ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.09.2020
Просмотров: 3818
Скачиваний: 7
марганца и углерода в виде оксидов. Оксиды в газообразном состоянии или в
виде аэрозолей конденсации содержатся в выбросах в атмосферный воздух.
Современный способ прямого восстановления железа из руды прин-
ципиально отличается от описанных. Он заключается в удалении кислорода
из обогащенной и агломерированной железной руды (окатышей)
восстановительным газом. Восстановительный газ представляет собой смесь
водорода и оксида углерода, образующихся в результате взаимодействия при
высокой температуре водяного пара и природного газа (СНд) в присутствии
никелевого катализатора. Отходящие газы, содержащие кислород, оксид
углерода, диоксид серы (абгазы), используются для подогрева природного
газа перед его катализом, и лишь незначительная часть их выбрасывается в
атмосферу.
Конечный
продукт,
получивший
название
горячеебрикетированного железа, содержит более 90% железа, выпускается в
виде прямоугольно-овальных брикетов размером 112x54x31 мм, массой
около 500 г. Первый в Европе цех горя-чебрикетированного железа вступил в
строй на Лебединском горнообогатительном комбинате (Белгородская
область) в 1999 г. (рис. 3.1) Способ прямого восстановления железа из руды
позволяет отказаться от доменного и мартеновского процессов, связанных с
массивными выбросами комплекса загрязняющих веществ в атмосферный
воздух.
Получение из железа легированных (от нем. 1е§гегеп — сплавлять)
сталей производится в электросталеплавильном производстве в дуговых или
индукционных печах без использования топлива. В качестве легирующих
добавок используют хром, ванадий, марганец, вольфрам, никель, титан,
ниобий и другие металлы. Процесс плавки металла в электропечи
сопровождается выделением запыленных горячих газов, среди которых
преобладают оксид углерода (от 23 до 86%) и оксиды азота, а также
аэрозолей конденсации оксидов металлов. Количество возгонной
металлсодержащей пыли особенно возрастает при использовании
кислородного дутья.
[И
Рис. 1. Установка прямого восстановления железа
151
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
1 —
магистраль подачи восстановительного газа; 2 — конвейер подачи
шихты (окатышей); 3 — магистраль подачи абгазов для подогрева камеры
катализа восстановительного газа; 4 — установка брикетирования железа; 5
—
выброс остатков абгазов в атмосферу.
Источниками загрязнения атмосферного воздуха в сталепрокатном
производстве являются нагревательные устройства, в которых в качестве
топлива используются природный, коксовый или доменный газы, мазут.
Поэтому в выбросах прокатных цехов содержится большое количество
диоксида серы. Кроме того, в них имеется большое количество ме-
таллической пыли, а также пары серной и соляной кислот, применяемых для
травления металла.
Нефтедобывающая промышленность. Добыча нефти и газа осущес-
твляется во многих регионах России. Интенсивно осваиваются место-
рождения нефти и газа в Сибири и на Дальнем Востоке, включая место-
рождения на континентальных шельфах.
По объему загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу,
отрасль вышла на 3-е место, на ее долю приходится около 20% выбросов от
стационарных источников в промышленности. В 2002 г. предприятиями
отрасли было выброшено в атмосферу 3,113 млн т загрязняющих веществ, в
том числе жидких и газообразных 2,898 млн т и твер- дых 214,2 тыс. т.
Основными компонентами выбросов являются оксид углерода, различные
углеводороды, диоксид серы, сероводород, оксиды азота.
Характер загрязнения атмосферного воздуха в нефтедобывающих
районах зависит от свойств самой нефти. Нефть представляет собой смесь
газообразных, жидких и твердых углеводородов. Залежи верхних горизонтов
месторождения содержат сероводород. В ряде регионов России на долю
высокосернистой нефти приходится более 1/з добываемой нефти. Ввиду
химической агрессивности сероводорода, отмечается ускоренная коррозия
оборудования, что ведет к потерям углеводородов и сероводорода.
Комбинация углеводородов и сероводорода в атмосферном воздухе
неблагоприятна для человека, поскольку их совместное действие более
выражено, чем действие по отдельности. Загрязнение атмосферного воздуха
связано со способностью нефти к испарению. Наибольшие потери нефти на
объектах отрасли наблюдаются при ее хранении. Речь идет о так называемых
больших и малых «дыханиях» резервуаров. Первые представляют выпуск
паровоздушной смеси из резервуаров при заполнении их нефтью, вторые
связаны с выделениями паровоздушной смеси при расширении газового
пространства за счет повышения температуры нефти и резервуара и
изменения барометрического давления. Вследствие этого резервуарные
парки, не оснащенные устройствами для улавливания летучих фракций
нефти, являются существенными источниками загрязнения атмосферного
воздуха. При бурении нефтяных и газовых скважин, подземном ремонте
скважин в атмосферный воздух поступают отработавшие газы мощных
дизельных установок.
152
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
На предприятиях отрасли большая часть источников выбросов от-
носится к категории неорганизованных, поэтому степень улавливания
отходящих газов от стационарных источников очень низкая.
Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность.
Предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
имеются на территории более 60 субъектов России, а в Ангарске, Волгограде,
Кириши (Ленинградская область), Комсомольске-на-Амуре, Нижнем
Новгороде, Омске, Перми, Рязани, Салавате (Республика Башкортостан),
Самаре, Саратове, Сызрани, Уфе, Ухте (Республика Коми), Хабаровске,
Ярославле предприятия отрасли являются главными источниками
загрязнения атмосферного воздуха.
Переработка нефти ведется в двух основных направлениях — на ус-
тановках масляного (получение минеральных масел) и топливного (по-
лучение моторного топлива) блоков. Кроме того, на современных неф-
теперерабатывающих
заводах
оборудуются
установки
для
химическойпереработки нефтепродуктов с целью получения синтетического
каучука, жирных кислот, синтетических масел, деэмульгаторов, присадок к
топливу и прочих продуктов.
В 2002 г. при переработке нефти в атмосферный воздух в России
поступило более 620 тыс. т загрязняющих веществ, среди которых основное
количество составляют ЛОС, диоксид серы, углеводороды, оксид углерода,
оксиды азота. Кроме углеводородов, сероводорода, оксида углерода,
диоксида серы, в атмосферный воздух могут поступать фенол, бензол, много
других соединений. Среди них особо следует отметить возможность
выделения БП, в больших количествах появляющегося во многих продуктах
нефтепереработки и нефтехимии за счет применения высоких температур в
технологии их получения, особенно при пиролизе углеводородного сырья, а
также вследствие сжигания топлива в печах технологических установок.
Массивным источником выброса углеводородов являются резервуары
для хранения нефти, нефтепродуктов, продуктов нефтехимического синтеза.
Как известно, в них выброс происходит через специальные дыхательные
клапаны, открытые люки и неплотности в кровле резервуара. К числу
источников загрязнения атмосферного воздуха относятся также открытые
поверхности различных сооружений для очистки сточных вод.
С поверхности очистных сооружений промышленных сточных вод -
нефтеловушек в атмосферный воздух может поступать до 50 700 г/ч уг-
леводородов и 26,7 г/ч сероводорода (при переработке сернистого угле-
водородного сырья). В еще больших количествах могут выделяться уг-
леводороды с поверхности прудов дополнительного отстоя — до 135 000 г/ч.
Из градирен может поступать в атмосферный воздух до 2500 т в год
углеводородов.
Важную роль в загрязнении атмосферного воздуха играют техноло-
гические установки, на которых общие потери углеводородов и других
веществ за счет неплотностей оборудования, арматуры, фланцевых сое-
динений, сальниковых уплотнений насосов и компрессоров, печей могут
153
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
достигать 20%. Нельзя не учитывать также факельные системы в качестве
источников загрязнения атмосферного воздуха продуктами неполного
сгорания (горючие газы и пары, сдувки из предохранительных клапанов и
др.). По разнообразию выбросов предприятия химии и нефтехимии заметно
выделяются среди всех других отраслей. Это объясняется разнообразием
технологических процессов, применяемого сырья и реагентов, широким
ассортиментом готовой продукции. Существенно влияют на характер
выбросов особенности химической технологии: наличие периодических
процессов, применение высоких температур и давлений, а также
недостаточная разработка эффективных методов газоочистки.
Наличие на предприятии множества разновысоких источников в ос-
новном нагретых выбросов ведет к диффузному загрязнению атмосферного
воздуха не только на территории самих предприятий нефтепереработки и
нефтехимии, но и на прилегающих селитебных территориях.
Угольная промышленность.
Предприятия отрасли располагаются в
Кузнецком, Канско-Ачинском, Печерском и Южно-Якутском угле-
добывающих бассейнах и других регионах России. Ежегодно добывается
около 300 млн тонн угля для нужд тепловых электростанций,
промышленности, коммунально-бытового сектора, коксохимических
предприятий.
Загрязнение атмосферного воздуха связано с процессами открытой и
подземной добычи угля, его транспортировки и обогащения, а также с
работой двигателей внутреннего сгорания, пылением угольных складов и
породных отвалов и др.
Предприятия угледобычи по объему выбросов в атмосферный воздух в
России занимают 6-е место, вклад отрасли составил 5% в целом по
промышленности. Выброс загрязняющих веществ в атмосферу составил в
2002 г. 819,5 тыс. т, в том числе 54,7 тыс. т твердых веществ и 764,9 тыс. т
жидких и газообразных. Из них на долю углеводородов (без ЛОС) пришлось
705,3 тыс. т, оксида углерода — 33,9 тыс. т, диоксида серы — 15,5 тыс. т,
оксидов азота — 9,5 тыс. т.
Степень улавливания и обезвреживания загрязняющих веществ в
отрасли очень низкая, углеводороды и ЛОС вообще не улавливаются и не
обезвреживаются, твердые вещества улавливаются и обезвреживаются на
59,9%, оксиды азота — на 5,6%, оксид углерода — на 4,4%, диоксид серы —
на 2,9%.
Машиностроение.
Предприятия отрасли имеются во всех регионах
России. Наиболее крупные мощности размещены в Московской, Лени-
нградской, Калужской, Иркутской, Томской, Ростовской, Нижегородской,
Тверской, Саратовской, Свердловской, Курской, Тюменской, Челябинской,
Воронежской, Новосибирской, Ульяновской, Оренбургской областях, в
Краснодарском крае, Республике Башкортостан, Республике Татарстан,
Чувашской Республике, в Москве, Санкт-Петербурге и др.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в последние годы пос-
тепенно снижаются. Это связано с тем, что многие подотрасли не вышли на
154
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
уровень 1990 г. В 2002 г. выбросы составили 370,1 тыс. т, из них твердые
вещества — 65,0 тыс. т, жидкие и газообразные — 305,1 тыс. т, в том числе
оксид углерода — 161,5 тыс. т диоксид серы — 48,9 тыс. т, ок-сиды азота —
44,3 тыс. т, ЛОС — 40,9 тыс. т, углеводороды (без ЛОС) — 3,2 тыс. т.
Наиболее крупными источниками выбросов в атмосферный воздух яв-
ляются литейные и термические цеха. Так, при производстве 1 т чугунных
отливок в вагранке (шахтная печь, нагревающаяся коксом) выделяются 150-
330 кг оксида углерода, около 1,5 кг диоксида серы, 25-60 кг пыли, а также
оксиды азота, фенол, аммиак и др. Состав отходящих газов меняется в
зависимости от особенностей технологических процессов. Несмотря на
пылеулавливание с технической эффективностью очистных сооружений,
равной 70-80%, литейный цех мощностью 100 тыс. т литья в год может
выбрасывать в атмосферный воздух до 1000 т пыли в год.
Индукционные печи играют значительно меньшую роль в загрязнении
атмосферного воздуха. На 1 т плавки в индукционной печи образуется 15-20
кг пыли, 150-200 кг оксида углерода, 1,3-7 кг диоксида серы в зависимости от
сернистости шихты и кокса.
Из формовочных смесей при высокой температуре расплавленного
металла выделяются бензол, фенол, формальдегид, метан и другие вещества.
В термических цехах выбросы вредных веществ связаны с нагревательными
печами, которые работают на жидком и газообразном топливе и выбросы
которых фактически не очищаются. Поступление туманов кислот и
аэрозолей масел имеет место в кузнечно-прессовых и гальванических цехах
предприятий.
В состав выбросов в атмосферу входят также сварочный аэрозоль,
металлическая и абразивная пыль, пары различных кислот, углеводороды,
растворители, едкий натр, аммиак, пары масел, сольвент, оксиды меди,
цинка, железа, алюминия и др.
В лакокрасочных цехах при механизированных способах нанесения
покрытий в воздух рабочей зоны могут поступать пары растворителей (8-
18%),
аэрозоли пигментов краски (1-7%). При использовании пнев-
матических распылителей теряется до 15-40% лакокрасочных материалов.
Возможно также выделение последних в процессе высыхания покрытий. Из
рабочих помещений, если нет очистки вентиляционных выбросов, пары
растворителей могут поступать в атмосферный воздух,
Промышленность строительных материалов
производит железобе-
тонные изделия и конструкции, стеновые материалы, кирпич, керамзит,
кровельные и гидроизоляционные материалы, нерудные строительные
материалы (щебень, известь, строительный гипс, цемент и др.).
Цементные и гипсовые заводы являются значительным источником
загрязнения атмосферного воздуха из-за недостаточной эффективности
улавливания пыли при дроблении сырья, обжиге шлама, помоле клинкера,
транспортно-погрузочных
операциях
Широко
распространены
асфальтобетонные заводы, на которых массу, необходимую для дорожно-
строительных работ, получают путем смешения песка, щебня, гравия и
155
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