Оценка эффективности методов очистки газового потока от сернистого ангидрида

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет Экономики и менеджмента

Кафедра «Национальная экономика»

Курсовая работа

по дисциплине

Экономика природопользования

На тему:

Оценка эффективности методов очистки газового потока от сернистого ангидрида

Выполнила: Глущенко И.А.

№ зачетной книжки 08070505

Группа 30710/1

Проверила: Некрасова Т.П.

Санкт-Петербург 2010

Содержание

Введение

1. Сернистый ангидрид как один из опаснейших видов загрязняющих веществ

2. Методы очистки газового потока от сернистого ангидрида, их преимущества и недостатки

2.1 Абсорбционный метод

2.2 Адсорбционный метод

2.3 Каталитический метод

2.4 Аммиачный метод

2.5 Биохимический метод

2.6 Метод орошения известковым молоком

3. Расчет показателей оценки методов очистки газового потока от сернистого ангидрида по абсорбционному методу

4. Графики зависимости показателей оценки от различных параметров

Заключение

Список литературы

Введение

По всему миру существует огромное количество заводов, комбинатов, промышленных комплексов. Человек всегда стремился создавать. Создавать больше, лучше, прибыльнее. И вместе с тем не заметил, как создал себе глобальную проблему – экологическую.

В настоящее время, в результате производственной и хозяйственной деятельности человека в атмосферу выбрасывается громадное количество кислых газов, в основном сернистых соединений, поступающих в атмосферу в результате сжигания твердого, жидкого и газообразного серосодержащего топлива в котельных, электростанциях и промышленных печах, относительно быстро осаждающегося на землю, преимущественно в виде «кислых дождей».

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и сточные воды агломератами токсичны для человека и вызывают не только загрязнение окружающей среды, но и разрушение строительных конструкций и сооружений, а также активную коррозию технологического оборудования. Поэтому на сегодняшний день остро стоит проблема отчистки. В частности от такого опасного вещества как сернистый ангидрид SO_2.

Цель этой курсовой работы рассмотреть наиболее эффективные методы очистки газовых потоков от сернистого ангидрида с точки зрения экологии и экономики.

 

1. Сернистый ангидрид как один из опаснейших видов загрязняющих веществ

Сернистый ангидрид – наиболее распространенное соединение серы. Среди газообразных и жидких загрязняющих веществ, которые выбрасываются в атмосферу, сернистый ангидрид SO₂ составляет более 10%. Это токсичное вещество, которое оказывает отрицательное воздействие на здоровье людей и окружающую среду. [2] Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Сернистый ангидрид выбрасывается в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке цветных металлов и производстве серной кислоты.[3] Наибольшее количество сернистого ангидрида SO₂ выбрасывается тепловыми электростанциями, работающими на многосернистом топливе. На металлургических предприятиях более 80% сернистых соединений выбрасываются в атмосферу вместе с отходящими газами агломерационных фабрик. Большое количество сернистого ангидрида выбрасывается при переработке сернистых руд. В области химической промышленности основные источники ядовитых выбросов - предприятия, производящие серу, серную кислоту и перерабатывающие эти продукты. [2] Сернистый газ вреден для человека. Он раздражает верхние дыхательные пути, так как легко растворяется в слизи гортани и трахеи. Постоянное воздействие сернистого газа может вызвать заболевание дыхательной системы, напоминающее бронхит. Сам по себе этот газ не наносит существенного ущерба здоровью населения, но в атмосфере реагирует с водяным паром с образованием вторичного загрязнителя – серной кислоты (Н₂SО₄). Капли кислоты переносятся на значительные расстояния и, попадая в легкие, сильно их разрушают. Наиболее опасная форма загрязнения воздуха наблюдается при реакции сернистого ангидрида с взвешенными частицами, сопровождающейся образованием солей серной кислоты, которые при дыхании проникают в легкие и там оседают. [1]

2. Методы очистки газового потока от сернистого ангидрида, их преимущества и недостатки

Пирометаллургические предприятия цветной и чёрной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида. Он выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн.т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. [7]

Поэтому существует множество способов очистки газовых потоков от сернистого ангидрида. Вот одни из них:

 

2.1 Абсорбционный метод

 

Суть: Очистка газовых выбросов путем разделения газовой смеси на составные части за счет поглощения одной или нескольких вредных примесей (абсорбатов), содержащихся в этой смеси, жидким поглотителем (абсорбентом) с образованием раствора.

Растворимость в воде сернистого ангидрида превышает сотых долей грамма на 1 кг воды, поэтому при обработке газовых примесей, содержащих этот вредный газ, требуются большие количества воды.

Контакт очищаемых газов с абсорбентом осуществляется пропусканием газа через насадочную колонну, либо распылением поглощающей жидкости, либо барботажем через ее слой.

Применение: Абсорбция жидкостями применяется в промышленности для извлечения из газов диоксида серы, сероводорода и других сернистых соединений, оксидов азота, паров кислот (НСl, HF, H2SO4), диоксида и оксида углерода, разнообразных органических соединений (фенол, формальдегид, летучие растворители и др.).

Преимущества: Достоинство метода абсорбции заключается в непрерывности ведения технологического процесса и экономичности очистки больших количеств газовых выбросов.

Недостатки: Недостаток — громоздкость оборудования и необходимость создания систем жидкостного орошения. В процессе очистки газы подвергаются охлаждению, что снижает эффективность их рассеяния при отводе в атмосферу. В процессе работы абсорбционных аппаратов образуется большое количество отходов, состоящих из смеси пыли, поглощающей жидкости и вредных примесей, которые подлежат транспортировке и утилизации, что усложняет и удорожает процесс очистки.[4]

Кроме того, на практике с отходящими газами выбрасываются в основном N0 и NO2 одновременно. Основная сложность абсорбционной очистки связана с низкой химической активностью и растворимостью оксида азота. [9]