Исследование и разработка технических средств для очистки газопылевых мелкодисперсных выбросов промышленных предприятий

Введение 4
Глава 1 Аналитический обзор деятельности промышленных предприятий и загрязнение атмосферы газопылевыми мелкодисперсными выбросами 6
1.1. Пылеобразование 7
1.2. Запыленность атмосферы территорий промышленных предприятий газопылевыми выбросами мелкодисперсной пыли 8
1.3. Мелкодисперсная пыль как один из основных и наиболее опасных загрязнителей атмосферного воздуха и её влияние на биосферу 11
1.4. Анализ существующих методов и технических средств для защиты атмосферы от пылевых выбросов 16
1.4.1. Существующие способы и методы пылеподавления 17
1.4.2. Аппаратура для «сухого» пылеулавливания мелкодисперсной пыли 18
Выводы 29
Цель и идея работы. Постановка задач исследований 30
Глава 2 Моделирование процесса движения и сепарации твердых частиц из двухфазного газопылевого потока в очистных сооружениях 32
2.1. Описание технических средств, позволяющих при совмещении центробежных и инерционных сил в одном пылеуловителе-сепараторе повысить эффективность защиты биосферы от мелкодисперсной пыли 32
2.2. Математическая модель процесса сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе (ЦИП) 35
2.2.1. Математическое описание (модель) процесса сепарации
мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе 36
2.2.2. Описание дисперсного состава гетерогенного потока 38
2.2.3. Разделение дисперсного состава гетерогенного потока на фракции 45
2.2.4. Математическая модель многофазного течения
в гетерогенных газопылевых потоках 46
Выводы 58
Глава 3 Исследования процессов переноса и сепарации пылей и аэрозолей из антропогенных газопылевых выбросов при разработке эффективных технических средств защиты атмосферы 60
3.1. Обоснование объектов натурных исследований и эксперименты в сепараторе центробежно-инерционного типа по очистке газопылевых потоков от мелкодисперсной пыли 63
Выводы 74
Заключение 75
Список использованной литературы 77

