Кафедра Процессы и аппараты химической технологии
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет Химической технологии и биотехнологий

Кафедра Процессы и аппараты химической технологии

Практические работы по дисциплине

«ЭКОЛОГИЯ»

 

Выполнил студент __курса

______________факультета

заочной формы обучения,

учебная группа _________

_______________________

Преподаватель:__________

 

Москва 2017 г.

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Теоретическая часть……………………………………………..…..стр. 3

Общие сведения…………………………..………………….………стр. 3

Методика расчета………………………………………………..…..стр. 5

Задание к практической работе.….…………………………….…..стр. 9

Выводы…………………….………………………………….……..стр.12

Список литературы…….…….……………………………….…….стр.12

Приложения…………….…….…………..………………….……...стр.13

 

Теоретическая часть

Расчет выбросов загрязняющих веществ

Механическими транспортными средствами в населенных пунктах

 

Цель работы: Рассчитать величину выбросов вредных веществ загрязняющих атмосферу от автомобильного транспорта

 

Общие сведения

Основным загрязнителем атмосферного воздуха является автомобильный транспорт. В крупных городах на долю автотранспорта приходится более 80% всех вредных выбросов в атмосферу. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух проводится в соответствии с нормативными документами.

 

 

1.1 Термины и определения

 

- выброс загрязняющего вещества: Количество загрязняющего вещества, поступающего в атмосферный воздух за рассматриваемый период (секунда, час, месяц, квартал, год), грамм в период.

- дорога: Комплекс инженерных сооружений либо полоса земли, предназна­ченные и используемые для движения в установленном порядке механических транспортных средств и пешеходов.

- дорожное движение: Движение пешеходов и (или) транспортных средств по дороге, в том числе стоянка и остановка в пределах дороги, и связанные с ним об­щественные отношения.

- населенный пункт: Компактно заселенная часть территории, место постоянного жительства граждан, имеющая необходимые для обеспе­чения жизнедеятельности граждан жилые и иные здания и сооружения, собственное наименование и установленные в соответствующем порядке территориальные пре­делы; к числу населенных пунктов относятся города, поселки городского типа и сельские населенные пункты.

- интенсивность движения: Количество транспортных средств, пересекаю­щих заданное сечение дороги в единицу времени.

- механическое транспортное средство; МТС: Транспортное средство, при­водимое в движение двигателем.

- транспортное средство: Устройство, предназначенное для движения по до­роге и для перевозки пассажиров, грузов или установленного на нем оборудования.

- улично-дорожная сеть; УДС: Сеть улиц и дорог населенных пунктов, со­стоящая из магистральных улиц и дорог, улиц и дорог местного значения, а также мест остановки и стоянки транспортных средств.

- удельные показатели выделения загрязняющих веществ: Усредненные нормативы, которые определены на основании инструментальных замеров, материальных балансов, аналитических расчетов и отнесены к различным единицам: количеству расходуемого топлива, остановок, автомобилей.

Классификация веществ

В соответствии со способом расчета вещества выделяются в четыре группы, которые представлены в таблицах 1-4.

Группа 1: Вещества, выбросы которых определяются различными режимами движения МТС.

Группа 2: Вещества, выбросы которых зависят от потребления топлива МТС и определяются как доля потребления топлива.

Группа 3: Вещества, выбросы которых определяются в зависимости от пробега МТС.

Группа 4: Детализированные не-метановые летучие органические соедине­ния, которые определяются как доля общего выброса не-метановых летучих органи­ческих соединений НМЛОС.

