Сжигание природного газа каменного угля
Природопользование изучает взаимоотношения общества и природы при использовании природных ресурсов для нужд человека.
Рациональное природопользование направлено на эффективное использование природных ресурсов и нанесение наименьшего вреда окружающей среде, что обеспечивает комфортные экологические условия для проживания населения.
Рациональное природопользование подразумевает бережное отношение к природе и соответствует современным принципам охраны окружающей среды и геоэкологии. Сюда относится полное безотходное использование добытого сырья, использование вторсырья и производство замкнутого цикла, рекультивация земель и лесовосстановительные работы в местах добычи полезных ископаемых, создание ООПТ (заповедников) и другие меры, благоприятно влияющие на экологию или минимизирующие вредные последствия.
Нерациональное природопользование — потребительское использование природных ресурсов, приводящее к их истощению и образованию большого количества отходов, ухудшению экологической обстановки и, как следствие, ухудшению качества жизни населения.
Извлечение сиюминутной прибыли и экономической выгоды при нерациональном природопользовании и пренебрежительном отношении к природе приводит к серьезным экологическим бедствиям в будущем и колоссальным усилиям и затратам для их устранения.
Рациональное природопользование
Высаживание деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегах рек
Способствует закреплению грунта, препятствует эрозии, образованию оврагов на склонах, схождению селей и снежных лавин с гор
Оборотное водоснабжение (замкнутый водооборот) на промышленных предприятиях и водоёмких производствах
Циклы многократного использования и очистки воды на производстве экономят водный ресурс, снижают выбросы загрязненной воды в водоёмы
Полное извлечение и комплексное использование добываемых полезных ископаемых (минерального сырья)
Предотвращает потери сырья, уменьшает количество отходов
Рекультивация земель в районах добычи угля и других полезных ископаемых, рекультивация карьеров, терриконов (отвалов) горных пород
Земли становятся пригодными для сельского хозяйства, либо восстанавливается естественный ландшафт, происходит озеленение.
Создание защитных лесополос (например, на полях в степи)
Уменьшается ветровая эрозия почв, сохраняется больше влаги в почве
Санитарная рубка леса (очистка от сухостоя), очистка полей от валунов, очистка русел рек
Улучшает качество среды
Создание водоохранных зон по берегам рек
Способствует улучшению качества воды в реке и в водоемах ниже по течению, что необходимо для сохранения биоразнообразия в них
Перевод ТЭС с угля на природный газ
Сжигание газа экологичнее использования угольного топлива
Развитие систем переработки отходов производства (например, отходов пищевой промышленности для получения биотоплива или производство удобрений и кислот из отходов металлургии),
Использование вторичного сырья, производство бумаги из макулатуры, выплавка металла из металлолома (использование металлолома в качестве сырья в металлургии)
Предотвращают загрязнение окружающей среды отходами, экономят природные ресурсы
Использование биотоплива
Экономия минеральных ресурсов
Капельное орошение полей (капельный полив)
Экономия воды, предотвращение эрозии почвы
Террасирование склонов холмов или берегов рек
Несмотря на видоизменение ландшафта, организация «ступенчатых» склонов для сельскохозяйственных посадок рациональнее продольной распашки, т.к. не приводит к эрозии почв
Заготовка древесины с последующими лесопосадками
Предупреждает сокращение площадей лесных массивов
Ограничение использования удобрений в бассейнах рек
Сохраняет чистоту водных ресурсов рек
Строительство приливных электростанций
ПЭС имеют высокую экологичность
Создание и развитие особо охраняемых природных территорий
Сохранение видового разнообразия растений и животных в естественной среде обитания
Лесопосадки, лесовосстановление (после вырубки или пожара), в т.ч. в долинах рек
Улучшение качества воздуха, восстановление среды обитания для животных, защита ландшафта от эрозии и т.д.
