Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Определение массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ на термическом участке

ГБОУ СПО СО «Екатеринбургский химико-механический техникум»

ВЫПУСКНАЯ РАБОТА

по специальности 280201

Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Тема: «Определение массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ на термическом участке»

ВР.10.ОС.91ДУ

Студент Ростовщикова Л.А.

Руководитель Погуляева Е. А.

2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВР.10.ОС.91ДУ

Изм.

Лист.

№ докум.

Подп.

Дата.

Студент

Ростовщикова

Определение массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ на термическом участке

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

Погуляева

Консульт.

Погуляева

ЕХМТ

Н./контр.

Погуляева

ВВЕДЕНИЕ

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высоко-индустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объем этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход
невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель
выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы и атмосферы – той части планеты, в которой существует жизнь. Земля в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию

Государственные доклады о состоянии окружающей природной среды РФ позволяют составить предоставление о масштабах выбросов в целом по определенным видам промышленности. В сумме ежегодные выбросы промышленных предприятий составляют около 20 млн.т выбросы транспорта порядка 17 млн. т. При этом основной вклад загрязнения

воздуха вносят предприятия черной и цветной металлургии, угольной промышленности, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики автотранспорта. Высокий уровень загрязненности обусловлен выбросом специфических (экология опасных) веществ: бензаперена, формальдегида, аммиака сероводорода и т д.

Таблица – Распределение выбросов в атмосферу (%) по отраслям

бывшего хозяйства России

Отрасль	Общее кол-во выбросов	Пыль	Оксид углерода	Оксид азота	Азот углеводород
энергетика	27,5	25,9	4,0	70,1	-
Черная металлургия	19,1	14,9	41,7	13,7	0,3
Цветная металлургия	7,6	7,0	3,0	-	-
Стройматериалы	12,9	28,7	11,2	3,2	-
нефтехимия	5,1	0,4	8,2	0,5	31,1
Уголь промышленный	5,1	4,1	10,4	2,0	4,0
Химическая	3,5	1,4	3,0	1,9	1,3
Прочие	11,5	16,7	11,5	7,4	1,2

Первое - определяется выбросом парниковых газов (диоксида углерода, и метана) воздействующих в результате разрушения биоты , а также оксида серы и азота, вызывающих кислотные дожди, второе- выбросом в атмосферу вредных веществ и пылевых частиц .В связи с уменьшением производства в Росси наблюдается снижение выбросов СО 2: вклад Росси в мировую эмиссию составляет порядка 7% после США (22%), Китая (12%), Европы (24%). В тоже время Россия единственное среди определенных государств, где эмиссия СО 2 за счет хозяйственной деятельности полностью компенсируется его пылающими экосистемами (другой такой страной является Канада). За последнее годы в России отмечается снижение выбросов диоксида серы (40%),доля которых составляет примерно 10% выбросов в развитых странах. Эмиссия SО 2 при дальних переходах направлена на Восток и , поглощается пространствами Сибири в тоже время как дальний перенос из Европы направлен в основном в Россию. Следует подчеркнуть что выпадения загрязняющих веществ от других стран на территории России значительны. При этом доля от российских источников составляли менее 40%. Следовательно в подкислении природной среды нашей страны играют ведущую роль зарубежные источники, в том числе Украина, Германия, Польша и др.Мощность выпадений окисленной серы сотавляет1-3 т/км.

Значительная эмиссия и такого вредного для человека газа как СО (угарный газ). Его основной источник - автомобильный транспорт, а также промышленность. В России эмиссия СО хотя и сокращена на 18% 12%мировой эмиссии. Такой большой вклад объясняет отсутствием катализаторов для автотранспорта. Особо остро состоит проблема загрязнения воздуха в крупных городах и промышленных центрах.

1 Теоретическая часть

1.1 Основные химические загрязнения атмосферы

Различают естественными примеси обусловленными процессами и антропогенные возникающие в результате хозяйственной военной деятельности человечества тот уровень загрязнения атмосферы, который создает примесями РТ природных источников, показывается фоновым, он обычно имеет малые отклонения от среднемноголетнего значения Загрязнения антропогенного происхождения отличаются многообразием видов примесей и многочисленностью источников их выброса. При этом наиболее устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человек. В атмосферу примеси поступают в виде твердых и жидких частиц газов и паров. Газы и пары образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы- аэрозоли.

Оксид углерода (СО) известен под названием (угарный газ).Представляет собой газ, не имеющий запаха цвета и вкуса. Образуется в следствии не полного сгорания углеродосодержащего топлива (из-за недостатка кислорода) и при низкой температуре. Согласно Н. И. Иванову, и И. М. Радину (2002 г.) 65% от всех выбросов оксида углерода происходит на транспорт, 14%- на промышленность, а 21% на бытовой сектор и мелких потреблений поступая в легкие, СО образуется с гемоглобином крови прочие соединения и тем самым блокирует поступления кислорода в кровь.

