Про вплив, який чиниться на повітряний басейн при спалюванні різних видів палив, можна судити за обсягами викидів шкідливих речовин за 1 годину роботи електростанції з встановленою потужністю 1 млн кВт (табл. 2.2.).
Росія має унікальні запаси органічного палива, але стратегія його використання поки мало враховує природоохоронні аспекти. Вартість палива не пов'язана із споживчою ефективністю та, як правило, визначається витратами на видобуток та транспортування, не відображаючи екологічних якостей палива.
Більшість енергетичних вугілля та мазутів мають невисоку якість. Практично все рідке паливо – це мазут із високим вмістом сірки. Тверде паливо різноманітне за складом. На Європейській території країни переважають високосірчисте вугілля Підмосковного та Печерського родовищ; у Сибіру та на Далекому Сході - високовологе і низькосірчисте буре вугілля Кансько-Ачинського басейну та кам'яне вугілля Кузнецького.
Таблиця 2.2. Характерні викиди ТЕС
|
Вугілля G = 22,5 A = 23,0 S = 1,7 |
Мазут G = 38,8 A = 0,07 S = 2,0 |
Природний газ G = 33,5 |
||
|
Витрата палива при максимальному навантаженні, т/год (м/год) | ||||
|
Зола з топок т/год | ||||
|
Зола з бункерів електрофільтрів, т/год. | ||||
|
Зола з недопал палива, що викидаються в атмосферу, т/год | ||||
|
Діоксид сірки, т/год | ||||
|
Оксиди азоту у перерахунку на NО2, т/год | ||||
|
Бенз(а)пірен.10 кг/год | ||||
|
З'єднання ванадію, у перерахунку на V2O5, кг/год |
G – теплота згоряння палива, МДж/кг; A – зольність; S – вміст сірки, %.
Деякі характеристики найпоширеніших енергетичних палив наведено у табл. 2.3. На багато ТЕС надходить вугілля з більш високою зольністюта нижчою теплотою згоряння, ніж передбачено нормативними даними, наведеними в табл. 2.3.
Таблиця 2.3. Характеристика найпоширеніших палив.
|
Теплота згоряння МДж/кг |
Питомі викиди, г/(кВт год) |
|||||
|
Золи % г/(кВт год) |
Оксиди сірки |
Оксиди азоту |
||||
|
Бурий підмосковний | ||||||
|
Кам'яний кузнецький | ||||||
|
Бурий кансько-ачинський | ||||||
|
Кам'яний донецький (Україна) | ||||||
|
Кам'яний екібастузький (Казахстан) | ||||||
Ще статті на тему
Оцінка екологічного ризику діяльності нафтобаз та автозаправних станцій
Завданням курсової роботиє придбання навичок щодо оцінки екологічного ризику та розрахунку збитків навколишньому природному середовищу при аваріях на нафтобазах та автозаправних станціях. Аварія - небезпечна техногенна подія, що створює н...
Очищення вентиляційних газів від парів ацетону методом абсорбції
Науково-технічний прогрес і пов'язані з ним грандіозні масштаби виробничої діяльності привели до великих позитивних перетворень у світі. Водночас різко погіршився стан довкілля. Забруднення атмосфери, ...
Московський уряд вирішив покласти функції щодо поширення екологічних видів палива та джерел енергії на автомобільному транспортіміста, на певні автопідприємства. , якого не сильно відрізняється від бензину, менш практично, ніж альтернативні види палив.
Підприємства здійснювали роботу на вже експериментальних зразках автомобілів, які пристосовані до використання компресованого природного газутобто метану.
Половина всіх автомобілів підприємства, що є в автопарку, працюють на альтернативних видах пального.
До цього моменту в містах Росії така техніка ніколи не використовувалася, досвід який зараз активно набувається, дозволяє отримати ті необхідні знання, які створять умови для розширення та впровадження інновацій по всіх регіонах країни.
У 1960-ті роки майже всі високорозвинені країни мали енергетику, яка залежала від нафти. Західні країни, які вигравали за сет експорту дешевої нафти, барель їм обходився близько 5$. Що спричинило досить високі. Через 13 років, організацією арабських країн-експортерів нафти, було накладено ембарго на ввезення нафти до Сполучених штатів Америки, це сталося через те, що у війні Ізраїлю із Сирією та Єгиптом, Північна Америкапідтримала Ізраїль Після цього випадку, ті країни, які називали себе високорозвиненими, дійшли висновку, що економічні плани, що діє, вже не ефективні, потрібно терміново виробляти нові, з урахуванням вже зовсім інших видів палива. Самим слабким місцем, виявилася транспортна галузь, яка використовувала вуглеводневі види палива
Іншою причиною пошуку альтернативи нафти стало те, що її видобуток з кожним роком ставав дедалі дорожчим, а її запаси в надрах землі витрачалися дуже великими темпами, і могли взагалі зникнути приблизно через 50 років.
Найцікавіше те, що газовий двигунзовсім не новинка сучасності, оскільки він був винайдений ще в далекому XIX столітті, інженером з Франції, Ленуаром, працював він, звичайно ж, на газі. У наші дні, застосовуючи альтернативні види палива в автомобілях, найчастіше використовують газ.
Не варто плутати з побутовим газом, адже заправляючи автомобіль, на заправках використовують спеціальні компоненти пропан-бутану, це скраплений нафтовий газ. Його використання є дешевшим, і екологічно безпечним для довкілля, у порівнянні з бензином. Заправку машин роблять на спеціальних комплексах для заправки альтернативними видами палива.
Найкраще пальне для транспортних засобів.
