Очищення відхідних газів виробництв від оксидів сульфуру та нітрогену

Зміст

Стор.

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СУЛЬФО – ТА НІТРОГЕНВМІСНИХ ВІДКИДНИХ ГАЗІВ РІЗНИХ ГАЛУЗЕЙ ВИРОБНИЦТВ

1. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів електроенергетики

2. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів чорної та кольорової металургії

3. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів нафтодобувної та нафтопереробної промисловості

4. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів вугільної та газової промисловості

5. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів хімічної та нафтохімічної промисловості

6. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів лісової, деревообробної і целюлозно- паперової промисловості

7. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів автомобільного транспорту

РОЗДІЛ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДІВ ОЧИЩЕННЯ ВІДХІДНИХ ГАЗІВ ВІД СУЛЬФО – ТА НІТРОГЕНВМІСНИХ КОМПОНЕНТІВ

2.1. Характеристика каталітичних і термічних методів очищення газів

2.2. Характеристика адсорбційних методів очищення газів

2.3. Характеристика абсорбційних методів очищення газів

2.4. Оцінка методів очищення газів від сульфо – та нітрогенвмісних шкідливих домішок та вибір напрямку дослідження

РОЗДІЛ 3. ТЕРМОДИНАМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ РЕАКЦІЙ В СИСТЕМІ ОКСИДИ СУЛЬФУРУ (ІV,VI) ТА НІТРОГЕНУ(IV) – СУЛЬФІТ – ГІДРОГЕНСУЛЬФІТ – СУЛЬФАТ ТА НІТРАТ АМОНІЮ

ВСТУП

Актуальність роботи

Розділ 1. Характеристика сульфо – та нітрогенвмісних відкидних газів різних галузей виробництв

1. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів електроенергетики

Електроенергетична галузь має значний вплив на довкiлля. Будь-який із сучасних способів одержання або використання енергії у більшому або у меншому ступені пов'язаний з негативним впливом на навколишнє середовище.Вплив на довкiлля електроенергетики роздiляють за такими категорiями:

– забруднення повiтря шкiдливими речовина-ми i сполуками, включаючи дiоксид сiрки, окисли азоту, твердi частинки та важкi метали, за їх впливом на людське здоров’я, флору, фауну тощо;

– викиди парникових газiв, включаючи вуглекислий газ, метан, закис азоту, що сприяють глобальним змiнам клiмату;

– змiна природного режиму водовикористання та негативний вплив на якiсть води через теплове i хiмiчне забруднення та вплив гiдроелектростанцiй;

– змiна природного режиму землевикористання через розмiщення електростанцiй та електричних мереж, вивезення та складування вiдходiв, включаючи твердi, рiдкi та ядернi вiдходи.

Фактори впливу електроенергетики можна розподiлити на двi групи –це фактори безпосереднього впливу та фактори опосередкованого впливу.

До факторiв безпосереднього екологічного впливу належать тi, що пов’язанi з експлуатацією самих об’єктiв i систем електроенергетики, а до опосередкованих – тi, що виникають при створеннi умов для функцiонування цих об’єктiв (наприклад, вплив на довкiлля при видобуваннi та транспортуваннi палива, що поставляється на ТЕС, ТЕЦ та АЕС, при виготовленнi електроенергетичного обладнання).

Фактори як безпосереднього, так i опосередкованого екологiчного впливу, в свою чергу, можна роздiлити на загальнi, тобто властивi всім об’єктам електроенергетики, груповi, якi властиві певним групам об’єктiв електроенергетики, а також специфiчнi, якi властивi лише окремим електроенергетичним об’єктам.

До загальних факторiв екологiчного впливу належать вiдчуження та механiчнi порушення земельних ресурсiв, до групових можна вiднести теплове та хiмiчне забруднення води, акустичний вплив, що властиво як для ТЕС, так i АЕС, до специфiчних належать викиди забруднюючих речовин i парникових газiв, утворення золо відвалів та шламонакопичувачiв для ТЕС на органічному паливi, утворення твердих, рiдких i газоподібних радiоактивних вiдходiв для АЕС, утворення зон пiдвищеної напруженостi електромагнітного поля для лiнiй електропередач.

Найбiльш потужними забруднювачами атмосферного повiтря серед електроенергетичних об’єктiв є тепловi електростанції, якi викидають 30% загального обсягу викидiв газiв i пилу в Українi (табл. 1,2)

Таблиця 1.1.

Обсяги викидів забруднювальних речовин у повітря від діяльності з виробництва електроенергії та тепла в Україні впродовж 2005–2007 років

Забруднювальні речовини	2005		2006		2007
	Обсяг викидів,тис. т	%, від загального обсягу викидів	Обсяг викидів, тис. т	%, від загального обсягу викидів	Обсяг викидів, тис. т	%, від загального обсягу викидів
NOx	154,06	30	158,21	32	172,34	24
SOx	876,06	73	1 114,64	77	1 069,24	79
Пил	327,72	42	347,61	44	306,2	41

Таблиця 1.2.

