IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Загрязнение атмосферы – это изменение ее состава при поступлении примесей естественного или антропогенного происхождения. Основные источники, вызывающие загрязнение атмосферы – антропогенные и естественные. Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами (вулканическая деятельность, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степ­ных пожаров и др.) Антропогенное загрязнениесвязано с выбросом загрязняющих веществ в результате деятельнос­ти человека.

Основной вклад в высокий уровень антропогенного загрязнения воздуха вносят предприятия черной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной промышленности, а в некоторых городах и котельные.

Огнеупорная промышленность - специализированная подотрасль черной металлургии, на предприятиях которой изготавливаются материалы и изделия преимущественно на основе минерального сырья, обладающего огнеупорностью 1580 ̊С.

Одним из крупнейших источников загрязнения атмосферы в Богдановичском городском округе является Богдановичское ОАО «Огнеупоры» — одно из крупнейших в России и странах СНГ предприятий по производству огнеупорных материалов и изделий, первое градообразующее предприятие г. Богдановича.

Предприятие специализируется на выпуске огнеупоров для черной и цветной металлургии, электротехнического периклаза. В настоящее время повысился спрос на высокоглиноземистые корундографитовые, периклазоуглеродистые, шнельсодержащие и другие новые виды огнеупоров. Сырьём для шамотных огнеупоров служат огнеупорные глины с химической формулой Аl₂Оз*2SiО₂*2Н₂О. С содержанием оксида кремния 20-65%. Пластичные огнеупорные глины, которые используются для связки, в основном привозные. Непластичные огнеупорные глины используются для производства шамота (Арколыкские и Троицко-Байновского месторождений). Производственные мощности цеха расположены на пяти промплощадках.

Предприятие включает в себя основные производства:

• помольно-обжиговый цех;

• прессо-формовочный цех;

• цех магнезитовых порошков;

• цех изделий чистых окислов;

• обжиговый цех;

• карьер «Известковый»;

• карьеры 4, 5 участков Полдневского рудника.

Рассмотрим воздействие прессо-формовочного цеха на атмосферный воздух. Основными загрязняющими веществами прессо-формовочного цеха являются оксид углерода, бенз(а)пирен, формальдегид, фенол.

Наиболее применяемыми методами очистки от оксида углерода и углеводородов, в том числе бенз(а)пирена, в промышленности являются сжигание в пламени и также термокаталитическое окисление. Термокаталитические методы газоочистки отличаются универсальностью. Они позволяют преобразовывать вредные примеси в безвредные, менее вредные и даже полезные. Дают возможность перерабатывать многокомпонентные газы с малыми начальными концентрациями вредных примесей, добиваться высоких. степеней очистки, вести процесс непрерывно, избегать образования вторичных загрязнителей.

В условиях термокаталитического окисления обезвреживание углеводородов и оксида углерода протекает при невысоких температурах (250–500⁰С) и образования значительных количеств оксидов азота не происходит.

Термокаталитический способ очистки является одним из самых перспективных, т.к. обладает рядом преимуществ, а именно: может осуществляться непрерывно, имеет высокую и стабильную степень очистки, обладает относительно низкой энергоёмкостью, позволяет обезвреживать органические примеси практически любого состава, осуществляется при невысоких температурах (250–500⁰С), не теряет каталитических свойств после тепловых ударов, не боится травления серой (SO₂). Отработанный катализатор может применяться как теплоизоляционный материал на предприятии. Термокаталитический реактор работает следующим образом.

Промышленные газовые выбросы, содержащие токсичные примеси, по патрубкам 6 подают параллельными потоками в межтрубное пространство двухтопочного трубчатого воздухоподогревателя 1, в котором они подогреваются и поступают в центральный канал 2, где делятся на два потока. Часть газовых выбросов проходит мимо газовой горелки 4, другая часть поступает в горелку 4. Газовые выбросы нагревают до температуры начала каталитического окисления за счет смешения их с продуктами сгорания отопительного газа, подаваемого в горелку 4, и в каталитическую камеру 3. Проходя через каталитическую камеру с катализатором 3, примеси газовых выбросов окисляются на поверхности катализатора до безвредных веществ. Очищенные газы поступают в трубное пространство воздухоподогревателя 1, отдают свое тепло вновь поступающим на очистку газовым выбросам и далее через выходной патрубок 7 эвакуируются из реактора. Очищенные газовые выбросы могут быть использованы на технологические нужды производства [3].

Эффективность обезвреживания термокаталитическим реактором оксида углерода и различных углеводородов может достигать 99,8%, эффективность термокаталитического реактора отличается для разных веществ (Табл. 1).

Таблица 1

Эффективность обезвреживания веществ термокаталитическим реактором

Загрязняющее вещество	Эффективность очистки	Концентрация вещества			ПДК,
		до очистки,	после очистки,
Оксид углерода	97,5	5,2	0,1255	5
Бенз(а)пирен	87,5	0,000003	0,00000037	0,000001
Фенол	99,5	0,0169	0,001	0,01
Формальдегид	96,8	0,0417	0,04	0,35

В результате расчета концентраций веществ до и после очистки, видно что концентрации веществ после очистки на порядок меньше концентраций до. Это говорит об эффективности обезвреживания органических веществ и обеспечении достижения экологических нормативов.

Список литературы:

1. Проект нормативов предельно допустимых выбросов,2014,т.1,с.10 – 20, 31-32, 99, 107, 146.

2. Годовой отчёт за 2014 год Богдановичского ОАО "Огнеупоры" «15» мая 2015 г. Протокол № 27 от «19» мая 2015 г. [http://www.ogneupory.ru/file admin/FKCB/buh_otch/God_Otch_ Itogi_2014.pdf].

3. Патентный поиск, поиск патенов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2015, электронный ресурс [http://www.findpatent.ru/patent/122/1223987.html © FindPatent.ru 2012-2016].

Код для цитирования: Скопировать