Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 258.58 Kb.
|
1 2
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет «Промышленная экология» Методические указания и задания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Промышленная экология» для студентов специальности 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» заочной формы обучения Одобрено редакционно-издательским советом Саратовского государственного технического университета Саратов 2010 ВведениеСамостоятельные занятия. Приступая к изучению данного курса, прежде всего, следует ознакомиться с его содержанием по программе, объемом каждой темы и последовательностью содержащихся в ней вопросов. Изучать курс рекомендуется по отдельным темам. Необходимо иметь в виду, что расположение материала курса по программе не всегда совпадает с расположением его в учебнике. Изучая курс, следует обращаться к предметному указателю, помещенному в конце книги.Чтобы лучше запомнить и усвоить изучаемый материал, надо обязательно иметь рабочую тетрадь и заносить в нее формулировки законов, правил, принципов и основных понятий экологии, значения новых незнакомых терминов, формул, уравнений реакций и т.п. Во всех случаях, когда материал поддается систематизации, следует составлять графики, схемы, диаграммы и таблицы. Они облегчают запоминание и сокращают объем конспектируемого материала. Краткий конспект полезен и при повторении материала в период подготовки к экзамену. Один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала – решение задач по изучаемой теме, поэтому изучение курса должно обязательно сопровождаться выполнением упражнений и решением задач из учебника или данного пособия. Контрольные задания. В процессе изучения курса «Промышленная экология» студенты должны выполнить контрольную работу, включающую 3 задания. Таблица вариантов контрольных заданий приведена в конце каждого задания. Каждый студент выполняет вариант контрольных заданий, обозначенный двумя последними цифрами его студенческого билета, если цифры билета не более 18. Например, номер студенческого билета 982716. Последние цифры 16, следовательно, студент должен взять исходные данные для выполнения задания, включенные в вариант 16. Если же номер студенческого билета превышает 18, то необходимо найти сумму двух последних цифр и определить номер своего варианта. Например, номер студенческого билета 982756. Сумма последних цифр – (5+6) = 11, следовательно, номер варианта контрольной работы 11. Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, не рецензируется и не засчитывается. К выполнению контрольной работы можно приступить только тогда, когда будет изучена определенная часть курса. Решения задач и ответы на теоретические вопросы должны быть коротко, но четко обоснованы, за исключением тех случаев, когда по существу вопроса такая мотивировка не требуется. При решении задач нужно приводить все математические преобразования, избирая простейший путь решения. Контрольная работа должна быть аккуратно оформлена. Для замечаний рецензента надо оставлять достаточно широкие поля. Писать надо четко и ясно. В работах номера и условия задач следует переписывать в том порядке, в каком они указаны в задании. В конце каждой работы следует привести список использованной литературы. Рецензируя контрольные задания, преподаватель заочно руководит самостоятельной работой студента. Если контрольная работа не зачтена, ее нужно выполнить повторно с учетом указаний рецензента и выслать на рецензирование вместе с незачтенной работой. Исправления следует выполнять в конце тетради, а не в рецензированном тексте. Работа должна быть датирована и подписана студентом. Консультации. В случае каких-либо затруднений, возникающих при изучении курса, следует обращаться за письменной или устной консультацией к преподавателю, рецензирующему контрольные работы. Целью курса «Промышленная экология» является изучение наиболее общих экологических проблем различных отраслей промышленности, методике анализа и оценки экологической ситуации на производстве, методов расчета основного экобиозащитного оборудования и наиболее рационального их применения на производстве. Задание №1 РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ПРИ СВОБОДНОМ ГОРЕНИИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 3 Нефть - это смесь различных углеводородов: предельных - парафиновых (алканы), нафтеновых - циклопарафиновых (цикланы), ароматических (арены). Содержание углеводородов в нефти колеблется в пределах 82 - 87%, водорода 11 - 14%, остальное примеси. Парафиновые (СnН2n+2) . В обычных условиях парафины до С4Н10 -газы, от С5Н12 до С15Н32 - жидкости, входящие в состав моторных топлив, С16Н34 и выше - твердые вещества, называемые парафинами. Нафтеновые - циклопарафиновые (цикланы) СnН2n . Ароматические (арены) СnН2n-6 - ценное сырое для нефтехимической промышленности и получения высокооктановых бензинов. Непредельные (олефиновы) СnН2n в нефтях не содержатся, а образуются при переработке и являются ценным сырьем для получения полиэтилена и полипропилена др. По содержанию парафина нефти подразделяются на малопарафинистые (≤1,5%); парафинистые (от 1,5 до 6%) и высокопарафинистые (>6%). Иногда встречаются нефти с содержанием парафина до 30% (Узень, Жетыбай). Нефти северных месторождений Тюменской области содержат до 20% парафина. Вредными примесями нефти являются сернистые соединения до 8% (сероводород, сульфиды, меркаптаны, элементарная сера и пирофорные производные). Кислород (до 2% ) присутствует в виде нафтеновых и жирных кислот, фенолов и асфальтенов. Кроме этого в нефти содержатся углекислый газ, хлор, йод, фосфор, мышьяк, калий, натрий, азот и многие другие элементы таблицы Д.