До определенного этапа развития человеческого общества, в частности индустрии, в природе существовало экологическое равновесие, т.е. деятельность человека не нарушала основных природных процессов или очень незначительно влияла на них. Экологическое равновесие в природе с сохранением естественных экологических систем существовало миллионы лет и после появления человека на Земле. Так продолжалось до конца XIX в. Двадцатый век вошел в историю как век небывалого технического прогресса, бурного развития науки, промышленности, энергетики, сельского хозяйства. Одновременно как сопровождающий фактор росло и продолжает расти вредное воздействие индустриальной деятельности человека на окружающую среду. В результате происходит в значительной мере непредсказуемое изменение экосистем и всего облика планеты Земля.
В настоящее время с ростом и бурным развитием промышленности большое внимание уделяется ее экологической обоснованности, а именно проблеме очистке и утилизации отходов. В данном реферате рассматривается один из видов отходов промышленности – газовые выбросы предприятий и их механическая очистка фильтрами.
1 Классификация газообразных промышленных выбросов
В газообразных промышленных выбросах вредные примеси можно разделить на две группы:
а) взвешенные частицы (аэрозоли) твердых веществ — пыль, дым; жидкостей — туман;
б) газообразные и парообразные вещества.
Возможно вы искали - Реферат: Проблемы антропогенного воздействия на биосферу
К аэрозолям относятся взвешенные твердые частицы неорганического и органического происхождения, а также взвешенные частицы жидкости (тумана). Пыль – это дисперсная малоустойчивая система, содержащая больше крупных частиц, чем дымы и туманы. Счетная концентрация (число частиц в 1 см3) мала по сравнению с дымами и туманами. Неорганическая пыль в промышленных газовых выбросах образуется при горных разработках, переработке руд, металлов, минеральных солей и удобрений, строительных материалов, карбидов и других неорганических веществ. Промышленная пыль органического происхождения – это, например, угольная, древесная, торфяная, сланцевая, сажа и др. К дымам относятся аэродисперсные системы с малой скоростью осаждения под действием силы тяжести. Дымы образуются при сжигании топлива и его деструктивной переработке, а также в результате химических реакций, например при взаимодействии аммиака и хлороводорода, при окислении паров металлов в электрической дуге и т.д. Размеры частиц в дымах много меньше, чем в пыли и туманах, и составляют от 5 мкм до субмикронных размеров, т.е. менее 0,1 мкм. Туманы состоят из капелек жидкости, образующихся при конденсации паров или распылении жидкости. В промышленных выхлопах туманы образуются главным образом из кислоты: серной, фосфорной и др. Вторая группа – газообразные и парообразные вещества, содержащиеся в промышленных газовых выхлопах, гораздо более многочисленна. К ней относятся кислоты, галогены и галогенопроизводные, газообразные оксиды, альдегиды, кетоны, спирты, углеводороды, амины, нитросоединения, пары металлов, пиридины, меркаптаны и многие другие компоненты газообразных промышленных отходов.
В настоящее время, когда безотходная технология находится в периоде становления и полностью безотходных предприятий еще нет, основной задачей газоочистки служит доведение содержания токсичных примесей в газовых примесях до предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных санитарными нормами.
В таблице 1 выборочно приведены ПДК некоторых атмосферных загрязнителей./1,с.342/
Таблица 1 – ПДК некоторых атмосферных загрязнителей.
