Экологическая безопасность химического производства

Основные процессы и аппараты химических производств

Лекция № 5 Повышение экологической безопасности химических производств

Классификация загрязнений

По характеру влияния: Химические Механические Тепловые Биологические Акустические (шумовые) Электромагнитные Радиоактивные

По физическому состоянию

Классификация загрязнений

По физическому состоянию: Газообразные Жидкие Твердые По происхождению: Естественные (природные) Антропогенные

Загрязнение атмосферы

Транспортные загрязнители (выхлопные газы автомобилей): содержат СО, СО2, оксиды S, N, канцерогенные полициклические углеводороды (3,4-бензопирен), сажа, свинец, хлор, бром и др.

Показатели

Показатели для различных типов двигателей по относительным удельным выбросам основных токсичных компонентов

Двигатель

Со

[Cн]

NO

Сажа

Безопирен

Карбюраторный

15

6

2

1

2

Дизельный

1

2

1

20

1

Газотурбинный

1

1

6

1

20

Мировой автопарк: ок. 700 млн. ед. 1 грузовик вырабатывает ок. 3 тонн вредных веществ в год

! Ежегодно 2,5 млрд. тонн выбрасывается в атмосферу !

Газовые выбросы

Загрязнение атмосферы

Газовые выбросы ТЭС и котельных: Те же загрязнители + частицы угля, золы Соотношение выбрасываемого сернистого газа при работе на газе, мазуте и угле 1 : 4,5 : 11,5 В атмосферу Земли ежегодно поступает ок. 20 млрд. т СО, содержание его в атмосфере превышает уровень 1940-х гг. на 15-20 %

Выбросы промышленных предприятий

Загрязнение атмосферы

Газовые выбросы промышленных предприятий: Металлургическая промышленность Топливно-энергетическая промышленность Нефтехимическая промышленность Химическая промышленность

Выбросы вредных газов

Загрязнение атмосферы

Выбросы вредных газов в атмосферу (тыс. т/год) в 1988 г.

Город

SO2

NO

CO

Магнитогорск

84

34

548

Новокузнецк

90

34

502

Мариуполь

54

30

573

Уфа

72

25

36

Баку

18

16

49

Загрязнение гидросферы

Промышленные стоки Коммунальные стоки Дождевые стоки в моря, реки, океаны Ежегодный объем стоков – 1500 км3 Для нейтрализации стоков требуется 5-12 кратное разбавление пресной водой

Основные загрязнители

Загрязнение гидросферы

Основные загрязнители: Химическая промышленность Нефтеперерабатывающая промышленность Нефтяная промышленность Целлюлозно-бумажная промышленность Металлургическая промышленность Сельскохозяйственная отрасль

Сточные воды НПЗ

Загрязнение гидросферы

Сточные воды НПЗ: Соленая вода ЭЛОУ, ловушечная нефть, нефтешламы, нефтепродукты, химические реагенты, кислые гудроны, отработанные щелочные растворы

Тонна нефти

Загрязнение гидросферы

В мировой океан ежегодно попадает: 15 млн. тонн нефти и нефтепродуктов 200 тыс. тонн свинца 5 тыс. тонн ртути 1 тонна нефти образует на поверхности пленку диаметром ок. 12 км

Загрязнение литосферы

Загрязнение промышленными и бытовыми отходами (в мире ежегодно 3,5 млрд. тонн), из них: 2 млрд т – сельское хозяйство 1млрд. т – в промышленности 0,5 млрд т – коммунальный мусор Свалки: соли тяжелых металлов, ртуть, лаки, краски, полимеры, отработанные масла и др.

Глобальная экологическая опасность

Вывод

Усиливается глобальная экологическая опасность перед человечеством. Это следствие нашей безответственности, безхозяйственности, некомпетентности, низкой экологической культуры.

Экологизация химической технологии

Традиционный подход – строительство очистных сооружений Но! Целесообразно лишь для приспособления существующих производство к новым требованиям экологии Приводит к значительному увеличению капитальных и эксплуатационных затрат, мало снижает реальные отходы

Направление

Экологизация химической технологии

Главное направление решения проблемы экологической безопасности – экологизация химических производств, т.е. создание экологически чистых безотходных (малоотходных) технологических производств, в которых наиболее рационально и комплексно используются все компоненты сырья и энергии, не нарушаются нормы функционирования окружающей среды и природное равновесие

Комплексное использование

Экологизация химической технологии

Основные направления в осуществлении экологически чистых технологических процессов в нефтепереработке и нефтехимии 1) комплексное использование и глубокая переработка сырья 2) оптимальное использование энергии и топлива

Комбинирование процессов

Экологизация химической технологии

Энергосбережению способствуют: Укрупнение и энерготехнологическое комбинирование процессов Переход на непрерывные технологии Совершенствование процессов разделения Применение активных и селективных катализаторов, позволяющих проводить процессы при более низких Т,Р Рациональная организация и оптимизация тепловых схем и схем рекуперации энергетического потенциала отходящих потоков Снижение гидравлического сопротивления в системах и потерь тепла в окружающую среду

Внедрение замкнутых систем

Экологизация химической технологии

3) создание принципиально новых малоотходных технологических процессов 4) создание и внедрение замкнутых систем водопользования 5) обеспечение высокой эксплуатационной надежности, герметичности, долговечности оборудования 6) обеспечение высокого качества целевых продуктов 7) использование новых экологически чистых продуктов из альтернативных источников сырья