Учебно-методический комплекс дисциплины «экология и устойчивое развитие» для всех специальностей учебно-методические материалы

1 Назовите документ, определяющий минимальные размеры санитарно-защитных зон промышленных предприятий.

2 На сколько классов делятся санитарно-защитные зоны промышленных предприятий?

3 Каковы размеры санитарно-защитных зон промышленных предприятий?

4 Каково назначение санитарно- защитных зон промышленных предприятий?

5 Каково благоустройство территорий санитарно- защитных промышленных предприятий?

Изучите методику определения интенсивности фотосинтеза, проведите исследование и заполните таблицу наблюдения, сделайте соответствующий вывод.

1 Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология.- Ростов-на Дону, 2001

2 Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности.- М.: 1998.

3 Степановских А.С.Охрана окружающей среды. Учебник для вузов,-ЮНИТИ-Дана,2000.

4 Скрипникова Л.В. Промшленная экология.- Семипалатинск.,2007.

5 Григорьева И.Я. Лекционный курс по экологии. – Семипалатинск, 2007

6 Григорьева И.Я. Практикум по экологии, - Семипалатинск,2008.

Задача № 5. Найти расстояние Х_м от источника выброса, где ожидается С_макс. Установить размеры санитарно-защитной зоны.
Санитарно-защитная зона (СЗЗ) - это особая функциональная зона, предназначенная защищать человека от вредного воздействия производственных предприятий и создаваемая в целях снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха до установленных пределов после проведения на предприятиях всех мер по очистке промышленных выбросов. Зона должна быть соответствующим образом организована, озеленена и благоустроена.

В планировочном отношении СЗЗ предприятия - это территория между границами пром. площадки предприятия и селитебной застройки.

-обеспечение снижения уровня воздействия до требуемых гигиенических нормативов по всем факторам воздействия за её пределами;

-создание санитарно-защитного барьера между территорией предприятия и территорией жилой застройки;

-организация дополнительных озеленённых площадей, обеспечивающих экранирование, ассимиляцию и фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности микроклимата.

Комплексное решение санитарно-защитных зон с определением сметной стоимости их организации и благоустройства входит в задачу промышленных предприятий. В проектной документации новых или реконструируемых предприятий должны быть предусмотрены мероприятия и средства на организацию и благоустройство СЗЗ, включая переселение жителей.

Территория СЗЗ эксплуатируемого предприятия состоит на балансе промышленного предприятия.

Гигиенические требования к размеру СЗЗ в зависимости от санитарной классификации предприятий, требования к их организации и благоустройству регламентируются Правилами СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».

Некоторые позиции установленной Правилами санитарной классификации предприятий строительной индустрии приведены ниже

1. 
   Производство портландцемента, шлакопортландцемента и пуццола-нового более 150 000 т/год.
   

1. 
   Производство гипса (алебастра).
   
2. 
   Производство асбеста.
   
3. 
   Производство извести (известковые заводы с шахтными и вращающимися печами).
   
4. 
   Производство портландцемента, шлакопортландцемента и т. д. до 150 000 т/г.
   
5. 
   Производство асфальтобетона на нестационарных заводах.
   

1. 
   Производство искусственных заполнителей (керамзита и др.).
   
2. 
   Производство стеклянной ваты и шлаковой шерсти.
   
3. 
   Производство местных цементов (глинитцемента, романцемента, гип-сошлакового и др. до 5000 т/год.
   
4. 
   Производство толя и рубероида.
   
5. 
   Производство асфальтобетона на стационарных заводах
   

1. 
   Производство искусственных камней и бетонных изделий.
   
2. 
   Элеваторы цементов и других пылящих строительных материалов.
   
3. 
   Производство строительных материалов из отходов ТЭЦ.
   
4. 
   Производство асбестоцементных изделий.
   
5. 
   Производство полимерных строительных материалов.
   
6. 
   Производство фарфоровых и фаянсовых изделий.
   
7. 
   Производство красного и силикатного кирпича.
   
8. 
   Производство керамических и огнеупорных изделий и мергелей.
   
9. 
   Камнелитейные производства.
   
10. 
    Производство стекла.
    

Максимальная приземная концентрация вредных веществ С_макс при неблагоприятных метеорологических условиях достигается на оси факела выброса на расстоянии Х_макс (м) от источника выброса ( размер санитарной зоны):

Х_макс=d*H; (15)

где d - безразмерный коэффициент, значения которого определяют по уравнениям V_м.

