Теоретические основы защиты окружающей среды. Центробежное осаждение частиц
ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Подготовки бакалавров по направлению
Защита окружающей среды»
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛины
«Государственный экзамен»
ЦЕЛЬ ПРОВЕДЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА
Цель выпускного государственного экзамена бакалавров по направлению 280 200.62 «Защита окружающей среды» – для оценки освоения выпускниками профессиональных компетенций и конкурсного отбора среди лиц, желающих освоить программу специализированной подготовки магистра.
СТРУКТУРА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА
Государственный экзамен носит междисциплинарный характер и включает материал, предусмотренный ГОС ВПО подготовки бакалавров техники и технологии по направлению 280200.62 (553500) «Защита окружающей среды» и ООП МИТХТ им. М.В. Ломоносова.
На государственном экзамене студенту предлагается задание, состоящее из трех вопросов, отражающих основные квалификационные требования по изученным дисциплинам. В перечень включены дисциплины:
1. Основы токсикологии.
2. Теоретические основы защиты окружающей среды.
3. Промышленная экология.
4. Нормирование и контроль в области окружающей среды.
5. Экономика природопользования и природоохранной деятельности.
Дисциплина «Основы токсикологии»
Основные понятия токсикологии (вредные вещества, ксенобиотики, яды, токсиканты; токсичность, опасность, риск; отравление или интоксикация). Токсикометрия. Параметры токсикометрии: среднесмертельная доза и среднесмертельная концентрация, порог острого воздействия токсичного вещества, порог хронического воздействия вещества, зоны острого токсического и хронического действия вещества. Разделы токсикологии (экспериментальная, профессиональная, клиническая, экологическая и пр.). Методы токсикологии.
Общие принципы исследования токсичности веществ. Принципы исследования токсичности (острой, подострой и хронической) веществ. Виды экспериментальных животных и условия экспериментов. Интерпретация результатов экспериментальных исследований. Специальные виды токсического действия веществ (канцерогенность, мутагенность, эмбрио- и фетотоксичность и т.п.).
Классификация ядов (или токсикантов) и отравлений. Принципы классификации ядов. Общая классификация ядов: химическая, практическая, гигиеническая, токсикологическая, по «избирательности токсичности». Специальная классификация: патофизиологическая, патохимическая, биологическая, по специфике биологического последствия отравления. Классификация отравлений («химической травмы»): этиопатогенетическая, клиническая и нозологическая.
Пути проникновения ядов в организм. Токсико-кинетические особенности пероральных, ингаляционных и перкутанных отравлений. Распределение ядов в организме. Депонирование.
Факторы, влияющие на распределение ядов. Объем распределения как токсикокинетическая характеристика токсиканта.
Биотрансформация ядов как процесс детоксикации организма. Ферментные системы биотрансформации. Общие представления о ферментах. Субстрат-ферментное взаимодействие. Специфические и неспецифические ферменты. Микросомальные и немикросомальные ферменты биотрансформации.
Токсические эффекты. Локализация токсического действия веществ. Механизмы токсического действия. Комбинированное воздействие веществ на организм: аддитивный эффект, синергизм, потенцирование, антагонизм.
Выведение (экскреция) веществ из организма. Почечная экскреция. Другие пути выведения веществ из организма (через кишечник, через легкие, через кожу). Иммунная система как способ детоксикации макромолекул. Межсистемная кооперция детоксикации и экскреции.
Методы детоксикации. Методы детоксикации, основанные на знании токсикологических свойств веществ. Токсикокинетический способ детоксикации (влияние на всасывание, распределение, биотрансформацию и выведение вредных веществ). Токсикодинамический способ детоксикации.
Специфические химические вещества. Загрязнители воздуха, воды, почвы. Монооксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, озон и др. Растворители; галогенсодержащие углеводороды, ароматические углеводороды. Инсектициды (хлорированные углеводороды, фосфорорганические, карбаматные, растительные). Гербициды (хлорфенольные, дипиридиловые). Полихлорированные бифенилы, дибензодиоксины и дибензофураны, дибензотиофены. Специфика воздействия на организм радиоактивных веществ.
