Расчёт выбросов от стационарных дизельных установок

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Кубанский государственный технологический университет

Институт нефти, газа и энергетики

Кафедра технологии нефти и газа

Дисциплина: Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе

Лабораторная работа №1

Тема

Расчёт выбросов от стационарных дизельных установок

Выполнил: И. Гаис

Студент 4 к. гр.: 19-НБ-НД1

Проверила: Литвинова Т.А.

Краснодар -2023 г.



Цель работы

Расчетным методом получить знания об экологической опасности стационарных дизельных установок при их эксплуатации определением максимальных разовых и валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.



Теоретическая часть

В качестве исходных данных для расчета максимальных разовых выбросов используются сведения из технической документации завода- изготовителя дизельной установки об эксплуатационной мощности (если сведения об эксплуатационной мощности не приводятся, - то номинальной мощности), а для расчета валовых выбросов в атмосферу, - результаты учетных сведений о годовом расходе топлива дизельного двигателя.

Методика позволяет, в зависимости от наличия или отсутствия, а также полноты имеющейся информации по выбросам вредных веществ, приводимых в сопровождаемой технической документации на стационарную дизельную установку, или располагаемых возможностей на выполнение соответствующего инструментального контроля выбросов, осуществлять расчет выбросов:

- с использованием усредненных значений удельных выбросов в зависимости от мощности и частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя;

- по данным инструментального контроля выбросов в условиях эксплуатации.

Приведенные усредненные удельные значения показателей выбросов отражают основные закономерности изменения параметров токсичности дизелей в зависимости от нагрузочно-скоростного режима работы силовой установки, а также мощности и быстроходности дизельного двигателя. При этом учитывается, что в реальной эксплуатации в течение года в соответствии с изменением характера внешних условий стационарная дизельная установка работает на некоторой совокупности установившихся дискретных режимов, для которой значения удельных выбросов усредняются. Принимаются во внимание также особенности организации рабочего процесса многоцилиндровых мощных дизельных установок.



Данные для расчёта

№ п/п	Мощность дизельной установки, кВт	Группа	Марка дизельного топлива/мероприятия по снижению выбросов	Удельный расход топлива г/кВт?ч (л/ч)	Период работы, дни
1	2	3	4	5	6
После капитального ремонта
29	СА-662 для привода буровых установок	В	Зимний/1	197	7

Расчет выбросов с использованием усредненных показателей Максимальный разовый выброс i-того вещества (г/с) стационарной дизельной установкой определяется по формуле 1:

М_i = (1/3600) * еМ_i * Рэ (1)

еМ_i (г/кВт * ч) - выброс i-го вредного вещества на единицу полезной работы стационарной дизельной установки на режиме номинально мощности; Р_э(кВт) - эксплуатационная мощность стационарной дизельной установки, значение которой берется из технической документации завода изготовителя. Если в технической документации не указывается значение эксплуатационной мощности, то в качестве Рэ принимается значение номинальной мощности стационарной дизельной установки (Ne);

Таблица 1

Значения выбросов еМ?? (г/кВт • ч) для различных групп стационарных дизельных установок, прошедших капитальный ремонт

Группа	Выброс, г/кВт · ч
	СО	NOx	СН	С	SO2	СН2О	БП
А	8,6	9,8	4,5	0,9	1,2	0,2	1,6 · 10-5
Б	7,4	9,1	3,6	0,65	1,3	0,15	1,5 · 10-5
В	6,4	8,0	3,0	0,45	1,5	0,12	1,4 · 10-5
Г	8,6	10,3	4,5	0,75	1,3	0,2	1,6 · 10-5

М_CO = (1/3600) * еМ_CO * Рэ = (1/3600) • 6,4 • 662 = 1,18 г/с;

М_NO2 = (1/3600) * еМ_NO2 * Рэ = (1/3600) • 8 • 662 = 1,47 г/с;

М_CH = (1/3600) * еМ_CH * Рэ = (1/3600) • 3 • 662 = 0,55 г/с;

М_C = (1/3600) * еМ_C * Рэ = (1/3600) • 0,45 • 662 = 0,08 г/с;

М_SO2 = (1/3600) * еМ_SO2 * Рэ = (1/3600) • 1,5 • 662 = 0,28 г/с;

М_CH2O = (1/3600) * еМ _CH2O * Рэ = (1/3600) • 0,12 • 662 = 0,022 г/с;

М_БП = (1/3600) * еМ_БП * Рэ = (1/3600) • 1,4 • 10^-5 • 662 = 2,57 • 10^-6 г/с;

Валовый выброс i-того вещества за год (т/год) стационарной дизельной установкой определяется по формуле:

W_эi = (1/1000) · q_эi · G_т (2)

q_эi (г/кг · топл.) - выброс i-го вредного вещества, приходящегося на один кг дизельного топлива, при работе стационарной дизельной установки с учетом совокупности режимов, составляющих эксплуатационный цикл;

G_т (т) - расход топлива стационарной дизельной установкой за год (берется по отчетным данным об эксплуатации установки);

(1/1000) - коэффициент пересчета «кг» в «т».