Таблица 1 - Вещества группы 1

Наименование вещества Эквивалент
Углерода оксид СО
Азота оксиды NOx
Твердые частицы РМ
Летучие органические соединения(ЛОС), в том числе: VOC
Метан СН4
He-метановые летучие органические соединения (НМЛОС) NMVOC

Таблица 2 - Вещества группы 2

Наименование вещества Эквивалент
Углерода диоксид С02
Серы диоксид SO2
Кадмий Cd
Хром Cr
Медь Сu
Никель Ni
Селен Se
Цинк Zn

Таблица 3 - Вещества группы 3

Наименование вещества Эквивалент
Аммиак NH3
Азота закись N20
Полиароматические углеводороды и стойкие органические со­единения Бензо(а)пирен Индено(1,2,3-d)пирен Бензо(к)флюорантен Бензо(b)флюорантен Бензо(ghi)перилен Флюорантен
Полихлорированные дибензо-диоксины и полихлорированные дибензо-фураны Диоксины, Фураны

Таблица 4 - Вещества группы 4

Наименование вещества Эквивалент
Алканы (СnН2n+2) Алканы
Алкены (СnН2n) Алкены
Алкины (СnН2n-2) Алкины
Альдегиды (СnН2nО) Альдегиды
Кетоны (СnН2пО) Кетоны
Циклоалканы (СnН2n) Циклоалканы
Ароматические углеводороды (СnН2n-2) Ароматические углеводороды

Таблица 5 – Градация МТС-2

Состав транспортных средств Доля , Δт Тип транспортного средства (вид потребляемого топлива) Наименование

Легковые автомобили

 

1 % Мотоциклы М
79% Легковые автомобили (бензин,газ) ЛБ
20% Легковые автомобили (дизтопливо) ЛД

Грузовые автомобили

 

35 % Грузовые автомобили до 3,5 тонн (бензин, газ) ГАБ
55% Грузовые автомобили до 3,5 тонн (дизтопливо) ГАД
10 % Грузовые автомобили св. 3,5 тонн ГД

Автобусы

 

 

40% Автобусы городские и сочлененные АГ
25% Микроавтобусы (газ, бензин) МАБ (ГАБ)
25 % Микроавтобусы (газ, дизтопливо) МАД (ГАД)
10% Автобусы междугородние и дальнего следования АМ

Метод и ка расчета

Задание к практической работе

Рассчитать объем движения автотранспорта на участке № 6 за Т часов на дату и суммарный выброс веществ Группы №1 от всех механических транспортных средств (МТС), если средняя расчетная интенсивность движения автомобилей на участке Q, авт/час. Средняя скорость на участке - V, км/ч, соотношение МТС в транспортном потоке Л/Г/А,% (доля Dj), длина участка - L, км, среднее количество остановок на участке - S, среднее время задержки на один автомобиль - D, мин/авт. Средний пробег МТС всех типов Х, тыс. км.

Вариант 1
Т, ч 3
дата
Q, авт/час 1000
V, км/ч 50
Л/Г/А, % 50/20/30
L, км 1
S 3
Группа №__ 1
D, мин/авт 2
Х, тыс. км. 50

*Примечание: Л- легковые автомобили, Г- грузовые автомобили, А- автобусы.

Участки г.Москвы:  №1 - пр-т Мира на участке от пересечения с ул. Б.Галушкина до ж/д моста Ярославской железной дороги;

 №2 – ул.Космонатов на участке от пр.Мира до пл. Акад. Люльки;

№3 – пр. Мира на участке от ул. Б.Галушкина до метро «Алексеевская».

 №4 - пр-т Мира на участке от Садового кольца до Рижского вокзала.

№5 – Курский вокзал – Садовое кольцо – пр. Мира;

 №6 – ул.Павла Корчагина (от Московского Политехнического университета до Рижского вокзала (по маршруту движения 714 автобуса))

1.Определение объема движения транспортных средств по формуле (1): Оj=Dm·(Dj·Q·T) Используя исходные данные и таблицу 5:

1.1.Определяем количество мотоциклов: Ом = 0,01∙(0,5∙1000∙3) = 15 штук;

1.2.Определяем количество легковых бензиновых (ЛБ): ОЛБ = 0,79∙(0,5∙1000∙3) = 1185 штук;

1.3.Определяем количество легковых дизельных (ЛД): ОЛД = 0,2∙(0,5∙1000∙3) = 300 штук;

1.4.Определяем количество грузовых автомобилей (ГАБ): ОГАБ = 0,35∙(0,2∙1000∙3) = 210 штук;

1.5.Определяем количество грузовых автомобилей (ГАД): ОГАД = 0,55∙(0,2∙1000∙3) = 330 штук;

