Ekologia 3a, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, ekologia


Emisja CO2 jest w  przybliżeniu stała dla danego paliwa i wynosi przy spalania dla węgla brunatnego 111,1 , kamiennego 91,67, oleju opałowe 72,  gazu ziemnego 61,11 . Ze względu na niska zawartość CO2 w gazie ziemnym, emisja CO2 przy jego spalaniu jest niższa niż w  przypadku innych paliw.

Emisja i sprawność urządzeń kotłowych :

Jest to stosunek ciepła wykorzystanego  do produkcji pary Q do ciepła wprowadzonego z paliwem  (B*Qw)

n= Q/(B*Qw)

Po przekształceniu  otrzymujemy zależność :

CO2=( CO2wł*Q)/n

Z powyższej zależności wynika ze im niższa sprawność urządzenia kotłowego tym większa emisja CO2  i odwrotnie. 

CO Tlenek węgla

Jest produktem nie zupełnego spalania węgla ( przy nie zupełnym utlenieniu substancji) :

C+ ½ O2 CO+ 10300 KJ/Kg:

Nagromadzenie CO w powietrze jest szczególnie niebezpieczne, ponieważ jest to gaz bez smaku i barwy,  zapachu, a wiec zmysły ludzkie nie ostrzegają o zagrożeniu. Działanie toksyczne polega na wiązaniu Co z hemoglobiną w hemoglobinę tlenkowowęglową. Co wykazuje od 250 do 300 razy większą powinowactwo do hemoglobiny .Powstała  hemoglobinę tlenkowowęglowa jest trwalsza i dziesięciokrotnie wolniej hydrolizuje od oksyhemoglobiny  tworzącej się podczas normalnego procesu oddychania.

Tlenek węgla jest usuwany z atmosfery na skutek procesów samooczyszczania się atmosfery , istota tego procesu jest utlenianie CO do CO2

2CO+C—hv 2CO2  

A także przez procesy asymilacji grzybów glebowych.

Dwutlenek siarki 

Dwutlenek siarki (Tlenek siarki IV) powstaje głownie w wyniku spalania paliw zanieczyszczonych siarka oraz  procesach hutniczych i stanowi około 90% mieszani tlenków siarki, 10% to tlenek siarki VI SO3 który z parą wodną tworzy kwas siarkowy. W powietrzu  SO2 ulega utlenianiu katalitycznemu lub fotochemicznemu  do SO3 który z parą wodną tworzy kwas siarkowy (VI).

SO2+ ½ O2 kat. fot SO3 H2SO4

SO2 utleniają tez wolne rodniki:

Powstający w atmosferze kwas siarkowy jest bardzo agresywny, niszczy materiały oraz powoduje korozje budowli :

+ H2SO4 Ca SO4*H2O+CO2

Powstający w tym procesie  gips ma większa objętość od CaCO3 co jest bezpośrednia przyczyną  destrukcji  budowli gdyż po pewnym czasie powleka się warstwą patyny

  SO2 to bezbarwny duszący gaz który  w stężeniu od 1-2 ppm  jest szkodliwy dla wszystkich organizmów żywych. Najbardziej narażone są rośliny i osoby starsze cierpiące na choroby układu oddechowego i krążenia. Najmniejsze stężenie wykrywane powonieniem  wynosi od 3 do 5 ppm.  Rośliny również  reagują nawet na niewielkie ilości SO2 w powietrzu zamianami na liściach i zmniejszeniem plonów.  Powoduje również:

         Opady na glebę i w wyniku tego ich zakwaszenie:

         Oraz kwaśne deszcze  o pH < 4,5

Działa szkodliwie również na materiały, a wiec powoduje zwiększenie korozji cynku i stali , niszczy skórę i papier, powoduje osłabienie włókien roślinnych.

Wśród technologii odsiarczania spalin wyróżnia się :

Najbardziej rozpowszechnione na świecie są instalacje mokrego odsiarczania spalin , które chociaż są najdroższe charakteryzują się największa skutecznością  >90%.

Ponad  80% instalacji do odsiarczania spalin opiera się na metodzie mokrej.

 Metoda mokrego odsiarczania opiera się na procesie , w którym absorbentem SO2  jest wodna zawiesina wapniowa  tzw. metoda wapniowa lub kamienna, a produktem końcowym jest siarczan wapnia. Skuteczność metody zależy od stosunku stechiometrycznego  Ca/S .

