|
|
Плазмохимические преобразованияПрисутствие заряженных и возбужденных частиц в плазме, реакции с их участием являются одними из главных особенностей механизмов и кинетики химических реакций в ней. Образование и гибель этих частиц происходят в процессах возбуждения, диссоциации, ионизации, дезактивации и рекомбинации. Возбуждение вращательных уровней молекул. Вращательные уровни молекул могут возбуждаться при столкновениях с электронами и с тяжелыми частицами. Поскольку доля энергии, передаваемая при столкновении частиц, пропорциональна отношению их масс, а масса электрона мала, возбуждение вращательных переходов электронным ударом неэффективно. Значение сечений этого процесса для молекул с одинаковыми атомами (гомоядерных молекул) в диапазоне энергий от порога до 10-2-10-1 эВ не превышает 10-17 см2. Сечение возбуждения вращательных уровней не гомоядерных молекул больше примерно на порядок. Вращательные уровни молекул могут возбуждаться также при резонансном образовании и распаде нестабильного молекулярного отрицательного иона при энергиях электронов порядка нескольких эВ. В этом случае сечение достигает ~10-16 см2. Но при этом более существенно колебательное возбуждение. К тому же ширина резонансных пиков мала, и этот канал вряд ли вносит заметный вклад в процесс вращательного возбуждения. Более эффективно происходит возбуждение вращательных уровней молекул при столкновении с тяжелыми частицами. Число столкновений, необходимое для установления равновесия между вращательными и поступательными степенями свободы, зависит от массы молекулы и колеблется от нескольких сотен (для молекул Н2 и D2) до единицы (например, для CF4). Молекулы могут распадаться при возбуждении их электронных состояний' в следующих случаях: 1)если возбуждаются нестабильные состояния или переходы на отталкивательные ветви стабильных состояний; 2)если возбуждаются стабильные состояния, из которых возможна преддиссоциация; 3)если возбуждаются стабильные состояния, из которых в результате каскадных переходов молекула попадает в состояние первых двух типов. Характерные времена возбуждения электронным ударом электронных уровней составляют ~10-16 с, в то время как характерное время жизни молекулы в нестабильном состоянии ~10-13-10-14 с, а в стабильном еще больше. Поэтому диссоциация этого типа представляет собой двухстадийный процесс, включающий возбуждение состояния и его распад. Приведем примеры реакций разложения основных компонентов дымовых газов под действием низкотемпературной плазмы (рабочее тело – H2): CO2+H2à CO+H2O+176,54 кДж CO+H2à C+H2O+189,7 кДж Н2+ NO2 à Н2О + NО + 184,9 кДж, Н2 + NO à H2O+0,5N2 + 332,45 кДж
Глава 2. Анализ выбросов промышленных предприятий г.Казань. Количественная характеристика газообразных отходов промышленных предприятий г. Казань. Центральным территориальным управлением МЭПР РТ проводится работа, направленная на обеспечение благоприятного состояния окружающей среды и снижение уровня техногенной нагрузки в г. Казани. Однако в условиях насыщенности города крупными предприятиями химической промышленности, теплоэнергетики, автотранспорта и других отраслей производства крайне сложнообеспечивать экологически устойчивое развитие территории и сдерживать нарастающее негативное воздействие на окружающую среду, обусловленное в том числе иростом выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, увеличением объемов образования отходов производства и потребления. Совокупный объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух города составляет более 138 тыс. тонн в год, что составляет около 22% от общего объема выбросов по республике (131 тыс. тонн – в 2008 г.), в том числе от 13748 источников - 33 тыс. тонн (в 2008 году от 11607 источников выброс составил 32 тыс. тонн), или 24% от общего объема выбросов, и от передвижных источников города – 105 тыс.тонн в год, или 76%. Основными стационарными источниками загрязнения, дающими около 70% объемов загрязняющих веществ г. Казани, являются: ОАО «Казаньоргсинтез» (12,838 тыс. т), Казанские ТЭЦ–1 (2,582 тыс. т), ТЭЦ–2 (1,313 тыс. т), ТЭЦ–3 (2,529 тыс. т) филиалы ОАО «Генерирующая компания», МУП ПО «Казэнерго» (1,414 тыс. т), ООО «Казанский завод силикатных стеновых материалов» (0,740 тыс. т). Основными веществами, загрязняющими атмосферный воздух города, являются летучие органические соединения (9,493 тыс. т), оксиды азота (7,376 тыс. т), оксид углерода (7,368 тыс. т), углеводороды (5,823 тыс. т), диоксид серы (0,692 тыс. т).