- •Атмосферного
- •Навчальний посібник Кам’янець-Подільський
- •Передмова
- •Частина і оцінка антропогенно-техногенного забруднення атмосферного повітря
- •Розділ 1 Атмосфера і її роль. Джерела і наслідки забруднення атмосфери
- •1.1. Атмосфера – зовнішня оболонка Землі
- •1.2. Будова атмосфери
- •1.3. Забруднення атмосфери і його види
- •1.4. Джерела забруднення атмосфери
- •1.5. Основні хімічні домішки, що забруднюють атмосферу
- •1.6. Наслідки забруднення атмосфери
- •1.6.1. Зміна природного складу і параметрів атмосфери
- •1.6.2. Кислотні опади
- •1.6.3. Запустелювання
- •1.6.4. Забруднення атмосфери біологічними домішками
- •Розділ 2 Нормування впливу техногенних об’єктів на атмосферне повітря
- •2.1. Показники нормування забруднюючих речовин в повітрі
- •2.2. Оцінка стану повітряного середовища
- •2.3. Науково-технічні нормативи на гранично допустимі викиди
- •2.4. Інструменти економічного механізму охорони атмосферного повітря
- •2.5. Порядок встановлення нормативів збору за забруднення і погіршення якості атмосферного повітря
- •Розділ 3 Організація спостережень за забрудненням атмосферного повітря
- •3.1. Загальні вимоги до організації спостережень за забрудненням атмосферного повітря
- •3.2. Види постів спостережень, програми і терміни спостережень
- •3.3. Лабораторії спостереження і контролю за забрудненням атмосферного повітря
- •3.4. Автоматизовані системи спостереження і контролю за станом атмосферного повітря
- •Розділ 4 Оцінювання забруднення атмосферного повітря на основі даних лабораторних спостережень
- •4.1. Методи оцінювання забруднення атмосферного повітря
- •4.2. Методи відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу
- •4.3. Метеорологічні спостереження при відборі проб повітря
- •4.4. Оцінювання стану атмосферного повітря за результатами спостережень
- •Розділ 5 Оцінювання забруднення атмосферного повітря на основі спостережень за біологічними об’єктами
- •5.1. Біоіндикація атмосферного повітря
- •5.2. Забруднюючі речовини і їх суміші, які впливають на рослинний покрив
- •5.3. Рослини-індикатори і рослини-монітори
- •Частина іі технологія захисту атмосфери від викидів шкідливих газів та пари
- •Розділ 6 Методи захисту атмосферного повітря від шкідливих викидів
- •6.1. Основні напрямки захисту атмосфери від шкідливих домішок
- •6.2. Методи і системи очищення повітря від газоподібних домішок
- •Розділ 7 Абсорбційна і хемосорбційна очистка газових викидів
- •7.1. Використання методів абсорбції і хемосорбції для вловлювання газоподібних домішок
- •1 − Абсорбер; 2 − холодильник; 3 − десорбер; 4 − теплообмінник
- •7.2. Конструкції і принцип дії абсорберів
- •7.2.1. Насадочні абсорбери
- •1 − Сідло Берля; 2 − кільце Рашига; 3 − кільце Палля; 4 − розетка Теллера; 5 − сідло “Інталокс”
- •7.2.2. Тарілчасті абсорбери
- •7.2.3. Розпилюючі абсорбери
- •7.3. Розрахунок абсорбційних і хемосорбційних апаратів
- •7.3.1. Розрахунок насадочних абсорберів
- •7.3.2. Розрахунок тарілчастих абсорберів
- •7.3.3. Розрахунок розпилюючих абсорберів
- •7.4. Десорбція забруднювачів із абсорбентів
- •Розділ 8 Адсорбційна очистка газових викидів
- •8.1. Використання методу адсорбції для вловлювання газоподібних сполук
- •8.2. Будова і принцип дії адсорберів
- •8.2.1. Адсорбери періодичної дії
- •1 − Точка проскакування; 2 − адсорбційна зона; о.Н. − об’єм, заповнений насадкою
- •1 − Адсорбер; 2, 10, 12 − вентилятори; 3 − фільтри; 4 − вогнезагороджувач; 5, 8 − холодильник; 6 − розподільник; 7 − конденсатор; 9 − збірник;
- •11 − Калорифер; 13 − гідрозасув
- •8.2.2. Адсорбери безперервної дії
- •1 − Зона адсорбції; 2 − розподільні тарілки; 3 − холодильник; 4 − підігрівач; 5 − затвор
- •1 − Псевдозріджений шар; 2 − решітка; 3 − переточний пристрій; 4 − затвор
- •1 − Основний псевдозріджений шар; 2 − додатковий шар; 3 − решітка
- •1, 2 − Патрубки; 3 − решітка; 4 − конус
- •1 − Корпус перетоку 2 − щілина; 3 − похила решітка; 4 − решітка
- •8.3. Принципи розрахунку адсорберів
