Порядок виконання роботи. Робота виконується в наступному варіанті: бензин - етилований і дизельне паливо.

Робота виконується в наступному варіанті: бензин - етилований і дизельне паливо.

П - паливо,

Пв- повітря,

ППС - паливо повітряна суміш,

Q - тепло, що виділяється при спалюванні палива,

А - робота;

ВГ - вихлопні гази,

Аер - аерозоль ВГ,

СВ - сполуки свинцю,

н/б - дизельне паливо,

е/б - етилований бензин,

ТІ - тепловий імпульс,

КН - каталітичний нейтралізатор.

Рисунок 1 - Принципова схема роботи ДТЗ і отримання вихлопних газів.

Для покращення розрахунків у випадку використання дизельного палива бензину приймається, що вихлопний газ містить аерозоль, а у випадку етилованого бензину ВГ містять аерозоль і сполуки свинцю.

Аерозолі - це дисперсні системи, що складаються з мілких твердих або рідких частинок, зважених в газовій сфері, зазвичай в повітрі. Аерозолі, дисперсна фаза яких складається з краплинок рідини, називають туманами, а у випадку твердої дисперсної фази - димами.

Абсолютна шкода, що наноситься вихлопними газами ДТЗ, Y, грн./рік, визначається за формулою:

Y=γ *σ *f*M, (2)

де γ – константа, числове значення якої дорівнює 48 грн. за умовну тону викидів, грн./ум.т;

σ – показник відносної небезпеки забруднення атмосферного повітря на різних територіях. На території промислових підприємств σ =4;

f – поправка, яка враховує характер розсіяння маси в атмосфері. При швидкості осідання маси зі швидкістю менше 1 см/с, визначається за формулою:

f =[100/(100+φ *h)]*[4/(1+υ)], (3)

де h –геометрична висота гирла джерела, яка дорівнює 0, 6 м;

υ – середньорічне значення модулю швидкості вітру на рівні флюгеру, зазвичай дорівнює 3 м/с;

φ – безмірна правка на тепловий підйом факелу викиду в атмосфері, визначається за формулою:

φ =1+∆ T/75, (4)

де ∆ T – седньорічна різниця температур в гирлі джерела і в атмосфері, °C.

M –маса річного викиду шкідливих компонентів вихлопних газів, що надходять в атмосферний басейн, т/рік, визначається за формулою:

N

M=∑ А_i*m_i (5)

i=1

де А_i – безмірний показник відносної небезпеки шкідливого компоненту i-го виду;

N – число компонентів вихлопного газу;

m_i – маса викиду шкідливого компонента i-го виду, т/рік.

В залежності від варіантів, що розглядаються на етилованому або дизельному паливу знаходимо, відповідно, абсолютні величини шкоди Y_е/б і Y_н/б.

Далі знаходимо відвернену шкоду, П, грн./рік, отриману в результаті переходу на менш токсичне паливо - дизельне паливо, за формулою:

П=Y_е/б–Y_н/б (6)

і питому відвернену шкоду, грн./т, за формулою:

П_пит.= П/Q, (7)

де Q –маса використаного палива, т/рік.

Маса викидів забруднень, т/рік, при роботі ДТЗ на етилованому бензині визначається за формулою:

М_е/б= Q(С_св*А_св*α + С_аер*А_е/б) (8)

Абсолютна шкода, грн./рік, при роботі ДТЗ на етилованому бензині визначається за формулою:

Y_е/б=γ *σ *f*M_е/б (9)

Маса викидів забруднень М_н/б, т/рік, при роботі ДТЗ на дизельному паливі визначається за формулою:

М_н/б= Q*С_аер*А_н/б (10)

Абсолютна шкода, грн./рік, при роботі ДТЗ на дизельному паливі визначається за формулою:

Y_н/б=γ *σ *f*M_н/б (11)

Величина відверненої шкоди, грн./рік, визначається за формулою:

П=Y_е/б–Y_н/б (12)

Величина питомої відверненої шкоди, грн./т, визначається за формулою:

П_пит.= П/Q, (7)

4. Індивідуальний розрахунок (В-17)

Вихідні дані: А - Бензин етилований/ Бензин неетилований

Q=85000 т/рік

σ =4

γ =48 грн.

