Тема 6. Расчет рассеяния загрязняющих веществ в воздухе
Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха токсичными выбросами автотранспорта. (2 ч.)
План практического занятия:
А. Фронтальный опрос по контрольным вопросам.
Б. Решение задач.
Контрольные вопросы для самопроверки:
1. Краткий обзор методов очистки отходящих газов.
2. Краткая характеристика средозащитной техники.
3. Классификация отходов. Основные направления использования отходов в производстве.
4. Оценка отходности технологий.
5. Основные принципы организации малоотходных производств.
6. Переработка, обезвреживание и захоронение токсичных промышленных отходов.
7. Сбор, переработка и утилизация твердых бытовых отходов.
Задачи:
1. Бак автомашины наполнен бензином из смеси 80 % гептановых и 20 % октановых изомеров. Рассчитайте объемы кислорода и воздуха, необходимые для сжигания 15 кг бензина.
2. При работе двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу в воздух выбрасывается 80 мл оксида углерода (II) ежеминутно. Найдите концентрацию СО в гараже площадью 6 м2 и высотой 2 м спустя 5 мин с начала работы двигателя в указанном режиме. Концентрацию выразите в г/л, моль/л, % об., % масс, мольных долях и млн. долях. Сравните полученные величины с:
- предельно допустимой концентрацией (ПДК) СО в производственных помещениях, равной 0.03 мг/л;
- концентрацией СО в табачной дыме, равной 0.5÷1.0 % об.;
- концентрацией СО в атмосферном воздухе промышленных районов и на улицах с большим движением автотранспорта, равной 10-15 млн долей.
Ниже дан список вредных веществ, входящих в состав выхлопных газов автомобилей:
| СО | 0.5÷1.2 % (об) |
| NOx | 0.001÷0.8% (об) |
| Сажа | до 0.4 г/м3 |
| Альдегиды | до 0.2 мг/л |
| Углеводороды | 0.2÷3.0 % (об) |
| Бенз(а)пирен | 10÷20 мкг/м3 |
3. Преобразуйте эту таблицу таким образом, чтобы все приведенные цифры были выражены в одних и тех же единицах измерения, а вещества перечислялись в порядке уменьшения их количества в выхлопных газах. Для расчетов примите, что NOx – NO, а углеводороды – СН4.
4. ПДК сероводорода в воздухе 0.008 мг/л. Много это или мало? Рассчитайте, сколько молекул этого загрязнителя содержится в 1 л воздуха?
5. Тетраэтилсвинец – важнейший антидетонатор для двигателей внутреннего сгорания. По имеющимся данным, в ФРГ в 1969 г. в двигателях грузовых машин было сожжено около 15 млн. тонн этилированного бензина. Рассчитайте массу выброшенного в атмосферу оксида свинца (II), если молярная масса антидетонатора в бензине составляет 2*10-3 моль/л, а плотность бензина равна 750 г/л.
6. На высотах до 50 км ракета-носитель, поднимающая «Шаттл», выбрасывает около 150 т хлора, образующегося при горении твердого топлива. Полагают, что одна молекула хлора способна уничтожить до 100 000 молекул озона. Оцените:
а) массу озона, уничтожаемого при запуске космического челнока;
б) потери озона, выраженные в % от массы (3*109 т) озонового слоя;
в) достоверность полученных значений.
Приложение 1
| Номер варианта | Qо, м3/с | Qв, м3/с | Wп, м/с | H, м | Cm, м0,5/с | L, м | ξ | φ |
| 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,6 0,55 0,5 0,45 0,4 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,6 0,55 0,5 0,45 0,4 0,5 0,6 | 0,35 0,34 0,33 0,32 0,31 0,3 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,4 0,39 0,38 0,37 0,36 0,35 0,34 0,33 0,32 0,31 | 3,2 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 3,2 3,6 3,8 3,9 4,0 4,1 | 42,5 43,5 43,5 42,5 41,5 40,5 40,5 41,5 42,5 43,5 43,5 | 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 |
Приложение 2
| Номер варианта | Qв, м3/с | Qо, м3/с | I1, м | R1, м | I2, м | R2, м | I3, м | R3, м | B, м | H, м | L, м |
| 0,6 0,7 0,7 0,7 0,6 0,8 1,0 1,0 0,6 0,7 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,6 0,8 0,9 1,0 0,9 | 4,5 |