При V_м ≤2 коэффициент d=11,4;

V_м > 2 коэффициент d=16,1.

1 Дайте классификацию аппаратам по очистке выбросов в атмосферу.

2 Дайте характеристику аппаратам для пылеулавливания. Расскажите их устройство и о механизме очистки. Область применения аппаратов пылеулавливания. Ориентировочная эффективность очистки.

3 Дайте классификацию аппаратам для очистки газо-воздушных выбросов от твердых примесей.

4 Аппараты для очистки газо-воздушных выбросов от газообразных примесей. Расскажите их устройство и механизм очистки. Область применения аппаратов газоулавливания Ориентировочная эффективность очистки.

Методические рекомендации:

1 Изучить методы и способы очистки газообразных выбросов в атмосферный воздух. Составить конспект.

2 Подготовиться к проверке знаний по тестам.

3 Написать выводы по теме.

4 Подведение итогов работы.

Рекомендуемая литература:

1 Скрипникова Л.В. Промшленная экология.- Семипалатинск.,2007.

2 Белов В.С.,Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. Охрана окружающей среды,-М.:Высшая школа, 1991, 312с.

3 Родионов А. И. Техника зашиты окружающей среды. - М., Химия, 1989.

4 Григорьева И.Я. Практикум по экологии и устойчивому развитию, - Семипалатинск,2008.
1 Очистка газов в сухих механических пылеуловителях


Рисунок 1 Инерционные пылеуловители:
а - с перегородкой, б - с плавным поворотом газового потока;

в - с расширяющимся конусом; г - с боковым подводом газа.

1. 
   отсутствие движущихся частей в аппарате;
   
2. 
   надежность работы при температурах газов вплоть до 500°С,
   
3. 
   возможность улавливания абразивных материалов при защите, внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями;
   
4. 
   улавливание пыли в сухом виде;
   
5. 
   почти постоянное гидравлическое сопротивление аппарата;
   
6. 
   успешная работа при высоких давлениях газов;
   
7. 
   простота изготовления;
   
8. 
   сохранение высокой фракционной эффективности очистки при увеличении запыленности газов.
   

1. 
   высокое гидравлическое сопротивление: 1250 - 1500 Па;
   
2. 
   плохое улавливание частиц размером менее 5 мкм;
   
3. 
   невозможность использования для очистки газов от липких загрязнений.
   

Принцип работы циклона показан на рисунке 4-а, Газ вращается внутри циклона, двигаясь сверху вниз, затем движется вверх. Частицы пыли отбрасы­ваются центробежной силой к стенке Эффективность улавливания частиц пы­ли в циклоне прямо пропорциональна скорости газов в степени ½ и обратно пропорциональна диаметру аппарата также в степени ½.

в - винтообразный; г, д - осевые (розсточные).

В промышленности принято разделять циклоны на высокоэффективные и высокопроизводительные. Первые эффективны, но требуют больших затрат на осуществление процесса очистки; циклоны второго типа имеют небольшое гидравлическое сопротивление, но хуже улавливают мелкие частицы.

На практике широко используют циклоны - цилиндрические (с удлиненной цилиндрической частью) и конические (с удлиненной конической частью). Цилиндрические относятся к высокопроизводительным аппаратам, а кониче­ские - к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов не более 2000 мм, а конических - не более 3000 мм.

.Рисунок 3 Циклоны:

А-одинарный.

1. 
   -входной патрубок;
   
2. 
   - выхлопная труба;
   
3. 
   - цилиндрическая камера;
   
4. 
   - коническая камера;
   
5. 
   - пылеосадительнаяя камера;
   Б - групповой:
   

2- камера обеспыленных газов;

2. 
   - кольцевой диффузор,
   
3. 
   - циклонный элемент;
   
4. 
   - бункер;
   
5. 
   - пылевой затвор
   

Батарейные циклоны - представляют собой объединение большого числа малых циклонов (мультициклонов) в группу. Снижение диаметра циклонного элемента преследует цель увеличения эффективности очистки. Схема батарейного циклона приведена на рисунке 5-а. Элементы батарейных циклонов (рисунок 5-б,в) имеют диаметр 100, 150 или 250 мм. Оптимальная скорость газов в элементе лежит в пределах от 3,5 до 1,75 м/с, а для прямоточных циклонных элементов от 11 до 13 м/с.

а - схема: 1 - корпус, 2 - распределительная камера; 3 - решетки; 4 - циклонный элемент, б - элемент с направляющим аппаратом типа «винт»; и - элемент с направляющим аппаратом типа «розетка».