Дисциплина «Теоретические основы защиты окружающей среды»
Естественные источники воздействия на окружающую среду (ОС). Сравнительная оценка факторов воздействия на ОС. Концепции и критерии изучения веществ: объем производства, области применения, распространение в ОС, устойчивость и способность к разложению, превращения. Концепции и критерии изучения природных сред: атмосфера. Пыль и аэрозоли: характеристика загрязнений, возникновение, время пребывания в атмосфере. Состояние загрязнений в атмосфере.
Загрязнение атмосферы газами. Вопросы выбросов, переноса и проникновения в организм. Монооксид углерода. Условия антропогенных выбросов, физиологические особенности, химические реакции в атмосфере. Диоксид углерода. Кругооборот углерода. Модели возможного развития «парникового» эффекта. Вопросы распространения, химического поведения в атмосфере, локализации и физиологических особенностей для диоксида серы и оксидов азота. Фторхлоруглеводороды. Атмосферный озон.
Распределение воды. Динамика водопотребления. Оценка загрязненности воды.
Органические остатки. Вещества, разрушаемые микроорганизмами и изменение состояния воды. Устойчивые или трудноразрушаемые вещества.
ПАВ (основные виды, особенности химической трансформации в гидросфере). Неорганические остатки: (удобрения, соли, тяжелые металлы). Процессы алкилирования.
Обзор основных методов очистки воды. Отраслевые концепции и критерии. Отрасли химической промышленности. Системы очистки сточных вод и утилизации отходов.
Литосфера. Строение и состав почв. Антропогенные загрязнения. Потери биогенных элементов почвы. Почва как составная часть ландшафта и жизненного пространства. Вопросы и способы рекультивации почв.
Источники искусственной радионуклидности в ОС. Радиоэкология. Воздействие электромагнитных излучений. Основные понятия и термины. Электромагнитные поля промышленной частоты, ВЧ- и СВЧ- диапазонов. Защитные средства.
Шум (звук) в ОС. Основные понятия. Распространение шума. Методы оценки и измерения шумового загрязнения. Общие методы снижения шумового загрязнения. Влияние вибрации на человека и ОС. Причины и источники вибраций. Нормирование. Проведение акустического расчета.
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра инженерных проблем экологии
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан факультета
летательных аппаратов
“___ ”______________200 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
теоретические основы защиты окружающей среды
ООП по направлению подготовки дипломированного специалиста
656600 – Защита окружающей среды
специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды»
Квалификация – инженер-эколог
Факультет летательных аппаратов
Курс 3, семестр 6
Лекции 34 час.
Практические занятия: 17 час.
РГЗ 6 семестр
Самостоятельная работа 34 часа
Экзамен 6 семестр
Всего: 85часов
Новосибирск
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста – 656600 - Защита окружающей среды и специальности 280202 – «Инженерная защита окружающей среды»
Регистрационный номер 165 тех\дс от 17 марта 2000 г.
Шифр дисциплины в ГОС – СД.01
Дисциплина «Теоретические основы защиты окружающей среды» относится к федеральному компоненту.
Шифр дисциплины по учебному плану - 4005
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры инженерных проблем экологии.
Протокол заседания кафедры № 6-06 от 13 октября 2006 г.
Программу разработала
профессор, д. т.н., профессор
Заведующий кафедрой
профессор, д. т.н., доцент
Ответственный за основную
профессор, д. т.н., профессор
1. Внешние требования
Общие требования к образованности приведены в табл.1.