Природний газ метан це те, що обходить за характеристиками і бензин, і нафтовий газ. Їм зазвичай заправляють машини ті, хто хоче за ті самі гроші проїхати вдвічі, більшу відстань.
Не провокує нагар, моторне масло не піддається змінам. Поршням та циліндрам наноситься набагато менше шкоди, гарна продуктивна робота двигуна. Немає нагару, не розріджується моторне масло. Найменший знос поршнів і циліндрів, покращується ресурс двигуна. Масляний нагар, плюс сажа, окислюється олія, значно знижуючи мастильні властивості.
Дуже мало спеціалізованих пунктів, де без проблем можна заправитися. Є мережа заправок. Дуже багато місць, де можна заправитися.
Не вимагає будь-якої переробки, придатний для використання у первинному вигляді. Суміш, яка потребує певних пропорцій з урахуванням пір року. Потрібні комбінати з переробки нафти.
Здійснюється доставка газотранспортними шляхами. Привозять спеціальними тягачами. Як і пропан-бутан, доставляється на заправки в цистернах.
Розвіданих покладів має вистачити людству приблизно на 200 років. Так як газ, видобувають з нафти, його вистачить приблизно на 50 років. Виготовляється з нафти, запаси не більше ніж на 50 років.
Досить дешевий, і потребує малих вкладень. Має середню ціну. Нестабільна собівартість у тому плані, що з кожним роком тільки зростає.
Дороге обладнання, дуже мало спеціалістів. Російської Федерації, з монтажу та видобутку, а також ремонту установок. Чи не дешева вартість обладнання. Немає потреби у додатковому обладнанні.
Відсутня можливість розкрадання метану на заправках чи з баків автомобілів. Не можна вкрасти із заправок. Легко можна перепродати.
Майже не змінює своїх властивостей при зниженні температури. Властивості падають при зниженні температури Зменшення властивостей, якщо температура падає.
Має найвищий 4 клас безпеки. Не дуже безпечний, тому що має лише 2-й клас безпеки. Стабільна безпека, 3 клас.
Напрошується висновок, що метан має всього три недоліки, якщо рівняти з іншими вилами палива. Проблеми з фахівцями легко вирішити, а дорожнеча обладнання, що згодом все одно окупається, за сет тієї ж економії. Метан це паливо, яке має найкращі показникисеред інших видів палив.
Сьогодні метаном можна заправляти практично всі автомобілі, але в 90-ті роки вважалося, що він призначений для вантажних автомобілів та автобусів. Він містився у спеціальні сталеві балони, які витримували тиск у 200 атмосфер. Але вага балона в 100 кілограм відлякував автолюбителів, тому мало хто переводив свого «звіра» на це паливо. Зараз так само просто, як і будь-яке інше паливо.
Сьогодні балони зі сталі замінили менш міцними композитними сплавами, надійність стала жертвою легкості, тобто меншої ваги балона. Балони, як і сталеві витримують тиск, та високі температури. Вибухонебезпечність завищена, метан здатний спалахне тільки тоді, коли температура досягає 600 градусів, тоді коли бензин при 250, не кажучи про його пари яким достатньо і 170 градусів.
Застосування у Європейських країнах
Широке застосування зростає величезними кроками. Зараз газоболонних машин налічується 10 мільйонів. Росія є лідером у постачанні газового палива, на західному ринку.
Сучасні заводи обов'язково займаються розробкою та випуском однієї чи двох моделей газобалонних. автомобілів Audi, Honda, Toyota та інші. Усі вони починають налагоджувати виробництво автомобілів.
Енергетичні переваги були оцінені різними країнами, з різними економічними ситуаціями. Авто, здатні використовувати газове паливо, можна зустріти від США до Азії. У Росії заводських газоболонних автомобілів дуже мало, найчастіше можна зустріти переобладнані під газ бензинові аналоги.
Автомобілі з таким альтернативним видом палива як газ добре виробляють у таких країнах як Німеччина та Чехія. Це через те, що в першій налагоджена відмінна заправна інфраструктура, в другій планують замінити на більш економні аналоги 10% палива. Країною, де вже зараз широко використовуються автомобілі на газовому паливі, є Італія. Понад 779 тис. ГБА, колеса просторами цієї країни.
Принципово новим напрямом щодо зниження впливу транспорту на довкілля є перехід на екологічно чисті види палива. В даний час існує кілька поширених видів альтернативного, екологічно чистішого палива - скраплений нафтовий газ, природний газ, біодизельне паливо, водень та ін.
Застосування зрідженого нафтового газу вимагає не кардинальної зміни конструкції автомобіля, а лише його пристосування до встановлення газового обладнання, залишаючи можливість використання бензину і газу як палива. Зріджений нафтовий газ - це екологічно безпечніший вид палива. При його використанні кількість основних шкідливих речовин у викидах знижується в 2 і більше разів, знос основних деталей циліндро- поршневої групизменшується в 1,5-2 рази, термін служби моторного масла стає вищим, витрати на паливо скорочуються в 2 рази. Екологічність та економічність роботи двигуна на зрідженому газі залежить від обладнання, яке встановлюється на автомобіль. Найбільшу ефективність мають інжекторні системиупорскування газу.
Природний газ як паливо для транспортних засобівпідрозділяється на компримований, тобто. стислий (КПГ), та скраплений (ЗПГ). Компримований природний газ як основний компонент містить метан і в невеликій кількості домішок інших газів. Особливістю метану є те, що при нормальній температуріі навіть високому тискувін не переходить у скраплений стан. Щоб мати достатній енергетичний запас, стиснений газ зберігається у високоміцних металевих балонах під тиском 200 МПа. Балони мають велику масу. Калорійність природного газу нижча за калорійність бензину на 10-15%, тому при роботі на КПГ потужність бензинового двигуназнижується на 18–20%. Ринок газових автомобілів в експлуатації розширюється повільно, а екологічні показники газових систем, що експлуатуються, не забезпечують виконання вимог сучасних норм щодо токсичності.