Фильтрующие перегородки весьма разнообразны по своей структуре, но в основном они состоят из волокнистых или зернистых элементов и условно подразделяются на следующие типы;

В процессе очистки запыленного газа частицы приближаются к волокнам или к поверхности зерен материала, сталкиваются с ними и осаждаются главным образом в результате действия сил диффузии, инерции и электростатиче­ского притяжения.

В фильтрах уловленные частицы накапливаются в порах или образуют пылевой слой на поверхности перегородок, и таким образом сами становятся для вновь поступающих частиц частью фильтрующей среды. По мере накопления пыли пористость перегородки уменьшается, а сопротивление возрастает. По­этому возникает необходимость удаления пыли и регенерация фильтра.

В зависимости от назначения и величины входной и выходной концентрации фильтры условно разделяют на три класса:

Тканевые фильтры. Эти фильтры нашли широкое распространение. Возможности их использования расширяются в связи с созданием новых температуростойких и устойчивых к воздействию агрессивных газов тканей. Наибольшее распространение среди них получили рукавные фильтры (рисунок 5).

В тканевых фильтрах применяют фильтрующие материалы двух типов: обычные ткани, изготавливаемые на ткацких станках и войлоки, получаемые путем сволачивання или механического перепутывания волокон иглопробивным методом. В типичных фильтровальных тканях размер сквозных пор между нитями достигает 100 - 200 мкм.

К тканям предъявляют следующие требования:

1. 
   высокая пылеемкость при фильтрации;
   
2. 
   сохранение оптимально высокой воздухопроницаемости в равновесно запыленном состоянии;
   
3. 
   высокая механическая прочность и стойкость к истиранию при многократных изгибах, стабильность размеров и свойств при повышенной температуре и агрессивном воздействии химических примесей;
   
4. 
   способность к легкому удалению накопленной пыли;
   
5. 
   низкая стоимость.
   

2 Очистка газов в мокрых пылеуловителях
Мокрые пылеуловители имеют ряд достоинств и недостатков в сравнении с аппаратами других видов. Достоинства:

1. 
   небольшая стоимость и более высокая эффективность улавливания
   взвешенных частиц;
   
2. 
   возможность использования для очистки газов от частиц размером до
   0,1 мкм;
   
3. 
   возможность очистки газа при высокой температуре н повышенной
   влажности;
   
4. 
   возможность наряду с пыл ям и одновременно улавливать парообразные
   и газообразные компоненты.
   

Недостатки:

1 выделение уловленной пыли в виде шлама, что связана с необходимо­стью обработки сточных вод, то есть удорожанием процесса;

2 возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газохо­дах и дымососах;

3 в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппара­туру и коммуникации антикоррозионными материалами.

В мокрых пылеуловителях в качестве орошающей жидкости чаще всего используется вода. В зависимости от поверхности контакта или по способу действия их подразделяют на 8 видов:

1. полые газопромыватели; 2. насадочные скрубберы; 3. тарельчатые (барботажные и пенные); 4. с подвижной насадкой; 5. ударно-инерционного действия (ротоклоны);

6. центробежного действия; 7. механические газопромыватели; 8. скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури и эжекторные).
Тарельчатые газопромыватели (барботажные, пенные). Наиболее распространены пенные аппараты с провальными тарелками или тарелками с пе­реливом (рисунок 6). Тарелки с переливом имеют отверстия диаметром 3-8 мм

Провальные тарелки могут быть дырчатыми, щелевыми, трубчатыми и колос­никовыми. Дырчатые тарелки имеют отверстия диаметром 4-8 мм. Ширина щелей у остальных конструкций тарелок равна 4-5 мм. Пыль улавливается пенным слоем, который образуется при взаимодействии газа и жидкости.

Рисунок 6 Пенные пылеуловители (газопромыватели):

а — с переливной тарелкой, б — с провальной тарелкой;

1- корпус,

2- тарелка;

3- приемная коробка;

4- порог;

5- сливная коробка;

6- ороситель.

Газопромыватели ударно-инерционного действия. В этих аппаратах контакт газов с жидкостью осуществляется за счет удара газового потока о поверхность жидкости с последующим пропусканием газожидкостной взвеси через отверстия различной конфигурации или непосредственным отводом газожидкостной взвеси в сепаратор жидкой фазы В результате такого взаимодействия образуются капли диаметром 300 — 400 мкм.

