Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Тепловое загрязнение техносферы и способы регенерации теплоты.





Тепловое загрязнение является результатом рассе­ивания в окружающей природной среде теплоты, выделяю­щейся в многообразных тепловых процессах, прежде всего связанных со сжиганием топлива. По существующим оценкам ежегодно в мире сжигается до 5 млрд т угля, 3,2 млрд т нефти, т. е. высвобождается более 2 • 1020 Дж тепловой энергии, кото­рая меняет температурный режим воздушной и водной среды, а также динамику происходящих там процессов. Замена теп­ловых теплоэлектростанций на атомные, уменьшая до некото­рой степени химическое загрязнение среды, одновременно уве­личивает тепловое загрязнение. Так, при производстве 3,6 МДж электроэнергии на тепловой электростанции потери теплоты (отходы) в атмосферу и воду, используемую для ох­лаждения, составляют соответственно 1,67 и 0,565 МДж, а на атомной электростанции — 0,544 и 7,95 МДж.

Помимо влияния на общебиосферный процесс глобального потепления тепловое загрязнение локально воздействует на водные экосистемы. Именно повышение температуры воды способствует:

•превышению критических значений для «стенотермных» (от греч. stenos — узкий, ограниченный) — не вы­носящий колебаний температурных условий среды.) стадий жизненных циклов водных организмов;

• усилению восприимчивости организмов к токсическим веществам (непременно присутствующим в загрязнен­ной воде);

• замене обычной флоры водорослей менее желательны­ми синезелеными водорослями;

*снижению количества кислорода в воде из-за уменьше­ния его растворимости.

В промышленных районах количество вырабатываемой энергии столь велико, что соизмеримо с интенсивностью излу­чения Солнца на эту же площадь. Поэтому там обра­зуются «острова тепла» и формируется особый микроклимат. Это явление характерно для городов, крупных населенных пунктов и особенно для мегаполисов.



Подземные газопроводы промышленных предприятий, имеющие температуру 140-160С, теплотрассы (50-150С), сборные коллекторы и коммуникации (35-45С) вызывают нагревание почвы. Сброс нагретых вод в водоемы обуславливает повышение в них температуры воды на 6-8С, площадь нагретых вод может достигать 30 км2, что приводит к уменьшению содержания кислорода и снижению способности к самоочищению. Горячие газовые выбросы предприятий вызывают нагревание окружающего воздуха, повышение его влажности, образование туманов, выпадение осадков.

Термальное загрязнение представляет особую и мало изученную опасность для экосистемы в местах размещения энергетического оборудования и систем транспортировки тепла (тепловых сетей). Зональные, высотные и глубинные факторы распределения тепла, с градиентами и закономерностями циркуляции (абиотические факторы в экосистемах) вызывают уже наблюдаемые перемены в средообразующих компонентах или их сочетаниях, которые, вполне вероятно, не могут быть компенсированы в ходе природных восстановительных процессов (необратимое изменение среды). Достаточно вспомнить наблюдаемость теплотрасс по проталинам, измененную вегетацию растительного покрова. При этом не известно и не изучено смещение биогеоценозов на уровне микрофлоры.

Неизвестны долговременные последствия таких явлений.

Регенирация тепла :

Среди различных способов регенерации тепла необходимо выделить химический как наиболее многоплановый. Анализ работы различных типов энергетических агрегатов показывает, что эффективность использования органического топлива в них все еще остается низкой, не более 40 %. Объясняется это тем, что в существующих тепловых устройствах преобразование энергии топлива сопровождается большими потерями тепла в окружающую среду через стенки аппаратов, с уходящими газами, а также значительными необратимыми потерями в процессе сжигания самого топлива. В значительной мере указанных потерь можно избежать, утилизируя ранее безвозвратно теряемое тепло в специальных каталитических реакторах-теплообменниках, преобразуя при этом исходное органическое топливо в новое топливо, так называемый синтез-газ (смесь H2 и CO). Химическая утилизация тепла и сжигание преобразованного топлива приводят к повышению КПД энергетических устройств и экономии топлива. Более того, при сжигании синтез-газа уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу. Поэтому рассматриваемый процесс химической регенерации тепла является примером новой энергосберегающей, экологически чистой технологии.

Электролизный и мембранный метод очистки и конструкции аппаратов.

Метод электродиализа, основанный на процессе переноса ионов через мембрану под действием электрического поля, применяется как для удаления из малоконцентрированных СВ минеральных солей с целью повторного использования обессоленной воды в производстве с целью регенерации ценных примесей.

Для очистки СВ методом электродиализа используют электрохимически активные ионитовые мембраны. От инертных пористых мембран ионитовые мембраны отличаются рядом преимуществ: избирательной ионопроницаемостью (селективность), высокой электрической проводимостью, водопроницаемостью и высоким диффузионным сопротивлением. Особым достоинством ионитовых мембран является то, что они не требуют специальной регенерации.

Электродиализный метод в основном применяют для опреснениясоленых вод, однако в последнее время его начали использовать для очистки различных СВ. образующихся при электрохимической обработке металлов.

Оценивая в целом перспективы применения данного метода для очистки вод, содержащих ТМ, можно отметить, что в ряде случаев они имеют определенные преимущества перед реагентными методами, поскольку позволяют значительно упростить технологическую схему и эксплуатацию производственных установок, уменьшить производственные площади, необходимые для размещения очистных сооружений и т.д.

Метод позволяет обрабатывать СВ без предварительного разбавления, извлекать из них ценные химические продукты и цв. металлы, в большинстве случаев не увеличивает содержания очищенной воды и нередко позволяет избежать образования отходов или значительно уменьшить их количество.

Однако, существует ряд недостатков, в частности требуется сравнительно высокие затраты на электроэнергию и металл. В ряде случаев электрохимические процессы, протекающие при обработке СВ, характеризуется высокими выходами по току.

Применение этого метода иногда связано с необходимостью предварительной очистки СВ от грубодисперсных примесей или их доочистки различными химическими и ФХ методами (нейтрализация, фильтрование, сорбция). Для работы производственных установок часто требуются источники постоянного тока (преобразователи переменного тока) большой мощности. Кроме того, широкое использование данного метода очистки СВсдерживается отсутствием конструктивных проработок отдельных узлов электролизеров, необходимостью очистки электродов и межэлектродного пространства от механических примесей (шлама) и т.д.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.