Кислотные дожди и их влияние на состояние окружающей среды.
При взаимодействии SO2 и SO3 с парами воды в воздухе соответственно образуются сернистая и серная кислоты. Около 60% от всех содержащихся в дождевой воде кислот составляет серная кислота. Кислотные дожди способствуют коррозии металлов и губят растения. Даже когда среднее содержание оксидов серы в воздухе составляет всего 100 мкг/м3, что нередко имеет место в городах, растения могут приобретать желтоватый оттенок. Отмечено также, что заболевания дыхательных путей (бронхит, астма, кашель и т.д.) учащаются при повышенном содержании оксидов серы в воздухе. Кроме этого кислотные дожди вымывают тяжелые металлы из горных пород, закисляют почву и увеличивают кислотность озер, пагубно влияя на популяции рыб.
Оксиды азота участвуют в образовании кислотных дождей. Азотная кислота, образующаяся из оксидов азота, составляет около 35% от всех кислот, содержащихся в дождевой воде.
Высокие уровни оксидов азота приводят к учащению случаев катара верхних дыхательных путей, бронхита и воспаления легких у населения. Люди с хроническими заболеваниями дыхательных путей (например, астма или эмфизема легких), а также лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, могут быть более чувствительными к прямым воздействиям оксидов азота. У лиц, страдающих хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями и заболеваниями дыхательных путей, в присутствии оксидов азота легче развиваются осложнения при кратковременных респираторных инфекциях.
Основные методы очистки атмосферных выбросов от глобальных загрязнителей.
Наибольшее распространение при очистке газов получили адсорбционные, абсорбционные и каталитические методы.
Абсорбция - поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами.
Адсорбция - избирательное извлечение компонентов посредством твердых материалов, называемых адсорбентами и имеющих большую удельную поверхность.
Каталитическая очистка основана на каталитических реакциях, в результате которых примеси превращаются в безвредные, менее вредные или легко удаляемые соединения.
Санитарная очистка промышленных выбросов включает в себя очистку от оксидов углерода, оксидов азота, оксидов серы и пыли.
Очистка газов от CO2 – абсорбция водой.
Очистка газов от СО
Дожигание на платино-палладиевом (Pt/Pd) катализаторе:
Конверсия:
Очистка газов от оксидов азота
Окислительные методы основаны на реакциях окисления оксидов азота с последующим поглощением водой и образованием азотной кислоты.
Например:
а) окисление озоном в жидкой фазе:
б) окисление кислородом при высокой температуре:
Восстановительные методы основаны на восстановлении оксидов азота до нейтральных продуктов в присутствии катализаторов или под действием высоких температур:
Разложение оксидов азота до нейтральных составляющих атмосферы (N2 + O2) происходит в потоке низкотемпературной плазмы (10000°С). Этот же процесс, но при более низких температурах в присутствии катализатора протекает в двигателях внутреннего сгорания. Наличие восстановителей (угля, графита, кокса) в зоне реакции также понижает температуру реакции восстановления. При температуре 1000°С степень разложения (a) оксида азота (II) составляет 100% при протекании реакции
При высокой температуре в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания возможна также реакции
Сорбционные методы. Адсорбция оксидов азота водными растворами щелочей и известью, а также адсорбция твердыми сорбентами (бурые угли, торф, силикагели, цеолиты).
Очистка газов от SO2.
2SO2+O2=2SO3 -> H2SO4
Очистка от углеводородов
CmHn+O2 ->CO2+H2O