Шпаргалка по "Статистике"

Анализ газовых смесей на магнитных газоанализаторах осно0 на различиях в парамагнитных свойствах газов. На практике анализаторы этого типа используются для определения О2, обладающего достаточно высоким парамагнетизмом, в воздухе, в смесй непредельных углеводородов, в промышленных газах, содержащих СО, СО2, СН4, Н2 и N2, в отходящих газах цементных печей и топочных газах.

Большую группу газоанализаторов составляют приборы, в которых используется зависимость изменения оптических свойств газовой смеси (показатель преломления, оптическая плотность, спектральное поглощение или излучение и т. п.) от содержания определяемого компонента. Наибольшее распространение среди оптических газоанализаторов получили интерферометрические приборы, действие которых основано на явлении смещения интерференционных полос за счет изменения оптической плотности газовой среды на пути одного из двух когерентных лучей.

В современной промышленности для  анализа отходящих газов нашли  применение газоанализаторы, принцип  работы которых основан на поглощении лучистой энергии. К ним относятся инфракрасные (ИК) анализаторы, реагирующие на индивидуальный характер спектров поглощения инфракрасного излучения отдельных газов. Мерой концентрации определяемого компонента служит степень поглощения потока ИК-излучения. ИКанализаторы используют для определения СО, СО2, СН4, С2Н2 и других газообразных соединений углерода в сложных газовых смесях, в том числе в доменных колошниковых газах, отходящих газах синтеза аммиака. Пределы измерения отдельных приборов колеблются от 1 % до 100 %, средняя погрешность измерений лежит в пределах от ±2,5 до ±10 %.

Используют также приборы, в  которых концентрацию компонентов  определяют по поглощению колебаний  в ультрафиолетовой (от 200 до 400 нм) и  видимой (от 400 до 700 нм) областях. Газоанализаторы применяют для определения паров ртути в воздухе, хлора в хлоровоздушной смеси и некоторых других газо°бразных соединений. Пределы измерения отечественных УФ_газоанализаторов изменяются от 0—0,0001 мг/л до 0,002—0,06 мг/м3, а Погрешность определения колеблется от ±5 до ±10 %.

Работа фотометрических  и фотоколориметрических газоанализаторов основывается на образовании специфически окрашенных проуктов при реакциях определяемых газообразных компоненте с реагентами, а интенсивность окраски продуктов служит моей концентрации реагирующих компонентов. Фотоколориметрические газоанализаторы используют для определения NO2, CS2, SO2, H2S, NH3 и др. в воздухе и технологических газовых смесях. Пределы измерения изменяются от 0—0,005 до 0—0,001 мг/д погрешность определения составляет ±10 %. Фотометрический газоанализатор УГ2 позволяет определять в газовых смесях до ц различных токсичных компонентов, в том числе, кроме упомянутых газов, пары бензина, бензола, керосина и др.

Принцип действия хроматографических газоанализаторов основан на различной способности отдельных газовых компонентов сорбироваться твердыми или жидкими сорбентами. Проба анализируемой газовой смеси вводится в поток газаносителя, непрерывно протекающий через сорбент и инертного по отношению и к определяемому газу, и к сорбенту. За счет многократной сорбции и десорбции каждый компонент пробы перемещается вдоль слоя сорбента с характерной для него скоростью и удаляется со слоя сорбента в определенной последовательности. Последовательность выхода компонентов смеси из хроматографической колонки позволяет их качественно идентифицировать, а поставленный на выходе детектор определить их количество.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ

Для  количественной  оценки  содержания  примеси  в  атмосфере  используется понятие концентрации – количества вещества, содержащегося в  единице  объема воздуха, приведенного к нормальным условиям. Количество  атмосферного   воздуха   –   это   совокупность   его   свойств, определяющих  степень  воздействия  физических,  химических,   биологических факторов на людей, растительный  и  животный  мир,  а  также  на  материалы, конструкции и  окружающую  среду  в  целом.  Качество  атмосферного  воздуха считается удовлетворительным, если содержание примесей в  нем  не  превышает предельно  допустимой  концентрации  (ПДК)   –   максимальной   концентрации примесей  в  атмосфере,  отнесенные  к  определенному  времени   осреднения, которые при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни  человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого или косвенного воздействия,  включая  отдаленные  последствия.  Под   прямым   воздействием понимается   нанесение   организму   человека    временного    раздражающего воздействия,  вызывающее  ощущение  запаха,  кашель,  головную   боль.   При накоплении в организме вредных веществ выше указанной дозы  могут  возникать патологические изменения  отдельных  органов  или  организма  в  целом.  Под косвенным  воздействием  понимаются  такие  изменения  в  окружающей  среде, которые, не оказывая вредного влияния на живые организмы,  ухудшают  обычные условия  обитания:  поражаются  зеленые  насаждения,   увеличивается   число туманных дней.