Таблица 2

Значения выбросов ??э?? (г/кг топл.) для различных групп стационарных дизельных установок, прошедших капитальный ремонт

Группа	Выброс, г/кг · топл.
	СО	NOx	СН	С	SO2	СН2О	БП
А	36	41	18,8	3,75	4,6	0,7	6,9 · 10-5
Б	31	38	15,0	2,5	5,1	0,6	6,3 · 10-5
В	26	33	12,5	1,9	6,1	0,5	5,6 · 10-5
Г	36	43	18,8	3,15	5,1	0,7	6,9 · 10-5

Выполним перевод расхода топлива стационарной дизельной установки: г/кВт·ч>т/год:

Рэ · 24 · 7 · 10^-6 = 662 • 24 • 7 • 10^-6 = 0,11 т/год

W_ЭCO = (1/1000) q_ЭCO G_т = (1/1000) 26 197 662 24 7 10^-6 = 0,57 (т/год);

W_ЭNO2 = (1/1000) q_ЭNO2G_т = (1/1000) 33 197•662 24 7 10^-6 = 0,72 (т/год);

W_ЭCH = (1/1000) q_ЭCH G_т = (1/1000) 12,5 197 662 24 7 10^-6 = 0,27 (т/год);

W_ЭC = (1/1000) q_ЭC G_т = (1/1000) 1,9 197 662 24 7 10^-6 = 0,042 (т/год);

W_ЭSO2 = (1/1000) q_ЭSO2 G_т = (1/1000) 6,1 197662 24 7 10^-6 = 0,13 (т/год);

W_ЭCH2O = (1/1000) q_ЭCH2OG_т = (1/1000) 0,5 19766224 7 10^-6 = 0,011 (т/год);

W_ЭБП = (1/1000) q_{ЭБП т} = 5,6 10^-5197 662 24 7 10^-6 = 1,2 • 10^-6 (т/год);

По заданию предусматриваются природоохранные технологии

Таблица 3

Сведения об эффективности природоохранных технологий

№ п/п	Наименование технологии	Вещество	% очистки
1	Окисление в каталитическом нейтрализаторе (активная фаза платина Рt)	СO СН С СН2О	90-95 70-80 30-50 50-60

Рассчитаем максимальный разовый выброс после применения технологии

Мi(ост) = Мi • (1 - д.ед.очистки),

Где М_i - максимальный разовый выброс i-того вещества (г/с) стационарной дизельной установкой;

% - процент очистки.

М_CO(ост) = М_CO • (1 - д.ед._{очистки}) = 1,8 • (1-0,95) = 0,09 г/с;

М_CH(ост) = М_CH • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,55 • (1-0,8) = 0,11 г/с;

М_C(ост) = М_C • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,008 • (1-0,5) = 0,004 г/с;

М_CH2O(ост) = М_CH2O • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,022 • (1-0,60) = 0,0088 г/с;

Рассчитаем валовый выброс после применения технологии

Wэi(ост) = Wэi • (1 - д.ед.очистки),

где W_эi - валовый выброс i-того вещества за год (т/год) стационарной дизельной установкой.

W_ЭCO(ост) = W_ЭCO • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,57 • (1-0,95) = 0,029 (т/год);

W_ЭCH(ост) = W_ЭCH • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,27 • (1-0,8) = 0,054 (т/год);

W_ЭC(ост) = W_ЭC • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,042 • (1-0,5) = 0,021 (т/год);

W_{ЭCH2O(ост)} = W_ЭCH2O • (1 - д.ед._{очистки}) = 0,011 • (1-0,60) = 0,0044 (т/год);

Таблица 4

Данные после проведения природоохранных технологий

Вещество	Максимальный разовый выброс, г/с	Валовый выброс, т/год
	Было	Стало	Было	Стало
СO	1,18	0,09	0,57	0,029
СH	0,55	0,11	0,27	0,054
С	0,08	0,004	0,042	0,021
CH2O	0,022	0,008	0,011	0,0044

Вывод: в ходе проделанной работы можно сделать вывод о том, что при проведении природоохранных технологий, а в точности, Окисление в каталитическом нейтрализаторе (активная фаза платина Рt), мы видим, что снижается максимальный разовый выброс и валовый выброс веществ стационарной дизельной установкой.