И. Менделеева, а также пластовая вода. Азот в виде аминов и пиридиновых оснований. Плотность различных сортов нефти 750 - 950 кг/м3. Нефти плотностью до 900 кг/м3 называют легкими, а более 900 кг/м3 - тяжелыми. Плотность бензина 720-780 кг/м3, керосина 800 - 900 кг/м3, ДТ - 840 - 900, масел - 890 - 940. Под плотностью понимают отношение массы вещества при температуре 20оС к занимаемому объему. Процесс горения нефти и нефтепродуктов может возникать при авариях, а также при сжигании некондиционных продуктов или аварийных разливов Процесс горения нефти сопровождается образованием различных продуктов горения. Состав продуктов сгорания зависит от состава нефти и коэффициента избытка воздуха. Основным продуктом сгорания углеводородов является диоксид углерода (СО2), но так как горение диффузионное и воздуха недостаточно, то образуются оксид углерода (СО), продукты неполного сгорания – углеводороды различного строения (формальдегид, органические кислоты, бенз(а)пирен и др., сажа (С). В процессе горения участвует азот, входящий в состав воздуха. При высоких температурах он способен окисляться с образованием оксидов азота (NO, NO2 и др.). Если в состав нефти входят соединения серы (сероводород, меркаптаны, сульфиды и др.) то в процессе горения образуются оксиды серы (SO2 и SO3). Предлагаемый метод расчета применяется для определения массы вредных веществ, выделяющихся в атмосферу при горении нефти в амбарах, резервуарах, обваловках на водной повехности и так далее. Основная расчетная формула: П= К · m · Sср , кг/час, ( 1) где П - масса загрязняющего вещества, выброшенного в атмосферу в единицу времени, кг/час; (выброс загрязняющего вещества); К - удельный выброс загрязняющего вещества на единицу массы сгоревшего нефтепродукта (нефти), кг (вещества)/ кг (нефти); m - скорость выгорания нефтепродукта, кг/(м2·час); Sсp- средняя поверхность зеркала жидкости, м2. Величина К определяется при температуре горения меньше либо равной 1300°С и избытке воздуха σ=0.93, что соответствует реальным условиям свободному горению нефти, (табл. 3). Скорость выгорания m является практически постоянной величиной для нефти определяется как средняя массовая скорость горения с единицы поверхности зеркала в единицу времени. Линейную скорость выгорания нефти и нефтепродуктов, мм/мин определяют по табл. 4. Среднюю поверхность зеркала горения определяют путем измерения, но в аварийных случаях можно определить Sсp расчетным путем. 1. При горении нефти в резервуаре без его разрушения Scp равна площади горизонтального сечения резервуара. 2. При горении нефти с разрушением резервуара и вытеканием нефти в обваловку Scp равна площади обваловки. 3. Для резервуаров, получивших во время аварии сильные разрушения Scp= 4,63 · Vр, м2, где Vр- объем нефтепродукта в резервуаре. 4. Для фонтанирующих скважин Scp= 0,7 Q/(с · L) (м2), где Q- дебит скважины ( производительность скважины по нефти), т/сут; с - плотность нефти, т/м3; L - линейная скорость выгорания нефти, мм/мин. При малых и средних разливах нефти на почву, когда не образуется явное зеркало раздела фаз и нефть полностью впитывается в почву, при выжигании происходит горение, пропитанного нефтью инертного грунта. При этом не учитываются выбросы вредных веществ, образующихся при горении не нефтяных компонентов (флоры, фауны, почв, минералов и других компонентов почвы). Для расчета выбросов вредных веществ, образующихся при сгорании нефти на открытом грунте используется следующая формула (кг/час): Мгр = 0,6 ( k · kн ·с · b · S ) / t (2) где k - удельный выброс, кг/кг; kн - коэффициент нефтеемкости грунта (табл. 5); с - плотность нефти, кг/м3; b - толщина пропитанного нефтепродуктом слоя почвы, м ; S - площадь нефтяного пятна на почве, м2 ; t - время горения нефти от начала до затухания, час; 0,6 - принятый коэффициент полноты сгорания нефтепродукта. Обычно при разливе нефти часть впитывается в грунт, а остальная часть остается на поверхности и образует горизонтальное зеркало раздела фаз жидкость - вода. В это случае горение протекает в 2 стадии: 1) Свободное горение с поверхности раздела фаз; 2) Выгорание остатков нефти из пропитанного грунта вплоть до затухания. Упрощенный расчет выброса предусматривает раздельное определение поступающих в атмосферу вредных веществ с последующим суммированием полученных величин. При этом: Если h / Dэкв < 0,01 , то Sсp=Sr. (h - максимальная толщина слоя нефти над грунтом, Dэкв. – эквивалентный диаметр пятна). При h / Dэкв > 0,01 Sсp и Sr рассчитывается отдельно. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТОВ 1. Рассчитать П для каждого загрязняющего вещества (кг/час); 2. Рассчитать массу выброса M=П · t1 (кг); 3. Рассчитать Мгр. для каждого вещества Мгр=0,6 · k · kн · ρ · b · Sг , (кг); 4. Расчетные величины свести в таблицу. Таблица 2 Результаты расчетов  Таблица 3 Удельный выброс вредного вещества при горении нефти и нефтепродуктов на поверхности  Таблица 4 Величина скорости выгорания нефти и нефтепродуктов  Таблица 5 Нефтеемкости грунтов, м3 /м3  Влажность грунта определяется инструментально по разнице весов навески грунта до и после выпаривания воды при 100°С. Величины Sr и b определяются метрически на месте аварии. Время выгорания нефтепродуктов из грунта определяется непосредственно его замером от воспламенения до затухания. Исходные данные для расчетов
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2
Добавить документ в свой блог или на сайт