Посадки лесов в речных долинах могут остановить обмеление малых рек и способствовать возрождению пересохших водотоков
Использование попутного нефтяного газа в качестве сырья для химической промышленности или в качестве топлива на ТЭС,
производство электроэнергии из попутного нефтяного газа при добыче нефти
Предотвращает потерю сырья, экономит другие минеральные ресурсы
Использование возобновляемых источников энергии в электроэнергетике,
развитие ветровой и солнечной энергетики,
развитие альтернативной электроэнергетики
Экологическая чистота и экономия минеральных ресурсов
Проведение снегозадержания на полях
Уберегает корни растений от промерзания весной, в засушливых районах способствует увлажнению почвы
Строительство малых ГЭС,
строительство ГЭС на горных речках
Малые ГЭС на небольших реках, в особенности на горных, не вызывают обширного затопления территорий и оправданы в экологическом плане.
Нерациональное природопользование
Осушение болот в верховьях рек
Приводит к обмелению реки
Продольная распашка, рытье карьеров, выпас скота, вырубка деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегов рек
Способствуют ветровой и водной эрозии. Продольная распашка (борозды сверху вниз по склону) усиливает водную эрозию, вырубка деревьев на склонах гор приводит к усилению селей, оползней, снежных лавин
Вырубка деревьев в верховьях рек и долинах рек, бассейнах малых рек
Приводит к обмелению рек, пересыханию малых водотоков
(Чрезмерное) применение удобрений на полях в бассейнах рек, захоронение бытовых отходов в поймах рек
Загрязняет реки и водоёмы ниже по течению, негативно сказывается на флоре и фауне водных объектов.
Размещение крупных животноводческих комплексов вблизи водоёмов
Загрязнение водоёмов
Молевой сплав леса (сплав отдельными бревнами)
Засоряет русла рек, часть бревен тонет
Использование тяжёлой сельскохозяйственной техники
Приводит к нарушению структуры почвы, её уплотнению и снижению плодородия
Сжигание попутного нефтяного газа в факелах
Загрязняет атмосферу и нерационально, ввиду возможности применения попутного газа, например, как топлива
Строительство (каскадов) ГЭС на равнинных реках (например, на Волге)
Приведет к затоплению обширных участков местности
Захоронение токсичных отходов вблизи крупных городов и густонаселенных районов
Риск образования вредных испарений и просачивания опасных веществ в грунтовые воды, реки и системы водозабора городов
Избыточное орошение в засушливых районах
Приводит к засолению почв, снижает их плодородность
Перевод ТЭС с природного газа на уголь
Перевод на менее экологичное топливо (с большим количеством выбросов в атмосферу продуктов сгорания)
Интенсивный выпас скота
Приводит к опустыниванию (выедаются и вытаптываются растения), к эрозии почв, гибели насекомых — кормовой базы птиц
Добыча полезных ископаемых (например руды или каменного угля) открытым способом
Загрязнение грунтовых вод, вырубка леса, разрушение ландшафта
Создание терриконов (например, в местах добычи угля)
Отвалы (насыпи) из пустых пород изменяют естественный ландшафт, сокращают площади лесных массивов или сельскохозяйственных угодий
Неполное извлечение металла из руды, извлечение одного компонента при переработке полиметаллических руд
Потеря части добытого ресурса, его неполное и неэффективное использование
Захоронение ядерных отходов в пригородных зонах
Опасность ввиду возможности попадания радионуклидов в грунтовые воды и реки, на сельскохозяйственные поля и продукцию, выращиваемою на них
Избыточное применение гербицидов и пестицидов
Губительное влияние на природу, в т.ч. на птиц
Сброс сточных вод предприятий в естественные водоемы и реки
Приводит к загрязнению акватории, рационально подвергать отходы предварительной тщательной очистке, а также использовать системы замкнутого водооборота
Подсечно-огневое земледелие
Посадка культур, на предварительно выжженном от леса участке. Приводит к уменьшению лесных угодий, имеется риск распространения пожара на большие территории
Истребление отдельных видов животных, редких растений
Уменьшение видового разнообразия, нарушение флоры и фауны
Строительство ГЭС и создание водохранилищ на реках, впадающих в озеро Байкал
Изменится режим стока и уровень воды в реке и на озере Байкал. Кроме того, при затоплении территорий водохранилищами поменяется химический состав воды в реке и на Байкале, что может негативно повлиять на биоразнообразие уникального озера.