Таблица 1
Требования ГОС к обязательному минимуму
|
дисциплины |
«Теоретические основы защиты окружающей среды» | |
Теоретические основы защиты окружающей среды: физико-химические основы процессов очистки сточных вод и отходящих газов и утилизации твердых отходов. Процессы коагуляции, флокуляции, флотации, адсорбции, жидкостной экстракции, ионного обмена, электрохимического окисления и восстановления, электрокоагуляции и электрофлотации, электродиализа, мембранные процессы (обратный осмос, ультрафильтрация), осаждения, дезодорации и дегазации, катализа, конденсации, пиролиза, переплава, обжига, огневого обезвреживания, высокотемпературной агломерации . Теоретические основы защиты окружающей среды от энергетических воздействий. Принцип экранирования, поглощения и подавления в источнике. Диффузионные процессы в атмосфере и гидросфере. Рассеивание и разбавление примесей в атмосфере, гидросфере. Рассеивание и разбавление примесей в атмосфере, гидросфере. Методы расчета и разбавления. |
2. Цели и задачи курса
Основной целью является ознакомление студентов с физико-химическими основами обезвреживания токсичных антропогенных отходов и овладение первоначальными навыками инженерных методов расчета оборудования для обезвреживания данных отходов.
3. Требования, предъявляемые к дисциплине
Основные требования к курсу определяются положениями Государственного образовательного стандарта (ГОС) по направлению 553500 – защита окружающей среды. В соответствии с ГОС для указанного направления в рабочую программу включены следующие основные разделы:
Раздел 1. Основные загрязнители окружающей среды и методы их обезвреживания.
Раздел 2. Основы расчета адсорбционных, массообменных и каталитических процессов.
4. Объем и содержание дисциплины
Объем дисциплины соответствует учебному плану, утвержденному проректором НГТУ
Наименование тем лекционных занятий, их содержание и объём в часах.
Раздел 1. Основные загрязнители окружающей среды и методы их обезвреживания (18 часов).
Лекция 1. Антропогенные загрязнители промышленных центров. Загрязнители воды, воздуха и почвы. Образование оксидов азота в процессах горения.
Лекция 2. Основы расчета рассеивания примесей в атмосфере. Коэффициенты, используемые в моделях рассеивания примесей. Примеры расчета рассеивания примесей.
Лекции 3-4. Методы очистки промышленных газовых выбросов. Понятие о методах очистки: абсорбционные , адсорбционные, конденсационные, мембранные, термические, химические, биохимические и каталитические методы обезвреживания загрязнителей. Области их применения. Основные технологические особенности и параметры процессов.
Лекция 5. Очистка сточных вод на основе методов разделения. Очистка сточных вод от механических примесей: отстойники, гидроциклоны, фильтры, центрифуги. Физико-химические основы применения флотации, коагуляции, флокуляции для удаления примесей. Методы интенсификации процессов очистки сточных вод от механических примесей.
Лекция 6. Регенерационные методы очистки сточных вод. Понятие и физико-химические основы методов экстракции, стриппинга (десорбции), перегонки и ректификации, концентрирования и ионного обмена. Использование для очистки воды явления обратного осмоса, ультрафильтрации и адсорбции.
Лекции 7-8. Деструктивные методы очистки воды. Понятие о деструктивных методах. Использование для очистки воды химических методов, основанных на нейтрализации кислых и щелочных загрязнителей, восстановление и окисление (хлорирование и озонирование) примесей. Очистка воды путем перевода загрязнителей в нерастворимые соединения (образование осадков). Биохимическая очистка сточных вод. Особенности и механизм процесса очистки. Аэротенки и метантенки.
Лекция 9. Термический метод обезвреживания сточных вод и твердых отходов. Технологическая схема процесса и типы используемого оборудования. Понятие об огневом обезвреживании и пиролизе отходов. Жидкофазное окисление отходов – понятие о процессе. Особенности переработки активного ила.
Раздел 2. Основы расчета адсорбционных, массообменных и каталитических процессов (16 часов).
Лекция 10. Основные типы каталитических и адсорбционных реакторов. Полочные, трубчатые реакторы и реакторы с кипящим слоем. Области их применения для обезвреживания газовых выбросов. Конструкции адсорбционных реакторов. Использование движущихся слоев адсорбента.
Лекция 11. Основы расчета реакторов обезвреживания газовых выбросов. Понятие о скорости реакции. Гидродинамика неподвижных и псевдоожиженных зернистых слоев. Идеализированные модели реакторов - идеальное смешение и идеальное вытеснение. Вывод уравнений материального и теплового баланса для реакторов идеального смешения и идеального вытеснения.
