Совершенствование двигателей внутреннего сгорания

Совершенствование процесса сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания, применение электронной системы зажи­гания приводит к уменьшению в выхлопе вредных веществ.

Для экономии топлива создаются различные типы зажигания. Инженеры югославского объединения «Электронска индустрия» создали электронную систему со сроком службы 30 тыс. ч. Кроме прочего, она регулирует расход горючего. А одна из английских фирм использовала плазменный вариант, обеспечивающий легкое воспламенение бедной горючей смеси. Автомобиль, оборудован­ный такой системой, расходует всего 2 л на 100 км пробега.

Нейтрализаторы. Большое внимание придается разработке устройства снижения токсичности—нейтрализаторов, которыми можно оснастить современные автомобили.

Способ каталитического преобразования продуктов сгорания заключается в том, что отработавшие газы очищаются, вступая в контакт с катализатором. Одновременно происходит дожигание продуктов неполного сгорания, содержащихся в выхлопе автомо­билей.

Газ вместо бензина. Высокооктановое, стабильное по составу газовое топливо хорошо смешивается с воздухом и равномерно распределяется по цилиндрам двигателя, способствуя более пол­ному сгоранию рабочей смеси. Суммарный выброс токсичных веществ у автомобилей, работающих на сжиженном газе, значи­тельно меньше, чем у машин с бензиновыми двигателями. Так, грузовик «ЗИЛ-130», переведенный на газ, имеет показатель по токсичности почти в 4 раза меньше, чем его бензиновый собрат.

Электромобиль. В настоящее время, когда автомобиль с бен­зиновым двигателем стал одним из существенных факторов, при­водящих к загрязнению окружающей среды, специалисты все ча­ще обращаются к идее создания «чистого» автомобиля. Речь, как правило, идет об электроавтомобиле. В некоторых странах начи­нается их серийное производство.

Очистка выбросов в атмосферу. Техника газоочистки распола­гает разнообразными методами и аппаратами удаления пыли и вредных газов. Выбор метода для очистки газообразных примесей определяется в первую очередь химическими и физико-химиче­скими свойствами этой примеси. Большое влияние на выбор ме­тода оказывает характер производства: свойства имеющихся в производстве веществ, их пригодность в качестве поглотителей для газа, возможность рекуперации (улавливание и использование продуктов отходов) или утилизации уловленных продуктов.

Для очистки газов от сернистого ангидрида, сероводорода и метилмеркаптана используется нейтрализация их раствором ще­лочи. В результате получают соль и воду.

Для очистки газов от незначительных концентраций примесей (не более 1 % по объему) применяют прямоточные компактные абсорбционные аппараты.

Наряду с жидкими поглотителями—абсорбентами—для очистки, а также для сушки (обезвоживания) газов могут быть применены твердые поглотители. К ним относятся различные мар­ки активных углей, силикагель, алюмогель, цеолиты.

В последнее время для удаления из газового потока газов с полярными молекулами стали применять иониты. Процессы очист­ки газов адсорбентами осуществляют в адсорберах периодического или непрерывного действия.[6]

Для очистки газового потока могут быть использованы сухие и мокрые окислительные процессы, а также процессы каталитиче­ского превращения, частности, для обезвреживания серосодержащих газов сульфатно-целлюлозного производства (газов вароч­ного и выпарного цехов и др.) используют каталитическое окис­ление. Этот процесс осуществляется при температуре 500—600 °С на катализаторе, в состав которого входят оксиды алюминия, ме­ди, ванадия и других металлов. Сероорганические вещества и се­роводород окисляются до менее вредного соединения—сернистого ангидрида (ПДК для сернистого ангидрида 0,5 мг/м3, а для серо­водорода 0,078 мг/м3).

Электрическая очистка(электрофильтры) – один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Для этого применяют электрофильтры.

Для высокоэффективной очистки выбросов необходимо применять аппараты многоступенчатой очистки.В этом случае очищаемые газы последовательно проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки.

На крупнейшем химическом предприятии ОАО «Акрон» в Новгородской области проводится комплекс мероприятий по охране воздушного бассейна. В 2006 г. выброс загрязняющих веществ в атмосферу составил 5333.19 т. В 2005 – 2006 гг. для сокращения выбросов вредных веществ в атмосферу были проведены следующие мероприятия:

· модернизация очистки хвостовых газов после абсорбционной колонны с использованием теплоты нитрозных газов. Реализация данного проекта позволила использовать теплоту нитрозных газов после котла-утилизатора для нагрева хвостовых газов, поступающих на очистку, до температуры реакции, исключив из технологической схемы камеру сгорания реактора. Это позволило снизить общий расход природного газа, а следовательно, количество аммиака и оксида углерода в газах, выбрасываемых в атмосферу.

· исключение из технологической цепи огневого подогревателя природного газа на агрегате производства аммиака позволило снизить выброс диоксида азота на 3.5 т в год.

· выполнение санитарных рубок леса в санитарно-защитной зоне площадью 16.5 га, проведение очередного этапа обследования состояния леса.

Перечисленные мероприятия позволили снизить общий валовой выброс загрязняющих веществ в атмосферу на 34% по сравнению с установленным лимитом. В 2006 г. начаты работы по инвентаризации источников выбросов в атмосферу ОАО «Акрон» и разработке нового проекта нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу.[7]