V (газу) = 1000м3; С (NН3) = 1%; V (NH3) = 10м3;
m (NH3) = [V (NH3) х М (NH3)] / 22,4=[10 х 17] / 22,4 = =7,6х103(г)=7,6(кг); (8.2)
Розрахунок проведено для 100 % ступеня очистки повітря від аміаку, що на практиці дуже тяжко досягти використовуючи один контур очистки. На практиці [2] досягається приблизно 98 % ступінь очистки, тому ми отриману масу m (NH3) множимо на 0,98
m (NH3) = 7,6 х 0,98 = 7,45 (кг)
Враховуючи перед аміаком коефіцієнт 2 - m (NH3) = 14,9 (кг);
2. Знайдемо масу сірчаної кислоти, яка необхідна для реакції:
М (NH3) / m (NH3) = М (Н2SO4) / m (Н2SO4); (8.3)
М (NH3) = 17; m (NH3) = 14.9 (кг); М (Н2SO4) = 98;
М (Н2SO4) = [m (NH3) х М (Н2SO4) ] / М (NH3) =
= [14,9 х 98]/17= 85,89 (кг) (8.4)
В даному випадку ми провели розрахунок для 100% концентрації кислоти, на практиці ж використовують розчини кислот.
Так, для реакції необхідно:
171,78 кг 50 % розчину (Н2SO4);
858,9 кг 10% розчину (Н2SO4);
1717,8 кг 5% розчину (Н2SO4);
3. Знайдемо масу речовин (NН4)2SO4 , яка отримується в результаті даної реакції.
М (NH3) / m (NH3) = М (NН4)2SO4 / m (NН4)2SO4 ; (8.5)
М (NН4)2SO4 = 122
m (NН4)2SO4 = [m (NH3) х М (NH4NO3)] / М (NH3) =
= [14.9 х 122] /17 = 106,93 (кг); (8.6)
Отже для очистки 1000 метрів кубічних газу при концентрації забруднювача 1 % необхідно:
171,78 кг 50 % розчину (Н2SO4);
858,9 кг 10% розчину (Н2SO4);
1717,8 кг 5% розчину (Н2SO4);
В результаті очистки ми отримуємо 106,93 (кг) (NН4)2SO4 ;
Досягти 100 % очистки повітря від аміаку за допомогою одного контуру (волокнистого абсорбційного фільтру) неможливо, тому частково очищене від аміаку повітря подається на доочистку на волокнистий фільтр, який послідовно підключений до основного контуру.
8. Раціональне розміщення та локалізація джерел забруднення
У відповідності з класифікацією раціональне розміщення та локалізація джерел забруднення відноситься до організаційно - технічних методів захисту навколишнього природного середовища [3].
При розміщенні нових та реконструкції діючих підприємств, споруд та інших об'єктів необхідно забезпечувати дотримання нормативів шкідливих
впливів на атмосферне повітря, а при плануванні розміщення та розвитку міст та інших населених пунктів повинні враховуватися стан, прогноз зміни та завдання по охороні атмосферного повітря від шкідливих впливів.
При розробці технічних заходів по попередженню та зменшенню забруднення промисловими викидами необхідно приймати до уваги фон забруднення, який створюють сусідні підприємства, природно-кліматичні та атмосферні умови, рельєф місцевості та умови провітрювання, які пов'язані з плануванням та забудовою площадки.
Степінь забруднення повітря біля земної поверхні викидами промислових підприємств обумовлюється не тільки кількістю шкідливих речовин, які викидаються, але і їх розподіленням в просторі та часі, а також параметрами виходу пилогазоповітряної суміші.
При виборі площадки для будівництва підприємств необхідно враховувати середньорічну та сезонну рози вітрів, а також швидкість руху вітрів окремих румбів. При промислових викидах із низьких джерел (заводських труб) найбільше забруднення повітря спостерігається при слабких вітрах в межах 0...1 м/с. При викидах із високих джерел максимальні концентрації забруднення спостерігаються при швидкостях вітру в межах 3...6 м/с в залежності від швидкості виходу газоповітряної суміші із джерела забруднення.
Для того щоб концентрація шкідливих речовин в приземному шарі атмосфери не перевищувала гранично допустиму максимальну разову концентрацію, пилогазові викиди піддаються розсіюванню в атмосфері через високі труби. При досить високій димовій трубі забруднення досягають приземного шару атмосфери на значній відстані від труби, коли вони вже встигають розсіятися в атмосферному повітрі до допустимих концентрацій.
