Розробка технологічної схеми абсорбційної очистки повітря від сполук аміаку

Розробка технологічної схеми абсорбційної очистки повітря від сполук аміаку

[pic]

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА ТА ЯДЕРНОЇ БЕЗПЕКИ

УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ПІДВИЩЕННЯ КВАЛІФІКАЦІЇ ТА ПЕРЕПІДГОТОВКИ КАДРІВ

МІНЕКОБЕЗПЕКИ УКРАЇНИ

ОХОРОНА ПОВІТРЯ

курсовий проект

НА ТЕМУ: “РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ АБСОРБЦІЙНОЇ ОЧИСТКИ ПОВІТРЯ ВІД

СПОЛУК АМІАКУ”

СТУДЕНТА ЗАОЧНОГО ВІДДІЛЕННЯ ЗА СПЕЦІАЛЬНІСТЮ "ЕКОЛОГІЯ"

(підпис)

Перевірив

доцент, к.т.н.,

КНЯЗЄВ Ю.В.

м.Київ-2001 р.

ЗМІСТ

Стор.

Вступ.-------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------3

1. Класифікація забруднень біосфери.----------------------------------------

-----------------------------------4

2. Огляд методів очистки газу.----------------------------------------------

-------------------------------------------6

3. Поняття ГДК, джерела забруднення.----------------------------------------

---------------------------------7

4. Вибір та обгрунтування ефективного методу очистки.-----------------------

----------------9

5. Вибір параметрів очистки. Технологічна схема.----------------------------

----------------------10

6. Хімізм методу.-----------------------------------------------------------

------------------------------------------------------11

7. Розрахунок ступеню очистки.----------------------------------------------

---------------------------------------12

8. Раціональне розміщення та локалізація джерел забруднення.----------------

---------13

9. Висновки.----------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------15

Література.------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------17

ВСТУП

Здобуття Україною політичної незалежності заставило з нових позицій

поглянути на вирішення ряду проблем, що постали перед країною, виділивши в

їх числі першочергові завдання.

Охорона навколишнього природного середовища займає серед таких

провідне місце.

Поліпшення стану навколишнього природного середовища та

забезпечення сталого економічного зростання - це взаємопов'язані речі, що

не суперечать одна одній. Більше того, досвід багатьох країн показує, що,

як правило, вирішення екологічних проблем полегшувалось завдяки стабільній

економіці, що забезпечувало можливість виконання довгострокових програм

національного і міждержавного рівнів, а в деяких країнах - структурної

перебудови економіки з переходом від екологічно брудних до екологічно

чистих технологій.

В умовах переходу до ринкової економіки в справі державного

регулювання природокористування і охорони навколишнього середовища

виключно важливе значення має створення відповідних механізмів управління

природокористування, вдосконалення законодавчої бази, нормативних

регламентів, а також вдосконалення діяльності державних природоохоронних

органів.

Екологічна ситуація в Україні, не дивлячись на виконання ряду

природоохоронних заходів, залишається надзвичайно складною. Таке

положення склалося внаслідок волюнтаристського підходу до розміщення і

нарощування промислових потужностей без врахування екологічних

можливостей регіонів, що зумовило надзвичайно велике техногенне

навантаження на навколишнє природне середовище, привело до порушення

екологічної рівноваги, істотної зміни середовища проживання, росту

захворюваності населення, негативних змін флори і фауни.

На території України зосереджені потужні гіганти металургії,

енергетики, хімії, гірничорудної та вугільної промисловості,

машинобудування та інші. На протязі десятиліть не приділялось належної

уваги підвищенню технічного рівня та екологічної безпеки виробництва.

Основні фонди в металургійній та хімічній промисловості зношені на 60—70

відсотків, внаслідок чого часто трапляються аварії, що призводить до

аварійних викидів і скидів шкідливих речовин в навколишнє середовище.

Фінансування і матеріально-технічне забезпечення будівництва

природоохоронних об'єктів і споруд здійснювалось і продовжує здійснюватись

по залишковому принципу.

Дуже гострою в Україні залишається проблема охорони атмосферного

повітря.

