Нефтеперерабатывающие заводы — источник загрязнения атмосферы. Расчет выбросов от установки АВТ. Технологическая печь П-2
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
ассеяния в атмосфере. Естественная тяга создается дымовой трубой за счет разницы плотностей окружающего воздуха и дымовых газов. При этом, чем больше высота трубы, тем выше разрежение в топке или на выходе из конвекционной камеры. Обычно при высоте трубы 40 м разрежение после воздухоподогревателя составляет 0,2-0,3 кПа. Если естественная тяга, создаваемая дымовой трубой, оказывается недостаточной для создания минимально допустимого разрежения в топке - 0,1-0,2 кПа (из-за большого гидравлического сопротивления печи по газовому тракту или малой высоты трубы), то создают принудительную тягу. Для этого на потоке дымового газа после его выхода из воздухоподогревателя устанавливают дымосос (вентилятор), отсасывающий дымовой газ из печи и выбрасывающий его в дымовую трубу.
По своей конструкции и компоновке с печью дымовые трубы бывают трех типов - металлические индивидуальные, металлические общие и железобетонные. [7]
Индивидуальные металлические дымовые трубы обслуживают обычно одну печь и устанавливаются либо непосредственно на печи (если камера конвекции расположена над топкой), либо рядом с печью (если дымовые газы отводятся через газоход под подом печи).
Общие металлические дымовые трубы устанавливаются на земле для обслуживания группы печей (2-4 печи), независимо от направления вывода дымовых газов из печи. В этом случае система отвода дымовых газов из каждой печи объединяется в общий газоход (под землей или над печами) и по нему газы вводятся в дымовую трубу. При установке таких труб непосредственно на печи их высота обычно небольшая (20-30 м), а в случае, если труба устанавливается рядом с печью на земле, ее высота может достигать 50-60 м.
Металлические дымовые трубы, как и газоподводящие коллекторы (газоходы) до них, внутри облицовывают теплостойким слоем торкретбетона, защищающим металл трубы от воздействия высоких температур и паров слабой кислоты, образующейся при температурах ниже точки росы. Кроме того, футеровка трубы защищает ее и от эрозионного износа твердыми частицами, содержащимися в дымовых газах.
Железобетонные дымовые трубы устанавливают на современных мощных установках для обслуживания всей группы из 4-5 печей с общим для всех печей дымососом. Высота их обычно составляет 120-180 м. Изнутри такие трубы футеруют тепло-кислотостойкой облицовкой.
Гарнитура трубчатой печи включает ее вспомогательные конструкционные и эксплуатационные узлы - подвески и трубные решетки для змеевика, предохранительные окна и люки-лазы, гляделки, шиберы дымоходов.
Трубчатые печи (рисунок 6) имеют камеру сгорания 1, в которой факелообразно сгорает жидкое или газовое топливо, поступающее через форсунки 2, и отделённую перевальной стенкой 3 конвекционную камеру 4. В потолочной и фронтовой частях камеры сгорания, расположены трубы 5, обогреваемые непосредственно лучеиспусканием факела трубы конвекционной камеры. [11]
1 - камера сгорания; 2 - форсунки; 3-стенка; 4 - камера конвекционная; 5 - трубы камеры сгорания, 6 - трубы конвекционной камеры.
Рисунок 6 - Схема трубчатой печи
Характеристика источника выделения загрязняющих веществ
Дымовые газы - это наиболее крупнотоннажный газовый поток, загрязняющий атмосферу продуктами горения топлива в печах АВТ. Горючие элементы топлива окисляются кислородом воздуха. В составе дымовых газов кроме азота, диоксида углерода, пары воды, и небольшого количества избыточного кислорода (1,2%) содержатся вредные оксиды азота, а также продукты неполного сгорания топлива оксид углерода и продукты термического разложения топлива - ПАУ.
Основные реакции горения
При сжигании топлива происходит окисление углерода и его соединений с кислородом воздуха с образованием диоксида углерода (или углекислого газа) СО2 в качестве конечного продукта полного окисления (сгорания) вода:
С + О2 = СО2;
Н2 + О2 = 2Н2О;
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
Побочные процессы при горении топлива
В то же время, вследствие локальных недостатков воздуха или неблагоприятньгх тепловых и аэродинамических условий, в топках и камерах сгорания образуются продукты неполного сгорания, подавляющая доля, которых составляет монооксид углерода СО (угарный газ):
C + О2 = СО
CmHn+(m+n/2) O2=mCO+n/2H2O
С + СО2 = 2СО (при сжигании твердого топлива)
Отметим, что при условии полного горение в продуктах сгорания имеется лишь незначительное количество СО, оно увеличивается с ростом температуры в зоне горения и с увеличением концентрации свободного О2
Оксид углерода (СО), представляет собой бесцветный, безвкусный газ, обладающий токсическим действием. Попадая в организм, СО реагирует с гемоглобином крови, препятствуя нормальному переносу кислорода, в результате возможно отравление. Исследования показали, что воздействие СО, даже в сравнительно малых количествах, может вызвать нарушение поведения, неощутимые для пострадавшего.
Окислы азота. При сжигании органических топлив азот, содержащийся в воздухе и топливе, становится реакционно-способным и, соединяясь с кислородом, образует оксиды:
NОх = NО + NО2 + N2О
Окислы азота, сбрасываемые с дымовыми газами, образуются как за счет высокотемпературных процессов в факеле (фиксация атмосферного азота), так и за счет окисления азотсодержащих соединений самого топлива. На выходе из трубы окислы азота дымовых газов состоят на 85-90% из N0 и на 10-15% из двуокиси азота. В атмосфере происходит быстрое окисление N0 в М02, что усиливает о?/p>