Zastosowanie dodatkowego  etapu utleniania powoduje że produktem procesu jest czysty gips tani materiał budowlany co podnosi efektywność procesu odsiarczania , w przeciwnym wypadku produkt jest odpadem do zagospodarowania.

W metodzie suchej do komory spalania doprowadza się zmielony sorbent (kamień wapienny , kredę, dolomit, wapno palone , lun hydratyzowane.)  Sorbent może być doprowadzony bezpośrednio z węgłem , z powietrzem wtórnym, , lub za pomocą specjalnych dysz. Produktem końcowym jest suchy siarczan wapnia , usuwany z komór razem i popiołem  skuteczność 50% . Odmiana tego procesu  jest zastosowanie dodatkowo  aktywnego sorbentu wtryskiwanego  do kanału wlotowego gazów spalinowych  węglan sodu  (tzw proces LIFAC)

W metodach półsuchych sorbentem jest zawiesina wapniowa. Najważniejszym elementem instalacji jest suszarka rozpyłowa z absorberem. Sorbent zostaje rozpylony w strumieniu spalin co powoduje odparowanie wody  i wytracenie suchego produktu odsiarczania. Jako końcowy produkt odsiarczania otrzymuje się mieszaninę  siarczanu i siarczynu  wapnia oraz nie przereagowanego sorbentu  Zaletami tej metody są : brak ścieków i niewielkie zużycie energii, a wadą to że produkt jest odpadem do zagospodarowania.

W podanych metoda SO2 zostaje trwale związany z sorbentem i powstają nowe związki chemiczne:

W metodach regeneracyjnych odsiarczania , sorbent może być powtórnie wykorzystany po jego regeneracji,  w czasie regeneracji uzyskuje się ciekły dwutlenek siarki , kwas siarkowy i siarkę. Procesy regeneracyjne są bardziej skomplikowanie od nie regeneracyjnych droższe. A przez zbyt rozpowszechnione.

Tlenki azotu i niepalne węglowodory

Węglowodory w atmosferze zwłaszcza te które w normalnych warunkach ciśnienia i temperatury są cieczami lub gazami o dużej lot nosaci powstają z emisji nie spalonych paliw pochodnych ropy naftowej . Źródłami ich są pestycydy i procesy gazowania węgla. 

Węglowodory są jednym ze składników smogu Feloes tzw. Smogu typu Los Angeles.

Tlenki azotu to głownie toksyczne gazy:

Węglowodory z tlenkami azotu tworzą tzw. wtórne zanieczyszczenia powietrza będące głownie utleniaczami fotochemicznymi jak  np. wolne rodniki i azotany (V) nadtlenków organicznych. Powstają one w zanieczyszczonym powietrzu po wpływem promieni ultrafioletowych i są zdolne do utleniania  materiałów nie utlenianych przez tlen.

W konwencjonalnej instalacji spalającej paliwa powstaje prawie wyłącznie NO

NO+O2  2NO

Już w kotle utlenia się on w 5 - 10 % do NO2

2NO+ O2NO2

pozostała część NO pozostająca w atmosferze w wyniku kontaktu z tlenem.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Ekologia 2, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, ekologia
Ekol. ochrona środ.zal.2011, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, ekologia
Ekologia 2, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, ekologia
ekologia 4, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, ekologia
elologia opracowane pytania, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, ekologia
BAKTERIE MLEKOWE 2009, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, Fakultety, Bakterie mlekowe
polityka 4, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, Fakultety, Polityka wyzywienia
Polityka2a, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, Fakultety, Polityka wyzywienia
owi 7, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, O własnosci intelektualnej
Polityka, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, Fakultety, Polityka wyzywienia
OWI 1, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, O własnosci intelektualnej
polityka 3, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem VI, Fakultety, Polityka wyzywienia
Towary - Test odp nowe pyt, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem V, Fakultety, towarozn
równoważnik miedzi (spraw.), Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem II, Fizyka
analiza 02, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem IV, Ocena jakości
Analiza 08, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem IV, Ocena jakości
toksyka 02, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem IV, Toksykologia
Energia 03, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem IV, Gospodarowanie Energią
Zestaw 3, Studia SGGW, WNoŻ Inżynierskie 2008-2012, Sem II, Chemia organiczna

więcej podobnych podstron