1.6.Определяем количество грузовых автомобилей св.3,5т (ГД): ОГД = 0,10∙(0,2∙1000∙3) = 60штук;

1.7.Определяем количество микроавтобусов (МАБ): ОМАБ = 0,25∙(0,3∙1000∙3) = 225 штук;

1.8.Определяем количество микроавтобусов (МАД): ОМАД = 0,25∙(0,3∙1000∙3) = 225 штук;

1.9.Определяем количество автобусов городских (АГ): ОАГ = 0,4∙(0,3∙1000∙3) = 360 штук;

1.10.Определяем количество автобусов междугородних (АМ): ОАМ = 0,1∙(0,3∙1000∙3) = 90 штук;

1.11.Проверка: 15 + 1185 + 300 + 210 + 330 + 60 + 225 + 225 + 360+ 90 = 3000 - проходит по участку за 3часа.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица А.1 - Удельные выбросы веществ группы 1 и потребление топлива в зависимости от скорости движения транспортного потока, г/авт.км

Расчет-

ная  модель

 

Наименование

вещества и

потребление

топлива

Скорость, км/ч

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

ЛБ

СО 32,1 17,1 11,8 9,1 7,4 6,3 5,0 4,5 4,3 4,3 4,5 5.0
NOx 1,62 1,77 1,94 2,12 2,32 2,53 2,76 3,00 3,25 3,52 3,81 4,11
VOC 3,9 2,4 1,8 1,5 1,3 1,1 0,9 0,8 0,7 0,7 0,7 0.7
СН4 0,21 0,17 0,13 0,09 0,06 0,04 0,03 0,02 0,02 0,03 0,04 0,06
Потребление топлива 130,5 82,2 69,3 61,7 55,8 51,6 49,2 48,4 49,4 52,1 56,5 62,7

ЛД

СО 1,44 0,97 0,77 0,65 0,57 0,52 0,47 0,44 0,41 0,38 0,36 0,35
NOx 0,79 0,68 0,59 0,52 0,47 0,44 0,43 0,44 0,48 0,53 0,60 0,69
VOC 0,53 0,28 0,19 0,15 0,12 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,06 0,05
СН4 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
РМ 0,37 0,30 0,24 0,20 0,17 0,14 0,13 0,13 0,15 0,17 0,21 0,25
Потр-е топлива 99,0 82,4 68,6 57,5 49,3 43,8 41,2 41,4 44,3 50,1 58,6 70,0

ГАБ

СО 43,76 31,94 22,33 14,93 9.73 6,74 5,96 7,39 11,03 16,87 24,92 - NOx 2,13 2.31 2,49 2,67 2,85 3,03 3,21 3,39 3.57 3,74 3,92 - VOC 4,37 3,40 2,57 1,88 1,32 0,89 0,60 0,45 0,43 0,54 0,80 - СН4 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 - Потр-е топлива 175,9 148,3 125,1 106,1 91,4 81,0 74,9 73,1 75,6 82,3 93,4 -

ГАД

СО 1,59 1,40 1,24 1,12 1,05 1,01 1,02 1,06 1,14 1,27 1,43 - NOx 4,02 3,07 2,29 1,67 1,22 6,93 0,80 0,83 1,03 1,39 1,92 - VOC 0,21 0,23 0,23 0,38 0,51 0,53 0,67 1,11 1,36 1,68 2,02 - CH4 0,07 0,07 0,07 0,07 .0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 - РМ 0,28 0,28 0,28 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,34 0,36 0,38 - Потр-е топлива 125,8 104,7 88,1 75,7 67,8 64,2 64,9 70,0 79,5 93,3 111,5 -

ГД

СО 7,53 4,65 3,51 2,88 2.46 2,17 1,95 1,78 1,64 1т52 - - NOx 17,08 10,27 7,62 6,17 5,24 4,29 4,13 4,09 4,17 4,37 - - VOC 5,32 2,90 2,03 1,58 1,30 1,10 0,96 0,86 0,77 0,71 - - СН4 0,12 0.12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0.12 - - РМ 1.81 1,09 0,81 0,66 0.56 0,49 0,44 0,40 0,37 0,34 - - Потр-е топлива 345,2 245,7 201,4 174,9 156,8 147,0 156,8 169,1 183,9 201,3    

