<<
>>

Динамика тепловых выбросов химических предприятий

Крупнейшими тепловыми загрязнителями окружающей среды в России и бывших республиках СССР являются химические предприятия. Это определяется тем, что химическая отрасль бывшего СССР входила в тройку наиболее энергоемких отраслей страны (после энергетики и металлургии).

Крупные химические предприятия потребляли около 50 МВт электрической энергии, примерно до 1 000 т/ч пара различных параметров,

л

около 150 т/ч различного топлива, 100-150 тыс. м /ч оборотной и технической воды. Поэтому, на основе закона сохранения энергии почти весь суммарный эквивалент этих видов энергии в виде различных тепловых сбросов поступал в окружающую среду.

Физико-биологические исследования тепловых загрязнителей в различных странах показали, что наибольшее отрицательное влияние на природу и человека оказывают тепловые потоки, имеющие превышение температур по отношению к окружающей среде более чем на 20-30 °С. Согласно классификационным понятиям, принятым в СССР, - это низко-, средне- и высокотемпературные источники вторичных энергоресурсов [4].

Поэтому важное значение приобретает рациональное использование ВЭР. Проблема использования ВЭР, наряду с чисто энергетическими и экономическими аспектами, всегда связана с решением задач по охране окружающей среды, что накладывает особый отпечаток на требование к утилизационным схемам и оборудованию.

В настоящее время на химических предприятиях сравнительно неплохо используются горючие и высокотемпературные тепловые источники ВЭР. Использование же тепловых ВЭР низкого температурного уровня (150 °С и ниже) находится в неудовлетворительном состоянии. Причин здесь несколько. Это отсутствие стандартной аппаратуры, способной эффективно работать в особо трудных условиях (высокая агрессивность сред, большое количество механических и химических загрязнений, низкие температурные напоры); отсутствие, как правило, в пределах основных технологических линий потребителей теплоты низкого потенциала; отсутствие широкой гаммы схемных решений, позволяющих варьировать низкотемпературными источниками ВЭР и возможными потребителями такой теплоты; отсутствие устойчивых экономических, экологических и термодинамических критериев, позволяющих ясно и четко указать причину образования источника ВЭР, его энергетическое, экологическое и экономическое значение, а также возможный путь по совершенствованию энерготехнологической схемы с целью исключения или уменьшения тепловых выбросов.

Длительный период головной организацией по проблеме ВЭР в химической отрасли бывшего СССР являлся НПО «Техэнергохимпром». За период с 1972 по 1987 г. сотрудниками организации было обследовано 40 химических предприятий. Некоторые статистические данные, собранные в ходе обследований, представлены в табл. 4.2 и 4.3.

Сброс низкотемпературных ВЭР на «усредненном» химическом предприятии достигает 100-150 МВт, а на крупных - около 1 000 МВт.

В качестве примера можно привести агрегат аммиака АМ-76, которым оснащены ряд предприятий азотной отрасли: общее энергопотребление агрегата составляет 690 МВт, сброс тепловых ВЭР - 250 МВт.

Таблица 4.2

Объем неиспользуемых ВЭР по всесоюзным объединениям

Всесоюзное

объединение

Количество

обследованных

предприятий

Объем неиспользуемых ВЭР, млн. ГДж/год (млн. Ггкал/год)

Союзсода

9 9,6 (2,3)

Союзхлор

5

4,2 (1,0)

Союзазот

11

34,3 (8,2)

Союзфосфор

2

7,5 (1,8)

Союзосновхим

13

26,8 (6,4)

Итого

40

82,4 (19,7)

Таблица 4.3

Распределение ВЭР по агрегатному состоянию, млн. ГДж/год (млн. Гкал/год)

Всесоюзное

объединение

Механически загрязненные жидкости

Агрес

сивные

жидко

сти

Чистые

жидко

сти

Технологические и дымовые газы

Соковые и мятые пары

Распла

вы

Союзсода

5,40

0,13

2,93

0,67

0,21

(1,36)

(0,03)

(0,70)

(0,16)

(0,05)

Союзхлор

0,46

1,42

1,30

0,92

0,08

(0,11)

(0,34)

(0,31)

(0,22)

(0,02)

Союзазот

6,70

1,51

1,05

9,38

15,45

0,25

(1,60)

(0,36)

(0,25)

(2,24)

(3,69)

(0,06)

Союзфосфор

4,61

0,04

2,93

(1,10)

(0,01)

(0,70)

Союзосновхим

1,42

23,65

1,42

0,29

(0,34)

(5,65)

(0,34)

(0,07)

Итого

13,98

31,19

1,18

15,07

17,33

3,47

(3,41)

(7,45)

(0,28)

(3,60)

(4,14)

(0,83)

Графическая иллюстрация неиспользуемых ВЭР по температурному уровню для обследованных предприятий представлена ниже: в координатах «теплота - температура» - на рис.

4.1, координатах «эксергия-темпера- тура» - на рис. 4.2. Как видно из приведенных графиков, наибольшие мощности неиспользуемых ВЭР находятся в температурном диапазоне от 50 до 100 °С. Не меняет этой оценки и эксергетическая диаграмма неиспользуемых источников ВЭР, представленная на рис. 4.2. Расчет проводился на основе рекомендаций, изложенных в подразделе 4.1.


Рис. 4.1. Распределение источников ВЭР в зависимости от температурного

режима и мощности источника ВЭР для производственных объединений:

а - Союзсода; б - Союзхлор; в - Союзазот; г - Союзфосфор; д - Союзоснов-

хим; е - пяти объединений

<< | >>
Источник: В.М. Малахов, А.Г. Гриценко, С.В. Дружинин. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОЛОГИЯ МОНОГРАФИЯ В трех томах Том 1. 2012

Еще по теме Динамика тепловых выбросов химических предприятий:

  1. Глава 30 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ВОЙНА: РАЗРУШЕНИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ МАТРИЦ НАРОДА
  2. Психотропные вещества
  3. УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ХОЗЯЙСТВА
  4. Атомные станции или угольные — что лучше?
  5. § 2. Источники химического загрязнениявоздуха городов
  6. § 3. Организация контроля состоянияи загрязнения природной среды в городах
  7. РАЗДЕЛ «ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ»
  8. Геоэкологические аспекты урбанизации
  9. Транспорт как фактор воздействия на окружающую среду
  10. 2.33. Пространственное планирование как средствоэкологического обеспечения проектов
  11. 3.34. Горнодобывающая промышленность