| ВЕЩЕСТВА |
ПДК, мг/м3 Похожий материал - Реферат: Отчет о летней экологической практике максимальная разовая среднесуточная | |
| Аммиак | 0,2 | 0,2 |
| Ацетальдегид | 0,1 | 0,1 |
| Ацетон | 0,35 | 0,35 |
| Бензол | 1,5 | 1,5 |
| Гексахлоран | 0,03 | 0,03 |
| Ксилолы | 0,2 | 0,2 |
| Марганец и его соединения | — | 0,01 |
| Мышьяк и его соединения | — | 0,003 |
| Метанол | 1,0 | 0,5 |
| Нитробензол | 0,008 | 0,008 |
| Оксид углерода (СО) | 3,0 | 1,0 |
| Оксиды азота (в пересчете на N2O5) | 0,085 | 0,085 |
| Оксиды фосфора (в пересчете на P2O5) | 0,15 | 0,05 |
| Ртуть | 0,0003 | 0,0003 |
| Свинец | — | 0,0007 |
| Сероводород | 0,008 | 0,008 |
| Сероуглерод | 0,03 | 0,005 |
| Серы диоксид SO2 | 0,5 | 0,05 |
| Фенол | 0,01 | 0,01 |
| Формальдегид | 0,035 | 0,012 |
| Фтороводород | 0,05 | 0,005 |
| Хлор | 0,1 | 0,03 |
| Хлороводород | 0,2 | 0,2 |
| Тетрахлорид углерода | 4,0 | 2,0 |
При содержании в воздухе нескольких токсичных соединений их суммарная концентрация не должна превышать 1, то есть
с1/ПДК1 + с2/ПДК2 + ... + сn/ПДКn = 1,(1)
где c1, с2, …, сn – фактическая концентрация загрязнителей в воздухе, мг/м3;
ПДК1, ПДК2, …, ПДКn – предельно допустимая концентрация, мг/м3.
Очень интересно - Доклад: Продовольственные ресурсы
При невозможности достигнуть ПДК очисткой иногда применяют многократное разбавление токсичных веществ или выброс газов через высокие дымовые трубы для рассеивания примесей в верхних слоях атмосферы. Теоретическое определение концентрации примесей в нижних слоях атмосферы в зависимости от высоты трубы и других факторов связано с законами турбулентной диффузии в атмосфере и пока разработано не полностью. Высоту трубы, необходимую, чтобы обеспечить ПДК токсичных веществ в нижних слоях атмосферы, на уровне дыхания, определяют по приближенным формулам, например:
,(2)
где ПДВ – предельно допустимый выброс вредных примесей в атмосферу, обеспечивающий концентрацию этих веществ в приземном слое воздуха не выше ПДК, г/с;
Н — высота трубы, м; V – объем газового выброса, м3/с;
Dt –разность между температурами газового выброса и окружающего воздуха, °С;
Вам будет интересно - Курсовая работа: Биосфера и цивилизация
A – коэффициент, определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в воздухе, с2/3- (ОС)1/3 (например, для района Урала А = 160);
F— безразмерный коэффициент, учитывающий скорость седиментации вредных веществ в атмосфере (для Cl2, HCl, HFF = 1);
т — коэффициент, учитывающий условия выхода газа из устья трубы, его определяют графически или приближенно по формуле
,(3)
где 
– средняя скорость на выходе из трубы, м/с;
Похожий материал - Реферат: Война и экология. Конфликт между природой и человеком в период военных столкновений
DT — Диаметр трубы, м.
Метод достижения ПДК с помощью «высоких труб» служит лишь паллиативом, так как не предохраняет атмосферу, а лишь переносит загрязнения из одного района в другие.
В соответствии с характером вредных примесей различают методы очистки газов от аэрозолей и от газообразных и парообразных примесей. Все способы очистки газов определяются в первую очередь физико-химическими свойствами примесей, их агрегатным состоянием, дисперсностью, химическим составом и др. Разнообразие вредных примесей в промышленных газовых выбросах приводит к большому разнообразию методов очистки, применяемых реакторов и химических реагентов.
2 Фильтрация
Основана на прохождении очищаемого газа через различные фильтрующие ткани (хлопок, шерсть, химические волокна, стекловолокно и др.) или через другие фильтрующие материалы (керамика, металлокерамика, пористые перегородки из пластмассы и др.). Наиболее часто для фильтрации применяют специально изготовленные волокнистые материалы — стекловолокно, шерсть или хлопок с асбестом, асбоцеллюлозу. В зависимости от фильтрующего материала различают тканевые фильтры (в том числе рукавные), волокнистые, из зернистых материалов (керамика, металлокерамика, пористые пластмассы).