Іноваційні технології захисту повітряної сфери України

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Пошуково-аналітична робота на тему

«Іноваційні технології захисту повітряної сфери України»

м. Дніпропетровськ

2014

Вступ

Основним джерелом забруднення атмосферного повітря України є підприємства чорної металургії (33 % ), енергетики (ЗО %), вугільної промисловості (10 %), хімічної та нафтохімічної промисловості (7 %). Щорічно по всій Україні в атмосферу виділяється близько 17 млн тонн шкідливих речовин. Із галузей промисловості найбільшою забруднюючою спроможністю володіє чорна металургія. Підприємства чорної металургії викидають в атмосферу пил, сполуки марганцю, миш'яку, фосфору, сурми, свинцю та інших металів. Особливістю викидів кольорової металургії є токсичні пилевидні речовини (сполуки свинцю, миш'яку та інші) та сполуки фтору. Повітряні викиди нафтопереробної промисловості вмістять вуглець, стирол, толуол, ацетон та інші. Склад викидів хімічної промисловості різноманітний: диоксид вуглецю, оксиди азоту, аміак, органічні речовини, хлористі та фтористі сполуки, пил неорганічних виробництв. Виробництво будівельних матеріалів супроводжується значними викидами пилу в атмосферу. Теплові електростанції викидають в атмосферу біля 30% загальної кількості всіх шкідливих викидів промисловості. Ці викиди вмістять диоксиди вуглецю та сірки, оксиди азоту, пари води і велику кількість золи. Більше третини загального обсягу шкідливих викидів в атмосферу дає автотранспорт -- 6,5 млн тонн на рік. В Євпаторії та Ужгороді згаданий показник складає 91 % від загальної кількості викидів.

Забруднення атмосфери в Україні спричиняє негативний вплив на людину, флору, фауну, споруди, транспортні засоби і клімат країни. Особливо негативний вплив на людей, флору та фауну спричиняють смоги - густі тумани, які вмістять пил та небезпечні гази. Смоги утворюються у великих промислових містах України. Причиною їх утворення є сильне забруднення міського повітря газовими викидами підприємств хімічної промисловості, а також вихлопними газами від автомобілей. Фотохімічний смог викликає запалення слизових оболонок, загострення легеневих хронічних захворювань, гибель домашніх тварин, рослин, корозію металів, порчу одежі. Внаслідок поганої видимості порушується робота транспорту.

1. Шляхи поліпшення стану навколишнього середовища в Україні

повітря атмосферний забруднення україна

Адсорбція, як метод очистки будується на властивостях окремих тонкодисперсних твердих тіл вловлювати в газах за певних умов шкідливі елементи. Найчастіше очисні технології застосовують у комплексі цілого ланцюга або комбінації очисних агрегатів. Спочатку здійснюється грубе очищення в осадових камерах. На другому етапі газ проходить через циклон (або батарею циклонів), а для високої ефективності очистки використовуються електричні, тканинні або ситові фільтри (цементна промисловість, теплоенергетика, каталітичні і термокаталітичні реактори у металургії та хімічній промисловості).

Метод хемосорбції базується на поглинанні газів твердими і рідкими поглиначами з утворенням слаболетючих або слабозрочинних хімічних з'єднань, які в результаті побічних перетворень дозволяють отримати корисний кінцевий продукт.

Термічна нейтралізація. Метод базується на здатності горючих токсичних компонентів (гази, пари і т. д.) окислятися до менш токсичних при наявності вільного кисню і високої температури газової суміші. Цей метод використовується у випадках, коли об'єми і концентрація викидів великі.

Каталітичний метод використовують для перетворення токсичних компонентів промислових викидів у речовини нешкідливі чи менш шкідливі для навколишнього середовища шляхом введення в систему додаткових речовин - каталізаторів. Каталітичний метод базується на взаємодії речовин, що видаляються з одним з компонентів, який присутній в газі, що очищує, або з спеціально додатковою в суміш речовиною. Каталізатор, взаємодіючи з одним з реагуючих сполук, утворює проміжну речовину, яка розкладається з утворенням продукту регенерованого каталізатора.

Існують різні методи очищення викидів від твердих, рідких і газоподібних домішок. На основі цих методів розроблена велика кількість пристроїв і апаратів, при комплексному використанні яких може бути досягнуте високоефективне очищення пилогазових викидів. З метою економії виробничих площ ці пристрої й апарати розміщають, як правило, у верхніх ярусах цехового простору. Витягнуті з пилогазових викидів речовини звичайно є або готовим продуктом, або коштовним видом вторинної сировини.

2.Маловідходні і безвідхідні технології

Упровадження безвідхідних і маловідходних технологій є найбільш перспективним заходом, що дозволяє докорінно знизити рівень забруднення повітряного басейну.