Лекция 12. Процессы на пористых гранулах адсорбента и катализатора. Стадийность процесса химического (каталитического) превращения на пористой частице. Диффузия в пористой частице. Молекулярная и кнудсеновская диффузия . Вывод уравнения материального баланса для пористой частицы. Понятие о степени использования внутренней поверхности пористой частицы.
Лекции 13-14. Основы адсорбционных процессов. Изотермы адсорбции. Методы экспериментального определения изотерм адсорбции (весовой, объемный и хроматографический методы). Уравнение адсорбции Ленгмюра. Уравнения массового и теплового баланса для процессов адсорбции. Стационарный фронт сорбции. Понятие о равновесной и неравновесной адсорбции Примеры практического применения и расчета адсорбционного процесса для очистки газов от паров бензола.
Лекция 15. Механизм процессов массопереноса. Уравнение массоотдачи. Равновесие в системе «жидкость-газ». Уравнения Генри и Дальтона. Схемы адсорбционных процессов. Материальный баланс массообменных процессов. Вывод уравнения рабочей линии процесса. Движущая сила массообменных процессов. Определение средней движущей силы. Типы адсорбционных аппаратов. Расчет адсорбционных аппаратов.
Лекция 16. Очистка отходящих газов от механических загрязнителей. Механические циклоны. Расчет циклонов. Выбор типов циклонов. Расчетное определение эффективности пылеулавливания.
Лекция 17. Основы очистки газов с помощью электрофильтров. Физические основы улавливания механических примесей электрофильтрами. Расчетные уравнения для оценки эффективности работы электрофильтров. Основы проектирования электрофильтров. Методы повышения эффективности улавливания механических частиц электрофильтрами.
Итого часов (лекции) – 34 часа.
Наименование тем практических занятий, их содержание и объём в часах.
1. Методы очистки газовых выбросов от токсичных соединений (8 часов) в т. ч.:
а) каталитические методы (4 часа);
б) адсорбционные методы (2 часа);
в) очистка газов с помощью циклонов (2 часа).
2. Основы расчета реакторов для обезвреживания газов (9 часов):
а) расчет каталитических реакторов на основе моделей идеального смешения и идеального вытеснения (4 часа);
б) расчет адсорбционных аппаратов очистка газов (3 часа);
в) расчет электрофильтров для улавливания механических загрязнителей (2 часа).
________________________________________________________________
Итого часов (практические занятия) – 17 часов
Наименование тем расчетно-графических заданий
1) Определение гидравлического сопротивления неподвижного зернистого слоя катализатора (1 час).
2) Исследование режимов псевдоожижения зернистых материалов (1 час).
3) Исследование процесса термического обезвреживания твердых отходов в реакторе с кипящим слоем (2 часа).
4) Определение адсорбционной ёмкости сорбентов по улавливанию газообразных загрязнителей (2 часа).
________________________________________________________________
Итого (расчетно-графических заданий) – 6 часов.
4. Формы контроля
4.1 . Защита расчетно-графических заданий.
4.2. Защита рефератов по темам курса.
4.3. Вопросы к экзамену.
1. Основы абсорбционных процессов очистки газов. Типы абсорберов. Основы расчета абсорберов.
2. Конструкции каталитических реакторов. Трубчатые, адиабатические, с кипящим слоем, с радиальным и аксиальным ходом газа, с движущимися слоями.
3. Распространение выбросов от источников загрязнений.
4. Адсорбционные процессы очистки газов. Технологические схемы адсорбционных процессов.
5. Очистка сточных вод окислением примесей химическими реагентами (хлорирование, озонирование).
6. Диффузия в пористой грануле. Молекулярная и кнудсеновская диффузия.
7. Кондиционные методы очистки газов.
8. Термическое обезвреживание твердых отходов. Типы печей обезвреживания.
9. Уравнение реактора идеального перемешивания.
10. Мембранные методы очистки газов.
11. Гидродинамика псевдоожиженных зернистых слоев.
12. Условия псевдоожижения.
13. Основы улавливания аэрозолей электрофильтрами. Факторы, влияющие на эффективность их работы.