Зріджений природний газ з погляду технікоекономічної ефективності значно вигідніший, ніж КПГ. У зрідженому стані природний газ при температурі -160°С; для збереження його в цьому стані потрібні кріогенні ємності. Зрідження газу забезпечує зниження його обсягу приблизно 600 раз. Це дозволяє отримати переваги порівняно з використанням стисненого природного газу: зменшити масу газового обладнання на транспортному засобі у 3-4 рази, а обсяг – у 1,5-3. Перехід використання ЗПГ нашій країні гальмується відсутністю інфраструктури, що забезпечує його отримання. На думку вітчизняних фахівців, застосування ЗПГ є найбільш перспективним напрямом використання природного газу як моторне паливо.
Застосування газу на транспортному рухомому складі дозволяє істотно знизити токсичність: але 3-4, NO v - в 1,2-2,0, C v H / y в 1,2-1,4 рази. Під час роботи дизеля по газодизельному циклу димність у режимі вільного прискорення зменшується в 2-4 рази, шумність знижується на 8-10 дБ А, двигун працює м'якше і без специфічного запаху.
Поряд із очевидними перевагами, газове паливо має недоліки: у газобалонних вантажівок у порівнянні з бензиновими споряджена маса підвищується на 400-600 кг, відповідно, знижується вантажопідйомність, а запас ходу скорочується майже вдвічі. Крім того, слабо розвинена мережа газонаповнювальних та заправних станцій.
Роботи щодо використання газового палива проводяться на багатьох видах транспорту, але найбільше застосуваннявоно знайшло автомобільному транспорті.
Біодизельне паливо - це альтернативний вид палива, що отримується з олії. Сировиною для виробництва біодизельного палива можуть бути різні рослинні олії (рапсова, соєва, арахісова, пальмова, відпрацьовані соняшникова та оливкова олії, а також тваринні жири).
Біодизельне паливо може використовуватися в звичайних ДВЗ як самостійно, так і в суміші з дизельним паливом, без внесення змін до конструкції двигуна. Маючи приблизно однаковий з мінеральним дизельним паливом енергетичний потенціал, біодизельне паливо має ряд істотних переваг - не токсично, практично не містить сірки та канцерогенного бензолу, розкладається в природних умовах, забезпечує значне зниження шкідливих викидівв атмосферу під час спалювання.
Однак при всіх позитивних моментах біопалива необхідно відзначити, що культивування рослин, які є компонентами біодизелю, може вкрай негативно позначитися на навколишньому природному середовищі. Зокрема, територія Європи не дозволяє забезпечувати багаторічну сівозміну зі збільшенням темпів споживання біодизельного палива. У результаті може статися, що вирішення завдання зниження забруднення атмосфери відпрацьованими газами транспортних засобів посилить інші проблеми - деградацію ґрунтів, виробництво продовольства, вимирання різних видів тварин.
Абсолютно екологічним видом альтернативного палива для автомобілів вважається водень, при згорянні якого не утворюється жодних шкідливих речовин, лише вода. Враховуючи, що викиди шкідливих речовин із відпрацьованими газами автотранспорту в мегаполісі можуть становити більше 90%, використання водню як паливо дозволить усунути цю екологічну проблему.
Багато автомобільних компаній світу намагаються перейти на водневе паливо у своїх конструкціях. Однак, незважаючи на екологічні та енергетичні переваги застосування водню, його використання як автомобільне паливо в даний час носить експериментальний характер через проблеми, пов'язані зі збереженням та економічною доцільністю застосування.
Утилізація, чи нейтралізація, шкідливих викидів. Зниження кількості шкідливих викидів від транспортних засобів нині досягається за рахунок обладнання двигунів системами нейтралізації та очищення випускних газів. Відомі рідинні, термічні, каталітичні, комбіновані нейтралізатори та сажеуловлювачі.
Принцип дії рідинних нейтралізаторів заснований на розчиненні або хімічній взаємодії токсичних компонентів газів, що відпрацювали при пропусканні їх через рідину певного складу - воду, водний розчинсульфіту натрію, водний розчин двовуглекислої соди. Пропуск відпрацьованих газів дизелів через воду призводить до зменшення запаху, альдегіди поглинаються з ефективністю 0,5, а ефективність очищення від сажі досягає 0,6-0,8, при цьому дещо зменшується вміст бензапірену.
До недоліків рідинних нейтралізаторів відносяться велика маса та габарити, необхідність частої зміни робочого розчину, неефективність очищення СО, мала ефективність по відношенню до NO r
Термічний нейтралізатор (дожигатель) є камерою згоряння, яка розміщується у випускному тракті двигуна для допалювання продуктів неповного згоряння палива. При цьому відзначається зниження викидів вуглеводнів у газах, що відпрацювали, приблизно в два, а монооксиду вуглецю - в 2-3 рази. До недоліків термічних нейтралізаторів в екологічному відношенні слід віднести підвищений вміст NO у газах, що відпрацювали.
У каталітичних окислювальних нейтралізаторах з каталізаторами з благородних металів - платини, платини та паладію, платини та родію - досягається достатньо висока швидкістьокислення СО та З х Н у.Основним недоліком цього виду каталізатора є інтенсивне стирання дорогої поверхні сажі з адсорбованими на ній абразивними частинками нерозчинених солей металів, що призводить до зниження ефективності та ресурсу експлуатації пристрою.