Таблица 5

Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений

N п/п	Наименование вещества	Формула	Предельно допустимые концентрации, мг/м	Направленность биологического действия загрязняющего вещества - лимитирующий показатель вредности	Класс опасности
			Концентрация, предотвращающая раздражающее действие, рефлекторные реакции, запахи при воздействии до 20-30 минут - максимальная разовая	Концентрация, обеспечивающая допустимые (приемлемые) уровни риска при воздействии не менее 24 часов - среднесуточная	Концентрация, обеспечивающая допустимые (приемлемые) уровни риска при хроническом (не менее 1 года) воздействии - среднегодовая
1	2	3	4	5	6	7	8
551	Углерода оксид (Углерод окись; углерод моноокись; угарный газ)	????	5,0	3,0	3,0	рез.	4
5	Азот (II) оксид (Азот монооксид)	????	0,4	-	0,06	рефл.	3
3	Азота диоксид (Двуокись азота; пероксидазота)	????2	0,2	0,1	0,04	рефл.- рез.	3
7	Алканы C12- 19 (в пересчете на C)	??12?16??26?	1	-	-	рефл.	4
47	Бенз/а/пирен<к>	БП	-	0,000001	0,000001??	рез.	1
499	Смесь предельных углеводородов	??6?10??14?2	50,0	5	-	рефл.- рез.	3
550	Углерод (Пигмент черный)	??	0,15	0,05	0,025	рез.	3
489	Сера диоксид	????2	0,5	0,05	-	рефл.- рез.	3
571	Формальдегид (Муравьиный альдегид, оксометан, метиленоксид) <к>	????2??	0,05	0,01	0,003??	рефл.- рез.	2

Ответы на вопросы

1. Классы опасности ЗВ в выбросах в атмосферный воздух от стационарной дизельной установки

I класс - чрезвычайно опасное ВВ, ПДК менее 0,1 мг/м3 (бенз(а)пирен) II класс - высокоопасное ВВ, ПДК 0,1 - 1 мг/м3 (формальдегид)

III класс - умеренно опасное ВВ, ПДК 1,1 - 10 мг/м3(Сера диоксид, углерод, смесь предельных углеводородов, азота диоксид, азота оксид)

IV класс- малоопасное ВВ, ПДК более 10 мг/м3 (Алканы C12-19, углерода оксид)

2. Назовите вещества наиболее экологически опасные

К ним относят бенз(а)пирен и формальдегид

Бенз(а)пирен показывает резорбтивное действие, формальдегид оказывает рефлекторно-резорбтивное действие

3. Назовите вещества менее экологически опасные

К ним относят: сера диоксид, углерод, смесь предельных углеводородов, азота диоксид, азота оксид, алканы C12-19, углерода оксид.

Углерода оксид, углерод оказывают резорбтивное действие; азота диоксид, алканы С12-13 оказывают рефлекторное действие; азота диоксид, смесь предельных углеводородов и сера диоксид оказывают рефлекторно- резорбтивное действие.

4. Дайте определение ПДК

ПДК - это такое содержание ВВ в окружающей среде, которое при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного воздействия и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

5. Классификация ПДК

6. Размерность ПДК в воздухе населенных мест. Виды ПДК

ПДК_р.з - в воздухе рабочей зоны - концентрация вещества, которая не вызывает у работающих людей при ежедневном вдыхании в пределах 8 ч в течение всего рабочего стажа заболеваний или отклонений в состоянии здоровья (мг/м³)

ПДК_с.с - среднесуточная - концентрация вещества в воздухе населенного пункта, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного воздействия в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания (мг/м³)

ПДК_м.р - максимально разовая - концентрация вещества в воздухе населенного пункта, которая при кратковременном воздействии (в пределах 20-30 мин.) не вызывает рефлекторных реакций в организме человека (мг/м³) ПДК_н.п -населенных пунктов -концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущие поколения, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.

Среднегодовая ПДК - концентрация вещества, которая не сказывается на здоровье человека в течение года.

