2020-08-05
60Необходимо провести аналитический мониторинг промышленных систем газоснабжения и водоснабжения, технологии и оборудования для рекуперации газовых выбросов, оборудования для очистки питьевой и сточных вод.
Задание 1. Охарактеризуйте методы очистки газа от сероводорода и углекислого газа
Углекислый газ СО2 - бесцветный газ, тяжелее воздуха. Имеет слегка кисловатый запах и вкус. Концентрация в воздухе в пределах 4-5% приводит к сильному раздражению органов дыхания; 10% - ная концентрация СО2 в воздухе вызывает сильное отравление. При сильном охлаждении СО2 застывает в белую снегообразную массу. Твёрдый СО2 (сухой лёд) широко используется для хранения скоропортящихся продуктов.
Сероводород Н2 - газ с сильным и неприятным запахом, обладает высокой токсичностью. Сероводород является газообразной кислотой и, воздействуя на металлы, образует сульфиды. При сжигании газа Н2 сгорает и образует сернистый газ, вредный для здоровья. Содержание Н2 не должно превышать 2г на 100 м3 газа.
|
|
|
Очистка газа от сероводорода и углекислого газа. В горючих газах используемых для газоснабжения городов, содержание сероводорода не должно превышать 2 г на 100 м3 газа. Содержание углекислого газа нормы не лимитируют, однако по технико-экономическим соображениям в транспортируемом газе оно не должно
Существуют сухие и мокрые методы очистки газа от H2S. Сухие методы
очистки газа основаны на применении твердых поглотителей (гидрата окиси, железа, содержащегося в болотной руде, и активированного угля). При мокрых методах очистки газа используют жидкие поглотители. Для удаления из транспортируемого газа СО2 применяют промывку газа водой под давлением. Для очистки от H2S природных газов и газов, полученных
на нефтеперерабатывающих заводах, широкое распространение получил
этаноламиновый способ. При очистке газа от сероводорода моноэтаноламином улавливается и СО2. Содержание H2S после очистки не превышает требуемой нормы. Аминосоединения — слабые основания. При взаимодействии с сероводородом и углекислым газом они образуют нестойкие вещества, которые легко разлагаются при относи тельно невысокой температуре, поэтому поглощение сероводорода про исходит при 15...25 °С, а раствор регенерирует при 120...125 °С.
Задание 2. Дайте характеристику открытой водяной системы теплоснабжения.
Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.
|
|
|
Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.
В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.
Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме - через теплообменники. Остановимся на этом подробней.
Задание 3. Определить состав продуктов сгорания (дыма), если общее количество продуктов сгорания ровно 11,6 м3/м3, объемы отдельных составляющих продуктов сгорания следующие: С02 = 1,028 м3/м3, Н20 = 2,019 м3/м3, N2 = 8, 39 м3/м3, 02 = 0,2 м3/м3, а состав сухого газа СН4 = 95,82%, С2Н6 = 2,04%, С3Н8 = 1,02; С4Н10 = 0,41%, С02 = 0,2%, N2 = 0,51%.
Решение
Хвл = 
СН4 = 
С2Н6 = 
С3Н8 = 
С4Н10 = 
СО2 = 
N2 = 
Н2О = 
Vcо2 = 0,01(СО2 + m 
(м3/м3)
Задание 4. Произвести расчет сооружений биологической очистки сточных вод - аэротенка. Сточная вода производства каучука. Расход сточной воды Q=700 м3/ч, БПКполн поступающей сточной воды L0=800 мг/л, БПКполн очищенной воды L1= 5мг/л, скорость окисления загрязнения на 1 г сухой биомассы ρ= 14мг/(г⋅ч), коэффициент учета температуры n1=0,4, коэффициент, учитывающий тип аэратора, являющейся функцией площади, занятой аэраторами по отношению к площади зеркала воды в аэротенке k1=0,45, концентрация ила в аэротенке а=5 г/л.
Решение
1. Длительность аэрации рассчитывается по формуле:
, ч,
где L0 и L1 – БПКполн поступающей сточной и очищенной воды, мг/л;
а – концентрация ила в аэротенке, г/л;
- скорость окисления загрязнения на 1 г сухой биомассы, мг (БПК)/(г.ч).
2. Удельный расход воздуха:
, м3 воздуха/ м3 ст. воды,
где z = 2мг (О2)/мг(БПК) – удельный расход кислорода;
k1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора, являющейся функцией площади, занятой аэраторами по отношению к площади зеркала воды в аэротенке;
k2=h0,67 – коэффициент, учитывающий глубину погружения аэратора (h=3 м);
n1 - коэффициент учета температуры (при t=240 С n1 = 1,2);
n2 – коэффициент качества воды, равный 8,3;
с – растворимость кислорода, мг/л; (табл.1)
b – допустимая минимальная концентрация кислорода, которая не лимитирует скорости окисления, принимаем b=3 мг/л.
3.Объем аэротенка:
V=Q⋅τ, м3,
где Q – расход сточной воды, м3/ч
V=700⋅11,36=7952 м3,
4. Конструктивные размеры аэротенка можно принимать из конструкционных соображений, в зависимости от объема сооружения:
Рабочая глубина H принимается из типовых размеров (H=3,2 м).
Площадь зеркала воды в аэротенке:
Длину аэротенка определяем по формуле:
B=2485/74,77=33,2 ≈ 35 (м)
. Ширина аэротенка:
В=S/L = м ≈ м.
B=2485/74,77=33,2 ≈ 35 (м)
Типовые размеры ширины коридоров (Bi=4,5,6 или 9 м).
Число коридоров:
N=B/Bi, шт.