С_СО=370 кг/т

С_NOx=21 кг/т

С_SO2=1, 5 кг/т

С_CHx=30 кг/т

С_сажа=1, 5 кг/т

С_св=0, 01 кг/т

С_СОдт=370 кг/т

С_NOxдт=21 кг/т

С_SO2дт=1, 5 кг/т

С_CHxдт=30 кг/т

С_сажадт=1, 5 кг/т

T=35°C

t=500°C

А_СО=1, 0 ум.т/т

А_NOx=41, 0 ум.т/т

А_SO2=22, 8 ум.т/т

А_CHx=3, 16 ум.т/т

А_сажа=250 ум.т/т

А_св=3500 ум.т/т

α =0, 8

h=15 м

υ =3 м/с

Маса викидів забруднень при роботі ДТЗ на етилованому бензині (за формулою:

М_е/б=Q*(С_СО*А_СО+С_Nox*А_Nox+С_SO2*А_SO2+С_CHx*А_CHx+С_сажа*А_сажа+С_св*А_св*α)

М_е/б=85000т/рік((370*1+21*41+1, 5*22, 8+30*3, 16+1, 5*250+0, 01*3500*0, 9)10^-3=

= 149855 ум.т/рік;

Безмірна поправка на тепловий підйом факелу викидів в атмосфері (за формулою (4)):

φ =1+∆ T/75=1+465°C/75=7, 2

де ∆ T=t-T=500°C-35°C=465°C

Поправка, яка враховує характер розсіяння маси в атмосфері (за формулою (3)):

f=[100/(100+7, 2·15)]*[4/(1+3)]=0, 48077

Абсолютна шкода при роботі ДТЗ на етилованому бензині (за формулою (9)):

Уе/б=48·4·0, 48077·149855 = 13832769, 23 грн./рік

Маса викидів забруднень при роботі ДТЗ на неетилованому бензині (за формулою:

Мн/б=Q*(С_СО*А_СО+С_Nox*А_Nox+С_SO2*А_SO2+С_CHx*А_CHx+С_сажа*А_сажа)

Мн/б=85000т/рік*((370*1+21*41+1, 5*22, 8+30*3, 16+1, 5*250)*10^-3=

= 147475 ум.т/рік;

Абсолютна шкоду при роботі ДТЗ на неетилованому бензині (за формулою (11)):

Ун/б=48·4*0, 48077·147475 = 13613076, 92 грн./рік

Величина відверненої шкоди (за формулою (12)):

П= 13832769, 23- 13613076, 92 = 219692, 3077 грн./рік.

Величина питомої відверненої шкоди (за формулою (13)):

Ппит= 219692, 3077/85000= 2, 584615385 грн./т

В - Бензин неетилований/ДТ

Маса викидів забруднень при роботі ДТЗ на ДТ за формулою:

М_ДТ=Q*(С_СОДТ*А_СО+С_NoxДТ*А_Nox+С_SO2ДТ*А_SO2+С_CHxДТ*А_CHx+С_сажаДТ*А_сажа)

М_ДТ=85000т/рік((23*1+41*41+6*22, 8+11*3, 16+8*250)10^-3= 329423 ум.т/рік;

Абсолютна шкоду при роботі ДТЗ на ДТ за формулою:

У_ДТ=48·4*0, 48077·329423= 30408240 грн./рік

Величина відверненої шкоди (за формулою (12)):

П= 30408240 - 13613076, 92= 16795163, 08 грн./рік.

Величина питомої відверненої шкоди (за формулою (13)):

Ппит= 16795163, 08/85000= 197, 59грн./т

С - Бензин неетилований/Бензин неетилований каталітичний патрон

Маса викидів забруднень при роботі ДТЗ на неетилованому бензині після каталітичного нейтралізатора за формулою:

М_к=Q*(С_СОк*А_СО+С_NОxк*А_Nox+С_SO2к*А_SO2+С_CHxк*А_CHx+С_сажак*А_сажа)

М_к=85000т/рік((10*1+15*41+1, 5*22, 8+3*3, 16+1*250)10^-3= 78087, 8 ум.т/рік;

Абсолютна шкоду при роботі ДТЗ на неетилованому бензині після каталітичного нейтралізатора за формулою:

У_к=48·4*0, 48077* 78087, 8 = 7208104, 62 грн./рік

Величина відверненої шкоди (за формулою (12)):

Пк= 13613076, 92 - 7208104, 62= 6404972, 308 грн./рік.

Величина питомої відверненої шкоди (за формулою (13)):

Ппитк= 6404972, 308/85000= 75, 35261538 грн./т

Контрольні питання

1. Як визначити абсолютну шкоду від дії токсикантів вихлопних газів двигунів транспортних засобів повітряному басейну?