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность. Научно-технический прогресс в истории человечества - это не только бурное развитие производительных сил, но и интенсификация воздействия технологий на окружающую среду. Проблема природоохранения стала актуальной из-за взаимодействия техники и природы, современных технических средств и других технологических факторов, воздействующих на природу. Совершенные в технологическом отношении индустриальные комплексы могут оказаться неприемлемыми к эксплуатации, если их воздействие на окружающую среду носит разрушительный характер. Особенно это касается атмосферы.
Загрязнение атмосферы может иметь природный и антропогенный характер. Вещества, попадающие в атмосферу непосредственно из-за человеческой деятельности, обычно относят к антропогенным выбросам и загрязнителям.
Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250...300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2000 м3 условного оксида углерода и около 250 т пыли до 30 % составляющих мелко- и тонкодисперсные (взвешенные фракции твердых частиц) пыли неорганического происхождения. Производство цемента и других строительных металлов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств - измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов, которые всегда сопровождаются выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
И ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ГАЗОПЫЛЕВЫМИ
МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ ВЫБРОСАМИ
Мониторинг состояния окружающей среды, проведенный в разных странах, показывает, что возрастает разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду, что в конечном итоге может привести к экологической катастрофе. Одним из таких факторов является загрязнение атмосферы промышленными газопылевыми мелкодисперсными выбросами. Основным источником поступления в биосферу являются выбросы промышленных предприятий. Общеизвестно, что развитие научно-технического прогресса и рост численности населения требует постоянного увеличения потребления минерального сырья, что в свою очередь, приводит к еще большему объему отходов, затрагивающих природные процессы в биосфере.
Несмотря на то, что в результате деятельности Европейской экономической комиссии Организации Объединённых Наций (ЕЭК ООН) качество атмосферного воздуха в Европе за последние 15-20 лет значительно улучшилось, имеются убедительные доказательства того, что нынешние уровни загрязнения воздуха по-прежнему представляют значительную угрозу для окружающей среды и здоровью человека. В первую очередь в документах ЕЭК определены конкретные обязательства стран по уменьшению выбросов основных веществ, загрязняющих атмосферный воздух, и показатели, которые должны быть достигнуты странами-членами ЕЭК ООН к 2020 г. и в последующие годы. В них впервые содержатся обязательства уменьшить выбросы взвешенных частиц, особенно от мелкодисперсной пыли (РМ) как об одной из наиболее опасной, по заключению медиков и экологов, составляющей газопылевого выброса.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Воздействие взвешенных частиц на здоровье // Всемирная организация здравоохранения, 2013. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0007/189052/Health-effects-of- particulate-matter-final-Rus.pdf (дата обращения: 28.03.2016).
2 Семёнов Д.Г., Кутушева Л.Р. Новое эффективное средство для борьбы с пылеобразованием при добыче и обогащении горных пород // Уголь, 2013. № 5 (1046). С. 66-72.
3 Папичев В.И. Интегральная оценка воздействия взрывных работ на атмосферу // Записки горного института, 2009. Т. 180. С. 179-181.
4 Харионовский А.А., Данилова М.Ю. Охрана атмосферы на предприятиях угольной промышленности // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности, 2017. № 2. С. 48-52.
5 Тимофеева С.С., Карпова И.А. Оценка пылевой нагрузки на окружающую среду основных технологических процессов при добыче бурых углей на разрезе «Мугунский» // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 9 (80). С. 113-118.
6 К вопросу защиты окружающей среды от мелкодисперсной пыли горных предприятий / Г.В. Стась, С.З. Калаева, К.М. Муратова, Я.В. Чистяков // Известия ТулГУ. Науки о Земле. Вып. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. - С. 92109.
7 Обоснование расчетов выбросов загрязняющих веществ разреза «Заречный» / М.Ю. Лискова, Г.В. Стась, С.А. Ишутина, Ю.А. Воронкова // Известия ТулГУ. Науки о Земле. Вып. 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2017. - С. 45-57.
8 Пылевая обстановка на руднике / М.Ю. Лискова, Р.А. Ковалев, А.Б. Копылов, Ю.А. Воронкова // Известия Тульский государственный университет. Науки о Земле. 2018. Вып. 3. С. 49-61.
9 Влияние мелкодисперсной пыли на биосферу и человека / С. З. Ка- лаева, К. М. Муратова, Я. В. Чистяков, П. В. Чеботарев // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. Вып. 3. С. 40-63.
10 Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И Очистка промышленных газов от пыли. М.: Химия, 1981. 392 с.
11 Бретшнайдер Б., Курфюст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений: технология и контроль. Л.: Химия, 1989. 288 с.
12 Природопользование / Э.М. Соколов, Е.И. Захаров, А.В. Волков,
И.В. Панферова, Н.Н. Чаплыгин: учеб. пособие для вузов. М.: Тула: ИПП «Гриф и Ко». 2002. 522 с.
13 Анализ источников загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсной пылью / А. Б. Стреляева, Н. С. Барикаева, Е. А. Калюжина, Д. А. Николенко // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер. Политематическая. 2014. Вып. 3(34). С. 11.
14 Влияние пыли на здоровье человека. [Электронный ресурс].
15 Адамков А.В. Состояние запыленности воздуха в забоях подготовительных выработок при работе проходческих комбайнов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2004. № 1 (38). С. 56-59.
16 Ищук И.Г., Поздняков Г.А. Средства комплексного обеспылева- ния горных предприятий: Справочник. М.: Недра, 1991. 253 с.
17 Новые способы борьбы с пылью в угольных шахтах / Ф.М. Гельфанд, В.П. Журавлев, А.П. Поцелуев, Л.И. Рыжих // М: Недра, 1975. 288 с.
18 Карагодин Л.Н., Ищук И.Г. Современное состояние борьбы с пылью на угольных шахтах // Уголь. 1977. №9. С. 27-28.

Весь текст будет доступен после покупки