Загальні обсяги викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря у

1997 році склали від стаціонарних джерел 4533,2 тис. тонн. В порівнянні з

1996

роком викиди шкідливих речовин зменшились від стаціонарних джерел на 227,2

тис. тонн (4,8%).

Слід мати на увазі, що викиди залізничного, авіаційного морського і

річкового транспорту та сільгоспмашин і механізмів по діючій статистичної

звітності взагалі не враховуються.

Зменшення викидів забруднюючих речовин у повітряний басейн України

сталося, в основному, за рахунок скорочення обсягів виробництва промислової

продукції та електроенергії.

Незважаючи на те, що в останні роки викиди забруднюючих речовин в

атмосферне повітря постійно знижуються рівні забруднення повітря

залишаються досить високими, а в деяких містах навіть збільшуються (міста

Алчевськ, Дніпропетровськ, Донецьк, Житомир, Івано-Франківськ, Ізмаїл,

Керч, Київ, Краматорськ, Луганськ, Миколаїв, Одеса, Полтава, Рубіжне,

Ужгород, Черкаси, Костянтинівка).

В забрудненні атмосфери в Україні вагомим є трансграничний перенос

шкідливих речовин.

Деформована вольовими рішеннями колишнього центру галузева структура

призвела до того, що за сукупним ' антропогенним впливом на навколишнє

природне середовище Донецьке-Придніпровський промисловий регіон посідає

одне з перших місць у Європі.

Забруднення навколишнього середовища в містах Запоріжжя і

Маріуполь досягло такого рівня, збереження якого неминуче призведе до

серйозних фізичних наслідків для здоров'я населення. У місті

Дніпродзержинську патологічних змін у крові дітей і дорослих в 3 рази

більше, ніж у середньому по Україні.

1. Класифікація забруднень біосфери Структура та основні

забруднювачі атмосфери

Антропогенному забрудненню піддана вся біосфера: і атмосфера, і

гідросфера, і літосфера. Основними джерелами забруднення є енергетика,

промисловість, транспорт, сільське господарство та інші види господарської

діяльності людини. Масштаби антропогенного забруднення біосфери дуже

великі, і спостерігається тенденція їх росту.

В атмосферу викидається величезна кількість твердих часток у вигляді

пилу, пару та газів. Степінь їх шкідливості різноманітна і залежить від

хімічного складу, фізичних властивостей, умов розповсюдження в атмосфері і

від багатьох інших факторів. Найбільшими забруднювачами атмосфери є теплові

електростанції, підприємства чорної та кольорової металургії, виробництво

будівельних матеріалів, транспорт. Щорічно в атмосферу Землі від

антропогенних джерел поступає приблизно 250 млн. т пилу, 200 млн. т оксиду

вуглецю, 50 млн. т різноманітних вуглеводнів, 150 млн. т діоксиду сірки, 50

млн. т оксидів азоту [1]. Більша частина цих речовин утворюється при

процесах горіння звичайних органічних палив. В порівнянні з масою всієї

атмосфери Землі ці цифри можуть показатись незначними, так як складають

менше однієї десяти тисячної долі процента. Однак, проходить постійне

накопичення забруднень, а деякі із них шкідливі навіть при малих

концентраціях, розповсюдження їх нерівномірне по поверхні Землі, і в ряді

місць вже зараз досягнуті недопустимі концентрації.

В атмосфері постійно присутні пил природного та антропогенного

походження - по орієнтовній оцінці пилові викиди тільки систем вентиляції

перевищують 1 млн. т в рік. Вміст пилу в повітрі (мг/м3) в середньому

визначається наступними: в чистому повітрі сільської місцевості — до 0,15

мг/м3 житлові райони промислових міст — до 0,5 мг/м3 і індустріальні — до 1

мг/м3 території промислових підприємств - 1...З мг/м3 і в окремих випадках

— більше 3 мг/м3. В пустинних та напівпустинних районах з малозв'язаними

піщаними грунтами запиленість повітря в сільських та міських районах під

час пилових ураганів досягає 10 мг/м3 і більше [1].

Джерелом антропогенного забруднення біосфери є неутилізовані відходи

різноманітних виробництв, які утворюються в результаті обміну речовин і

енергії сучасних промислових підприємств із навколишнім природним

середовищем. Класифікація показує, що всі забруднення можуть бути об'єднані

в дві основні групи: матеріальні та енергетичні.

