Материал: Загрязнение и очистка воздуха от тепловых электростанций

 (14)

где Сф = 0, т.к. нет дополнительных источников загрязнения. Полученное значение  подставляем в уравнения 2; 3; 4 (стр. 16 -17) для расчета значений ƒ1m1и для определения n1.

Расчет минимальной высоты трубы во втором и последующих приближениях, Н2 и Нn:

 (15)

Рассчитываем значения Сm с минимальной высотой трубы, т.е. с подобранной величиной , причем все остальные величины рассчитаны ранее по уравнениям 2; 3; 4

 = 0,163 (16)

способ снижения величины выброса - за счет увеличения СЗЗ. Сравним рассчитанное значения  (с учетом   . Если, то рассчитаем расстояния СЗЗ с учетом розы ветров для горячего источника.

ПДК>

Построение розы ветров

Расчет расстояния от источника до внешней границы СЗЗ без учета розы ветров (L0). Причем, используем величины:  рассчитанная по уравнению (1);  рассчитанная по уравнению (6):

 = 1803,4 (17)

где  = 0,638 (18)

где  (19)

Расчет расстояния СЗЗ до ее внешней границы по восьми румбам с учетом вытянутости среднегодовой розы ветров.

Lс = L0  (Pn / P0) = 1352,5 м

Lю = 5635,6 м

Lз= 1127,1 м

Lв= 3381,3 м

Lюз = 2479,6 м

Lюв = 4057,6 м

Lсз= 2254,2 м

Lсв= 2254,2 м

 = 1772

Данное значение превышает ПДК выброса в окружающую среду, поэтому необходимо установить очистное оборудование.

Методы очистки газов

В настоящее время разработано и опробовано в промышленности большое количество различных методов очистки газов от технических загрязнений: NOx, SO2, H2S, NH3, оксида углерода, различных органических и неорганических веществ.

Опишем эти основные методы и укажем их преимущества и недостатки.

Абсорбционный метод.

Абсорбция представляет собой процесс растворения газообразного компонента в жидком растворителе. Абсорбционные системы разделяют на водные и неводные. Во втором случае применяют обычно малолетучие органические жидкости. Жидкость используют для абсорбции только один раз или же проводят ее регенерацию, выделяя загрязнитель в чистом виде. Схемы с однократным использованием поглотителя применяют в тех случаях, когда абсорбция приводит непосредственно к получению готового продукта или полупродукта. В качестве примеров можно назвать:

·        получение минеральных кислот (абсорбция SO3 в производстве серной кислоты, абсорбция оксидов азота в производстве азотной кислоты);

·              получение солей (абсорбция оксидов азота щелочными растворами с получением нитрит-нитратных щелоков, абсорбция водными растворами извести или известняка с получением сульфата кальция);

·              других веществ (абсорбция NH3 водой для получения аммиачной воды и др.).

Схемы с многократным использованием поглотителя (циклические процессы) распространены шире. Их применяют для улавливания углеводородов, очистки от SO2 дымовых газов ТЭС, очистки вентгазов от сероводорода железно-содовым методом с получением элементарной серы , моноэтаноламиновой очистки газов от CO2 в азотной промышленности.

В зависимости от способа создания поверхности соприкосновения фаз различают поверхностные, барботажные и распыливающие абсорбционные аппараты.

В первой группе аппаратов поверхностью контакта между фазами является зеркало жидкости или поверхность текучей пленки жидкости. Сюда же относят насадочные абсорбенты, в которых жидкость стекает по поверхности загруженной в них насадки из тел различной формы.

Во второй группе абсорбентов поверхность контакта увеличивается благодаря распределению потоков газа в жидкость в виде пузырьков и струй. Барботаж осуществляют путем пропускания газа через заполненный жидкостью аппарат либо в аппаратах колонного типа с тарелками различной формы.

В третьей группе поверхность контакта создается путем распыления жидкости в массе газа. Поверхность контакта и эффективность процесса в целом определяется дисперсностью распыленной жидкости.

Общими недостатками абсорбционных методов является образование жидких стоков и громоздкость аппаратурного оформления.