7. Назначение максимальных разовых и валовых выбросов. Размерность

Допустимое значение выбросов тех или иных ВВ в атмосферу. Количество вредных веществ должно быть урегулировано по госту, во избежание достижения критических отметок.

Максимальный разовый выброс i-того вещества - максимальное количество выбрасываемого в атмосферный воздух вредного (загрязняющего) вещества, от источника выбросов осредненное за 20-30-минутный интервал времени. (г/с)

Валовый выброс i-того вещества за год - количество выбрасываемого в атмосферный воздух вредного вещества в течение определенного периода времени (не менее 1 суток). (т/год)

экологический загрязняющий атмосферный дизельный установка

8. Воздействие на организм человека монооксида углерода

Монооксидуглерода (угарный газ, оксид углерода) - бесцветный ядовитый газ легче воздуха (при нормальных условиях), без вкуса и запаха.

Угарный газ (окись углерода, или монооксид углерода (СО) - газообразное соединение, образующееся при горении любого вида.

Самая главная опасность - угарный газ невидим и никак не ощутим, он не имеет ни запаха, ни цвета, то есть причина недомогания не очевидна, ее не всегда удается обнаружить сразу. Монооксид углерода невозможно никак почувствовать, именно поэтому второе его название - тихий убийца.

Механизм действия: молекула угарного газа связывается с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин - более прочное соединение, чем соединение гемоглобина с кислородом. В результате кровь перестает доставлять кислород к тканям организма. Следует помнить, что если в воздухе содержится даже небольшое количество СО - примерно 0,1 %, после длительной его ингаляции может наступить смертельный исход (из-за накопления карбоксигемоглобина в крови).

По СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" оксид углерода относится к 4 классу опасности.

9. Воздействие на организм человека оксидов (моно- и ди) азота

Оксид азота (IV) (диоксид азота) NO₂ - газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом или желтоватая жидкость.

При высоких концентрациях оксидов азота (0,004 -- 0,008 %) возникают астматические проявления и отек легких. Вдыхая воздух, содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает отрицательных последствий. При длительном воздействии оксидов азота в концентрациях, превышающих норму, люди заболевают хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта, страдают сердечной слабостью, а также нервными расстройствами.

Двуокись азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, а также вызывает изменение состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина. Также диокись азота снижает сопротивляемость к заболеваниям, вызывает кислородное голодание, особенно у детей.

По СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" оксид азота и диоксид азота относятся к 3 классу опасности.



10. Воздействие на организм человека углеводородов

Углеводороды - органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода

Химически наименее активные углеводороды, ввиду высокой липофильности обладают сильным наркотическим действием. В связи с малой растворимостью алканов в воде и крови требуется достаточно высокое содержание их в воздухе для создания токсических концентраций в крови. По этим причинам в обычных условиях соединения данной группы биологически мало активны. Углеводороды С5-С8 оказывают умеренное раздражающее действие на дыхательные пути. Высшие гомологи более опасны при действии на кожные покровы, а не при ингаляции паров.

В отличие от острого отравления, хроническое отравление углеводородами и в особенности циклического ряда не дает выраженной картины патологии, но, как показали исследования, при долгосрочном действии малых доз этих веществ развиваются нарушения нервной, сердечно- сосудистой, иммунной, желудочно-кишечной и др.систем организма.

С увеличением в предельных углеводородах числа атомов углерода его токсическое действие возрастает.

По СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" углеводороды относятся к 3-4 классам опасности.

11. Воздействие на организм человека С (сажа)

Сажа - аморфный углерод, продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов в неконтролируемых условиях.

При вдыхании сажи, её частицы вызывают негативные изменения в системе дыхательных органов человека, ухудшаются течения хронических заболеваний, особенно заболеваний легких, например, хронического бронхита.

Появляются признаки ишемии (нарушения кровоснабжения сердца) при физической нагрузке у людей с заболеваниями сердца.

Сажа в воздухе опасна для беременных женщин, она может вызывать мутации органов, передающиеся детям.

Болезни сердечно-сосудистой системы возникают вследствие вдыхания частиц, содержащихся в выхлопных газах, что связано с наличием особых радикалов в двигателе.

Размер опасных частиц ничтожен -- меньше микрона. В связи с этим при вдыхании они легко попадают в кровоток и могут оказывать прямое воздействие на сосуды.

По СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" сажа относится к 3 классу опасности.

12. Воздействие на организм человека сернистого газа

Оксид серы (IV) (диоксид серы, двуокись серы, сернистый газ) - в нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички).