До матеріальних забруднень відносяться неутилізовані хімічні інертні

відходи виробництва (механічні забруднення) і всі хімічно активні сполуки

та елементи, які попадають в біосферу та вступають у взаємодію з її

компонентами (хімічні забруднення). В основу класифікації матеріальних

забруднень покладено Їх агрегатний стан, токсичність та їх вплив на живі

організми.

По характеру дії на живі організми забруднення ділять на п'ять груп:

1) загальносоматичні, які викликають отруєння всього організму (оксид

вуглецю, ціанисті сполуки, свинець, ртуть, бензол, миш'як та його сполуки

та інші);

2) дратівливої дії, які викликають подразнення органів дихання та слизисті

оболонки (хлор, аміак, сірчаний газ, фтористий водень, оксиди азоту, озон,

ацетон та інші);

3) сенсибілізуючі, які діють як алергени (формальдегід, різноманітні

розчинники та лаки на основі нітросполук та інші);

4) канцерогенні, які викликають злоякісні пухлини (3, 4-бензапірен, нікель

та його сполуки, аміни, оксиди хрому, азбест, радон та інші);

5) мутагенні, які приводять до змін спадкової інформації (свинець,

марганець, радій, уран та інші).

Хімічно інертні (нетоксичні) забруднення, проникаючи в живі організми,

при відповідних концентраціях, вони можуть викликати подразнення та

накопичуватись в дихальних шляхах, так як вони мають погану розчинність в

біологічних середовищах. В основному це пил металів та їх оксидів (чавун,

сталь, алюміній), пластмас, деревини, скляних та мінеральних волокон, а

також карборунді сполуки та інші).

Енергетичні забруднення включають промислові теплові викиди, а також

всі види опромінень та полів, які впливають на природне середовище (фізичні

забруднення). Одна із особливостей енергетичних забруднень — обмеженість

сфери їх активної дії. Так, якщо матеріальні забруднення в атмосфері чи

гідросфері можуть розповсюджуватись на значні відстані від джерела їх

утворення, то зона активної дії опромінень та полів невелика. Другою

особливістю енергетичних забруднень, на відміну від матеріальних, є те, що

вони в своїй більшості (за виключенням теплових та іонізуючих

випромінювань) виявляють шкідливий вплив на біосферу лише під час їх

виробництва і не акумулюються в природі. Тому енергетичні забруднення

діляться на акумулюючі та неакумулюючі. В класифікації не показані

біологічні забруднення, до яких відносяться всі види організмів, які

появились в результаті діяльності людини і які наносять шкоду йому самому

та живій природі. Це пояснюється тим, що в умовах підприємств

автомобілебудування, металообробки, приладобудування, кораблебудування та

при експлуатації судових силових установок вони не утворюються і практично

відсутні.

Основними джерелами забруднення атмосфери є сталеливарні і

чавуноливарні агрегати (при роботі яких викидаються в атмосферу оксиди

вуглецю, азоту, сірки, пилу), нагрівальні печі, які працюють на рідкому та

газоподібному паливі (пари, масла, аміак, ціанистий водень, пил), прокатні

стани (пари кислот і масел, пил), зварювальні агрегати (аерозолі та

шкідливі гази), травильні і гальванічні ванни, станки для обробки металу

(металева і абразивна пилюка, тумани масел і емульсій), апарати нанесення

покриттів (пари розчинників і аерозолі) та інші [2].Концентрація шкідливих

речовин в вентиляційних викидах порівняно невелика, але об'єми

вентиляційного повітря великі і тому в цілому кількість шкідливих речовин,

які поступають в атмосферу залишається значною.

2. Огляд методів очистки газів

Підприємства, установи та організації, діяльність яких пов'язана з

викидами забруднюючих речовин в атмосферу, незалежно від часу введення їх в

експлуатацію, повинні бути обладнані спорудами, обладнанням та приладами

для очистки викидів в атмосферу та засобами контролю за кількістю та

складом забруднюючих речовин, які викидаються в атмосферу [4].

Очистка здійснюється за допомогою спеціальних газоочисних установок,

які складаються із одного чи декількох газоочисних апаратів, допоміжного

обладнання і комунікацій, які служать для уловлювання із вихідних газів та

вентиляційного повітря шкідливих домішок.