Основным  критерием  установления  нормативов  ПДК   для   оценки   качества атмосферного воздуха является воздействие содержащихся  в  воздухе  является воздействие  содержащихся  в  воздухе  загрязняющих  примесей  на   организм человека.

Для оценки качества атмосферного  воздуха  установлены  две  категории  ПДК: максимально разовая (ПДКм.р) и среднесуточная (ПДКс.с).

ПДКм.р – основная характеристики опасности  вредного  вещества.  Установлена для предупреждения  рефлекторных  реакций  у  человека  при  кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу  оцениваются  вещества, обладающие запахом или воздействующие на отдельные органы чувств. ПДКс.с – установлен  для  предупреждения  общетоксического,  концерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека. Оцениваемые  по этому  нормативу  вещества обладают  способностью  временно  или постоянно

Накапливаться в организме человека. К началу 1999 года по нормативам ПДК оценивалось около 1000 веществ,  однако к  этому  количеству  ежегодно  прибавляются  десятки  новых,  малоизученных веществ, большинство из которых вредны для человека,  животных  и  растений. Перечень веществ, содержание которых нормируется,  следовательно,  постоянно пополняются. Установлены временные  нормативы  ПДК  загрязняющих  веществ  в воздухе для древесной растительности (ПДКл). Если вещества оказывают  вредное  влияние  на  окружающую  среду  в  меньших концентрациях, чем  на  человека,  то  при  нормировании  исходя  из  порога действия этого  вещества  на  окружающую  среду.  Воздействие  веществ,  для которых не установлены  ПДК,  оценивается  по  ориентировочному  безопасному уровню воздействия  загрязняющего  атмосферу  вещества  (ОБУВ)  –  временный гигиенический норматив для загрязняющего атмосферу вещества.

Нормативы ПДК для атмосферного воздуха являются  единичными  для  территории отдельно  взятой   страны  .  установленные  в  других  странах  ПДК   могут отличаться. Например, в США  установлена  ПДК  для  SO2-  0,75  мг\м3,  а  в Украине  –  0,5  мг\м3.установленные  нормы  в  каждой  стране  регулируются международными  организациями  по  охране  здоровья,  окружающей   среды   и различными  международными  организациями.  Для   зон   санитарной   охраны, курортов и  зон  отдыха  ПДК  установлены  на  20%  меньше,  чем  для  жилых регионов.

Нарушение  установленных  норм   преследуется   законом,   предусматривающим определенное наказание. Такие законы существуют в каждой стране, поскольку установлено, что  постоянное  превышение  допустимой  концентрации  хотя  бы одного из нормируемых веществ приводит  к  повышению  заболеваемости  в 1,7 раз, а в некоторых возрастных группах – до трех раз.  Загрязнение  атмосферы оказывает  также  непосредственное  влияние  на  сооружения  и  декоративные украшения,  памятники,  и.т.д.  В  соответствии   с   нормативно-технической документацией нормирование качества окружающей  среды  совершается  с  целью установления   предельно  допустимых  норм  влияния  на  окружающую   среду, которое гарантирует экологическую безопасность  и  сохранение  генетического фонда, обеспечивает рациональное использование  и  восстановление  природных ресурсов при условии стойкого развития хозяйственной деятельности.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЫБРОСЫ. Для каждого проектируемого и действующего объекта, являющегося  стационарным источником  загрязнения   воздушного   бассейна,   устанавливают   нормативы предельно допустимых  выбросов  (ПДВ)  загрязняющих  веществ  в  атмосферный воздух. ПДВ  устанавливают  из  условия,  что  выбросы  вредных  веществ  от данного источника в совокупности с другими источниками не создают  приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами  санитарно-защитной  зоны:  С+Сф(ПДК, где С – концентрация вещества в  приземном  слое  от  расчетного  источника  при сохранении нормативов ПДВ; Сф – фоновая концентрация этого же вещества.