Вимоги щодо викидів забруднювальних речовин в атмосферне повітря з димовими газами від ТЕС

Речовина, теплова потужність, МВт	Нормативи викидів, мг/м3
	Директива 2001/80/ЄС	Наказ Мінприроди від 27.06.2006 № 309	Наказ Мінприроди від 22.10.2008 №541
Тверді частки P>100*	30	50	30
Діоксид сірки P>100	200	500	200
Оксиди азоту P>100	200	500	200

Найбiльш вагомими серед викидiв забруднюючих речовин i парникових газiв в атмосферне повiтря при роботi теплових електростанцiй, що спалюють органiчне паливо, є викиди оксидiв сiрки SОx, оксидiв азоту NОx, дiоксиду вуглецю CO₂ i важких металiв (миш'яку, кадмiю, хрому, мiдi, ртутi, нiкелю, свинцю, селену, цинку i в разi використання мазуту – також ванадiю). Викиди неметанових летких органiчних сполук, метану CH4, закису азоту N₂О, окису вуглецю СО й амiаку NH₃ є менш вагомими.

Цi забруднюючi та шкiдливi речовини, а також парниковi гази мають такий вплив на довкiлля:

– викиди оксидiв сiрки SОx згубно дiють на природу та живi органiзми;

– оксиди азоту NОx мають токсичний вплив;

– викиди дiоксиду вуглецю CO₂ створюють парниковий ефект, пропускаючи до Землi сонячну радiацiю, але не даючи зворотного виходу iнфрачервоному (тепловому) випромiнюванню;

– окис вуглецю СО, який утворюється при хiмiчному недопалi органiчного палива, має токсичний вплив. СО, потрапляючи в живий органiзм, вiднiмає кисень i швидко розкладає кров;

– бенз(а)пiрен С₂₀Н₁₂ є канцерогенною речовиною;

– летюча зола з механiчним недопалом сприяє зростанню вiддзеркалення сонячних променів назад до Космосу, що знижує температуру атмосфери;

– викиди метану зумовлюють зменшення озонового шару.

Одним iз найбiльш токсичних газоподібних викидiв енергоустановок є дiоксид сiрки SO₂, що становить 98–99% викидiв сiрчистих сполук ТЕС. При горiннi сiрка повнiстю перетворюється на SO₂, проходить електрофiльтри й уноситься в атмосферу. В присутностi кисню відбувається окислення SO₂ в SO₃. При з’єднаннi з водою ці окисли утворюють сiрчисту та сiрчану кислоти, що осiдають на землю у виглядi «кислотних дощiв». Наявнiсть сiрчаної кислоти в димових газах викликає низькотемпературну корозiю поверхонь нагрiву котла, газоходiв i металевих конструкцiй димової труби.

Окисли азоту, що викидаються з димовими газами ТЕС, утворюються як за рахунок високотемпературних процесiв у факелi (фiксацiя атмосферного азоту), так i за рахунок окислення азотвмiщуючих сполук самого палива. На виходi з труби окисли азоту димових газiв складаються на 85–90% з NO та на 10–15% з NO₂. В атмосфері вiдбувається швидке окислення NO в NO₂, що посилює негативний вплив димових газiв на природу та живi органiзми, оскiльки двоокис азоту є бiльш токсичним. Основним негативним впливом окислiв азоту на довкiлля є каталiтичне руйнування озонового шару, який поглинає жорстке ультрафiолетове випромiнювання (1 т NO₂ руйнує до 1 тис. т озону). [2]

За впливом на довкiлля АЕС суттєво вiдрiзняються вiд звичайних теплових електростанцій насамперед тим, що вони не використовують органiчне паливо для виробництва електроенергiї. Тому АЕС не викидають в атмосферу забруднюючi речовини, пил, важкi метали, парникові гази, не засмiчують атмосферу та земельнi ресурси золошлаковими вiдходами, на них вiдсутнi такi явища, як порошення золовiдвалiв, забруднення атмосфери продуктами горiння золошлакових вiдходiв.

Основним фактором екологiчної небезпеки АЕС є можливiсть радiоактивного забруднення довкiлля внаслiдок аварiйних техногенних викидiв.Аварія на ЧАЕС призвела до глобальної катастрофи, наслідки якої відомі всім і детально описані в науковій, технічній літературі.

Ще однією проблемою експлуатації АЕС є теплове забруднення. Основне тепловиділення відбувається в конденсатах паротурбінних установок. Скиди охолоджувальної води ядерних енергетичних установок не виключає їх радіаційного впливу на водне середовище. Використання повітря на АЕС визначається необхідністю розбавлення забруднюючих викидів і забезпечення нормальних умов роботи персоналу.

Найбiльш складною екологiчною проблемою при експлуатацiї АЕС є захоронення радiоактивних вiдходiв, що утворюються при демонтажi радiоактивних елементiв обладнання при закiнченнi строку їхньої служби або з iнших причин, а також вiдпрацьованого ядерного палива. На сьогоднi iснує декiлька варiантiв захоронення обладнання: захоронення в шахти, захоронення лише найбiльш забруднених радiоактивних елементiв з повторним використанням iнших за призначенням, перiодична дезактивацiя обладнання на мiсцi разом iз захороненням концентрованих вiдходiв та змивiв.

Гiдроенергiя вважається найбiльш екологічно чистою. На вiдмiну вiд теплових електростанцiй, що працюють на органiчному паливi, гiдравлiчнiта гiдроакумулюючi електростанцiї не викидають в атмосферу шкiдливi речовини, не спускають у водойми забрудненi стоки та пiдiгрiту воду. Однак гiдроелектростанцiї та їхнi водойми справляють iншi рiзноманiтнi впливи на довкiлля. Вплив гiдроелектростанцiй на природу пов'язаний насамперед iз будівництвом гiдровузлiв, що перегороджують русло рiк, створюють пiдпiр i змiнюють рiчковий стiк. Це спричиняє порушення цiлого ланцюга природних процесiв, що має як негативнi, так i позитивнi наслідки.