Максимально разовая ПДК СО – 5 мг/м , а средне суточная- 3мг/м . При 14 мг / м возрастает вероятность смерти от инфаркта миокарда.

1.2 Характеристика загрязняющих веществ

Влияние вредных веществ на природную среду и человека.

Оксид углерода

Высоко токсичное вещество. Уже при концентрации СО в воздухе порядка 0,01-0,02об% при вдыхании в течение нескольких часов возможно отравление, а концентрация 2,4мг /м3 через 30 мин. Приводит к обморочному состоянию. Оксид углерода вступает в реакцию с гемоглобином крови, наступает кислородное голодание поражающие кору головного мозга и вызывающие расстройство высшей нервной деятельности, ориентировочный экономический ущерб от загрязнения СО составляет 70-100 руб/т. твердые частицы проникают в дыхательные пути человека вызывает их различные заболевания. Из неорганической пыли наиболее отрицательное воздействие оказывает пыль, содержащая большое количество диоксида кремния, которое может вызвать - селикоз. Попадая в глаза вызывает глазной травматизм и др. заболевания.

Раздражает кожные покровы, подкожные нервы, засоряет кожные железы и бывает причиной гнойничковых заболеваний. Оседая на зеленой части растений неорганическая пыль и особенно сажа ухудшают условия дыхания, замедляет рост и развитие растений. Все виды пыли засоряют водоемы, а кроме того сажа образует на поверхности пленку, препятствующую воздухообмену.

Оксиды азота

Общий характер действия на теплокровных зависит содержания в газовых смесях различных оксидах азота. При контакте с влажной поверхностью легких образуется азотная и азотистая кислоты, поражающие альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам. Действуя на кровеносную систему приводит к кислородной недостаточности, оказывает прямое действие не центральную нервную систему. Для поражения наиболее чувствительных растений достаточно концентрации 38 мг/м3. Даже при небольших концентрациях от 5 мг/м3 до ПДК, но при постоянном воздействии снижается иммунноустойчивость, нарушается система воспроизводства низших млекопитающих.

Сернистый ангидрид

Оказывает многостороннее общетоксичное действие на теплокровных, вызывает острое и хроническое отравления. Вызывает расстройство сердечно сосудистой системы, легочно-сердечную недостаточность, нарушает деятельность почек. Общетоксичное действие SО2 связано с нарушением иммунного статуса организма с понижением сопротивляемости инфекции. SО2 оказывает выраженное токсичное действие на растения. В присутствии диоксида серы ускоряется коррозия металлов в воздухе. Сернистый газ разрушающие действует на строительные конструкции, т к. содержащиеся в цементе карбонаты кальция, реагируя SО2 при наличии влаги переходит нестойкие сульфаты, вымываемые водой. Воздействие SО2 на почву снижает ее плодородность, т к. при этом происходит закисление.

Сероводород

Сероводород разрушающий и удушливый газ, вызывает поражение нервной системы, дыхательных путей и глаз. Может вызвать острое и хроническое отравления разного рода последствиями.

Ароматические углеводороды.

В условиях острого воздействия на теплокровных поражают центральную нервную систему, вызывая сонливость, вялость, судороги.

В условиях хронической интоксикации оказывают политронное действие, поражая ряд органов систем.

Влияния шума на организм человека

В условиях сильного городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличение порога слышимости (10 дБ для большинства людей с нормальном слухом) на 10-20дБ. Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетенности, вегетативного невроза, язвенной болезни расстройства эндокринной и сердечно- сосудистой системы. Шум мешает людям работать и отдыхать снижает производительность труда.

Отсутствие нормального отдыха после трудового дня приводит к тому что естественное развивающиеся в процессе работы утомление не исчезает, а постепенно переходит хроническое переутомление, которое способствует развитию ряда заболеваний таких, как расстройство центральной нервной системы гипертоническая болезень.