Абсолютна шкода, що наноситься вихлопними газами ДТЗ, Y, грн./рік, визначається за формулою:

Y=γ *σ *f*M,

де γ – константа, числове значення якої дорівнює 48 грн. за умовну тону викидів, грн./ум.т;

σ – показник відносної небезпеки забруднення атмосферного повітря на різних територіях. На території промислових підприємств σ =4;

f – поправка, яка враховує характер розсіяння маси в атмосфері.

2. Як визначити відвернену шкоду повітряному басейну при заміні високотоксичного палива на менш токсичне?

Відвернена шкода, П_і, грн./рік, визначається за формулою:

τ _і+1

П_і = Yτ _і - Yτ _і+1

τ _і

де Yτ _і і Yτ _і+1 – величина абсолютної шкоди, яка виникає в різний час:

τ _і – до ведення природоохоронних заходів;

τ _і+1 – після ведення нових природоохоронних заходів.

3. Як визначити величину часткової відверненої шкоди повітряному басейну?

Величина питомої відверненої шкоди, грн./т, визначається за формулою:

П_пит.= П/Q,

де П - відвернена шкода, грн./рік;

Q –маса використаного палива, т/рік.

4. Які Ваші рекомендації по зниженню шкоди повітряному басейну від вихлопних газів двигунів транспортних засобів?

· Оптимізація енергетичного стану повітряного заряду.

· Поліпшення економічних і екологічних характеристик дизеля шляхом підвищення тиску упорскування палива.

· Поліпшення якості палива для суднових дизелів, розробка присадок до палива, що підвищують октанове число дизельного палива, що інтенсифікують процес окиснення, запалення.

· Затримка запалення палива й вплив її на повноту згоряння й склад ВГ дизелів.

· Поліпшення показників сумішоутворення дизельного палива з повітрям.

· Зниження рівня токсичності ВГ за рахунок уведення води в дизельне паливо.

· Упорскування метанолу безпосередньо в камеру згоряння дизельного палива.

· Зниження рівня токсичності ВГ за допомогою каталітичних нейтралізаторів.

· Поліпшення якості палива для суднових дизелів, розробка присадок до палива, що підвищують окетановое число дизельного палива, що інтенсифікують процес окиснення, запалення.

· Затримка запалення палива й вплив її на повноту згоряння й склад ВГ дизелів.

· Поліпшення показників сумішоутворення дизельного палива з повітрям.

5. Яке з палив у ДТЗ є найменш шкідливим за рівнем токсичності?

Найменш шкідливим за рівнем токсичності є дизельне паливо, далі – не етилований бензин і високотоксичний - етиловий бензин.

6. Які основні види палива, що використовуються в ДТЗ?

Основні види палива, що використовуються в ДТЗ:

1. бензин;

2. дизельне паливо;

3. ракетне паливо (керосин);

4. мазут.

5. Що таке аерозолі?

Аерозолі - це дисперсні системи, що складаються з мілких твердих або рідких частинок, зважених в газовій сфері, зазвичай в повітрі. Аерозолі, дисперсна фаза яких складається з краплинок рідини, називають туманами, а у випадку твердої дисперсної фази - димами.

6. Яку шкоду наноситься навколишньому середовищу в результаті антропогенної діяльності?

В результаті антропогенної діяльності в промисловості, транспорті, сільському господарстві, воєнно-промисловому комплексі наноситься шкода навколишньому середовищу, обумовлена виділенням (емісією) шкідливих токсичних компонентів, тепла, електромагнітних полів, іонізуючих випромінювань, шуму, вібрації, біологічних токсикантів, важких металів, мінеральних добрив, миючих і поверхнево-активних речовин, нафтопродуктів. В результаті сукупної дії цих виділень на навколишнє середовище порушується один з основних законів екології - принцип взаємозв'язку, взаємодії людини з навколишнім середовищем, що призводить до шкоди. Шкода проявляється в скороченні плодючих земель і лісових масивів, забрудненні водного і повітряного басейну, літосфери і фауни, ерозії ґрунту, створенні умов для «парникового» ефекту планети, знищенні захисного озонового шару, підвищенні рівня захворювань людини і зниження його імунної системи.

7. Чому етиловані бензини відносять до категорії високотоксичних?

Етиловані бензини відносять до категорії високотоксичних, оскільки у вихлопних газах містяться, крім основних забруднювачів небезпечні токсиканти - сполуки свинцю, а дизельне паливо - до малотоксичних.