Газоочисним апаратом називається елемент газоочисної установки, в

якому здійснюється один із процесів уловлення твердих, рідких чи

газоподібних речовин.

У відповідності з Правилами технічної експлуатації газоочисних та

пиловловлюючих установок всі апарати за методами очистки ділять на шість

груп(табл.2.1).

Таблиця

2.1

Класифікація газоочисних апаратів

|Код|Назва групи газоочисних апаратів |Типи апаратів |

|гру| | |

|пи | | |

|1 |Суха інерційна очистка газів від пилу |Гравітаційні |

| | |Інерційні |

| | |Центробіжні |

|2 |Мокра очистка газів від пилу, рідких та |Пустотілі |

| |газоподібних | |

| |Домішок |Насадочні |

| | |Барботажно-пінні |

| | |Ударно-инерційні |

| | |Центробіжні |

| | |Турбулентні |

| | |Зернисті |

|3 |Очистка газів методом фільтрації від пилу |Волокнисті |

| |(туману) | |

| | |Тканинні |

| | |Однозональні |

|4 |Електрична очистка газів від пилу та туману |Двохзональні |

| | |Електромагнітні |

| | |Абсорбційні |

|5 |Хімічна очистка газів від газоподібних домішок |Адсорбційні |

| | |Хемосорбційні |

| | |Термічні |

|6 |Термічна та термокаталітична очистка газів від |Каталітичні |

| |Газоподібних домішок | |

3. Поняття ГДК, джерела забруднення

Гранично допустима концентрація забруднюючих речовин (ГДК) — це

максимальна маса шкідливої речовини в одиниці об'єму (мг/м3) окремих

складових біосфери, періодичне чи постійне цілодобова дія якої (прямо чи

через екологічні системи) на організм людей, тварин та рослин не викликає

ніяких відхилень в нормальну їх функціонуванні протягом всього життя даного

та наступних поколінь [1].

ГДК є єдиними для всієї території країни і на даний момент вони

затверджені Мінздравом для більше як 200 шкідливих речовин, забруднюючих

атмосферне повітря населених пунктів.

Всі шкідливі речовини по степені шкідливого впливу на людину діляться

на чотири класи:

1 — особливо шкідливі;

2 — високо шкідливі;

3 — помірно шкідливі;

4 — мало шкідливі.

Чим шкідливіші речовини, тим складніші, масштабніші та значніші

зусилля по охороні атмосферного повітря. Для кожної речовини, забруднюючої

атмосферне повітря, на Україні встановлені два нормативи: максимальна

разова та середньодобова ГДК.

Максимальна разова ГДК встановлюється для попередження рефлекторних

реакцій у людини через подразнення рецепторів органів дихання (сприйняття

неприємних запахів, чхання, алергічні явища, зміна біоелектричної

активності головного мозку, світової чуттєвості очей та інше) при

короткочасній дії (до 20 хв.) атмосферних забруднень. У зв'язку з тим, що

концентрації забруднень в атмосферному повітрі не постійні в часі і

змінюються в залежності від метеорологічних умов, рельєфу місцевості,

характеру викиду, виду і інтенсивності забудови та інших причин, разові

проби, у відповідності з вимогами стандартів повинні відбиратись регулярно

декілька раз на добу протягом короткого проміжку часу (20...30 хв.).

Найвищі значення вмісту забруднюючих домішок в атмосферному повітрі, які

отримані при аналізі багаточисельних відібраних проб, називають

максимальною разовою концентрацією.

Середньодобова ГДК встановлюється для попередження загальнотоксичної,

канцерогенної, мутагенної та іншої прямої чи побічної шкідливої дії на

людину в умовах тривалого довгого цілодобового вдихання. Середньодобова

концентрація визначається як середньоарифметичне значення разових

концентрацій, для яких вказаний термін часу відбору, чи як середній вміст

шкідливих домішок в пробах атмосферного повітря, які відбираються протягом

24 годин без перерви чи з рівними інтервалами між відборами. Відбір проб

регламентується ГОСТ 17.2.6.01—86. Найбільша концентрація кожної шкідливої

речовини в приземному шарі не повинна перевищувати максимальну разову ГДК.

