- •Раздел I общие сведения об атмосфере Лекция № 1 Строение и химический состав атмосферы План
- •1.1.Введение
- •1.2. Строение атмосферы
- •1.3. Природный химический состав атмосферы
- •Раздел II техногенные изменения состава атмосферы и их значения Лекция №2 Основные загрязнители атмосферного воздуха План
- •2.1. Твердые частицы
- •2.2. Оксиды серы
- •2.3. Оксиды азота
- •2.4. Оксид углерода и другие продукты неполного сгорания
- •2.5. Предельные допустимые концентрации вредных веществ
- •Раздел III. Образование токсичных веществ
- •32. Оксиды серы
- •3.3. Оксид углерода и другие продукты неполного сгорания топлива
- •Лекция №4 Образование оксидов азота и канцерогенных веществ План
- •4.1. Влияние режимных параметров работы теплогенераторов на образование оксида азота
- •4.2. Превращения оксидов азота в атмосфере
- •4.3. Канцерогенные вещества
- •Лекция №5 Механизм образования оксидов азота в процессе горения топлива План
- •5.3. Образование "топливного" оксида азота
- •5.4. Образование оксидов азота во фронте пламени
- •Лекция №6 Подавление образования твердых частиц, оксидов углерода, оксидов серы и оксидов азота План
- •6.1. Подавление образования твердых частиц
- •6.2. Подавление образования оксидов серы
- •6.3. Подавление образования оксидов азота
- •Лекция № 7 Методы снижения концентрации образующегося оксида азота План
- •7.1. Рециркуляция дымовых газов
- •7.2. Двухстадийное сжигание топлива
- •7.3. Подача воды или пара в зону горения
2.3. Оксиды азота
В природе существует пять оксидов азота: оксид азота (I) -N2O- бесцветный газ, оксид азота (II) -NO- бесцветный газ, оксид азота (III) -N2O3- синяя жидкость, оксид азота (IV) -NO2- бурый газ, оксид азота (V) -N2O5- прозрачные бесцветные кристаллы.
В условиях высокотемпературного горения топлива азот воздуха становится реакционноспособным и соединяясь с кислородом воздуха образует следующие оксиды: NO,NO2. Основная доля (90...95 %) приходится наNO.
До 1960 г при определении токсичности продуктов сгорания оксиды азота не учитывались. В настоящее время установлено, что токсичность продуктов сгорания угля и мазута на 40...50 %, а природного газа на 90...95 % определяется именно содержанием оксидов азота. Валовый выброс оксидов азота в атмосферный воздух в различных регионах и городах составляет 6...8 % общего выброса всех вредных веществ, уступая лишь выбросу оксида углерода, оксидов серы и твердых частиц. Однако по токсичности NOxне уступают выше перечисленным компонентам.
Оксиды азота, попадая вместе с вдыхаемым воздухом в легкие, вызывают заболевания дыхательных путей, снижение гемоглобина в крови.
Диоксид азота образует коричневую дымку, которая вызывает снижение освещенности и является одним из главных компонентов фотохимических туманов - смогов. Наличие в атмосфере оксидов серы резко усиливает вредное воздействие оксидов азота. Также как и SOxNOxразрушают металлические и строительные конструкции, снижают урожайность сельскохозяйственных культур, уничтожают леса.
2.4. Оксид углерода и другие продукты неполного сгорания
топлива
Одной из наиболее значительных групп токсичных веществ, попадающих в атмосферный воздух, являются продукты неполного сгорания топлива: оксид углерода (CO), альдегиды (главным образом,HCHO), органические кислоты (уксуснаяCH3COOHи др.), поли- и гетероциклические углеводороды. В этой группе наибольшее значение имеет оксид углерода.
Если содержание пыли, оксидов серы и азота в атмосферном воздухе городов определяется уровнем выброса токсичных веществ с продуктами сгорания топлива, сжигаемого в топках котлов и печах, то содержание оксида углерода на улицах больших городов на 75...97 % определяется автотранспортом. Так по имеющимся данным загрязнение воздуха оксидом углерода в Москве и Санкт-Петербурге определяется автотранспортом соответственно на 96,3 и 88,1 %, а углеводородами на 64 и 79 %. Такое же положение характерно для подавляющего числа крупных городов, за исключением городов с развитой металлургической промышленностью, в которых содержание СО в атмосферном воздухе примерно в равной степени определяется металлургией и автотранспортом.
Оксид углерода - высокотоксичное вещество. Он легко вступает в реакцию с гемоглобином крови (в 2...10 раз быстрее, чем кислород), образуя карбоксигемоглобин. Вследствие обеднения содержания в крови кислорода происходит кислородное голодание организма в результате чего поражаются сердечно - сосудистая система, кора головного мозга.
Летучие углеводороды вызывают раздражение глаз и дыхательных путей.
Поли- и гетероциклические углеводороды, в большинстве своем являются канцерогенными веществами.