14. Термическое обезвреживание газов. Термическое обезвреживание газов с регенерацией тепла. Типы печей термического обезвреживания.
15. Основы процессов экстракционной очистки сточных вод.
16. Модель реактора идеального вытеснения.
17. Основы химических методов очистки газов (облучение потоков электронов, озонирование)
18. Гидродинамика неподвижных зернистых слоев.
19. Равновесие в системе «жидкость - газ».
20. Биохимическая очистка газов. Биофильтры и биоскруберы.
21. Биохимическая очистка - основы процесса. Аэротенки, метатенки.
22. Идеализированные модели каталитических реакторов. Материальные и тепловые балансы.
23. Виды загрязнителей сточных вод. Классификация методов очистки (разделение, регенерационные и деструктивные методы).
24. Фронт адсорбции. Равновесная адсорбция. Стационарный фронт адсорбции.
25. Пылеулавливающее оборудование - циклоны. Последовательность расчета циклона.
26. Методы отделения механических примесей: отстойники, гидроциклоны, фильтры, центрифуги).
27. Концентрирование - как метод очистки сточных вод.
28. Фронт адсорбции. Равновесная адсорбция. Стационарный фронт адсорбции.
29. Основы флотации, коагуляции, флокуляции.
30. Тепло (массо) обмен при адсорбции.
31. Последовательность расчета насадочного абсорбера.
32. Физические основы интенсификации процессов очистки сточных вод (магнитный, ультразвуковой методы).
33. Процессы превращения на пористой частице.
34. Последовательность расчетов адсорберов.
35. Десорбция - метод удаления летучих примесей из сточных вод.
36. Адсорбционная очистка сточных вод.
37. Понятие степени использования для частиц катализатора.
38. Распространение выбросов от источников загрязнений.
39. Перегонка и ректификация при очистке сточных вод.
40. Неравновесная адсорбция.
41. Обратный осмос и ультрафильтрация.
42. Изотермы адсорбции. Методы определения изотерм адсорбции (весовой, объемный, хроматографический).
43. Основы жидкофазного окисления сточных вод под давлением.
44. Движущая сила массообменных процессов.
45. Очистка сточных вод нейтрализацией, восстановлением, образованием осадков.
46. Уравнения теплового и материального баланса адсорбера.
47. Пылеулавливающее оборудование - циклоны. Последовательность расчета циклона.
48. Биохимическая очистка - основы процесса. Аэротенки, метатенки.
49. Основы улавливания аэрозолей электрофильтрами. Факторы, влияющие на эффективность их работы.
1. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов, защита биосферы от промышленных выбросов. М., Химия, 1985. 352с.
2. . . Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л. Химия, 1985.
3. Б. Бретшнайдер, И. Курфюрст. Охрана воздушного бассейна от загрязнений. Л. Химия, 1989.
4. . Обезвреживание промышленных выбросов дожиганием. М. Энергоатомиздат, 1986.
5. , и др. Очистка производственных сточных вод. М. Стройиздат, 1970, 153с.
6. , и др. Очистка промышленных сточных вод. Киев, Техника, 1974, 257с.
7. , . Очистка сточных вод в химической промышленности . Л, Химия, 1977, 464с.
8. АЛ. Титов, . Обезвреживание промышленных отходов: М. Стройиздат, 1980, 79с.
9. , . Воздействие ТЭС на окружающую среду и способы снижения наносимого ущерба. Новосибирск, 1990, 184с.
10. . Теоретические основы защиты окружающей среды (конспект лекций). ИК СО РАН – НГТУ, 2001г. – 97с.
Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды
1. Общая характеристика методов защиты окружающей среды от промышленных загрязнений
Защита окружающей среды является составной частью концепции устойчивого развития человеческого общества, означающей длительное непрерывное развитие, обеспечивающее потребности ныне живущих людей без ущерба удовлетворению потребностей будущих поколений. Концепция устойчивого развития не сможет реализоваться, если не будут разработаны конкретные программы действий по предотвращению загрязнения окружающей среды, включающие в себя также организационные, технические и технологические разработки по развитию ресурсо-, энергосберегающих и малоотходных технологий, снижению газовых выбросов и жидкостных сбросов, переработки и утилизации хозяйственных отходов, уменьшению энергетического воздействия на окружающую среду, усовершенствованию и использованию средств защиты окружающей среды.