Метод очистки газов от диоксида серы с использованием твердых хемосорбентов <#"817744.files/image069.gif">

Рисунок 1 - Схема установки оксидно-марганцевой очистки дымовых газов от диоксида серы:1 - адсорбер; 2 - циклон; 3 - электрофильтр; 4 - дымовая труба; 5 - аммонийный скруббер; 6 - реактор; 7 - сепаратор; 8 фильтр; 9 - кипятильник; 10 - кристаллизатор; 11-центрифуга; 12 - циклон

Недостатки:

значительные затраты на регенерацию;

необходимость выполнения реакционной аппаратуры из дорогостоящих материалов, так как процессы идут в условиях коррозионных и повышенных температурах.

отходящих газов в производствах серной кислоты и целлюлозы, на нефтеперерабатывающих предприятиях и др.

Сорбционная способность силикагелей по диоксиду серы составляет существенную величину даже при высоких температурах (150-200 °С) и низких концентрациях целевого компонента в газах [<1% (об.)], что объясняют происходящим окислением адсорбированного SO2 в SOS кислородом, содержащимся в обрабатываемых потоках. Регенерацию насыщенного поглотителя ввиду его негорючести можно проводить нагретым воздухом. Если в очищаемых газах содержатся пары воды, величина поглощения силикагелями диоксида серы резко уменьшается.

В качестве поглотителей диоксида серы из газов исследованы ионообменные смолы - аниониты; кислотостойкие цеолиты, в том числе природные.

Большинство сухих методов очистки газов от диоксида серы требует значительных затрат тепла на регенерацию. Их реализация связана также с повышенными капитальными затратами ввиду необходимости выполнения адсорбционной аппаратуры из дорогостоящих специальных материалов. Это препятствует внедрению адсорбционных процессов для очистки газов.

Расчет М (массы выброса после очистки)

Э=95%

Выводы по расчетам

В ходе работы была проведена экологическая экспертиза загрязнения атмосферного воздуха тепловой электростанцией.

Рассмотрено три варианта снижения выброса загрязняющего вещества:

·    Снижение выброса за счет увеличения высоты трубы;

·        Снижение выброса за счет увеличения санитарно защитной зоны;

·        Снижение выброса установкой очистного оборудования.

Более выгодным вариантом, с точки зрения производительности и экологичности, является установка очистного оборудования, так как:

существенно снижаются выбросы загрязняющего вещества;

исключается необходимость в увеличении высоты трубы и санитарно защитной зоны.

Химическая, физическая и токсикологическая характеристика диоксида серы

Диоксид серы - SO2. В нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички), ядовит. Под давлением сжижается при комнатной температуре. Растворяется в воде с образованием нестойкой сернистой кислоты; растворимость 11,5 г/100 г воды при 20 °C, снижается с ростом температуры.

Раздражает дыхательные пути, вызывая спазм бронхов и увеличение сопротивления дыхательных путей. При воздействии SO2 в виде аэрозоля, образующегося при туманах и повышенной влажности воздуха, раздражающий эффект сильнее. При неблагоприятных метеорологических условиях может вызвать массовое отравление населения. Влажная поверхность слизистых поглощает SO2, затем последовательно образуются H2SO3 и H2SO4. Общее действие заключается в нарушении углеводного и белкового обмена; угнетении окислительных процессов в головном мозге, печени, селезенке, мышцах. Раздражает кроветворные органы.

Спектр поглощения SO2 в ультрафиолетовом диапазоне

Относится к кислотным оксидам. Растворяется в воде с образованием сернистой кислоты (при обычных условиях реакция обратима):

+ H2O ↔ H2SO3

Химическая активность SO2 весьма велика. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO2, степень окисления серы в таких реакциях повышается.

Последняя реакция является качественной реакцией на сульфит-ион SO32− и на SO2 (обесцвечивание фиолетового раствора). В присутствии сильных восстановителей SO2 способен проявлять окислительные свойства.

диоксид ветер газ труба

Список использованной литературы

.        Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. Под ред. В. Я. Гиршфельда. Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 328 с.

.        Елизаров Д.П. Теплоэнергетические установки электростанций: Учебник для вузов / Д.П. Елизаров. - М.: Энергоиздат, 1982. - 264 с.

.        Баскаков А.П., Берг Б.В., Витт О.К. и др. Теплотехника: Учебник для вузов / Под ред. А.П. Баскакова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 224с.