[11] Выбросы оксидов азота. NOx — собирательное название оксидов азота NO и NO2, образующихся в химических реакциях в атмосфере и при горении. Вместе с летучими органическими веществами, приповерхностным озоном, свинцом, угарным газом, оксидами серы и пылевыми частицами входят в число вредных выбросов, в отношении которых действуют установленные Управлением по защите окружающей среды США ограничения. NOx в атмосфере образуются как вследствие естественных явлений, таких как молнии и лесные пожары, так и в результате деятельности человека. Примеси NO2 окрашивают промышленные дымы в бурый цвет, поэтому выбросы заводов с заметным содержанием оксидов азота названы «лисьими хвостами». Выбросы NOx считаются одной из основных причин образования фотохимического смога. Соединяясь с парами воды в атмосфере, они образуют азотную кислоту, и, вместе с оксидами серы, являются причиной образования кислотных дождей. Повышенные концентрации NOx оказывают вредное воздействие на здоровье человека, поэтому в разных странах приняты нормативы, ограничивающие максимально допустимые концентрации NOx в выхлопах котлов электростанций, газотурбинных установок, автомобилей, самолётов и прочих устройств. Совершенствование технологий горения в значительной степени направлено на сокращение выбросов NOx при одновременном повышении энергоэффективности устройств. NO не имеет запаха, но при вдыхании может связываться с гемоглобином, подобно угарному газу переводя его в форму, не способную переносить кислород. NO2 раздражает лёгкие и может привести к серьёзным последствиям для здоровья. NO2 соединяется с водой, хорошо растворяется в жире и может проникать в капилляры лёгких, где он вызывает воспаление и астматические процессы. Концентрация NO2 свыше 200 ppm считается летальной, но уже при концентрации свыше 60 ppm могут возникать неприятные ощущения и жжение в лёгких. Долговременное воздействие более низких концентраций может вызывать головную боль, проблемы с пищеварением, кашель и лёгочные заболевания. Выбросы диоксида углерода. Диоксид углерода — бесцветный газ (в нормальных условиях), без запаха, с химической формулой CO2. Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,04 %. Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Углекислый газ нетоксичен, но по воздействию его повышенных концентраций в воздухе на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам. Незначительные повышения концентрации до 2—4 % в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Опасными концентрациями считаются уровни около 7—10 %, при которых развивается удушье, проявляющее себя в головной боли, головокружении, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа. При вдыхании воздуха с высокими концентрациями газа смерть наступает очень быстро от удушья.
Выбросы углеводородов. Углеводороды — органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода. Поступает в атмосферу при неполном сгорании углеводородов (при значительном недостатке воздуха в топливовоздушной смеси двигателя). Основными источниками являются: автотранспорт, ТЭЦ, химические и нефтеперегонные заводы. Токсичность смеси углеводородов выше токсичности ее отдельных компонентов. Влияют на сердечно-сосудистую систему и на показатели крови (снижение содержания гемоглобина и эритроцитов). Вызывают поражение печени, нарушение деятельности эндокринных желез, оказывают канцерогенное влияния. Выбросы диоксида серы. Оксид серы(IV) (диоксид серы, двуокись серы, сернистый газ, сернистый ангидрид) — соединение серы с кислородом состава SO2. В нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички). Под давлением сжижается при комнатной температуре. Растворяется в воде с образованием нестойкой сернистой кислоты; растворимость 11,5 г/100 г воды при 20 °C, снижается с ростом температуры. Растворяется также в этаноле и серной кислоте. Один из основных компонентов вулканических газов. Выбросы диоксида серы происходят при сжигании газообразных (коксовый, колошниковый газы), жидких (нефти) и твердых (кокс) топлив, содержащих серу. Это незначительные по масштабам источники, которые могут воздействовать на атмосферу лишь в непосредственной близости от предприятия. Выбросы диоксидов серы, оксидов азота, оксидов углерода в большей степени связаны с работой ТЭЦ и котельных, входящих в состав предприятий комплекса. Выбросы диоксида серы с отходящими газами промышленности наносят большой экономический ущерб, так как безвозвратно теряется огромное количество ценного для народного хозяйства вещества. Учитывая то, что мировые разведанные запасы серы близки к истощению, необходима разработка эффективных методов улавливания и переработки газов, содержащих SO2, на серу, серную кислоту и сульфаты.   Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|