Борьба с загрязнениями от автомобильных выбросов
Введение в специальность
(городское строительство и хозяйство)
Конспект лекций
(по кафедре Городского строительства и экологической безопасности)
(городское строительство и хозяйство)
Конспект лекций
(по кафедре Городского строительства и экологической безопасности)
Борьба с загрязнениями от автомобильных выбросов.
Основным источником углеводородов и оксидов азота, приводящих к повышению приземного содержания О3, пероксиацилнитратов и СО, признаны выхлопные газы транспортных средств.
Озон являясь сильно химически активны, в приземной атмосфере превращается в О2. Но только не в присутствии углеводородов, которые замедляют процесс распада озона, и он активно вступает в реакцию с источниками влаги и другими соединениями, что способствует образованию стойкого облака мутного утреннего смога.
В крупных городах 80% CO и 40% углеводородов и Nov попадает из выхлопных труб автомобилей. Контролировать выбросы оксидов азота проблематично. Первые меры были направлены на усовершенствование двигателей – понижение Т и давления сжигания, это ослабляет окисление азота. Однако это уменьшает КПД и увеличивает расход топлива. Возник конфликт между борьбой с загрязнением и экономией энергии. Но для образования О3 нужны не только оксиды азота, но и углеводороды. Поэтому решили справиться сначала со второй задачей(направив все усилия на борьбу с выбросами углеводородов) и перестали обращать внимание на автомобильные выбросы оксидов азота.
В настоящее время современные автомобили оборудованы множеством приспособлений для борьбы с загрязнением, которые обеспечивают более полное сгорание топлива и снижают содержание вредных выбросов в выхлопах. Главным является каталитический преобразователь. Принципиально нейтрализатор представляет собой корпус из нержавеющей стали, включающий в систему выпуска до глушителя. В корпусе располагается блок носителя с многочисленными продольными порами, покрытыми тончайшим слоем вещества катализатора, которое само не вступает в химические реакции, но ускоряет их течение. Известно множество катализаторов (Cu, Cr, Ni, палладий, радий). Но самой стойкой к воздействию агрессивных соединений, образующихся при сгорании бензина, оказалась платина. Ею в чистом виде или с добавками палладия и стали покрывать керамические соты нейтрализаторов.
Когда химические газы проходят через него, химический катализатор (платинированные гранулы) стимулирует окисление углеводородов и СО до СО2 и воды.
Одним из немногих приспособлений для борьбы с выбросами оксидов азота является клапан возврата отмеренного количества выхлопных газов в цилиндры для понижения температуры горения (но как говорил выше это уменьшает КПД). Поэтому, к сожалению, одним из главных способов снижения вредных выбросов оксидов азота от автотранспорта является рациональный режим использования автотранспорта и его движения (например, запрещение въезда транзитного транспорта в города и др.).
Но кроме автотранспорта, в атмосферу выбрасываются оксиды азота от объектов топливно-энергетического комплекса, металлургии и других отраслей промышленности. Снижение этих выбросов в атмосферу обеспечивается как технологическими методами, так и методами очистки дымовых газов.
К технологическим методам относят:
- Сжигание топлива с малыми избытками воздуха, что позволяет снизить количество образовавшихся оксидов N на 15%;
- Ступенчатое сжигание топлива (снижение оксидов азота на 30%)
- Рециркуляция продуктов сгорания в топку до 25-30% (это снижает выбросы NOx на 25-40%)
- Использование специальных горелок (снижение на 50%)
- Комплексное использование специальных горелок и усовершенствованное ступенчатое сжигание (снижение выбросов на 80%)
Очистка выбросов от АЭС.
На АЭС в помещениях, где расположены ядерные реакторы, кроме общеобменной приточно-вытяжной вентиляции имеется местная специальная вентиляционная вытяжная система для отсоса воздуха из реактора. Удаляемые воздух очищают от аэрозолей тканевыми фильтрами – поглотителями. Для уменьшения активности инертных газов, выбрасываемых в атмосферу, их выдерживают в специальных ёмкостях-газгольдерах (там они распадаются образуя новые радиоактивные аэрозоли с меньшей активностью, которые улавливаются фильтрами). Иногда вместо газгольдеров применяют адсорберы, где одновременно с выдержкой (радиоактивным распадом радиоактивных газов) происходит адсорбция газов.Затем воздух из системы специальной вентиляции выбрасывается в трубу.
Количество ожидаемых радиоактивных выбросов подсчитывается в предположении нарушения определённого режима.