При одночасній наявності в атмосферному повітрі декількох речовин, які

мають властивість сумації дії, їх загальна концентрація повинна

задовольняти умові:

С1/ГДК1 + С2/ГДК2+ . .. + Си/ГДКи < 1,

де С1, С2.., Си — фактичні концентрації шкідливих речовин в

атмосферному повітрі при відборі проб в одній і тій же точці місцевості,

мг/м3;

ГДК1, ГДК2,..,, ГДКи — гранично допустимі концентрації шкідливих

речовин в атмосферному повітрі, мг/м3.

Ефект сумації дії шкідливих речовин мають, наприклад, сірчаний

ангідрид та діоксид азоту; оксид вуглецю та діоксид азоту; формальдегід та

гексан; ацетон і фенол; валеріанова, капронова та масляна кислоти; аерозолі

п’ятиокису ванадію і оксидів марганцю та інші.

Характеристика забруднювача Аміак (NНз)

"Благородний газ", запах чути навіть при малих концентраціях.

Легкий газ (17 г/моль). Якщо врахувати, що середня молярна маса

повітря складає 29 г/моль, то відносна концентрація аміаку по повітрю

дорівнює 17 : 29=0,59.

Аміак добре розчиняється у воді (в 1 об'ємі води розчиняється 750

об'ємів

аміаку).

По характеру дії на живі організми аміак відноситься до подразнюючих

речовин (він викликає подразнення органів дихання та слизових оболонок).

Максимально разова ГДК 0,2 мг/м3, середньодобова ГДК 0,04 мг/м3, ГДК

робочої зони 20 мг/м3. Клас шкідливості - IV.

Основними джерелами забруднення атмосфери аміаком є:

- Азотна промисловість;

- Содова промисловість (аміачний спосіб отримання соди);

- Нагрівальні печі, які працюють на рідкому та газоподібному паливі (пари,

масла, аміак, ціаністий водень, пил) машинобудівні підприємства.

Використовують аміак при виробництві аміачних добрив, азотної кислоти, в

медицині для виробництва нашатирного спирту, при виробництві вибухових

речовин.

4. Вибір та обгрунтування ефективного методу очистки Можливі

методи очистки від аміаку:

1. Абсорбційні методи

а) поглинання водою;

б) реакція із слабкими розчинами багатоосновних кислот.

2. Метод каталітичного окислення.

3. Термічне розкладання (спалювання) аміаку.

Оскільки аміак добре розчиняється у воді найчастіше на виробництві

використовують метод поглинання водою, він не потребує особливо складного

обладнання та великих затрат, але як недолік цього методу слід відмітити

великі об'єми розчинів (аміачної води) та неможливість її тривалого

зберігання -необхідно зарані передбачити її транспортування та подальшу

реалізацію[1].

Хороші результати дає метод термічного спалювання аміаку, але на

практиці майже не застосовується, для спалювання використовується метан,

(температура досягає 750 градусів) [2].

В курсовому проекті ми використовуємо абсорбційний метод очистки

повітря від аміаку шляхом його реакції із слабкими розчинами

багатоосновних кислот оскільки цей метод не потребує дорогого обладнання

та специфічних реактивів, його простота та порівняно невеликі затрати на

очистку, що дуже важливо сьогодні, дозволяють проводити очистку до

допустимих нормативів забрудненого аміаком повітря.

5. Вибір параметрів очистки Технологічна схема

Забруднене аміаком повітря через місцеві повітрозаборні споруди по

повітропроводах попадає на волокнисті адсорбційні фільтри (ФАВ-500).

Насоси дозатори подають на фільтри шляхом розбризкування (зрошення - для

збільшення поверхні взаємодії) розчин сірчаної кислоти, який вступає у

взаємодію з аміаком. Отриманий в результаті реакції розчин (NН4)2SO4

накопичується в спеціально передбаченій для цього ємності (бак), а очищене

повітря за допомогою вентилятора через краплевідводник викидається в

атмосферу.

Технологічна схема очистки повітря від аміаку та специфікація

обладнання, яке застосовується при цьому приведена на мал.6.1, табл.6.1.