Найбільш перспективними напрямками в області зниження газоподібних відходів підприємств є:

* перехід підприємств теплоенергетики з твердого палива на природний газ, що дозволяє істотно знизити рівень забруднення атмосферного повітря пилом і сірчистими з'єднаннями;

* відмовлення від застосування етилового бензину і впровадження як автомобільне паливо природного газу;

* удосконалювання топкового простору і паливних пальників енергетичних казанів, оптимізація процесу спалювання палива, що дозволить знизити викиди оксидів азоту в атмосферу;

* зниження енергоємності виробництва і використання вторинних енергоресурсів у виді гарячої води і гарячих газів.

3.Інноваційне обладнання для захисту повітря

Згідно закону “Про охорону атмосферного повітря” кожне підприємство, заклад або організація діяльність, якої пов'язана із викидами в атмосферу забруднюючих речовин повинна бути оснащена відповідними спорудами, обладнанням та устаткуванням (апаратурою) для очистки цих викидів і засобами контролю за кількістю та складом викинутих в атмосферу забруднювачів.

Очистка виконується за допомогою спеціального газоочисного устаткування, яке часто складається з одного або декількох газоочисних апаратів, допоміжного обладнання та комунікацій. Газоочисним апаратом - називається елемент газоочисного обладнання, в якому виконується певний виборчий процес вловлювання твердих, рідких і газоподібних речовин.

За методами очистки, які ми розглядали раніше, газоочисні та пиловловлюючі установки розділяють на 6 груп:

1) Сухої інерційної очистки газів від пилу.

2) Вологої очистки газів від пилу, рідких та газоподібних речовин.

3) Очистка газів методом фільтрації від пилу (туману).

4) Електрична очистка газів.

5) Хімічна очистка від газоподібних викидів.

6) Термічна та термокаталітична очистка.

1. Апарати сухої інерційної очистки газів від пилу.

В цій групі апаратів відділення домішок від газового потоку здійснюється механічним шляхом при використанні гравітаційних, інерційних центробіжних сил (що лежить в основі їх класифікації за типом

2. Апарати вологої очистки газів.

Принцип дії апаратів цієї групи базується на використанні явищ, виникаючих при подаванні рідини в запилений газовий потік або при проходженні газів через шар рідини. Їх застосовують не тільки для очистки газів від пилу і краплин рідини, але також для очистки газоподібних складових забруднювачів та охолодження газів. В якості рідини найчастіше використовується звичайна вода. Вологі пиловловлювачі за ефективністю наближаються до батарейних циклів, тканинних та електричних фільтрів. Але вони мають ряд вад: утворення відкладів, туманів, створення спеціальних систем водопостачання, відводу і переробки.

3. Фільтраційні апарати. Процес очистки газів від твердих чи рідких частинок з допомогою пористих засобів називається фільтрацією. Частинки, що завислі в газовому потоці, осідають на поверхні чи в об'ємі пористих засобів за рахунок броунівської дифузії, ефекту щеплення, інерційних, електростатичних і гравітаційних сил. Апарати для очистки газів методом фільтрації називають фільтрами.

4. Апарати електричної очистки: електрофільтри та електромагнітні пиловловлювачі. Перші дуже потужні. Другі більш потужніші та ефективніші. Суть: газ проходить через заземлені осадові електроди, які розміщені на віддалі від коронуючих електродів з постійним струмом 50-110 кВ. Аерозолі (полютанти) отримують електричний заряд та прискорення в сторону електрода з протилежним знаком. Утворюється так званий “електричний вітер” під дією якого (сили тяжіння та “аеродинамічні сили”) притягуються частинки до електрода, промиваються або групуються в накопичувачі.

5. Апарати хімічної очистки: абсорбери, адсорбери, хемосорбери.

6. Термічні та термокаталітичні. Найпростішими устаткуваннями для термічної нейтралізації є горючі печі та горілки, циклічні печі а також високотемпературні плазмені апарати нейтралізації газів. Розрізняють два конструктивних варіанта газоочисних каталітичних устаткувань: реактори каталітичні, в яких проходить контакт газового потоку з твердим каталізатором; реактори термокаталітичні.

Правильний вибір й впровадження високоефективного газоочисного устаткування, здатного здійснювати комплексне очищення газів, можливий тільки при врахуванні факторів технологічного процесу та характеристик газів, що викидаються промисловими підприємствами.

Висновок

Значний трудовий і науковий потенціал, працездатність народу України, сприятливий клімат і географічне положення, певна розвиненість промислового комплексу - все це створює умови для сталого зростання економіки України. Але сьогодні потрібно також усвідомити необхідність зберегти гідні умови життя для майбутніх поколінь. Отже, для захисту повітряної сфери треба впроваджувати екологічно безпечні іноваційні технології поліпшення екологічного стану повітря в містах і промислових центрах. Як було сказано Луісом Баттоном: «Одне з двох: або люди зроблять так, що в повітрі буде менше диму, або дим зробить так, що на Землі стане менше людей».

Размещено на Allbest.ru