- •8.3.1. Розрахунок адсорберів періодичної дії
- •8.3.2. Розрахунок адсорберів безперервної дії
- •8.4. Десорбція адсорбованих продуктів
- •Розділ 9 Конденсаційне очищення газових викидів
- •9.1. Використання конденсаційного очищення газів і пари
- •9.2. Принцип конденсаційного очищення
- •9.3. Типи і конструкції конденсаторів
- •9.4. Розрахунок конденсаторів
- •Розділ 10 Термокаталітична і термічна очистка газових викидів
- •10.1. Термокаталітична очистка газових викидів
- •10.2. Термічні методи знешкодження газоподібних сполук
- •10.2.1. Установки термознешкодження газових викидів
- •1 − Гідрозасув; 2 − вогнезагороджувач; 3 − основний пальник; 4 − черговий пальник; 5 − система запалення чергового пальника
- •1 − Реактор; 2 − ежекційний змішувач; 3 − електрозапал; 4 − черговий пальник; 5 − основний пальник; 6 − насадка-вогнезагороджувач
- •1 − Факельний пальник; 2 − труба; 3 − розривні мембрани; 4 − вогнезагороджувач; 5 − інжекційний змішувач з електрозапалом; 6 − система запалення чергового пальника
- •1 − Черговий пальник; 2 − повітряна труба; 3 − захисний козирок; 4 − корпус факельного пальника; 5 − парова дюза; 6 − кишеня для термопари
- •10.2.2. Принципи розрахунку установок термознешкодження
- •Розділ 11 Очистка газових викидів автомобільного транспорту
- •11.1. Характеристика викидів двигунів внутрішнього згорання
- •11.2. Зниження викидів двигунів внутрішнього згорання
- •11.3. Нейтралізація вихлопів двигунів внутрішнього згорання
- •11.4. Вловлювання аерозолів, що викидаються дизельним двигуном
- •Розділ 12 Оцінка ефективності очищення газових викидів
- •12.1. Оцінка ефективності пристроїв для очищення газових викидів
- •12.2. Вибір варіантів газоочистки
- •Частина ііі технологія захисту атмосфери від аерозольних пилових викидів Розділ 13 Методи і системи очищення повітря від аерозолів
- •13.1. Характеристики аерозольних викидів в атмосферу
- •13.2. Класифікація методів і апаратів для очищення аерозолів
- •13.3. Основні характеристики апаратів для очистки аерозолів
- •Розділ 14 Механічне пиловловлювання
- •14.1. Пилоосаджувальні камери
- •14.2. Циклонні осаджувачі
- •14.2.1. Конструкції циклонів
- •14.2.2. Розрахунок циклонів
- •14.3. Вихрові пиловловлювачі
- •Розділ 15 Фільтрування аерозолів
- •15.1. Волокнисті фільтри
- •15.2. Тканинні фільтри
- •15.2.1. Фільтрувальні тканини
- •15.2.2. Рукавні фільтри
- •15.3. Зернисті фільтри
- •15.4. Розрахунок і вибір газових фільтрів
- •Розділ 16 Мокре пиловловлювання
- •16.1. Порожнисті газопромивачі
- •16.2. Зрошувані циклони з водяною плівкою
- •16.3. Пінні пиловловлювачі
- •16.4. Ударно-інерційні пиловловлювачі
- •16.5. Швидкісні пиловловлювачі (скрубери Вентурі)
- •Розділ 17 Електричне очищення газів
- •17.1. Принцип дії електрофільтрів
- •17.2. Конструкції електрофільтрів
- •17.3. Підбір і розрахунок електрофільтрів
- •Розділ 18 Вдосконалення процесів і апаратів для пилогазоочистки
- •18.1. Спеціалізація апаратів
- •18.2. Попередня обробка аерозолів
- •18.3. Режимна інтенсифікація
- •18.4. Конструктивно-технологічне вдосконалення
- •18.5. Багатоступінчате очищення
- •Додатки
- •Нормативи збору, який справляється за викиди основних забруднюючих речовин від стаціонарних джерел забруднення
- •Технічні дані лабораторії “Атмосфера-іі”
- •Технічні дані станції “Повітря-1”
- •Технічні дані електроаспіратора типу еа-1
- •Технічні дані електроаспіратора типу еа-2
- •Технічні дані повітровідбірника “Компонент”
- •Блок-схема структури технічних засобів станції “Повітря-1”
- •Класифікація засобів відбору проб повітря
- •Характеристики фільтрів, які використовуються при відборі проб атмосферного повітря (аналітичні фільтри для аерозолей афа)
- •Характеристики витратомірних приладів
- •Значення коефіцієнтів b, с для розрахунку швидкості газу при захлинанні
- •Характеристики насадок (розміри дані в мм)
- •Значення коефіцієнта Генрі e для водних розчинів деяких газів (у таблиці дані значення e∙10-6 в мм рт. Ст.)