Для комплексного захистунавколишнього середовища від викидів сажі та золи, зниження токсичності відпрацьованих газів та шуму автомобіля використовуються фільтри-нейтралізатори-глушники, як робочі елементи яких використовуються вироби з литого пористого алюмінієвого сплаву.
- Див: Гапонов Ст Л., Бадалян Л. X., Курдюков Ст Н., Куренкова Т. Н. Сучасні методи зниження шкідливих викидів з відпрацьованими газами автотранспорту.
Ціль: Сформувати уявлення про екологічну характеристику видів палива.
Завдання: Освітня - сформувати поняття про види палива,створити умови для аналізування переваг та недоліків різних альтернативних видів автомобільних палив;
Розвиваюча-розвивати вміння самостійно вирішувати поставлені завдання, пізнавальний інтерес, вміння узагальнювати, аналізувати, порівнювати, формувати ключові компетенції;
Виховна-формування мотивів, потреб та звичок екологічно доцільної поведінки та діяльності; виховання активності, захопленості, цілеспрямованості, наполегливості, спостережливості, вольових якостей, інтуїції, кмітливості, самостійності.
Обладнання, наочні посібники: презентація
Тип заняття: урок вивчення нового матеріалу
Методи заняття: словесний, наочний, практичний.
Очікуваний результат: знання екологічної характеристики видів палива.
Хід заняття:
1.Організаційно-психологічний настрій
2.Актуалізація знань та умінь:
Розминка:
Взаємовигідне співжиття організмівСимбіоз .
Наука, що вивчає взаємозв'язки живих організмів між собою та навколишнім середовищемЕкологія.
Організм, що часто є першою ланкою в ланцюгу живленняРослина.
Повітряна оболонка Земліатмосфера.
Група особин одного виду, що довго мешкає на певній території, відносно відокремлена від представників цього ж видуНаселення.
Спільнота живих організмівБіоценоз.
Організм, який нападає, вбиває і поїдає свою жертвуХижак.
Листя сосни.Хвоя
Штучне насадження вздовж доріг.Лісмуга
Сосновий ліс.(Бор)
Плід дуба.(Жолудь)
"Плач" берези навесні. (Сокорох)
Захисний екран Землі.(Озоновий шар)
Токсичний туман.(Зміг)
Сукупність умов, у яких живе організм.(Середовище проживання)
Дубовий ліс.(Дубрава)
Отруйний метал, що міститься у вихлопних газах автомобільного транспорту.(Свинець)
Додаткові запитання:
Відмінність агроценозу від біоценозу
Що таке екосистема?
Що вивчає аутекологія?
Чи здатна атмосфера до самоочищення? Яким чином?
Законодавча база охорони ОЗ у РК
Скласти ланцюги живлення:
Чапля, жаба, комар(Комар – жаба – чапля)
Риба, водорості, ведмідь(Ворості – риба – ведмідь)
Пшениця – миша полівка – сова(пшениця – миша, полівка – сова)
Заєць-трава-лисиця (Трава – заєць – лисиця) слайд 1
7.Розподілити: сова,куниця, жаба, павук, спритнаящірка, жаба, метелик, зелені плоди, квіткові, кора, бактерії, листя та насіння, гриби.слайд 2
Продуценти-
Консументи-
Редуценти-
3.Формування нових знань та умінь:
Запитання:
Які компоненти містяться в автомобільних вихлопних газах?
(Суміш приблизно 200 речовин. У них містяться вуглеводні – не згорілі або не повністю згорілі компоненти палива)
На якому виді палива працює переважна більшість сучасних автомобілів? ( автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння, що працюють на бензині або дизельному паливі, що одержуються з нафти) .
3.У чому причина пошуку заміни традиційного палива на альтернативні? ( різке подорожчання нафти останнім часом у поєднанні із занепокоєнням зростанням шкідливих викидів, які виробляють автомобілі, забруднюючи атмосферу, призвело до думки уряду багатьох країн та автомобільні компанії шукати заміну традиційному паливу)
4. Що таке цетанове число дизеля?
Цетанове число - характеристика займання дизельного палива, що визначає період затримки займання суміші (проміжок часу від упорскування палива в циліндр до початку його горіння).
5.Чим нижче вміст у паливі «шкідливих» ароматичних вуглеводнів, тим цетанове число буде більшим або меншим ( більше /вище ).
(мета, тема)
Людина встигла за короткий термін зробити умови життя Землі нестерпними. І тільки від нього залежить, чи стане на Землі краще чи гірше. Серйозну проблемупредставляє викид повітря забруднюючих речовин автотранспортом.
В останні роки у зв'язку із зростанням щільності руху автомобілів у містах різко побільшало забруднення атмосфери продуктами згоряння двигунів. При горінні вуглеводневого паливавідбувається утворення токсичних речовин, пов'язане з умовами горіння, складом та станом суміші.
Переважна більшість автомобілів досі - це автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння, що працюють на бензині або дизельному паливі, що отримуються з нафти.
Зараз за один день нафти спалюється стільки, скільки природа за допомогою сонячної енергіїздатна виробити за тисячу років. За прогнозами вчених запасів нафти у світі залишилося небагато. Ситуація, що склалася, не є таємницею. Науково-дослідні організації багатьох країн світу шукають адекватну заміну палива, що отримується під час переробки нафти. Завдання досить складне, і єдиного рішення досі немає, хоча автомобілі, які працюють на альтернативних видах палива, виробляли та успішно експлуатували не лише у нинішньому столітті, а й у XX, і навіть у XIX столітті. Однак різке подорожчання нафти останнім часом у поєднанні із занепокоєнням зростанням шкідливих викидів, які виробляють автомобілі, забруднюючи атмосферу (особливо гостро ця проблема стоїть у великих містах) призвела до думки уряду багатьох країн та автомобільні компанії шукати заміну традиційному паливу
Завдання: Розшифруйте А-95.