Источник
Газификация угля
Газификация угля — это физико-химический процесс превращения угля в горючий газ с помощью кислорода или других газов.
Актуальность газификации угля
Уголь — самый насыщенный углеродом вид ископаемого топлива.
При сжигании угля на тепловых электростанциях (ТЭС) образуется в 2 раза больше СО2, чем в процессе сжигания природного газа.
В связи с декарбонизацией мировой экономики предполагается отказаться от использования угля в качестве энергоресурса из-за превышения допустимого уровня выбросов в атмосферу твердых углеродных частиц, окислов азота.
Газификации угля позволяет его использовать в переходный период декарбонизации и снижать выбросы в атмосферу.
Технология газификации угля
- СН4 + Н2О : СО + 3Н2
- СН4 + ½O2 : СО + 2Н2
- -СН2-+ Н2О : СО + 2Н2
- -СН2-+ ½O2 : СО + Н2
- кислород (или обогащенный им воздух),
- водяной пар,
- диоксид углерода (СО2)
- или комбинации перечисленных веществ.
- С + 1/2 O2 : СО,
- С + СO2 : 2 СO2,
- С + Н2О : СО + Н2
- диоксид углерода,
- вода,
- водород,
- продукты полукоксования (углеводороды), которые также могут взаимодействовать с раскаленным углеродом.
В 1950 х гг. впервые в США началась газификация угля с целью получения горючего газа в условиях дефицита природного газа.
- горючий газ (для технологического и энергетического сжигания) — наличие большего объема метана и отсутствие нежелательных продуктов полукоксования угля: масла, смолы, фенолы,
- синтез-газ ( химсырье для производства метанола, аммиака, использование в процессе Фишера-Тропша для производства жидкого топлива) — определенное соотношения СО:Н2 и Н2*2, что достигается подбором условий техпроцесса и выбором состава газифицирующего агента( состав: кислород и водяной пар).
- восстановительный газ (в металлургической промышленности) — для прямого восстановления железной руды и др..
- газификация в неподвижном слое;
- газификация в медленно опускающемся слое твердого топлива;
- газификация в кипящем слое;
- газификация в потоке пылевидного топлива.
- автотермический, необходимое для газификации тепло, получают путем сжигания части введенного топлива в присутствии кислородсодержащих газифицирующих агентов,
- аллотермический, тепло подводится извне с помощью твердого или газообразного теплоносителя.
По принципу организации потока. Мелкозернистый или пылевидный уголь газифицируют при подаче в одном направлении угля и газообразного газифицирующего агента.
Это техническое решение имеет ряд преимуществ по сравнению с процессами газификации в неподвижном слое:
— более низкую стоимость мелкозернистого топлива по сравнению с кусковым;
— возможность применения сырья любой степени газификации, прежде всего любой спекаемости;
— отсутствие побочных продуктов — смолы, масла, фенолов и др.
— если газификацию проводят при повышенном давлении, значение этих факторов еще более возрастает, так как производительность генератора увеличивается пропорционально давлению.
- совершенствуются существующие технологии газификации под давлением,
- разрабатываются принципиально новых технологических процессов под давлением,
- разрабатываются технологии повышения реакционной температуры,
- разрабатываются технологии без использования дорогостоящей кислородной установки.
- позволяет увеличить производительность, что повышает концентрация газифицирующего агента.
- влияет на равновесие в процессе газификации.
- благоприятно отражается на габаритных размерах газогенератора и скрубберов,
- дает экономию затрат на компрессию, так как производимый газ занимает больший объем, чем газифицирующий агент.
- делает возможным применение физических способов очистки газа, которые неэффективны при атмосферном давлении, экономить стоимость чистящего агента, снижать его потребления .
- увеличивает производительность газификатора;
- уменьшает удельный объем газификатора,
- снижает выход смол или нежелательных углеводородов,
- за счет смещения равновесия при высоких температурах выходит газ с более высоким восстановительным потенциалом вследствие низкого содержания СО2 и более глубокого разложения водяного пара.
- означает не использование кислорода, полученного из воздуха путем сжижения и низкотемпературной ректификации,
- означает разделение нагрева и паровой газификации угля путем использования воздуха.
Источник