- •Коефіцієнти дифузії газів і пари в повітрі (за нормальних умов)
- •Атомні об’єми деяких елементів і молярні об’єми деяких газів
- •Рівноважні дані по адсорбції пари бензолу із їх суміші з повітрям на активному вугіллі різних марок
- •Значення коефіцієнтів а1 і в1 для деяких речовин розчинних у воді
- •Фізико-хімічні властивості речовин
- •Межі температур і величини тиску, що рекомендуються, для деяких рідких холодоносіїв
- •Термічний опір δ/λ відкладення на стінці труби при обмиванні її різними середовищами
- •Коефіцієнти густини ρ і теплопровідності λ деяких металів і сплавів
- •Межі рекомендованих значень коефіцієнта n для визначення числа Nu в перехідному режимі
- •Температури самозаймання Tс найбільш поширених горючих забруднювачів відхідних газів промисловості
- •Література
В.В. ШАРАВАРА
ОХОРОНА
Атмосферного
ПОВІТРЯ:
Навчальний посібник Кам’янець-Подільський
2012
Автор: В.В. Шаравара – асистент кафедри загальної екології.
Рецензенти:
В.В. Шаравара. Охорона атмосферного повітря: теорія і практикум. Навчальний посібник. − Кам’янець-Подільський:
У посібнику викладені теоретичні питання охорони атмосферного повітря, показано значення дисципліни в системі охорони навколишнього середовища і всіх його сфер. Розглянуті основні антропогенно-техногенні джерела і особливості забруднення повітря та його наслідки. Подана характеристика забруднювачів, методів і засобів їх визначення в повітрі та вилучення з газоповітряних сумішей.
Посібник містить лабораторні роботи з охорони атмосферного повітря, в яких наведено завдання, а також методичні рекомендації щодо їх виконання. Кращому засвоєнню матеріалу сприятиме інформація наведена в теоретичних положеннях, на які звертається увага при виконанні кожної лабораторної роботи.
Навчальний посібник написано згідно з навчальною програмою Міністерства освіти і науки України з дисципліни “Охорона атмосферного повітря”.
Для студентів екологічних спеціальностей вищих навчальних закладів, викладачів охорони атмосферного повітря, нормування антропогенного навантаження на природне середовище, моніторингу довкілля.
© Шаравара В.В., 2012.
ЗМІСТ
ПЕРЕДМОВА 8
ЧАСТИНА І ОЦІНКА АНТРОПОГЕННО-ТЕХНОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ 10
1.1. Атмосфера – зовнішня оболонка Землі 11
1.2. Будова атмосфери 13
1.3. Забруднення атмосфери і його види 15
1.4. Джерела забруднення атмосфери 18
1.5. Основні хімічні домішки, що забруднюють атмосферу 20
1.6. Наслідки забруднення атмосфери 24
1.6.1. Зміна природного складу і параметрів атмосфери 24
1.6.2. Кислотні опади 27
1.6.3. Запустелювання 29
1.6.4. Забруднення атмосфери біологічними домішками 30
2.1. Показники нормування забруднюючих речовин в повітрі 32
2.2. Оцінка стану повітряного середовища 34
2.3. Науково-технічні нормативи на гранично допустимі викиди 38
2.4. Інструменти економічного механізму охорони атмосферного повітря 42
2.5. Порядок встановлення нормативів збору за забруднення і погіршення якості атмосферного повітря 44
3.1. Загальні вимоги до організації спостережень за забрудненням атмосферного повітря 48
3.2. Види постів спостережень, програми і терміни спостережень 51
3.3. Лабораторії спостереження і контролю за забрудненням атмосферного повітря 53
3.4. Автоматизовані системи спостереження і контролю за станом атмосферного повітря 61
4.1. Методи оцінювання забруднення атмосферного повітря 72