Завдання досить складне, і єдиного рішення досі немає, хоча автомобілі, які працюють на альтернативних видах палива, виробляли та успішно експлуатували не лише у нинішньому столітті, а й у XX, і навіть у XIX столітті. Перший у світі газовий самобіговий віз «Гіппомобіль» був створений Жаном-Етьєном Ленуаром ще в 1862. У нашій країні в 1930-х роках випускали газогенераторні автомобілі, які «топили»... березовими цурками, торфом або вугіллям. Дрова термічно розкладалися за відносно низької температури, перетворюючись на газ, який згоряв у циліндрах двигуна. Широко відома німецька авіакомпанія "Дейче Ербас" розробляє перший у світі аеробус, що літає на рідкому водні.
Завдання: Заповнити таблицю « Порівняльні показники різних видів палив »
вигляд
Переваги
Недоліки
газоподібне
Більше повне згоряннязавдяки більш якісному утворенню суміші в циліндрах,
Низька токсичність продуктів згоряння,
Низька вартість та транспортування газу
Низький рівень шумового забруднення атмосфери,
Неможливість розкрадання палива обслуговуючим персоналом,
Низька вартість переобладнання автомобіля.
висока токсичність самого палива
висока вибухонебезпечність балонів із газом при ДТП,
Електроенергія
Екологічна безпека (відсутність вихлопних газів)
Простота конструкції
– низька вартість заправки
– низький рівеньшумового забруднення
– легкість в управлінні, надійність
– експлуатація електромобіля обходиться дешевше, ніж традиційної
– малий запас ходу
– тривалий час заряджання,
– проблема утилізації акумуляторів
– відсутність зарядних станцій
– більшість електростанцій – теплові, що спалюють паливо на отримання електроенергії, шкідливі компоненти.
Біопаливо
– має необмежені запасисировини (відновлюваність ресурсу)
– менша кількість шкідливих речовин у відпрацьованих газах
– високі мастильні характеристики, що продовжує термін життя двигуна
– висока цетанова кількість
Висока температура займання
Низька вартість
– велика в'язкість біодизеля, що викликає необхідність підігрівати паливо при низьких температурахдля забезпечення прийнятної плинності,
Мінімальний термін зберігання – близько 3х місяців.
Спирт
– нейтральний як джерело парникових газів
– низька вартість
– підвищує ризик збільшення емісії летких органічних речовин, це призводить до зменшення концентрації озону та посилення сонячної радіації,
– низька, порівняно з базовими моделямипотужність
Водень
– згоряє повніше
– висока питома теплота згоряння,
– відсутність токсичних вихлопів
– можна отримувати буквально з усього: із природного газу, океанської води, біомаси, повітря
– має набагато ширший, в порівнянні з бензином, діапазон пропорцій змішування його з повітрям, при яких ще можливий підпал суміші
– недосконалі технології зберігання водню
– висока собівартість водню,
– складний процесотримання водню в промислових масштабах, у процесі якого виділяється той самий СО,
– висока вартість водневої силової установкита складність її обслуговування,
– Вибухонебезпечність воднево-повітряної суміші - відсутність розвиненої структури водневих заправних станцій.
Перегляд відео
Основна причина забруднення повітря полягає у неповному та нерівномірному згорянні палива. Усього 15% його витрачається на рух автомобіля, а 85% "летить на вітер". До того ж камера згоряння автомобільного двигуна-це своєрідний хімічний реактор, що синтезує отруйні речовини та викидає їх в атмосферу. Навіть не винний азот з атмосфери, потрапляючи в камеру згоряння, перетворюється на отруйні оксиди азоту.
Основними токсичними речовинами, що забруднюють атмосферу, у відпрацьованих газах двигунів із запаленням від іскри є: оксид вуглецю, оксиди азоту та вуглеводні. Особливе місце займають канцерогенні речовини, основним представником яких у відпрацьованих газах є бенз(а)пірен.
Внаслідок глобального забруднення навколишнього середовища свинцем, він став всюдисущим компонентом будь-якої рослинної та тваринної їжі та кормів. Рослинні продукти загалом містять більше свинцю, ніж тварини.
Причина літнього листопада – високий вміст свинцю у повітрі. Але, концентруючи свинець, дерева цим очищають повітря. Протягом вегетативного періоду одне дерево знешкоджує сполуки свинцю, що містяться у 130 л бензину. Найменш сприйнятливим до свинцю є клен, а найбільш сприйнятливі ліщина та ялина.
Сторона дерев, звернена до автомобільних магістралей, на 30 – 60% «металічніша». Хвоя ялинки та сосни має властивості хорошого фільтрапо відношенню до свинцю. Вона його накопичує та не обмінює з навколишнім середовищем. Рослинність суші залучає до біологічного кругообігу щодня 70 – 80 тис. т. свинцю
Щоб автомобіль з повною основою можна було назвати екологічно чистим, має бути екологічно чистим паливо. І газ відповідає цій вимогі. Застосування газу помітно знижує порівняно з бензином сумарну токсичність газів, що відпрацювали. Більш ніж утричі зменшується кількість токсичного окису вуглецю СО (чадний газ), в 1,6 рази - вміст канцерогенних вуглеводнів СН, що складаються з частинок пального, що не згоріло. Концентрація окису азоту NO і двоокису NO2 які у процесі горіння суміші кисню і азоту (нешкідливий азот, потрапляючи у камеру згоряння з атмосфери, перетворюється на отруйне з'єднання - оксиди азоту), під час роботи двигуна газі знижується в 1,2 разу. Сполуки ж свинцю і різні ароматичні полімери, що містяться в бензині і є небезпечними канцерогенами, в газовому паливі зовсім відсутні. Димність вихлопу при роботі на газовому паливі втричі нижче, ніж при роботі на бензині.
