Въздухът като дисперсна система

[Mozo]

Въздухът като дисперсна система

Веществата в природата, както и тези получени от човека, много рядко са в чисто състояние. Обикновено те съдържат примеси от други в-ства или са смеси. Например: въздухът, морската вода, млякото и други. Въздухът е смес от азот, кислород, въглероден оксид и други газове. Морската вода – соли, разтворени във вода. ...
Системи от две или повече вещества, при които едно вещество, раздробено на малки частици, е разпръснато в друго вещество, се наричат дисперсни системи (disperses-разпръснат).
Дисперисни системи са млякото, мъглата, цигареният дим, при който в газова среда са разпръснати неизгорени твърди частици (въглерод), напоени с катранени вещества.
Всяка дисперсна система е съставена най–малко от два компонента. Разпръснатото вещество се нарича диспергирано вещество.Когато разпръснатото вещество е под формата на отделни капчици, кристалчета или малки мехурчета, говорим за фазово дисперсни системи. При тях различаваме дисперсна фаза (диспергираното вещество) и дисперсна среда (веществото, в което е разпределена дисперсната фаза). Когато двата компонента се състоят от частици с молекулни размери, не се говори за дисперсна среда. В такива случаи дисперсните системи се наричат газови смеси и разтвори или молекулно (йонно) дисперсни системи. При тях ролята на среда се изпълнява от веществото, което има същото агрегатно състояние като ситемата или е в по-голямо количество при еднакво агрегатно състояние на двете вещества. Например в многокомпонентната система мляко водата е дисперсна среда, а маслените капчици са дисперсна фаза.
Въздухът е молекулно дисперсна система. Той представлява смес от различни газови молекули. Азотът (78%), кислородът (21%), аргонът (0,93%) и другите благородни газове са негови постоянни съставки до 100 км височина. Освен това въздухът съдържа голям брой променливи по своето съдържание съставки. Такива са водните пари, въглеродният диоксид, метанът, азотните оксиди, озонът и много други. Те също са молекулно дисперсни системи и са размесени с молекулите на постоянните съставки. Тяхното съдържание във въздуха зависи от мястото, където се прави изследването.
Но въздухът е и дисперсна среда. В него се съдържат различни количества прах под формата на микроскопични или видими с невъоръжено око прашинки. Въздухът съдържа още сажди, получени от непълното горене на различини въглеродсъдържащи материали – въглища, дървесина, нефтопродукти и др. Той съдържа и оловни аерозоли, които се получават от автомобилите, които използват оловосъдържащи бензини.
Всички примеси към основния състав на въздуха са повече или по-малко вредни за човешкото здраве. Ето защо се вземат съответните мерки за тяхното премахване. Електро- и топлоцентралите се снабдяват със специални филтри, които задържат 99% от саждите и пепелните частици, и сероочистващи инсталации (СОИ). Тези СОИ пречистват вредните газове, които се съдържат в дима.За целта се използва варовик и вода, които при смесването си образуват варовиково мляко. Димът се пуща през СОИ и минава през дъжд от варовиково мляко, което улавя вредните газове и пада във специални помпи, които го изпращат в цех за производство на гипс. През комина излиза само пара.Най-близката сероочистваща инсталация до нашата община се намира в „Енел Оперейшънс България” АД.
Над големите градове с интензивно автомобилно движение все още тегне смогът. Това е въздушна смес, която се получава главно от вредните съставки на автомобилните отходни газове. В състава на смога влизат въглероден диоксид, въглероден оксид, азотни оксиди, недоизгорели въглеводороди с канцерогенно действие, оловни аерозоли, озон, сажди, прах и мн.др.
Смогът е особено вреден за децата и за хората от така наречените рискови групи.
За намаляване на вредните отработени газове от автомобилите оловния бензин се заменя с безоловен. Така с 40% се намалява токсичността на автомобилните газове. На автомобилите се поставят каталитични обезвредители. И все пак това не е най-пълното решение на проблема. Може би усъвършенстването на електромобила ( електрокара) ще бъде решението на бъдещето.

ЕКОЛОГИЧНИ ОПАСНОСТИ В ТЕЦ


Топлоелектрическите централи са най-големият източник на замърсяване в енергийния отрасъл.Съобразно количествата на използваните горива преобладаващите емисии на замърсяване са от прах,серни,азотни и въглеродни окиси.Екологичните проблеми ,свързани с експлоатацията на ТЕЦ и възможностите за тяхното решаване,винаги са били предмет на проучване и анализиране,но в различна степен и насоченост през отделните периоди от време.По принцип екологичните разработки и приеманите решения са аналогични с тези в напредналите страни от Европа и света,но тяхното практическо осъществяване се извършва със закъснение от 5-10 години.
Преимущественото развитие на ТЕЦ,използващи местни въглища с високо пепелно съдържание,което е характерно за периода до 1970г.определя као първоетапна задача да се решат проблемите с очистване на димните газове от прах.Определено може да се счита,че на настоящия етап този проблем е решен успешно и в степен,отговаряща на международните норми.Някои от ТЕЦ,изградени в големите градове,бяха реконструирани за работа с мазут и природен газ, а в останалите ,които продължават да работят с въглища, са монтирани високо ефективни електрофилтри, с коефициент на очистване над 99%. Поради недобра експлоатация на филтрите обаче емисиите от прах са значителни.
Доста по-различно е положението със замърсяванията от серни,азотни и въглеродни окиси. До подписването на международната конвенция за намаляване на трансграничните замърсявания в България действаха екологични норми,третиращи само максимални концентрации. Поради това дълго време не бяха разгледани проблемите за изграждане на сероочистващи инсталации.Трябва да се признае обаче,че дори и в страните от Западна Европа тези проблеми също бяха решени в по-късен период. (В ТЕЦ”Марица изток 3’’ вече има такива сероочистващи инсталации, виж стр.2)
В изложените причини и съображения в продължение на много години усилията бяха насочени към намаляване на максималните концентрации от серни и азотни окиси.Главно реализиране на тази задача бе изграждането на комини с голяма височина. Така например в ТЕЦ’’Марица изток 2’’ и в ТЕЦ”Марица изток 3’’ бяха изградени комини с височина 325 м, в „Бобов дол’’ – 200 м, а в много други ТЕЦ, използващи по-качествени горива или с по-малка инсталирана мощност-с височина 180 м. Тези технологични решения доведоха до относително намаляване на максималните концентрации, но не и на емисиите на серни и азотни окиси.
Съдържанието на сяра в лигнитните въглища от комплекса „Марица изток’’,които имат по-широко приложение в енергийния отрасъл е около 2,7% , а на използвания мазут за енергийни цели- 3,5%. При тези стойности, без наличие на сероочистващи инсталации за нито един енергиен обект, включително и отоплителните централи със сравнително малка мощност, които работят с тези два вида горива , не може да бъдат спазени както вътрешните ,така и международните норми за пределно допустими емисии на серни и азотни окиси.
Анализът на емисиите показва ,че трите електроцентрали в комплекса „Марица изток” изхвърлят годишно около 78% от общите емисии на серен двуокис в България.
На битовия сектор се падат около 120-160 хил. т изхвърляния от серен двуокис. Конкретните данни сочат ,че около 85% от тази емисия е от изгарянето на брикети. Следователно към 90% от емисията на серен двуокис в България се дължи на работата на централите и брикетното производство.
Не е много по-лесен проблемът с емисиите на азотните, въглеродните окиси и преките прахови емисии. Силната променливост на тези емисии и липсата на постоянен мониторинг ограничава точността на тяхната констатация и прогноза.



Радослава Арнаудова – 10А клас