыгин С. А. К рассмотрению проблемы кислотних дождей // Химия в школе. - 2003. - №6 - 38 с.

9. Новиков Ю. В. Екология, окружающая среда и человек. - М.: Книга, 2000. - 224 с.

10. Сборник методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах. Часть 1. - М.: Гидро-метеоиздат, 1984. - 133 с.

11. Справочник сернокислотчика, под ред. К. М. Малина, 2 изд. - М., 1971. - 136 с.

12. Халікова І. В. Кислотні дощі та їх вплив на довкілля // Виховна робота в школі. - 2006. - №2 -51 с.

13. Чурбанов М.Ф., Скрипачев И. В Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. - М., 1983.

Размещено на Allbest.ru