Дослідження спростували усталену думку, що використання газу замість бензину - вимушений захід. Газове паливозгоряє повніше, тому концентрація окису вуглецю у вихлопі газового двигуна у кілька разів менша. Автомобіль на бензині викидає в атмосферу сірчистий газ, який утворюється від згоряння сірчистих компонентів палива та тетраетилсвинець. У природному газі сірки, як правило, немає, а тому у вихлопах газового двигуна немає сірчистого газу, ні з'єднань свинцю. У відпрацьованих газах бензинового двигуна через неповне згоряння палива міститься і окис вуглецю (СО) – токсична для людини речовина. І газові, і бензинові автомобілівикидають в атмосферу однакову кількість вуглеводнів. Для здоров'я людини небезпечні не самі вуглеводні, а продукти їхнього окислення.
Двигун, що працює на бензині, викидає порівняно легко окислюються речовини - етил і етилен, а газовий двигун - метан, який з усіх граничних вуглеводнів найбільш стійкий до окислення. Тому вуглеводневий викид газового автомобіляменш небезпечний. Газ як моторне паливо не тільки не поступається бензину, а й перевершує його за своїми властивостями, які на хімічному рівні руйнують деталі камери згоряння, каталітичний нейтралізаторі лямбда зонд.
Запитання: Які ж властивості має мати ідеальне паливо?
4.Закріплення вивченого матеріалу
Запитання
Вид палива використовується у автомобілях.Дешеве, екологічно чисте, за багатьма властивостями перевершуйте бензин, його використання не потребує зміни конструкції автомобіля.
Речовина, з якої за допомогою певної реакції може бути одержана теплова енергія.
Італійський фізик, хімік та фізіолог; відкрив метан для дослідження болотного газу. Його ім'ям названа одиниця виміру електричної напруги.
Стиснутий природний газ (без кольору та запаху) є основним компонентом природного газу. Вибухонебезпечний, часто називають «болотним». Має високу детонаційну стійкість - його октанове число понад 100 од. При згорянні він мало залишає шкідливих продуктів.
Природна масляниста горюча рідина, Що складається зі складної суміші вуглеводнів та деяких ін. органічних сполук. Використовується для отримання технічно цінних продуктів, головним чином моторного палива, розчинників, сировини для хімічної промисловості, її переробляють.
Екологічно чисте паливо, продуктом його згоряння є вода. Виділяє більше тепла, ніж будь-який вид традиційного викопного палива.
Спирт може бути отриманий шляхом ферментації біомаси, що містить крохмаль, цукор або целюлозу. Використовується як паливо, ДВС у чистому вигляді, як розчинник і як наповнювач у спиртових термометрах.
Олійна культура використовується як корм худобі, гарне зелене добриво, чудовий медонос; олія цієї культури використовується в кулінарії, в металургії для загартування сталі, як сировина для виробництва еластичних матеріалів та у виробництві біопалива.
Альтернативне джерело енергії для автомобілів. Автомобілі, що працюють на цьому джерелі з'явилися значно раніше працюючих на бензині, були поширені в кінці 19 - початку 20 ст. Вони не шумлять і не димлять, на відміну від бензинових або парових машин, користувалися популярністю в аристократії
Органічне з'єднання, яке є похідним вуглеводнів і містить в молекулі одну або кілька OH (гідроксильних) груп. Утворюється при бродінні цукристих речовин, при окисненні граничних вуглеводнів. Останнім часом його роль зростає як палива в двигунах внутрішнього згоряння.
Вид палива підходить під критерій доступність та низька токсичність. На автотранспорті нині немає.
Найважливіша властивість дизельного палива, оцінюється цетановим числом. За її показником можна будувати висновки про кількісному складі шкідливих компонентів ЗІ та СН у вироблених газах дизеля.
Високоякісне повноцінне паливо для автомобільних двигунів. Охолоджений до -160 °Сприродний газ. Його основні компоненти - пропан та бутан.
Горюча суміш легких вуглеводнів, призначена для застосування як паливо для карбюраторних і інжекторних двигунів, а також при виробництві парафіну, чищення тканин. Отримують шляхом розгонки та відбору фракцій нафти.
Відповіді
1
а
2
л
3
ь
4
т
5
е
6
р
7
н
8
а
9
т
10
і
11
в
12
н
13
ы
14
е
5.Домашнє завдання додатковий матеріал, навести приклади різних автомобілів, що працюють на екологічних видах палива.
6.Підсумок уроку (Рефлексія, виставлення оцінок)
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Оцінка екологічності спалювання органічних видів палива підприємствами паливно-енергетичного комплексу
В.Л. Гапонів 1 , Н.С. Самарська 2
1 Донський державний технічний університет,
Ростов-на-Дону
2 Ростовський державний будівельний університет
Анотація
У статті авторами розглянуто органічні види палива як найпоширеніші джерела одержання теплової та електричної енергії на підприємствах паливно-енергетичного комплексу. Виявлено переважні види органічного палива - природний газ, вугілля, мазут, а також проаналізовано склад відхідних газів залежно від виду органічного палива, що спалюється. Досліджено негативний вплив підприємств паливно-енергетичного комплексу на компоненти довкілля. У висновку авторами зроблено висновок про те, що, в порівнянні з іншими видами органічного палива, спалювання природного газу завдає мінімальної шкоди навколишньому середовищу.