Подача

розчину

Вихлоп

Бак для зберігання H2SO4

8

розчину H2SO4

6

1

7

2

Краплевідводник

10

9

4

3

5

Бак

для зберігання

Подача забрудненого

(NН4)2SO4

повітря (1% NH3)

Відпрацьований розчин

(NН4)2SO4

Мал.6.1. ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ОЧИСТКИ ПОВІТРЯ ВІД АМІАКУ

Таблиця 6.1

СПЕЦИФІКАЦІЯ

| | | | | |

|Пози|Найменування |Марка (тип)|Кількість |Примітка |

|ція | | | | |

|1. |Вентилятор осьовий N3.15 |ВЦ 4-75 |1 шт. | |

|2. |Насос - дозатор 0=100...400 |НД-400/16 |2 шт. | |

| |літрів | | | |

|3. |Резервуар для зберігання |Індив. |1 шт. |V = 2,0 |

| |кислотного розчину | | |метри куб. |

|4. |Резервуар для |Індив. |1 шт. |V = 3,0 |

| |відпрацьованого розчину | | |метри куб. |

|5. |Місцевий забір повітря |Індив. |2 шт. | |

|6. |Повітропровід (діаметр 250) |ГОСТ |10,0 м. | |

| | |19904-94 | | |

|7. |Повітропровід (діаметр 200) |ГОСТ |13,0 м. | |

| | |19904-94 | | |

|8. |Зворотній клапан (діаметр |серія |1 шт. | |

| |250) |5.904-41 | | |

|9. |Дросель - клапан (діаметр |серія |1 шт. | |

| |200) |1.409-39 | | |

|10. |Фільтр адсорбційний |ФАВ-500 |2 шт. | |

| |волокнистий | | | |

|11. |Кількість розчину Н2504 | | | |

| |50% | |171,78 л. | |

| |10 % | |858,9 л. | |

| |5% | |1717,8л. | |

Періодичність зміни завантаження фільтрів залежить від степені

забруднення повітря, чим більший буде вміст аміаку в повітрі тим частіше

потрібно буде міняти фільтри.

Перед пуском в роботу необхідно переконатись, що системи підготовки,

розподілення, видалення та регенерації рідких та твердих поглиначів готові

до роботи, кількість та якість поглинача, якого ми використовуємо,

відповідає встановленим нормам.

6. Хімізм методу

Розглянемо абсорбційний метод очистки повітря від аміаку за допомогою

розчину сірчаної кислоти.

2NН3 + Н2SO4 (NН4)2SO4 + Q (7.1)

Реакція зворотня.

|Показники |x ( |r ( |Регламент |

|t |( |( |t атм. |

| | | | |

|Р |( |( |Р сист. |

|CH2SO4 |( |( |CH2SO4 до кристал. |

|F |не впливає |( |розбризкування |

Ступінь очистки збільшується згідно закономірностям кінетики.

Реакція гетерогенна, швидкість реакції збільшується при збільшенні

поверхні взаємодії, тому доцільно подавати сірчану кислоту вприскуванням

зрошуванням).

7. Розрахунок ступеню очистки

Завдання: Матеріальний баланс очистки на 1000 метрів кубічних газу і

концентрації забруднювача - 1%.

1. Знайдемо масу аміаку, яка знаходиться в 1000 м3 газу, виходячи із

заданої концентрації забруднювача 1%.

2NН3 + Н2SO4 (NН4)2SO4 + Q

(8.1)

V (газу) = 1000м3; С (NН3) = 1%; V (NH3) = 10м3;

m (NH3) = [V (NH3) х М (NH3)] / 22,4=[10 х 17] / 22,4 =

=7,6х103(г)=7,6(кг);

(8.2)

Розрахунок проведено для 100 % ступеня очистки повітря від аміаку,

що на практиці дуже тяжко досягти використовуючи один контур очистки. На

практиці [2] досягається приблизно 98 % ступінь очистки, тому ми

отриману масу m (NH3) множимо на 0,98

m (NH3) = 7,6 х 0,98 = 7,45 (кг)

Враховуючи перед аміаком коефіцієнт 2 - m (NH3) = 14,9 (кг);

2. Знайдемо масу сірчаної кислоти, яка необхідна для реакції:

М (NH3) / m (NH3) = М (Н2SO4) / m (Н2SO4);

(8.3)

М (NH3) = 17; m (NH3) = 14.9 (кг); М (Н2SO4) = 98;

М (Н2SO4) = [m (NH3) х М (Н2SO4) ] / М (NH3) =

= [14,9 х 98]/17= 85,89 (кг)

(8.4)

В даному випадку ми провели розрахунок для 100% концентрації

кислоти, на практиці ж використовують розчини кислот.