Симптомы при отравлении сернистым газом - насморк, кашель, охриплость, сильное першение в горле и своеобразный привкус. При вдыхании более высокой концентрации - удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен остры отек легких.

При кратковременном вдыхании оказывает сильное раздражающее действие, вызывает кашель, першение в горле.

По СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" сернистый газ относится к 3 классу опасности.

13. Воздействие на организм человека формальдегида

Формальдегид - бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде, спиртах и полярных растворителях. Токсичен.

Прием внутрь 60-90 мл является смертельным.

Пары формальдегида вызывают раздражение слизистой оболочки глаз, носа, верхних дыхательных путей, проявляющееся в виде кашля, дисфагии, спазма и отека гортани, бронхов, и более редко - легких. Есть случаи развития астмы после повторных контактов с формальдегидом. При попадании на кожу вызывает покраснение, образование пузырей.

По СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" формальдегид относится ко 2 классу опасности.

14. Воздействие на организм человека бензпирена

Бензпирен - химическое соединение, представитель семейства полициклических углеводородов, вещество первого класса опасности.

Бенз(а)пирен (C₂₀H₁₂) химическое соединение, первого класса опасности, вызывающее онкологические заболевания, способный проникать в организм через кожу, органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, плаценту. Помимо канцерогенного, бенз(а)пирен оказывает мутагенное, эмбриотоксическое и гематотоксическое действие.

По СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" бензпирен относится к 1 классу опасности.

15. Определение удельного выброса в данной работе

Удельный выброс - выброс загрязняющих веществ, приходящихся на единицу массы сжигаемого топлива (кг/т) или на единицу вводимого в топку тепла (г/МДж).

Удельный выброс зависит от группы стационарных дизельных установок и от прохождения капитального ремонта установок или наоборот до него.

16. Какой из видов выброса используется для расчета платы за выброс ЗВ

Плата исчисляется и взимается за следующий вид негативного воздействия на окружающую среду:

- Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух стационарными источниками

- За выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов

- за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ

- за допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от передвижных источников

17. Выбросы каких ЗВ способствуют выпадению кислотных дождей. Напишите уравнения реакций образования соответствующих кислот

Для кислотных осадков характерны азотная или серная кислоты, которые являются очень сильными и опасными как для человека, так и для всего живого на Земле - и для растений, и для животных. Образуется азотная кислота путём соединения воды с оксидами азота. Например, могут протекать такие реакции:

1) 2????2 + ??2?? > ??????3 + ??????2;

2) 4????2 + 2??2?? + ??2 > 4??????3;

3) 3????2 + ??2?? > 2??????3 + ????;

4) ????3 + ??2?? > ??2????4;

5) ????2 + ??2?? > ??2????3;

6) 2????₂ + ??₂ > 2????₃;

7) ??2????3 + ??2 > ??2????4;

8) 2????2 + 2??2?? + ??2 > 2??2????4

18. Перечислите мокрые методы очистки отработавших газов

1) Полые и насадочные скрубберы. Простейшими аппаратами для мокрой очистки и одновременного охлаждения газов являются полые скрубберы - вертикальные колонны круглого (чаще) или прямоугольного сечения. Запыленный газ движется через скруббер снизу вверх со скоростью не более 0,8-1,5 м/с (для уменьшения брызгоуноса) и орошается водой, разбрызгиваемой через форсунки, установленные по всей высоте колонны. При этом все поперечное сечение скруббера перекрывается распыляемой жидкостью. Жидкость с уловленной пылью выводится снизу из конического днища.

2) Центробежные скрубберы. Процесс мокрой очистки может быть интенсифицирован при проведении его в поле центробежных сил. Такую очистку осуществляют в циклонах, стенки которых смачиваются непрерывно стекающей пленкой жидкости (центробежные скрубберы). В центробежном скруббере запыленный газ поступает в цилиндрический корпус через входной патрубок, расположенный тангенциально, и приобретает вращательное движение. Стенки корпуса орошаются через сопла водой, которая пленкой стекает по внутренней поверхности колонны сверху вниз. Взвешенные в поднимающемся по винтовой линии потоке газа частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам скруббера, смачиваются водяной пленкой и уносятся с водой через коническое днище. Очищенный и одновременно охлажденный газ удаляется через выходной патрубок. В центробежных скрубберах достигается более высокая степень очистки, чем в полых и насадочных.