Ключові слова:органічні види палива, спалювання палива, забруднення навколишнього середовища, гази, що відходять, забруднюючі речовини.
Аналіз сучасного станупаливно-енергетичного комплексу (ПЕК) Росії дозволяє зробити висновок про те, що органічні види палива – найбільш поширені джерела для отримання теплової та електричної енергії. У структурі споживання різних видів органічного палива підприємствами ПЕК переважає природний газ (73,0%) та вугілля (11,3%) (рис. 1).
Діяльність підприємств ПЕК супроводжується суттєвим матеріальним та енергетичним забрудненням довкілля (табл. №1). органічний паливо газ, що відходить
Ступінь забруднення поверхневих та підземних водних об'єктів підприємствами ПЕК залежить від спалюваного в них органічного палива, застосовуваної технології скидання, типу охолоджувальної системи, а, отже, кількості води, що використовується і реагентів. Підприємства ПЕК є також джерелами теплового забруднення водойм та водотоків, оскільки використовують воду як охолоджувальне середовище.
Рис.1. - структура споживання різних видів органічного палива підприємствами ПЕК
Таблиця № 1. Можливі шляхи надходження забруднюючих речовин від підприємств ПЕК до навколишнього середовища залежно від типу джерела та речовини
|
Джерело забруднення компонента довкілля (А - атмосфера, П - ґрунт) |
Забруднююча речовина |
||||||||||||
|
Тверді частки |
Оксиди сірки |
Оксиди азоту |
Оксиди вуглецю |
Органічні сполуки |
Кислоти/луги/солі тощо. |
Метали та їх солі |
Хлор (у вигляді гіпохлориду) |
Ртуть та/або кадмій |
Діоксини |
||||
|
Зберігання та транспортування палива |
|||||||||||||
|
Водопідготовка |
|||||||||||||
|
Димові гази |
|||||||||||||
|
Очищення димових газів |
|||||||||||||
|
Стік із майданчика, включаючи зливові стоки |
|||||||||||||
|
Очищення стічних вод |
|||||||||||||
|
Продування системи охолодження |
|||||||||||||
|
Викиди градирень |
Акустичне (шумове та вібраційне) забруднення від підприємств ПЕК пов'язано в основному з використанням котлів, парових та газових турбін, а також процесами транспортування та навантаження палива, відходів та побічних продуктів, використанням великих насосів та вентиляторів; запобіжних клапанів; систем охолодження тощо. Однак, як правило, зона впливу шуму та вібрації, що виробляється підприємством, відносно невелика.
Склад газів, що відходять, і кількість забруднюючих речовин, що викидаються, істотно залежить від виду спалюваного палива (рис. 2).
При спалюванні газу значним забруднювачем є оксиди азоту, присутні також оксиди вуглецю. Концентрація бензапірену мізерна мала. Причому особливості спалювання природного газу визначають зниження викидів оксидів азоту в газах, що відходять, на 20-25% порівняно з твердими видамипалива.
Наявність у газах, що відходять, оксидів сірки, оксидів азоту, золи, сполук ванадію, солей натрію та ін. характерно для спалювання рідких видів органічного палива, в першу чергу мазуту. При спалюванні твердого палива, крім перерахованих вище забруднюючих речовин, виділяється значна кількість твердих частинок, що складаються з золових частинок (летюча зола), незгорілого твердого палива і сажі, причому основну частку становлять золові частинки.
Мал. 2. - Питомі показники (кг/т, кг/тис. м 3) виділення основних забруднюючих речовин із газами підприємств ПЕК, що відходять
Утворюються також золошлакові відходи, для розміщення яких потрібне відчуження значної кількості земель. Землі, відведені під золошлакові відходи, практично безповоротно вилучаються з корисного використання, оскільки золошлаки можуть містити домішки різних мікроелементів (нікель Ni, кобальт Co, кадмій Cd, свинець Pb, сурма Sb, хром Cr, марганець Mn, миш'як As, та ін.).
Бенз(а)пірен також міститься у складі рідкого та твердого палива. Тому можливий його перехід з палива в продукти згоряння разом із невигорілими сажистими та коксовими частинками.
Аналіз використання різних видів органічного палива котельнями показав, що природний газ характеризується відносною екологічною безпекою продуктів згоряння, які практично не містять твердих частинок та сірчистих сполук. Використання природного газу покращує стан повітряного басейну міст та великих промислових центрів, а вугілля, якого в нашій країні спалюється менше, ніж природного газу, спричиняє серйозні негативні екологічні наслідки.
Література
1. Новак А. В. Підсумки роботи Міненерго Росії та основні результати функціонування ПЕК у 2014 р.: Завдання на середньострокову перспективу URL: minenergo.gov.ru/upload/iblock/36e/prezentatsiya-itogovoy-kollegii.pdf.
2. Синяк Ю. В., Некрасов А. С., Вороніна С. А. та ін. Паливно-енергетичний комплекс Росії: можливості та перспективи // Проблеми прогнозування. 2013. № 1. С. 4-21.
3. Енергетична стратегія Росії на період до 2030 р. (Затверджена розпорядженням Уряду РФ від 13 листопада 2009 р. № 1715-р) URL: minenergo.gov.ru/aboutminen/energostrategy/
4. Комплексне запобігання та контроль забруднення навколишнього середовища. Довідковий документ за найкращими доступними технологіями. Економічні аспекти та питання впливу на різні компоненти довкілля URL: 14000.ru/
5. Сігал І. Я. Захист повітряного басейну при спалюванні палива. Л.: Надра, 1988. 312 с.