Организационно-технические методы охраны окружающей среды можно условно разделить на активные и пассивные методы. Активные методы защиты окружающей среды представляют собой технологические решения по созданию ресурсосберегающих и малоотходных технологий.
Пассивные методы защиты окружающей среды делятся на две подгруппы:
рациональное размещение источников загрязнения;
локализация источников загрязнения.
Рациональное размещение предполагает территориальное рациональное размещение объектов экономики, снижающее нагрузку на окружающую среду, а локализация по существу является флегматизацией источников загрязнений и средством снижения их выбросов. Локализация достигается применением различных природоохранных технологий, технических систем и устройств.
В основе многих природоохранных технологий лежат физические и химические превращения. В физических процессах изменяются лишь форма, размеры, агрегатное состояние и другие физические свойства веществ. Их строение и химический состав сохраняются. Физические процессы доминируют в процессах пылеулавливания, процессах физической абсорбции и адсорбции газов, очистки сточных вод от механических примесей и в других аналогичных случаях. Химические процессы изменяют химический состав обрабатываемого потока. С их помощью токсичные компоненты газовых выбросов, жидких и твердых отходов, сточных вод превращаются в нетоксичные.
Химические явления в технологических процессах зачастую получают развитие под влиянием внешних условий (давление, объем, температура и т.д.), в которых реализуется процесс. При этом имеют мест превращения одних веществ в другие, изменение их поверхностных, межфазных свойств и ряд других явлений смешанного (физического и химического) характера.
Совокупность взаимосвязанных химических и физических процессов, происходящих в вещественной субстанции, получила название физико-химических, пограничных между физическими и химическими процессами. Физико-химические процессы широко применяются в природоохранных технологиях (пыле- и газоулавливании, очистке сточных вод и др.).
Специфическую группу составляют биохимические процессы - химические превращения, протекающие с участием субъектов живой природы. Биохимические процессы составляют основу жизнедеятельности
всех живых организмов растительного и животного мира. На их использовании построена значительная часть сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности, например биотехнология. Продуктом биотехнологических превращений, протекающих с участие микроорганизмов, являются вещества неживой природы. В теоретических основах технологии охраны окружающей среды, базирующихся на общих законах физической и коллоидной химии, термодинамики, гидро- и аэродинамики, изучается физико-химическая сущность основных процессов природоохранных технологий. Такой системный подход к природоохранным процессам позволяет сделать обобщения по теории таких процессов, применить к ним единый методологический подход.
В зависимости от основных закономерностей, характеризующих протекание природоохранных процессов, последние подразделяют на следующие группы:
механические;
гидромеханические;
массообменные,
химические;
физико-химические;
тепловые процессы;
биохимические;
процессы, осложненные химической реакцией.
В отдельную группу выделены процессы защиты от энергетических воздействий, в основном базирующиеся на принципах отражения и поглощения избыточной энергии основных технологических процессов природопользования.
К механическим процессам, основой которых является механическое воздействие на твердые и аморфные материалы, относят измельчение (дробление), сортирование (классификация), прессование и смешивание сыпучих материалов. Движущей силой этих процессов являются силы механического давления или центробежная сила.
К гидромеханическим процессам, основой которых является гидростатическое или гидромеханическое воздействие на среды и материалы,
относят перемешивание, отстаивание (осаждение), фильтрование, центрифугирование. Движущей силой этих процессов является гидростатическое давление или центробежная сила.
К массообменным (диффузионным) процессам, в которых большую роль наряду с теплопередачей играет переход вещества из одной фазы в другую за счет диффузии, относят абсорбцию, адсорбцию, десорбцию, экстрагирование, ректификацию, сушку и кристаллизацию. Движущей силой этих процессов является разность концентраций переходящего вещества во взаимодействующих фазах.