Если на данном предприятии  или группе предприятий, рассположенных  в  данном регионе, значение ПДВ по  объективным  причинам  не  могут  быть  немедленно достигнуты, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ). Норматив  ВСВ устанавливают  на   период   разработки   и   организации   воздухо-охранных мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ .  Срок  действия  ПДВ устанавливается на 5 лет. При  появлении  новых  производств,  реконструкции действующих, изменении  технологического  процесса  или  вида  используемого сырья и других случаях, нормативы ПДВ пересматриваются.

Для каждого города  на  основании  нормативов  ПДВ  предприятий  и  фонового состава атмосферного воздуха разрабатывают общегородские  нормативы  ПДВ,  в соответствии  с  которыми  индивидуальные   ПДВ   предприятий   могут   быть пересмотрены в сторону уменьшения .

Расчет нормативов  ПДВ  производится  на  ЭВМ  по  специально  разработанным программам , утверждаемый Министерством охраны окружающей  среды  и  ядерной безопасности Украины. Соблюдение  установленных  нормативов  качества  обеспечивает  благоприятную экологическую обстановку в регионе  в  соответствии  с  требованиями  закона Украины об окружающей среде.

ПДВ устанавливается  для каждого  стационарного  источника  из  расчета,  что совокупный выброс от всех  источников  загрязнения  атмосферного  воздуха  с учетом перспективы развития  не  приведет  к  превышению  нормативов  ПДК  в приземном  слое.   ПДВ   устанавливается   для   условий   полной   нагрузки технологического  и газоочистного оборудования и их нормальной  работы.  ПДВ не должен превышаться в  любой   20  минутный  период  времени.  Для  мелких источников   целесообразно   установление   ПДВ   от   их   совокупности   с предварительный объединением их  в площадной или точечный  источник.  ПДВ определяется для каждого вещества отдельно, в том числе и в случае  суммации вредного воздействия нескольких веществ.

По результатам расчета  нормативов ПДВ для  каждого  стационарного  источника выбросов  устанавливается  предельный  выброс  предприятий  в   целом.   ПДВ устанавливают  с  учетом  фоновых  концентраций  энергетически   достоверной максимальной  концентрации.   Она   является   характеристикой   загрязнения атмосферы и определяется как значенеие концентрации, которая превышается  не более  чем  в  6%  случаев  от   общего   количества   наблюдений.   Фоновая концентрация  характеризует  суммарную   концентрацию,   создаваемую   всеми источниками, расположенными на данной территории. Установлению ПДВ для источника предшествует определение  его  зоны  влияния. Для предприятий и источников, зоны влияния  которых  целиком  расположены  в пределах города, где суммарная концентрация от всех источников  меньше  ПДК. Значение   выбросов, используемых при расчетах, принимаются в качестве ПДВ. Для получения информации про  состояние  воздушного  бассейна  создана  сеть пунктов и станций контроля. Регулярно проводится инвентаризация  выбросов  – учет  основных  источников  загрязнения  атмосферы,  количества  и   состава выбросов.

6. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ.

Основное направление  защиты воздушного бассейна от загрязнений  вредными веществами – создание новой  безотходной технологии с замкнутыми циклами производства и комплексным использованием сырья.

Многие действующие предприятия используют технологические процессы с открытыми циклами производства. В этом случае отходящие газы перед выбросом в атмосферу подвергаются очистке с помощью скрубберов, фильтров и т.д. Это дорогая технология, и только в редких случаях стоимость извлекаемых из отходящих газов веществ может покрыть расходы на строительство и эксплуатацию очистных сооружений.

 Наиболее распространены  при очистке газов адсорбционные,  абсорбционные и каталитические  методы.

 Санитарная очистка  промышленных газов включает  в себя очистку от СО2 , СО, оксидов  азота, SO2, от взвешенных частиц.

--  Очистка  газов от СО2.

а) Абсорбция водой. Простой  и дешевый способ, однако эффективность  очистки мала, т.к. максимальная поглотительная способность воды – 8кг СО2 на 100кг воды.

б) Поглощение растворами этанол – аминов по реакции:

2R-NH2+CO2+H2O(R-NH3)2CO3.

В качестве поглотителя  обычно применяется моноэтаноламин.