3) Барботажные (пенные) пылеуловители. Их используют для очистки сильно запыленных газов. В таких аппаратах жидкость, взаимодействующая с газом, приводится в состояние подвижной пены, что обеспечивает большую поверхность контакта фаз.

19. Перечислите каталитические методы очистки отработавших газов

Наибольшее распространение получили следующие каталитические методы очистка газов:

- пиролюзитный - основан на окислении диоксида серы кислородом в жидкой фазе в присутствии катализатора - пиролюзита на основе оксида марганца. При наличии кислорода двухвалентный марганец окисляется в трехвалентный, при этом одновременно окисляется и диоксид серы. Далее трехвалентный марганец окисляет диоксид серы, переходя снова в двухвалентный. Полученный триоксид серы направляют в производство серной кислоты.

- озонокаталитический - отличается от пиролюзитного только тем, что двухвалентный марганец окисляется до трехвалентоного озоно-воздушной смесью, которая способствует более быстрому окислению и способна разрушать каталитические яды.

- жидкостно-контактный - основан на окислении диоксида серы в жидкой фазе на поверхности катализатора, например, активного угля.

- каталитический - основаны на гетерогенном катализе и служат для превращения примесей в безвредные или легко удаляемые из газа соединения.

Процессы гетерогенного катализа протекают на поверхности твёрдых тел - катализаторов. Катализаторы должны обладать определёнными свойствами: активностью, пористой структурой, стойкостью к ядам, механической прочностью, селективностью, термостойкостью, низким гидравлическим сопротивлением, иметь небольшую стоимость.

Особенность процессов каталитической очистки газов заключается в том, что они протекают при малых концентрациях удаляемых примесей. Основным достоинством метода является то, что он даёт высокую степень очистки, а недостатком - образование новых веществ, которые надо удалять из газа адсорбцией или абсорбцией.

Существенное влияние на скорость и эффективность каталитического процесса оказывает температура газа. Для каждой реакции, протекающей в потоке газа, характерна так называемая минимальная температура начала реакции, ниже которой катализатор не проявляет активности. Температура начала реакции зависит от природы и концентрации улавливаемых вредностей. С повышением температуры эффективность каталитического процесса увеличивается.

20. Фотохимический смог

Фотохимический смог - это форма смога, характеризующая загрязнение атмосферы, при котором высокие концентрации оксидов азота и летучие органические соединения смешиваются в результате действия солнечного света, способствующего серии фотохимических реакций, которые приводят к образованию озона и других вторичных загрязнителей.

Смог возникает, когда молекулярный кислород и оксиды азота, которые накапливаются в атмосфере во время устойчивой безветренной погоды, поглощают энергию ультрафиолетового излучения Солнца, от этого молекулы переходят в возбужденное электронное состояние. Такое состояние характеризуется способностью быстро вступать в химические реакции, то есть оксиды азота и молекулярный кислород моментально окисляют продукты сгорания автомобильного топлива - остатки углеводородов, которые выбрасываются в атмосферу огромным количеством транспорта, в результате образуются новые органические соединения.

Основные химические соединения, ответственные за образование фотохимического смога, - оксиданты, особенно озон и пероксиацетилнитрат (ПАН).

Более сильным раздражающим действием на глаза обладает пероксибензоилнитрат (ПБН). Практически любой углеводород (за исключением метана, обладающего малой реакционной способностью) в присутствии оксидов азота подвергается фотоокислению с образованием оксидантов. Скорость образования оксидантов зависит от реакционной способности углеводородов. Наиболее реакционноспособные - олефины с разветвленными и прямыми цепями, и внутренними двойными связями.

R-CH₃+OH>R-CH₂+H₂O R-CH₂+O₂>RCH₂-O-O

R-CH₂-O-O+O₃>R-C⁼⁰_-O-O +H₂O+O₂ R-C=0-O-O +NO2>

> R-C=0-O-O -NO2



Список использованных источников

1. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе: методические указания к практическим занятиям для студентов очной формы обучения направления 21.03.01 Нефтегазовое дело, профиль Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти / Сост. Т.П. Косулина. Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. технологии нефти и газа. - Краснодар, 2021. - 45 с.

2. СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания".

3. Методика расчёта выделений загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок, НИИ Атмосфера, Санкт-Петербург, 2001. 14 с.

4. ГОСТ Р 56163-2019 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Метод расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу стационарными дизельными установками (новыми и после капитального ремонта) различной мощности и назначения при их эксплуатации.

Размещено на allbest.ru

...