Слід відмітити, що це не самий кращий спосіб захисту повітряного басейну від промислових забруднень, так як він розрахований на самоочищуваність біосфери. В цьому випадку знижується рівень забруднення повітряного басейну біля підприємства, тобто в локальному, а не в глобальному масштабі, оскільки шкідливі речовини, які накопичуються в атмосфері рано чи пізно опускаються в приземний шар атмосфери і попадають на земну поверхню.
Ступінь розбавлення викиду атмосферним повітрям знаходиться в прямій залежності від відстані, яку цей викид пройшов до даної точки. Шкідливі речовини, які присутні в викиді, розповсюджуються в напрямку вітру в межах сектора, який обмежений досить малим кутом розкриття факела біля виходу із труби. На відстані від 4 до 20 висот труби (Н) факел доторкується землі і деформується, при цьому максимальна концентрація шкідливих речовин в приземному шарі спостерігається на відстані (10...40) Н. Таким чином, можна виділити три зони забруднення приземного шару атмосфери:
1) зона перекиду факела викиду, яка характеризується відносно невисоким вмістом шкідливих речовин в приземному шарі;
2) зона максимального забруднення приземного шару;
3) зона поступового зниження рівня забруднення.
Максимальна концентрація шкідливих речовин пропорційна масі шкідливих речовин, які викидаються за одиницю часу, і протилежна квадрату підвищення точки викиду над земною поверхнею.
Ступінь шкідливості забруднення приземного шару атмосферного повітря викидами шкідливих речовин, визначаються по максимальній розрахованій величині приземної концентрації шкідливих речовин (мг/м3), яка може встановлюватись на деякій відстані від місця викиду, і яка відповідає найбільш несприятливим метеорологічним умовам. При одночасній присутності в атмосферному повітрі декількох шкідливих речовин, які мають властивість сумації дії, повинні виконуватись конкретні умови для кожної точки місцевості.
Рельєф місцевості відіграє велику роль при розсіюванні шкідливих викидів. Навіть при наявності на місцевості порівняно невисоких підвищень вони суттєво міняють мікроклімат та характер розсіювання забруднюючих речовин. На пересічній місцевості розповсюдження шкідливих домішок носить нерівномірний характер і в понижених місцях утворюються зони, які погано провітрюються, в них значно вища концентрація шкідливих речовин. Напрямок та сила вітрових потоків в приземному шарі атмосфери на горбистій місцевості може значно відрізнятись від вітрових потоків у вільній атмосфері над підвищеннями. В деяких місцях приземні вітрові потоки направлені навіть перпендикулярно до вітру в вільній атмосфері.
При будівництві промислових об'єктів в районах із складним рельєфом місцевості необхідно проводити обстеження мікрокліматичних умов в районі де планується будівництво. Якщо промисловий об'єкт потрібно будувати в долині, то його не можна розміщувати на одній лінії з населеним пунктом (по направленню вітрів, найбільш характерних напрямків). Тому в порівняно вузьких долинах промислові об'єкти приходиться розміщувати на більш високих відмітках або на схилах долини. Жила забудова не повинна бути вище промислової площадки підприємства, в іншому разі переваги високих труб для розсіювання промислових викидів практично зводяться до нуля. При порівняно спокійному рельєфі місцевості промислові підприємства розміщують на рівному підвищеному місці, яке добре продувається вітрами.
По можливості їх слід розміщувати в спеціально відведеній для цього промисловій зоні, за межею населених пунктів.
9. Висновки
Абсорбційний метод очистки повітря від сполук аміаку шляхом реакції аміаку із слабкими розчинами багатоосновних кислот дає змогу з порівняно невеликими витратами, що особливо важливо сьогодні, очистити повітря до допустимих нормативів.
Література:
1. Торочешников Н.С., Радионов А.И., Кельцев Н.В., Клушин В.Н. Техника защиты окружающей среды. - М.: Химия, 1981. - 386 с.
2. Семенова Т.А., Лейтес И.Л. Очистка технологических газов. - М.:
Химия, 1977. - 488с.
3. Банин А.П. Эффективность мероприятий по охране природних ресурсов. - М.: Стройиздат, 1977. - 207 с.
4. Екологія і закон: Екологічне законодавство України.
У 2-х кн. / Відповідальний редактор док юридичних наук, професор, заслужений юрист України, академік УЕАН В.І.Андрейцев. - К.: Юрінком Інтер, 1997. - кн. 1 - 704с., кн. 2 - 576с.