4.2. Методи відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу 75
4.3. Метеорологічні спостереження при відборі проб повітря 81
4.4. Оцінювання стану атмосферного повітря за результатами спостережень 86
5.1. Біоіндикація атмосферного повітря 90
5.2. Забруднюючі речовини і їх суміші, які впливають на рослинний покрив 91
5.3. Рослини-індикатори і рослини-монітори 95
Частина ІІ ТЕХНОЛОГІЯ ЗАХИСТУ АТМОСФЕРИ ВІД ВИКИДІВ ШКІДЛИВИХ ГАЗІВ ТА ПАРИ 100
6.1. Основні напрямки захисту атмосфери від шкідливих домішок 101
6.2. Методи і системи очищення повітря від газоподібних домішок 103
7.1. Використання методів абсорбції і хемосорбції для вловлювання газоподібних домішок 107
7.2. Конструкції і принцип дії абсорберів 110
7.2.1. Насадочні абсорбери 112
7.2.2. Тарілчасті абсорбери 117
7.2.3. Розпилюючі абсорбери 124
7.3. Розрахунок абсорбційних і хемосорбційних апаратів 127
7.3.1. Розрахунок насадочних абсорберів 129
7.3.2. Розрахунок тарілчастих абсорберів 134
7.3.3. Розрахунок розпилюючих абсорберів 137
7.4. Десорбція забруднювачів із абсорбентів 139
8.1. Використання методу адсорбції для вловлювання газоподібних сполук 141
8.2. Будова і принцип дії адсорберів 142
8.2.1. Адсорбери періодичної дії 142
8.2.2. Адсорбери безперервної дії 150
8.3. Принципи розрахунку адсорберів 156
8.3.1. Розрахунок адсорберів періодичної дії 156
8.3.2. Розрахунок адсорберів безперервної дії 166
8.4. Десорбція адсорбованих продуктів 167
9.1. Використання конденсаційного очищення газів і пари 170
9.2. Принцип конденсаційного очищення 171
9.3. Типи і конструкції конденсаторів 172
9.4. Розрахунок конденсаторів 174
10.1. Термокаталітична очистка газових викидів 184
10.2. Термічні методи знешкодження газоподібних сполук 189
10.2.1. Установки термознешкодження газових викидів 190
10.2.2. Принципи розрахунку установок термознешкодження 195
11.1. Характеристика викидів двигунів внутрішнього згорання 198
11.2. Зниження викидів двигунів внутрішнього згорання 200
11.3. Нейтралізація вихлопів двигунів внутрішнього згорання 203
11.4. Вловлювання аерозолів, що викидаються дизельним двигуном 209
12.1. Оцінка ефективності пристроїв для очищення газових викидів 211
12.2. Вибір варіантів газоочистки 214
ЧАСТИНА ІІІ ТЕХНОЛОГІЯ ЗАХИСТУ АТМОСФЕРИ ВІД АЕРОЗОЛЬНИХ ПИЛОВИХ ВИКИДІВ 217
13.1. Характеристики аерозольних викидів в атмосферу 218
13.2. Класифікація методів і апаратів для очищення аерозолів 222
13.3. Основні характеристики апаратів для очистки аерозолів 228
14.1. Пилоосаджувальні камери 233
14.2. Циклонні осаджувачі 240
14.2.1. Конструкції циклонів 243
14.2.2. Розрахунок циклонів 249
14.3. Вихрові пиловловлювачі 255
15.1. Волокнисті фільтри 260
15.2. Тканинні фільтри 263
15.2.1. Фільтрувальні тканини 264
15.2.2. Рукавні фільтри 269
15.3. Зернисті фільтри 275
15.4. Розрахунок і вибір газових фільтрів 276
16.1. Порожнисті газопромивачі 289
16.2. Зрошувані циклони з водяною плівкою 291
16.3. Пінні пиловловлювачі 296
16.4. Ударно-інерційні пиловловлювачі 300
16.5. Швидкісні пиловловлювачі (скрубери Вентурі) 306
17.1. Принцип дії електрофільтрів 316
17.2. Конструкції електрофільтрів 321
17.3. Підбір і розрахунок електрофільтрів 328
18.1. Спеціалізація апаратів 337
18.2. Попередня обробка аерозолів 337
18.3. Режимна інтенсифікація 341
18.4. Конструктивно-технологічне вдосконалення 341
18.5. Багатоступінчате очищення 342
ДОДАТКИ 343
ЛІТЕРАТУРА 355