АГ

СО 10,62 6.34 4.69 3,78 3.20 2,80 - - - - - - NOx 27,02 18,86 15,29 13,17 11.73 10,67 - - - - - - VOC 4,07 1,99 1,31 0,98 0,78 0,64 - - - - - - СН4 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 - - - - - - РМ 1,44 0.87 0,64 0,52 0.44 0,39 - - - - - - Потр-е топлива 507,5 376,2 315,8 278,9 253,3 234,1 - - - - - -

АМ

СО 9.24 5.16 3,67 2,89 2,39 2,05 1,80 1,61 1,46 1,34 1,23 1,15 NOx 27,78 17.63 13,51 11,19 9,66 8,26 7,95 7,84 7,94 8,23 8,72 9,41 VOC 5.74 3,10 2,16 1.68 1,38 1,17 1,02 0,91 0,82 0,74 0,68 0,63 СН4 0.18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0.18 0,18 0.18 0,18 0,18 РМ 1,70 1,02 0,76 0,61 0,52 0,45 0,41 0.37 0,34 0,31 0,29 0.27 Потребление топлива 554,0 381,1 306.2 262.2 232,4 214,6 202,0 198,3 203,6 217.8 241,0 273,0

М

СО 19,72 21,14 22.36 23,38 24,20 24,82 25,49 26,14 26,81 27,50 28,21 - NOx 0,05 0,04 0,03 0,03 0,04 0,05 0,09 0,11 0,12 0,13 0,14 - VOC 16,36 13,32 10,98 9,34 8,40 8,16 8,40 8,33 8,31 8,36 8,47 - СН4 0,15 0,15 0,15 0.15 0,15 0.15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 - Потребление топлива 39,0 34,9 32,0 30,4 30,0 30,9 32,4 34,0 35,5 37,0 38,3 -

Таблица А2Удельные выбросы загрязняющих веществ при остановке (торможении-разгоне)

Таблица А.7 – Поправочные коэффициенты, учитывающие зависимость выбросов и потребление топлива от наличия в потоке легковых автомобилей с неразогретыми (холодными) двигателями

Рачет- ная модель Наименование вещества и потр-ние топлива январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь Ср. За год

ЛБ

СО 2,13 1,90 1,69 1,37 1,26 1,21 1,21 1,13 1,34 1,51 1,69 1,90 1,45
NOx 1,06 1,05 1,03 1,01 1,01 1,00 1,00 1,00 1,01 1,02 1,03 1,05 1,02
VOC 1,75 1,60 1,46 1,25 1,17 1,14 1,14 1,09 1,23 1,34 1,46 1,60 1,30
СН4 1,75 1,60 1,46 1,25 1,17 1,14 1,14 1,09 1,23 1,34 1,46 1,60 1,30
Потр-ние топлива 1,18 1,16 1,13 1,09 1,07 1,07 1,07 1,06 1,09 1,11 1,13 1,16 1,10

ЛД

СО 1,38 1,30 1,23 1,12 1,09 1,07 1,07 1,04 1,11 1,17 1,23 1,30 1,15
NOx 1,13 1,10 1,07 1,03 1,02 1,01 1,01 1,00 1.03 1,05 1,07 1,10 1,04
VOC 1,91 1,70 1,51 1,22 1,12 1,07 1,07 1,01 1,19 1,34 1,51 1,70 1,29
СН4 1,91 1,70 1,51 1,22 1,12 1,07 1,07 1,01 1,19 1,34 1,51 1,70 1,29
РМ 1,93 1,70 1,49 1,18 1,07 1,02 1,02 0,96 1,15 1,31 1,49 1,70 1,26
Потр-ние топлива 1,14 1,11 1,09 1,06 1,05 1,04 1,04 1,03 1,06 1,07 1,09 1,11 1,07

Таблица Б.1 – Удельное содержание веществ группы 2 в продуктах сгорания топлива, г/кг

Наименование вещества Удельное содержание, г/кг Топливо

Углерода диоксид (СО2)