Так, для реакції необхідно:

171,78 кг 50 % розчину (Н2SO4);

858,9 кг 10% розчину (Н2SO4);

1717,8 кг 5% розчину (Н2SO4);

3. Знайдемо масу речовин (NН4)2SO4 , яка отримується в результаті

даної реакції.

М (NH3) / m (NH3) = М (NН4)2SO4 / m (NН4)2SO4 ;

(8.5)

М (NН4)2SO4 = 122

m (NН4)2SO4 = [m (NH3) х М (NH4NO3)] / М (NH3) =

= [14.9 х 122] /17 = 106,93 (кг);

(8.6)

Отже для очистки 1000 метрів кубічних газу при концентрації

забруднювача 1 % необхідно:

171,78 кг 50 % розчину (Н2SO4);

858,9 кг 10% розчину (Н2SO4);

1717,8 кг 5% розчину (Н2SO4);

В результаті очистки ми отримуємо 106,93 (кг) (NН4)2SO4 ;

Досягти 100 % очистки повітря від аміаку за допомогою одного контуру

(волокнистого абсорбційного фільтру) неможливо, тому частково очищене від

аміаку повітря подається на доочистку на волокнистий фільтр, який

послідовно підключений до основного контуру.

8. Раціональне розміщення та локалізація джерел забруднення

У відповідності з класифікацією раціональне розміщення та локалізація

джерел забруднення відноситься до організаційно - технічних методів захисту

навколишнього природного середовища [3].

При розміщенні нових та реконструкції діючих підприємств, споруд та

інших об'єктів необхідно забезпечувати дотримання нормативів шкідливих

впливів на атмосферне повітря, а при плануванні розміщення та розвитку міст

та інших населених пунктів повинні враховуватися стан, прогноз зміни та

завдання по охороні атмосферного повітря від шкідливих впливів.

При розробці технічних заходів по попередженню та зменшенню

забруднення промисловими викидами необхідно приймати до уваги фон

забруднення, який створюють сусідні підприємства, природно-кліматичні та

атмосферні умови, рельєф місцевості та умови провітрювання, які пов'язані з

плануванням та забудовою площадки.

Степінь забруднення повітря біля земної поверхні викидами промислових

підприємств обумовлюється не тільки кількістю шкідливих речовин, які

викидаються, але і їх розподіленням в просторі та часі, а також параметрами

виходу пилогазоповітряної суміші.

При виборі площадки для будівництва підприємств необхідно враховувати

середньорічну та сезонну рози вітрів, а також швидкість руху вітрів окремих

румбів. При промислових викидах із низьких джерел (заводських труб)

найбільше забруднення повітря спостерігається при слабких вітрах в межах

0...1 м/с. При викидах із високих джерел максимальні концентрації

забруднення спостерігаються при швидкостях вітру в межах 3...6 м/с в

залежності від швидкості виходу газоповітряної суміші із джерела

забруднення.

Для того щоб концентрація шкідливих речовин в приземному шарі

атмосфери не перевищувала гранично допустиму максимальну разову

концентрацію, пилогазові викиди піддаються розсіюванню в атмосфері через

високі труби. При досить високій димовій трубі забруднення досягають

приземного шару атмосфери на значній відстані від труби, коли вони вже

встигають розсіятися в атмосферному повітрі до допустимих концентрацій.

Слід відмітити, що це не самий кращий спосіб захисту повітряного

басейну від промислових забруднень, так як він розрахований на

самоочищуваність біосфери. В цьому випадку знижується рівень забруднення

повітряного басейну біля підприємства, тобто в локальному, а не в

глобальному масштабі, оскільки шкідливі речовини, які накопичуються в

атмосфері рано чи пізно опускаються в приземний шар атмосфери і попадають

на земну поверхню.