Наиболее простым по конструкции является аппарат, показанный на рисунке 7. Газ с большой скоростью входит в колонну. При повороте на 180^о происходит инерционное осаждение частиц пыли на каплях жидкости. В основе Процесса осаждения лежит «механизм удара». Имеются и другие конструкции аппаратов этого типа (скруббер Дойля).

Рисунок 7 Пылеуловитель ударно-инерционного действия:

1. 
   - входной патрубок;
   
2. 
   - резервуар с жидкостью;
   
3. 
   - сопло
   

Рисунок 8 Скруббер Дойля. 1 - труба;

2 - конус; 3 - перегородки.

Схема скруббера Дойля приведена на рисунке 8. В нижней части трубы установлены конусы для увеличения скорости выхода газа. В щели она равна 35 -55 м/с. Газ ударяется о поверхность жидкости, создавая завесу из капель. Гидравлическое сопротивление газопромывателя от 500 до 4000 Па, удельный расход жидкости составляет 0,13 л/м

Газопромыватели центробежного действия. Наиболее распространены центробежные скрубберы, которые по конструктивному признаку можно разделить на два вида:

1. аппараты, в которых закрутка газового потока осуществляется при помощи центрального лопастного закручивающегося устройства;

2. аппараты с боковым тангенциальным или улиточным подводом газа.
Последние орошают через форсунки, установленные в центральной части

аппарата, кроме того, жидкость, стекающая по внутренней поверхности стенки аппарата, образует пленку.

Рисунок 9. Мокрые пылеуловители.

а- циклон с водяной пленкой;

1- входной патрубок;

2- выходной патрубок;

3- кольцевой коллектор;

4- сопло.

б- Скруббер Вентури с выносным каплеуловителем.

1-труба-распылитель;

2-циклон-пылеуловитель.

Большинство центробежных скрубберов имеют тангенциальный подвод

газов и пленочное орошение. Схема циклона с водяной пленкой представлена на рисунке

9-а. Такие аппараты используют для очистки любых видов не цементирующейся пыли. Дня создания на внутренней поверхности стенки пленки воды, ее тангенциально вводят в аппарат через рад трубок, расположенных в верхней его части.

Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури). Основной частью аппаратов является труба-распылитель, в которой обеспечивается интенсивное дробление орошаемой жидкости газовым потоком, движущимся со скоростью 40 - 150 м/с (рисунок 9-6).
Очистка газов в электрофильтрах

В электрофильтрах очистка газов от пыли происходит под действием электрических сил. В процессе ионизации молекул газов электрическим разрядом происходит заряд содержащихся в них частиц (коронирующий электрод). Ионы абсорбируются на поверхности пылинок, а затем под действием электрического поля они перемещаются и осаждаются к осадительным электродам. Зарядка частиц в поле коронного разряда происходит по двум механизмам; воздействи­ем электрического поля (частицы бомбардируются ионами, движущимися в на­правлении силовых линий поля) и диффузией ионов. Первый механизм преобладает при размерах частиц более 0,5 мкм, второй - менее 0,2 мкм. Для частиц диаметром 0,2 - 0,5 мкм эффективны оба механизма.

Таким образом, электроочистка включает процессы образования ионов, зарядки пылевых частиц, транспортирования их к осадительным электродам, периодическое разрушение слоя накопившейся на электродах пыли и сброс ее в пылесборные бункеры. Наиболее распространенными являются трубчатые электрофильтры (рисунок 10), где осадительные электроды представляют собой цилиндры (трубки), внутри которых по оси расположены коронирующие электроды. Запыленный газ движется по вертикальным трубам диаметром 200 - 250 мм. Пыль оседает на внутренней поверхности труб. При помощи встряхивающего устройства ее удаляют в бункер.

Электрофильтры очищают большие объемы газов от пыли с частицами размером от 0,01

до 100 мкм при температуре газов до 400 - 450 С. Гидравлическое сопротивление их достигает 150 Па.


Рисунок 10 Трубчатый электрофильтр:

1- осадительный электрод;

2— коронирующий электрод; 3 — рама;

4 - встряхивающее устройство; 5 – изолятор.

Рис. 11. Трубчатый электрофильтр:

1. 
   - осадительный электрод;
   
2. 
   — коронирующий электрод; 3 — рама;
   

4 - встряхивающее устройство; 5 - изолятор.



ис. 11. Трубчатый электрофильтр:

3. 
   - осадительный электрод;
   
4. 
   — коронирующий электрод; 3 — рама;
   

4 - встряхивающее устройство; 5 - изолятор.

жүктеу/скачать 5.01 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: