ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.01.2025
Просмотров: 307
Скачиваний: 1
Московский Государственный Открытый Университет
им В.С.Черномырдина
Ответы
на вопросы
по дисциплине:
«Техника и технология утилизации отходов в химической и нефтехимической»
Подготовил: студент 5 курса
Шифр:407021
Специальность: 280201
Химико-технологический факультет
Котлинский О.К.
Проверил: Кувшинников И.М.
Москва, 2011
Вопрос №1
«Общая характеристика промышленных отходов, классификация отходов по агрегатному состоянию и экологической безопасности окружающей среды»
Отходы производства являются источниками антропогенного загрязнения окружающей среды в глобальном масштабе, и возникают, как результат потребительского отношения и низкого коэффициента использования природных ресурсов.
Отходы, содержащие вредные вещества, обладают опасными свойствами (токсичность, пожаро-взрывоопасность, высокая радиоактивность), или содержат возбудителей инфекционных болезней, а так же представляют потенциальную опасность для ОПС и здоровья человека, самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами, называются опасными отходами.
Отходы в больших количествах образуются во всех базовых отраслях промышленности – с/х, энергетика, металлургия, строительство, транспорт.
Проблемы, связанные с отходами:
При организации производства образуется большой объём веществ, которые переходят в отходы и выбрасываются в атмосферу.
Низкая концентрация токсичных веществ, что затрудняет разработку их обезвреживания.
Синтезируются новые высокотоксичные вещества, способы переработки которых в природе не известны.
По агрегатному состоянию отходы делятся на:
Газовые.
Жидкие.
Твёрдые.
По экологической безопасности окружающей среды:
Чрезвычайно опасные.
Высоко опасные.
Умеренно опасные.
Малоопасные.
Вопрос №2
«Очистка газовых выбросов от кислотных паров на станциях нейтрализации. Утилизация отработанной суспензии известкового молока»
Пары азотной кислоты легко растворимы в воде. При перенасыщении газовой фазой парами кислоты, последние превращаются в туман. Способы улавливания азотной кислоты из отходящих газов основаны на её хорошей растворимости в воде.
Самым распространенным методом очистки газов от кислотных паров (азотной, серной, соляной кислот) является абсорбция газов суспензией известкового молока.
Процесс абсорбции кислых газов состоит из нескольких этапов:
Растворение газов в воде;
Взаимодействие их с гидроксидом кальция через образование кислотных солей;
Ca(OH)2 + SO2 CaSO3 +H2O
Ca(OH)2 + SO3 CaSO4 +H2O
2Ca(OH)2 + 4NO2 Ca(NO3)2 + 2H2O
Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 +2H2O
Ca(OH)2 + 2HF CaF2 +2H2O
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 +H2O
Одновременно происходит окисление сульфатов и нитритов так же с образованием кислых солей.
2CaSO3 + O2 2CaSO4
Ca(NO) + O2 Ca(NO3)
Однако процесс образования сульфатов и нитритов очень медленный, т.е. отработанная суспензия будет содержать сульфит кальция, сульфаты, нитраты, фториды, хлориды.
Суспензия известкового молока и кислотные газы нейтрализуют друг друга.
Вопрос №3
«Вторичные энергетические ресурсы: горючие ВЭР, тепловые ВЭР, ВЭР избыточного давления»
Горючие ВЭР: химическая энергия отходов технологических процессов химической переработки сырья – побочные горючие газы плавильных печей;
Горючие отходы процессов химической и термохимической переработки углеродистого сырья.
Твёрдые и жидкие отходы, непригодные для дальнейшей технологической переработки.
Отходы деревообработки, щёлоко-целлюлозно-бумажного производства.
Тепловые ВЭР –тепло отходящих газов при сжигании топлива, тепло воды или воздуха, использованных для охлаждения технологических агрегатов и установок, тепло отходов производства (горючие шлаки).
ВЭР избыточного давления: это потенциальная энергия газов, жидкостей и сыпучих тел, покидающие технологические агрегаты, которое необходимо снижать перед последующей ступенью использования этих жидкостей, газов, или выбросе из в атмосферу, водоемы, емкости. Сюда же относиться избыточная кинетическая энергия. ВЭР избыточного давления преобразуются в механическую энергию, которая используется для привода механизмов и машин или преобразуется в электрическую энергию.
Рекуператор- устройство, выполняющее функцию энергосбережения. Тепло вытяжного воздуха передается холодному приточному. При этом может быть достигнута весьма существенная экономия на энергии обогрева. Это теплообменник поверхностного типа, в котором теплообмен между теплоносителями осуществляется не прерывно через разделяющую их стенку.
Энерготехнологическая система – это технологическая система, включающая энергетический узел, потребляющий топливо и вырабатывающий энергию для компенсации необратимых потерь с целью поддержания технологического режима и обеспечения функционирования химико-технологической системы.
Вопрос №4
«Разделение жидких фаз методами экстракции. Очистка фосфорной экстракцией дибутилфосфатом»
Экстракция – разделение смеси жидких веществ с помощью избирательных селективных растворителей.
Существуют 3 стадии разделения:
Смешивание исходной смеси веществ с экстрагентом;
Механическое разделение двух образующихся фаз (расслаивание);
Удаление экстрагента из обеих фаз и его регенерация.
После механического разделения получают раствор извлекаемого вещества в экстрагенте (экстракт) и остаток исходного раствора. Выделение нужного вещества из экстракта осуществляется дистилляцией, выпариванием, кристаллизацией, вымачиванием. Для очистки фосфорной кислоты в качестве экстракта используют дибутилфосфат. Получается чистая кислота.
Вопрос №5
«Экологическая и биологическая составляющая проблемы утилизации промышленных отходов химической и нефтехимической промышленности. Проблемы утилизации отходов»
Проблемы: ТБО, образуются в результате жизнедеятельности человека, представляют собой сложную гетерогенную смесь морфологического состава. Большую опасность представляют попадающие в ТБО токсичные, инфицированные компоненты(в т.ч медицинские и биологические отходы), создающие неблагоприятную санитарно-эпидемиологическую обстановку. В то же время ТБО содержат ценные компоненты, крайне необходимо их извлекать. ТБО в основном не утилизируются, а складываются на полигонах и свалках, которые расположены вблизи населённых пунктов. Игнорирование гидрогеологических условий привело к тому, что многие свалки были организованны на участках с неблагоприятными гидрогеологическими условиями и стали источниками загрязнения природной среды. Захоронение отходов приводит к экономическим и санитарно-гигиеническим проблемам, поэтому надо их утилизировать на санитарных полигонах. Это метод размещения твёрдых отходов на суше способами, уменьшающий вред ОС, распределение отходов тонкими и возможно более компактными слоями и перекрывание их слоями грунта в конце каждого рабочего дня. Для создания такого полигона требуются большие капитальные вложения и большие операционные расходы. Чтобы снизить количество ввозимых отходов и затраты на них, в водят сортировку отходов. Методы переработки отходов:
Компостирование – разложение органических веществ под действием бактерий. Затратный метод, и необходимость складирования и обезвреживания некомпостируемой части.
Биоразложение – наиболее экологически приемлемые и экономически эффективные методы. Но тут существуют затраты на аэрации и проблемы утилизации.
Сжигание - главные продукты горения СО2 и Н2О. При сжигании надо учитывать, что в ТБО присутствуют опасные элементы, характеризующиеся высокой токсичностью, летучестью с содержанием опасных веществ: галогенов, N, S, Cu, Pb, Cd, Hg.