Ступінь розбавлення викиду атмосферним повітрям знаходиться в прямій

залежності від відстані, яку цей викид пройшов до даної точки. Шкідливі

речовини, які присутні в викиді, розповсюджуються в напрямку вітру в межах

сектора, який обмежений досить малим кутом розкриття факела біля виходу із

труби. На відстані від 4 до 20 висот труби (Н) факел доторкується землі і

деформується, при цьому максимальна концентрація шкідливих речовин в

приземному шарі спостерігається на відстані (10...40) Н. Таким чином, можна

виділити три зони забруднення приземного шару атмосфери:

1) зона перекиду факела викиду, яка характеризується відносно

невисоким вмістом шкідливих речовин в приземному шарі;

2) зона максимального забруднення приземного шару;

3) зона поступового зниження рівня забруднення.

Максимальна концентрація шкідливих речовин пропорційна масі шкідливих

речовин, які викидаються за одиницю часу, і протилежна квадрату підвищення

точки викиду над земною поверхнею.

Ступінь шкідливості забруднення приземного шару атмосферного повітря

викидами шкідливих речовин, визначаються по максимальній розрахованій

величині приземної концентрації шкідливих речовин (мг/м3), яка може

встановлюватись на деякій відстані від місця викиду, і яка відповідає

найбільш несприятливим метеорологічним умовам. При одночасній

присутності в атмосферному повітрі декількох шкідливих речовин, які мають

властивість сумації дії, повинні виконуватись конкретні умови для кожної

точки місцевості.

Рельєф місцевості відіграє велику роль при розсіюванні шкідливих

викидів. Навіть при наявності на місцевості порівняно невисоких підвищень

вони суттєво міняють мікроклімат та характер розсіювання забруднюючих

речовин. На пересічній місцевості розповсюдження шкідливих домішок носить

нерівномірний характер і в понижених місцях утворюються зони, які погано

провітрюються, в них значно вища концентрація шкідливих речовин. Напрямок

та сила вітрових потоків в приземному шарі атмосфери на горбистій

місцевості може значно відрізнятись від вітрових потоків у вільній

атмосфері над підвищеннями. В деяких місцях приземні вітрові потоки

направлені навіть перпендикулярно до вітру в вільній атмосфері.

При будівництві промислових об'єктів в районах із складним рельєфом

місцевості необхідно проводити обстеження мікрокліматичних умов в районі де

планується будівництво. Якщо промисловий об'єкт потрібно будувати в долині,

то його не можна розміщувати на одній лінії з населеним пунктом (по

направленню вітрів, найбільш характерних напрямків). Тому в порівняно

вузьких долинах промислові об'єкти приходиться розміщувати на більш високих

відмітках або на схилах долини. Жила забудова не повинна бути вище

промислової площадки підприємства, в іншому разі переваги високих труб для

розсіювання промислових викидів практично зводяться до нуля. При порівняно

спокійному рельєфі місцевості промислові підприємства розміщують на рівному

підвищеному місці, яке добре продувається вітрами.

По можливості їх слід розміщувати в спеціально відведеній для цього

промисловій зоні, за межею населених пунктів.

9. Висновки

Абсорбційний метод очистки повітря від сполук аміаку шляхом реакції

аміаку із слабкими розчинами багатоосновних кислот дає змогу з порівняно

невеликими витратами, що особливо важливо сьогодні, очистити повітря до

допустимих нормативів.

Література:

1. Торочешников Н.С., Радионов А.И., Кельцев Н.В., Клушин В.Н. Техника

защиты окружающей среды. - М.: Химия, 1981. - 386 с.

2. Семенова Т.А., Лейтес И.Л. Очистка технологических газов. - М.:

Химия, 1977. - 488с.

3. Банин А.П. Эффективность мероприятий по охране природних ресурсов. -

М.: Стройиздат, 1977. - 207 с.

4. Екологія і закон: Екологічне законодавство України.

У 2-х кн. / Відповідальний редактор док юридичних наук, професор,

заслужений юрист України, академік УЕАН В.І.Андрейцев. - К.: Юрінком

Інтер, 1997. - кн. 1 - 704с., кн. 2 - 576с.

-----------------------

ФАВ-500

ФАВ-500