2 Расчетная часть

Исходные данные:

На участке расположена камерная нагревательная электропечь типа СН 3-6-12 имеющая зонт – козырек к коэффициентом К=0,92 с выбросом загрязняющих веществ в атмосферу ИЗА 1 производится следствие технологические операции: отпуск стальных деталей Т=1100ч/год; цементация в твердом карбюраторе; закалка стальных дверей в масле после обработки в печи Вр=22000 кг/год, Вч=20кг/ч; на участке расположена бариевая печь, в которой производится нагрев стальных деталей под закалку в расплаве хлорида бария при Т=11200 оборудованная укрытием типа вытяжного шкафа с К=0,97 расход деталей составляет В=17кг/год, В=18700кг/год. Нагрев стальных деталей под закалку осуществляется в камерной электропечи типа СН 3- 6,5.13 зонтом козырьком К=0,92. время работы Т=2300ч/год. Закалка деталей производиться в масленой ванне с размерами 800*600 *700 мм; Т=1900ч/год; оборудованный отсасывающей панелью К= 0,75. Бариевая печь СН 3 – 6,5.13 и масленая ванна объеденены в одну местную вытяжную систему вытяжной ИЗА 34,35, удаляются из помещения обще обменной вытяжной вентиляцией .

2.2 Методика расчета валовых и массовых выбросов

Удельные выделения берем из таблицы 1

Таблица 1 –Удельные выделения

Номер

источника

выделения

Источник

выделения

Выделяющиеся

загрязняющие

вещество

(г/кг)

(г/с)

ИВ 1

Отпуск стальных

деталей

Печь СН-6.12

Окись углерода

(0337)

6,3г/ч=0,00175

Ангидрид

сернистый

(0330)

4,83г/ч =0,00134 г/с

Цементация

в твердом

карбюризаторе

Окись

углерода

(0337)

1,0

Окись азота

(0304)

0,16

ИВ 1

Закалка стальных деталей в масле

Пары масла минерального

(2735)

0,11

ИВ 2

Бариевая печь

Аэрозоль хлорида бария

(0231)

0,4

Водород хлористый

(0316)

0,12

ИВ 3

Нагрев деталей под закалку

Печь СНЗ 6,5.13

Окись углерода

(0337)

8,35г/ч=

=0,00232г/ч

Ангидрид сернистый

(0330)

5,64г/ч=

=0,00157г/с

ИВ 4

Масляная ванна для закалки деталей после обработки в печи

Пары масла минерального

(2735)

0,00383г/с

Окись углерода

(0337)

34,2г/ч=

=0,0095г/с

2.2.1 Выбросы загрязняющих веществ по ИЗА 1 (закалка в масле) Определяется по формуле:

М⁰=У*В_ч*К_мо/3600, г/c где (1)

М⁰-массовое выделение загрязняющих веществ источника выделятся ло очистки пылегазоотчистном аппарате, г/с (если на источнике загрязнения атмосферы пылегазоотчистной аппарат отсутствует М⁰=М)

У= удельное воздействие загрязняющих веществ ( в разных методиках г/кг г/м³ г/м² г/м (м^2*с)

В_ч= часовой расход материала, кг/ч

В_р=годовой расход материала, т/ч.

В⁰=У*В_р*К_мо*10^-6 т/год ,где (2)

В⁰- валовое выделение загрязняющих веществ от источника выделения до очистки в пылегазоотчистном аппарате, т/год (если на источнике загрязнения атмосферы пылегазоотчистной аппарат отсутствует, то В⁰=В)

В_р- годовой материала, т/ч

К_мо – коэффициент эффективности местных отсосов, доли единицы

2.2.2 Выбросы ИЗА 1, ИВ 1,отпуск стальных деталей

ИЗА- источник загрязнения атмосферы

ИВ- источник выделении загрязняющих веществ.

Определяется по формуле

М⁰=М^{01 *}n * К_{мо ,}г/c где (3)

М⁰¹-массовое выделение загрязняющих веществ еденицей оборудования (одним источником выделения) до очистки пылегазоочистном аппарате, г/с

n- количество единицы источников выделения с одинаковыми характеристики, присоединенных к одному источнику загрязнения атмосферы,

М⁰-массовое выделение загрязняющих веществ источника выделятся ло очистки пылегазоочистом аппарате, г/с (если на источнике загрязнения атмосферы пылегазоотчистой аппарат отсутствует М⁰=М)

К_мо – коэффициент эффективности местных отсосов, доли единицы

В⁰=0.0036 * Т * М⁰ , т/год (4)

В⁰- валовое выделение загрязняющих веществ от источника выделения до очистки в пылегазоочистном аппарате, т/ год (если на источнике загрязнения атмосферы пылегазоочистной аппарат отсутствует, В⁰=В)

Т-время работы источника выброса, ч/год

М⁰-массовое выделение загрязняющих веществ источника выделятся ло очистки пылегазоотчистной аппарате, г/с (если на источнике загрязнения атмосферы пылегазоотчистной аппарат отсутствует М⁰=М)

3. Расчеты массовых и валовых выбросов от каменной печи (ИЗА 1 ИВ 1)

Цементация в твердом карбюризаторе:

М₀₃₃₇=1,0*20*0,92/3600 =0,00511 г/c (1)