3170 Бензин, газ
3130 Дизельное топливо

Серы диоксид (SО2)

 

1 Бензин, газ
0,7 Дизельное топливо
Кадмий (Cd) 0,01×10-3 Любое
Хром (С r) 0,05×10-3 Любое
Медь (Сu) 0,0017 Любое
Никель (Ni) 0,07×10-3 Любое
Селен(Se) 0,01×10-3 Любое
Цинк (Zn) 0.001 Любое

Таблица В.1 – Удельные выбросы группы 3, зависящие от пробега МТС, г/авт.км

Расчетн. модель NH3 N20 Индено(1,2,3-сd)пирен Бензо(к) флюорантен Бензо(b) флюорантен Бензо (ghi) перилен Флюоран­тен Бензо(а) пирен Диоксины Фураны
М 0,002 0,002 - - - - - - - -
ЛБ 0,07 0,053 1,03×10-6 0,3×10-6 0,88×10-6 2,9×10-6 18,22×10-6 0,48×10-6 10,3×10-9 21,2×10-9
ЛД 0,001 0,027 0,7×10-6 0,19×10-6 0,6×10-6 0,95×10-6 18×10-6 0,63×10-6 0,5×10-9 1,0×10-9
ГАБ 0,07 0,053 1,03×10-6 0,3×10-6 0,88×10-6 2,9×10-6 18,22×10-6 0,48×10-6 10,3×10-9 21,2×10-9
ГАД 0,001 0,017 0,7×10-6 0,19×10-6 0,6×10-6 0,95×10-6 18×10-6 0,63×10-6 0,5×10-9 1,0×10-9
ГД 0,003 0,03 1,4×10-6 6,09×10-6 5,45×10-6 0,77×10-6 21,39×10-6 0,9×10-6 3,0×10-9 7,9×10-9
АГ 0,003 0,03 1,4×10-6 6,09×10-6 5,45×10-6 0,77×10-6 21,39×10-6 0,9×10-6 3,0×10-9 7,9×10-9
AM 0,003 0,03 1,4-10-6 6,09×10-6 5,45×10-6 0,77×10-6 21,39×10-6 0,9×10-6 3,0×10-9 7,9×10-9

Таблица Г .1 – Процентные доли загрязняющих веществ группы 4 в не-метановых летучих органических соединениях, %

Расчетная модель Алканы Алкены Алкины Альдегиды Кетоны Циклоалканы Ароматические углеводороды
М 17,29 21,3 6,31 4,32 0,32 0,88 49,56
ЛБ 24,53 17,17 2,34 31,1 4,14 0,65 19,49
ЛД 17,29 21.3 6,31 4,32 0,32 0,88 49,56
ГАБ 24,53 17,17 2,34 31,1 4,14 0,65 19,49
ГАД 31,53 13,33 1,05 24,47 0 1,16 25,17
ГД 31,53 13,33 1,05 24,47 0 1,16 25,17
АГ 31,53 13,33 1,05 24,47 0 1,16 25,17

Таблица Г.2 Процентные доли не-метановых летучих органических соединений, испаряющихся из топливной системы

Алканы Алкены   Ароматические углеводоро­ды
88% 9,5 %   2,5%

 

Работу выполнил студент гр. ___________ ______________________

                                                                                                                                                   Ф.И.О.

 

_____________201__ г. ___________________   

                                                                                  (подпись)

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет Химической технологии и биотехнологий

Кафедра Процессы и аппараты химической технологии

Практические работы по дисциплине

«ЭКОЛОГИЯ»

 

Выполнил студент __курса

______________факультета

заочной формы обучения,

учебная группа _________

_______________________

Преподаватель:__________

 

Москва 2017 г.

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Теоретическая часть……………………………………………..…..стр. 3

Общие сведения…………………………..………………….………стр. 3

Методика расчета………………………………………………..…..стр. 5

Задание к практической работе.….…………………………….…..стр. 9

Выводы…………………….………………………………….……..стр.12

Список литературы…….…….……………………………….…….стр.12

Приложения…………….…….…………..………………….……...стр.13

 

Теоретическая часть

Дата: 2018-12-21, просмотров: 212.