Совершенствование методов анализа индивидуального состава газообразного топлива и продуктов его горения на основе компьютерно-хроматографического модуля

• Автор: Александров, Юрий Борисович
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения и сокращения

Введение.

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1. Основные виды токсичных веществ образующихся при сжигании газообразного топлива и их воздействие на природную среду и организм человека

1.2. Горение газообразного топлива

1.3. Экологические требования для газогорелочных устройств

1.4. Методы анализа газообразного топлива и продуктов его горения.

1.5. Способы отбора и концентрирования проб.

ГЛАВА 2. Экспериментальная часть

2.1. Постановка задачи

2.2. Экспериментальная установка
2.3. Аппаратура газохроматографического анализа и отбора проб.
2.3.1. Газохроматографический комплекс.
2.3.2. Система пробоотбора.
2.4. Методика выполнения эксперимента.
2.5. Методы обработки экспериментальных данных
2.5.1. Расчет области устойчивого горения для проведения газохроматографического анализа продуктов горения.
2.5.2. Обработка экспериментальных данных полученных при работе с аспиратором
2.5.3. Обработка результатов хроматографического анализа.
2.5.4. Обработка результатов определения содержания компонентов в пробах, полученных при помощи индикаторных трубок.
2.5.5. Статистическая обработка экспериментальных данных ГЛАВА 3. Совершенствование газохроматографического метода анализа состава газообразного топлива и продуктов его горения.
3.1. Совершенствование газовой схемы хроматографа для анализа газообразного топлива и продуктов его горения.
3.2. Нахождение рабочих условий газохроматографического разделения
3.2.1. Определение диапазона линейности сигнала детектора
по теплопроводности
3.2.2. Влияние скорости газаносителя на эффективность работы хроматографической колонки.
3.2.3. Оптимизация процесса сорбции примесных соединений
в капсуле термодесорбера.
3.2.4. Методика анализа газообразного топлива и продуктов
его горения
3.3. Анализ газообразного топлива
3.4. Анализ продуктов горения газообразного топлива
3.4.1. Анализ продуктов горения с использованием индикаторных трубок
3.4.2. Газохроматографический анализ продуктов горения
ГЛАВА 4. Автоматизация проведения газохроматографического анализа газообразного топлива и продуктов его горения на основе компьютернохроматографического модуля.
Выводы
Литература


Защита атмосферного воздуха от загрязняющих веществ является одной из наиболее острых проблем современности, так как развитие промышленности неизбежно сопровождается увеличением потребления топлива, обрабатываемых материалов и ростом количества образующихся токсичных ингредиентов. В настоящее время проводятся широкомасштабные работы по изучению загрязнения атмосферного воздуха и созданию приборов и методов контроля токсичных веществ в атмосферном воздухе. На основе этих методов разрабатываются технологические решения для снижения выбросов токсичных веществ в атмосферу. Из большого количества загрязнителей атмосферного воздуха при сжигании газообразного топлива, на которые установлены нормы предельно допустимых концентраций, следует выделить пять основных групп. Они определяют на валовой выброс вредных веществ в большинстве городов оксиды азота оксиды углерода оксиды серы твердые частицы сажа углеводороды 1. Для большинства промышленных регионов характерно следующее весовое соотношение поступления этих веществ в атмосферный воздух оксид углерода около , оксиды серы около , твердые частицы , оксиды азота , углеводороды . Однако с учетом более высокой токсичности оксидов азота ПДКМ р 0,5 мгм3, по сравнению с 0,5 мгм3для сернистого ангидрида и 5 мгм для оксида углерода вклад их в загрязнение атмосферного воздуха городов можно оценить в , после чего следуют оксиды серы, оксид углерода и твердые частицы 2. В атмосферном воздухе загрязняющие вещества смешиваются с выбросами промышленных предприятий и автотранспорта. Как видно из рис. России в г. Это связано, в первую очередь с большими объемами добычи и переработки различных видов топлива в результате работы нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой отраслью промышленности. Рис. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух отраслями промышленности в России в г. На рис. Как видно из рисунка, основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха от стационарных источников вносят газообразные вещества. Рис. Доля выброса загрязняющих газообразных веществ в атмосферный воздух от стационарных источников в Российской Федерации, данные за г. К крупным загрязнителям атмосферного воздуха следует также отнести аммиак, сероводород, сероуглерод, озон, альдегиды, полициклические ароматические углеводороды, хлорорганические соединения, фториды, ряд многокомпонентных пахучих соединений и др 4. Ежегодно фиксируются десятки случаев высокого уровня загрязнения атмосферного воздуха, особенно в промышленно развитых городах Пермь, Омск, Уфа, Красноярск, Новодвинск, Кемерово, Оренбург, Барнаул, СанктПетербург, Москва, Магнитогорск, Новокузнецк и др Они обусловлены, в первую очередь, деятельностью промышленных предприятий и несовершенством технологий очистки вредных веществ на очистных сооружениях, многие из которых морально и физически устарели, за счет чего, значительно возросли объемы образования токсичных отходов. По статистическим данным , степень очистки загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников по Республике Татарстан, составляет около . Особенности экологической обстановки в Республике Татарстан и возникающие в ней экологические проблемы в основном обусловлены местными природными условиями и характером воздействия на них промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства, который зависит от специфики размещения предприятий, их мощностей, применяемой технологии и т. В связи с ухудшением экологической обстановки в мире во всех странах были введены стандарты качества воздуха, позволяющие направить усилия по оздоровлению окружающей среды в тех местах, где концентрация вредных веществ превышает допустимые пределы. Предельно допустимые выбросы вредных веществ ПДВ промышленными предприятиями в атмосферу регламентируются ГОСТ . ОНД . Указанные документы определяют ПДВ каждого конкретного предприятия из условия, чтобы максимальный выброс загрязняющего вещества в сумме с фоновой концентрацией не превышал предельно допустимых концентраций ПДК с учетом комбинированного действия ингредиентов . Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений устанавливаются по двум показателям максимальноразовые за минут осреднения и среднесуточные за часа. В табл. ПДК м. ПДК с. Бензол 0,3 0.