Методы очистки отработавших газов, поступающих при использовании дизельного топлива с судов
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
Введение
Вопросы охраны окружающей среды в последнее время выдвинулись в число важнейших, которые необходимо решить человечеству. Результаты специальных исследований, выполненных учеными разных стран, показали, что бездумное использование природных ресурсов, неограниченный сброс отходов создали опасность необратимых процессов в биосфере, а именно угрозу самой жизни человека.
Охрана окружающей среды в нашей стране возведена в ранг конституционной нормы. Кроме того, принят ряд специальных постановлений правительства по вопросам охраны природы как в целом, так и по отдельным регионам: бассейнам реки Волги и озера Байкал, Балтийского, Черного и Азовского морей, Арктического бассейна. Бесспорно, что каждое судно в отдельности и весь флот в целом всегда будут являться потенциальными источниками загрязнения водоемов, а так же атмосферного воздуха.
Большой вред окружающей среде наносят отработавшие газы дизелей, в которых содержатся сажа и компоненты неполного сгорания топлива. Все более острой становиться проблема - снижение вредных выбросов с отработавшими газами энергоустановок. Тенденция использования тяжелого топлива на водном транспорте привела к тому, что судовые двигатели внутреннего сгорания стали работать на топливах ухудшенного качества. Кроме прочих неблагоприятных показателей качества утяжеленных и тяжелых топлив нужно отметить повышенное содержание в них серы. Это значит, что в составе отработавших газов существенно повышается содержание серного и сернистого ангидрида, т. е. потенциальных кислотосодержащих продуктов, влияние которых резко отрицательно сказывается на окружающей среде [1].
Целью данной курсовой работы является рассмотрение методов очистки отработавших газов, поступающих при использовании дизельного топлива с судов, а также рекомендация и разработка природоохранного мероприятия по защите окружающей среды.
1. Анализ и обобщение научно-технических и патентных материалов
.1 Двигатель - источник загрязнения атмосферы. Характеристика токсичности его отработавших газов
.1.1 Общая оценка дизеля как источника загрязнения воздушной среды
Дизель, вырабатывая механическую энергию за счет окисления топлива воздухом, в процессе работы осуществляет непрерывный тепломассообмен с окружающей атмосферой. Он забирает воздух и потребляет топливо, затем выбрасывает отработавшие газы, состоящие из части воздуха и продуктов окисления топлива. Таким образом, воздух, поступающий в цилиндр дизеля, совершает определенный термодинамический цикл, претерпевая при этом химические изменения, в результате чего превращается в отработавшие газы ? сложную газовую смесь с множеством компонентов. Четыре компонента N2, О2, СО2 и Н2О составляют свыше 99.. .99,9 % объема газа, остальные 0,1...1,0% объема отработавших газов составляют примеси, которые не представляют интереса с технической точки зрения, но являются вредными для окружающей среды, живой природы и человека.
При выпуске в атмосферу отработавшие газы обычно рассеиваются и вступают в контакт с человеком уже в сильно разбавленном состоянии. Концентрация ряда вредных компонентов и температура газов в основном снижаются до безопасного уровня, но бывают зоны, где это вещество концентрируется в количествах, оказывающих вредное действие на живой организм и природу (данные представлены в таблице 1). Это обстоятельство заставляет искать пути снижения вредных веществ. К наиболее опасным веществам можно отнести СО, NОХ, SО2, альдегиды (А), углеводороды (УВ), бенз(а)пирен.
При анализе состава отработавших газов целесообразно использовать два основных понятия: токсичность и дымность. Токсичные компоненты ? это вредные вещества, входящие в состав отработавших газов. Дымность ? это свойство газа, обусловленное наличием в его составе твердых и жидких аэрозольных частиц. Подавляющую часть их массы (свыше 95. ..98%) составляет сажа. Сама по себе сажа безвредна, но она может адсорбировать на своей поверхности токсичные вещества типа бенз(а)пирен и другие. Кроме того, сажа имеет неприятный запах и является нежелательным компонентом отработавших газов дизеля.
атмосфера загрязнение судно газ
Таблица 1 - Приблизительный состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и воздействие их на окружающую атмосферу
КомпонентСодержание в неразбавленных отработавших газах, г/ мСвойства загрязненного воздухаСО2 (наряду с недостатком О2)40 ... 240Удушающее действиеSО20,1 . . 0,5ТоксичностьСО0,25 ... 2,5ТоксичностьАкролен0,001 . . . 0,04ТоксичностьNОХ (по NО2)0,5 ... 8ТоксичностьУВ (по С)0,25 ... 2,0ТоксичностьБенз(а)пирен0,2 ... 0,5Канцерогенное действиеА, SО2, NОХ, УВ и др.-Раздражение слизистых носа, горла, глазА, органические соединения, S, УВ и др.-Неприятный запахСажа0,05 ... 0,5Ухудшение видимостиН2О15 ... 100Влажность, туманообразовапиеNOx, УВ-Смогообразование
Для одновременного снижения токсичности и дымности в отработавших газах требуются различные, подчас не совместимые между собой мероприятия, что существенно затрудняет решение проблемы снижения вредных продуктов. Например, при снижении токсичности отработавших газов увеличивается дымность, и наоборот, при снижении дымности повышается токсичность. Поэтому необходимо найти компромиссное решение. Состав и количество токсичных компонентов ОГ дизелей определяются химической природой и элементным составом топлива, соотношением количества топлива и воздуха в цилиндре с особенностями организации рабо?/p>