В₀₃₃₇=1,0*22000*0,92*10^-6=0,0202 т/год (2)

М₀₃₀₄=0,16*20*0,92/3600=0,000818 г/с (1)

В₀₃₀₄=0,16*22000*0,92*10^-6=0,00324 т/год (2)

Отпуск стальных деталей:

М₀₃₃₇=0,00175*1*0,92=0,00161 г/с (3)

В₀₃₃₇=0,0036*1100*0,00161=0,00637 т/год (4)

М₀₃₃₀=0,00134*1*0,92=0,00123 г/с (3)

В₀₃₃₀=0,0036*1100*0,00123=0,00487 т/год (4)

Закалка в масле:

М₂₇₃₅=0,11*20*0,92/3600=0,000562 г/c (1)

В₂₇₃₅=0,11*22000*0,92*10^-6=0,00223 т/год (2)

Итого по ИЗА 1:

М₀₃₃₇=0,00511 г/с В₀₃₃₇=0,00637+0,0202=0,0266 т/год

М₀₃₃₀=0,00123 г/c В₀₃₃₀=0,00487 т/год

М₀₃₀₄=0,000818 г/c В₀₃₀₄=0,00324 т/год

М₂₇₃₅=0,000562 г/c В₂₇₃₅=0,00223 т/год

Выбросы не уловленные ИЗА 1

Коэффициент пересчета (1-0,92)/0,92=0,08696

М₀₃₃₇=0,00511*0,08696=0,000444 г/c

В₀₃₃₇=0,0266*0,08696=0,00231 т/год

М₀₃₃₀=0,00123*0,08696=0,000107 г/c

В₀₃₃₀=0,00487*0,08696=0,000423 т/год

М₀₃₀₄=0,000818*0,08696=0,000071 г/c

В₀₃₀₄=0,00324*0,08696=0,000282 т/год

М₂₇₃₅=0,000562*0,08696=0,000049 г/c

В₂₇₃₅=0,00223*0,08696=0,000194 т/год

Результат оформим в таблицу

Таблица 2- Выбросы ИЗА 1 равны

Выделяющие загрязнения вещество	ИЗА 1
Выделяющие загрязнения вещество	М⁰М (г/с)	В⁰ В (т/год)
Оксид углерода	0,00511	0,0266
Сернистый ангидрид	0,00123	0,00487
Оксид азота	0,000818	0,00324
Масло минеральное	0,000562	0,00223
Хлорид бария	-	-
Хлористый водород	-	-

Заключение

Рабочие помещения (цеха) оборудованы местными вытяжными вентиляциями, которые предназначены для улавливания и удаления из обслуживаемого помещения газов, пыли теплоты и влаги непосредственно от мест их выделения. Локализует распространения загрязняющих веществ в воздух помещения местный отсос- устройство для улавливания вредностей (теплоты, влаги пыли, газов и паров) у мест их образования. В связи с тем, что газовоздушная смесь перемещается с помощью вентагрегата, такая система называется механической, искусственной, или принудительный. Возможен случай когда горячие газы например, от кузнечного горна, поступает в местный отсос- зонт, а оттуда через газоходы непосредственно в атмосферу. Движение газов вверх происходит за счет их меньшой плотности относительно окружающего воздуха без вентагрегата. Такая система называется естественной.

Местная вытяжная вентиляция неизбежна забирает часть воздуха из помещении. Редкое исключение могут составлять технологические процессы и аппараты, для которых требуется подача, сжатого воздуха или другого газа.

Поэтому недостающий объем воздуха в помещении компенсирует системами приточной вентиляции. Приточные системы, как правило общеобменные, т.е. подача воздуха через специальные устройства- воздухораспределители- осуществляется равномерно по объему всего помещения в верхнюю, и нижнюю зоны. В термических и некоторых других цехах встречается необходимость подать свежий воздух непосредственно на рабочие место. Такая система называется местной приточной, Таким образом системы вентиляции классифицируется приточная – вытяжная местная – общеобменная, механическая- естественная.

Добиться полной герметизации оборудования – от источника выделившихся загрязняющих веществ попадает в воздух помещения. Это связано с работой на нем рабочих, сменой обрабатываемых изделий, невозможностью сконструировать полностью изолированный местный отсос и т.д.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях.- Л., 2000г.

2 Добровольский Г. В., Гришина Л. А. Охрана почв.- издательство МГУ, 2002г.

3 Разумихин Н. В. Природные ресурсы и их охрана.- издательство ЛГУ, 2001г.

4 Воронцов А. И., Харитонова Н. З. Охрана природы. М., Лесная промышленность, 2004г.

Определение массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ на термическом участке 📙 Дипломная → 🆔 10922