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 NO_x – 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