Обеспечение экологического контроля микроэлементов в технологических газовых потоках металлургических производств

• Автор: Мухаметзянова, Гульнара Фагимовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВЫХ ПОТОКАХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ литературный обзор

1.1. Характеристика токсичных микроэлементов, содержащихся в

технологических газовых потоках.

1.2. Современные методы и технические средства экологического контроля

микроэлементов в технологических газовых потоках

1.3. Совершенствование экологического контроля микроэлементов в

технологических газовых потоках металлургических производств на

основе методов атомноэмиссионного анализа

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКА

ВОЗБУЖДЕНИЯ СПЕКТРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ГАЗОВЫХ ПОТОКАХ.
2.1. Общая компоновка и исследование параметров работы источника
возбуждения спектра для контроля газовых потоков
2.1.1. Общая компоновка источника возбухщения спектра.
2.1.2. Обеспечение эффективности захвата частиц газового потока.
2.1.3. Обеспечение длительной непрерывной работы источника
возбуждения спектра.
2.1.4. Исследования влияния расхода газового потока на величину спектроаналитического сигнала
2.1.5. Изучение влияния влажности газового потока на величину спектроаналитического сигнала
2.2. Основные характеристики источника возбуждения спектра.
2.3. Оценка эффективности испарения микроэлементов газового потока в
источнике возбуждения спектра.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВЫХ ПОТОКАХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ.
3.1. Разработка и исследование способов синтезирования образцов сравнения
для определения концентраций микроэлементов в технологических газовых потоках металлургических производств
3.1.1. Синтезирование образцов сравнения газовых потоков для определения концентраций микроэлементов технологических
газовых потоков электродуговых печей
3.1.2. Синтезирование образцов сравнения газовых потоков для
определения концентраций микроэлементов технологических
газовых потоков индукционных и нагревательных печей.
3.1.3. Синтезирование образцов сравнения газовых потоков с
углеводородной матрицей.
3.2. Методы определения микроэлементов в технологических газовых потоках с
углеводородной матрицей
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОАНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ф ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ в
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВЫХ ПОТОКАХ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
4.1. Определение температуры расплава в электродуговой печи
4.2. Определение скоростей уноса компонентов расплава
4.2.1. Контроль уноса компонентов сплавов
4.2.2. Разработка и применение физической модели установки для
определения скорости уноса компонентов сплава
ВЫВОДЫ.
Библиографический список литературы
Условные сокращения и обозначения
АСУ автоматизированная система управления.
АСУТПавтоматизированная система управления технологическим процессом АЭСА атомноэмиссионный спектральный анализ.
ВФР высоковольтный факельный разряд.
ИВС источник возбуждения спектра.
КВП коэффициент вариации повторяемости.
КПД коэффициент полезного действия.
МДА микродисперсная аэрозоль.
ОСО относительное стандартное отклонение.
ПДВ предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в атмосферу, мгм3 тоннгод.
ПДКР. предельнодопустимая максимально разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мгм3.
ПДКрл. предельнодопустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мгм3.
ПДКСС предельнодопустимая среднесуточная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мгм3.
САГП спектроанализатор газовых потоков.
СО стандартный образец.
ТГП технологические газовые потоки.
ТП технологический процесс.
УВК углеводородные компоненты.
ФЭУ фотоэлектронный умножитель.
ЭДП электродуговая печь.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Во II главе приводятся результаты экспериментальных исследований источника возбуждения спектра ИВС ВФР для обеспечения экологического контроля и управления технологическими процессами плавки металлов. В III главе установлена взаимосвязь между интенсивностью спектральной линии микроэлементов, содержащихся в технологических газовых потоках и параметрами работы печи, ИВС способы получения образцов сравнения заданного состава и методы спектроаналитического определения концентраций микроэлементов в ТГП электродуговых, индукционных и нагревательных печей, пирометаллургии. Глава IV содержит варианты промышленного применения разработанных методов для проведения экологического контроля и управления технологическими процессами плавки металла, обеспечивающих снижение уровня выбросов в окружающую среду. Диссертация изложена на 7 страницах, содержит таблиц, рисунков, использовано 9 источника литературы. ГЛАВА 1. Металлургическое производство крупнейший источник загрязнения воздушной среды. Несмотря на заметное сокращение в последние годы производства основных видов продукции металлургического производства черная и цветная металлургия вносят заметный вклад в загрязнение атмосферного воздуха, соответственно ,7 и ,5 от всех объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух четвертое и второе место в промышленности соответственно по данным за год. Такие большие объемы выбросов объясняются особенностями технологии плавки металлов, высокими температурными колебаниями протекания технологических процессов, трудностью создания эффективных систем газоочистки , ,, , , ,. Перечень основных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух при плавке металлов ОАО КамАЗМеталлургия, представлен в таблице 1 ,,,. Система контроля соблюдения нормативов по выбросам в воздух предусматривает определение концентрации вредных веществ с отбором пробы непосредственно у источников загрязнения организованные выбросы, на постах наблюдений вокруг территории, так называемое подфакельное наблюдение для неорганизованных выбросов, и населенных пунктах , , , , . Проведение экологоаналитичсского контроля базируется на сопоставлении результатов анализа с нормируемыми значениями. Следует отметить, что прямые измерения выбросов загрязняющих веществ являются наиболее эффективным способом контроля источников . Таблица 1. Наименование вещества Класс опасно сти пдв, тоннгод Средняя масса выбросов загрязняющих веществ за г. Как видно из результатов анализа выбросов вредных веществ ОЛО КамАЗМеталлургия средний уровень превышения ПДВ вредных веществ составляет ,. Среди специфических загрязняющих веществ, содержащихся в технологических газовых потоках металлургических производств, важное место занимают пары и окислы металлов, большинство которых относится к первому и второму классам опасности. Микроэлементы, содержащиеся в технологических газовых потоках металлургических производств, являются индикаторами техногенного воздействия этих выбросов на окружающую среду . По материалам государственного доклада о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды
Республики Татарстан в году среднегодовое содержание и максимальные концентрации микроэлементов тяжелых металлов хрома, свинца, марганца, никеля, цинка, меди, железа, кадмия, алюминия в воздушном бассейне городов Казани и Набережных Челнов в г. ПДК. Однако, среднегодовые концентрации хрома, никеля, цинка, меди, железа и кадмия в г. Наб. Челны в 5,8 раза превышали содержание этого металла в атмосфере г. Казани, а максимальная концентрация кадмия, зафиксированная в атмосферном воздухе г. Наб. Челны в раз превышала его содержание в атмосфере г. Казани 1,. Сохранение качества окружающей среды при использовании технологий сегодняшнего дня требует строго нормирования поступления в биосферу загрязняющих веществ и оптимизации технологических процессов с целью сокращения образования вредных выбросов и рационального использования природных ресурсов , ,, , . Для обеспечения экологического контроля металлов, микроэлементов металлургических производств необходимы доступные для предприятий чувствительные методы непрерывного определения их концентраций в технологических газовых потоках.