6. Mikulandric R., Lonsar D., Cvetinovic D. Improvement of environmental aspects of thermal power plant operation by advanced control concepts // Thermal Science. 2013. Vol. 16. Issue 3. Рp. 759-772
7. Paliwal S., Chandra H., Tripathi A. Investigation and analysis of air pollution emitted from thermal power plants: critical review // International journal of mechanical engineering and technology (IJMET). 2013. Vol. 4, Issue 4. Рp. 2-37
8. Манжина С.А., Денисова І.А., Популіді К.К. Економічні аспекти диверсифікації теплової енергетики з урахуванням екологічних вимог // Інженерний вісник Дону, 2014, №1 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2014/2260
9. Ганичева Л. З. Аналіз стану атмосферного повітря в промислових містах Ростовської області // Інженерний вісник Дону, 2013, № 2 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2013/1701/
10. Ахмедов Р. Б., Цирульников Л. М. Технологія спалювання горючих газів та рідких палив. Л.: НАДРА, 1984. 238 с.
11. Котлер В. Р., Бєліков В. Р. Промислово-опалювальні котельні: спалювання палив та захист атмосфери. СПб.: Енерготех, 2001. 272 с.
References
1. Ітогі роботи Minenergo Rossii і основні ресурси "Taty функціонірованіе TEK в 2014 р.: Задачі на середньорічну perspektivu URL: minenergo.gov.ru/upload/iblock/36e/prezentatsiya-ітоговой-коллегії.
2. Sinyak Yu. V., Nekrasov A. S., Voronina S. A. i dr. Проблеми прогнозірування. 2013. № 1. Pр. 4-21.
3. Енергетична стратегія Росії на період до 2030 року. URL: minenergo.gov.ru/aboutminen/energostrategy/
4. Комплексне перезатвердження і керування "завантаження окруждающої среди. Справедливий матеріал по найлющім dostupnим технологіям.
5. Sigal I. Ya. Защіта воздушного бассейна при сжигании тоpliva. L.: Nedra, 1988. 312 p.
6. Mikulandric R., Lonsar D., Cvetinovic D. Thermal Science. 2013. Vol. 16. Issue 3. Pp. 759-772
7. Paliwal S., Chandra H., Tripathi A. International journal of mechanical engineering and technology (IJMET). 2013. Vol. 4, Issue 4. Pp. 2-37
8. Manzhina S.A., Denisova I.A., Populidi K.K. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2014, №1 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2014/2260
9. Ganicheva L. Z. Inћenerny vestnik Dona (Rus), 2013, №2 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2013/1701/
10. Ахмедов Р. Б., Тірул"ніков Л. М. Технологія сжиганія горючих газов і жидкіх топлів. Л.: NEDRA, 1984. 238 p.
11. Котлер В. Р., Бєліков В. Р. Промислово-отопітельние котельні: сжигание топлів і защіта атмосфери. SPb.: Energotekh, 2001. 272 p.
Розміщено на Allbest.ru
...Подібні документи
Класифікація забруднюючих речовин за рівнем небезпеки здоров'ю. Розрахунок гранично-допустимих норм забруднення та екологічні нормативи. Характеристика найнебезпечніших забруднюючих речовин об'єктів паливно-енергетичного комплексу.
контрольна робота , доданий 17.07.2010
Структура паливно-енергетичного комплексу: нафтова, вугільна, газова промисловість, електроенергетика. Вплив енергетики на довкілля. Основні чинники забруднення. Джерела природного палива. Використання альтернативної енергетики.
презентація , доданий 26.10.2013
Аналіз ступеня та механізмів впливу ракетного палива на навколишнє середовище. Обґрунтування пріоритетних токсичних сполук ракетного палива. Проведення оцінки екологічного ризику, пов'язаного з використанням космічного ракетного комплексу"Союз-2".
дипломна робота , доданий 25.05.2014
Загальна характеристика теплоенергетики та її викидів. Вплив підприємств на атмосферу під час використання твердого, рідкого палива. Екологічні технології спалювання палива. Вплив на атмосферу використання газу. Охорона навколишнього середовища.
контрольна робота , доданий 06.11.2008
Основні компоненти викидаються в атмосферу при спалюванні різних видів палива в енергоустановках. Розрахунок сумарної витрати палива та висоти димової труби. Аналіз залежності концентрації шкідливих домішок від відстані джерела викидів.
контрольна робота , доданий 10.04.2011
Поточний стан екологічності палива. Бензин із свинцевими добавками. Перспективи Росії з виробництва євродвигунів та екологічних видів палива. Перелік регіонів, у яких реалізується дизпаливо, що відповідає стандарту "Євро-4".
реферат, доданий 27.12.2012
Структура та компоненти, а також оцінка негативного впливу паливно-енергетичного комплексу на навколишнє середовище. Кліматичні характеристики району та аналіз впливу Приводинського лінійно-виробничого управління магістральних газопроводів.
дипломна робота , доданий 09.11.2016
Аналіз екологічних проблем, пов'язаних із дією паливно-енергетичного комплексу та теплових електричних станцій на навколишнє середовище. Характер техногенного впливу. Рівень поширення шкідливих викидів. Вимоги до екологічно чистих ТЕС.
реферат, доданий 20.11.2010
Загальна характеристика зовнішнього середовищапромислового підприємства Статистика витрат на охорону довкілля. Проблеми впливу теплоенергетики на атмосферу. Забруднювачі атмосфери, що утворюються під час спалювання палива. Інвентаризація джерел викидів.
курсова робота , доданий 19.07.2013
Прогноз подальшого розвиткупаливно-енергетичного комплексу Росії Основні вихідні дані для розрахунку вітрової ерозії золовідвалу. Характеристика частинок, що еродуються. Розрахунок поточного пилового виносу та розсіювання золових частинок в атмосфері.