Химические процессы, протекающие с изменением физических свойств и химического состава исходных веществ, характеризуются превращением одних веществ в другие, изменением их поверхностных и межфазных свойств. К этим процессам можно отнести процессы нейтрализации, окисления и восстановления. Движущей силой химических процессов является разность химических (термодинамических) потенциалов.
Физико-химические процессы характеризуются взаимосвязанной совокупностью химических и физических процессов. К физико-химическим процессам разделения, основой которых являются физико-химические превращения веществ, можно отнести коагуляцию и флокуляцию, флотацию, ионный обмен, обратный осмос и ультрафильтрацию, дезодорацию и дегазацию, электрохимические методы, в частности, электрическую очистку газов. Движущей силой этих процессов является разность физических и термодинамических потенциалов разделяемых компонентов на границах фаз.
К тепловым процессам, основой которых является изменение теплового состояния взаимодействующих сред, относят нагревание, охлаждение, выпаривание и конденсацию. Движущей силой этих процессов является разность температур (термических потенциалов) взаимодействующих сред.
Биохимические процессы, в основе которых лежат каталитические ферментативные реакции биохимического превращения веществ в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, характеризуются протеканием биохимических реакций и синтезом веществ на уровне живой клетки. Движущей силой этих процессов является энергетический уровень (потенциал) живых организмов.
Указанная классификация не является жесткой и неизменной. В реальной действительности многие процессы осложнены протеканием смежно-параллельных процессов. Например, массообменные и химические процессы часто сопровождаются тепловыми процессами. Так, ректификацию, сушку и кристаллизацию можно отнести к комбинированным тепломассообменным процессам. Процессы абсорбции, адсорбцичасто сопровождаются химическими превращениями. Химические процессы нейтрализации и окисления можно одновременно рассматриваются как массообменные процессы. Биохимические процессы сопровождаются одновременно тепло- и массообменом, а физико-химические процессы - массообменными процессами.
Каталитические методы газоочистки
Каталитические методы очистки газов основаны на реакциях в присутствии твердых катализаторов, т. е. на закономерностях гетерогенного катализа. В результате каталитических реакций примеси, находящиеся в газе, превращаются в другие соединения...
Методы очистки отходящих газов и выбросов при производстве кормовых дрожжей
Методы улавливания пыли Методы очистки по их основному принципу можно разделить на механическую очистку, электростатическую очистку и очистку с помощью звуковой и ультразвуковой коагуляции...
Нормирование, сертификация и стандартизация в области охраны окружающей среды
Нормирование в области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду...
Основные функции мониторинга окружающей природной среды
Причины загрязнения биосферы
Загрязнение стало обыденным словом, наводящим на мысли об отравленных воде, воздухе, земле. Однако на самом деле эта проблема гораздо сложнее. Загрязнению невозможно дать простое определение, так как оно может включать в себя сотни факторов...
Проблемы экологического права Кыргызской Республики
Система экологического законодательства состоит из двух подсистем: природоохранительного и природно-ресурсного законодательств. В подсистему природоохранительного законодательства входит Закон об охране окружающей среды...
Загрязнение - изменение природной среды (атмосферы, воды, почвы) в результате наличия в ней примесей. При этом различают загрязнения: антропогенные - вызванные деятельностью человека и естественные - вызванные природными процессами...
Хлоропласты – центры фотосинтеза клеток растений
Основными источниками загрязнения атмосферы являются электростанции, работающие на угле, предприятия угольной, металлургической и химической промышленности, цементные, известковые, нефтеперерабатывающие и другие заводы...
Экологическая политика Китая
Защита окружающей среды в Китае является одним из базовых направлений развития национальной политики. Правительство КНР уделяет большое внимание законодательной работе в этой сфере. С целью стимулирования координации экономического...
Экологическая политика Китая
Правовая система Китая, призванная защищать окружающую среду, была создана относительно недавно. Создание экологических законов часто оказывается в ведении местных властей...
Экология: основные понятия и проблемы
Основой устойчивого развития Российской Федерации является формирование и последовательная реализация единой государственной политики в области экологии...
Энергетические загрязнения
Атмосфера всегда содержит определённое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят: пыль (растительного, вулканического...
