Е.В. Караганова, В.В. Кочура
Донецкий национальный технический университет
Киотский протокол — международная программа по борьбе с глобальным потеплением, в которой участвуют 157 стран. В основе протокола лежит научная теория, согласно которой промышленные выбросы диоксида углерода, монооксида углерода, метана, окиси азота и фторводородов приводят к тому, что земная атмосфера становится непрозрачной для инфракрасных лучей и начинает нагреваться. Такой нагрев называется парниковым эффектом и может привести к необратимым изменениям климата Земли. Украина присоединилась к Киотскому протоколу в 1999 году и ратифицировала его 4 февраля 2004 года.
Страна, подписавшая Киотский протокол, призвана бороться с наступающим глобальным потеплением. Наиболее горячими сторонниками Киотского протокола выступили Япония и Великобритания. Для нашей страны, недавно пережившей десятилетний экономический кризис, присоединиться к Киотским соглашениям тоже очень заманчиво: нужно всего лишь сократить к 2008 году выбросы в атмосферу парниковых газов на 5,2% по сравнению с 1990 годом. А поскольку в результате длительного промышленного спада выбросы в Украине сократились сами собой, причем не на 5,2, а на 28,4%, обязательств на себя не нужно брать почти никаких. Наоборот, лишние 23,2% (то есть 300 млн. тонн непроизведенных парниковых газов в эквиваленте СО2) можно продать. Прибыль от торговли этим объемом квот может достигнуть полутора миллиардов долларов, а при определенных условиях — и в несколько раз больше. Эта сумма может лечь в основу технического перевооружения промышленности, в первую очередь металлургии как наибольшего загрязнителя.
На рисунке 1 показана схема схема современного металлургического завода с указанием источников выделения СО2. Например, газ доменной печи, газ коксовой печи, конверторный газ эффективно использованы для разных целей: выработки электроэнергии, в качестве топлива для нагревательных печей или восстановителя в доменной печи. На рисунке весь газ, включая углерод, в конечном итоге, выбрасываемый в виде СО2, обозначен звездочкой.
Из рисунка видно, что СО2, содержащееся в отходящих газах, поступают в атмосферу от агломерационного, коксового, прокатного производств, а также от теплоэлектростанций.
Концентрация оксида углерода в технологичных агломерационных газах зависит от расхода топлива и условий сжигания его в шихте. На всех агломерационных фабриках Украины она практически одинаков и составляет 9 г/м3. Удельный выброс оксида углерода в атмосферу составляет приблизительно 23 кг/т агломерата. В доменном производстве оксид углерода выделяется при разливке чугуна. При этом в атмосферу выбрасывается 60 г СО на 1 т чугуна. Концентрация СО, выделяющегося через аэрационные фонари при разливке, составляет 30 мг/м3.Оксид углерода выделяется в атмосферу также при охлаждении шлаков. По ходу плавки в электропечи количество СО изменяется от 15 до 25 %.Наличие в газах оксида углерода делает газ взрывоопасным, это необходимо учитывать при проектировании систем газоочистки. Поэтому при отсосе газов в печи устанавливают дожигательную камеру, в которой за счет подачи воздуха СО дожигается до СО2, а после нее охлаждающую камеру, в которой газ охлаждается за счет разбавления с атмосферным воздухом или впрыскиванием воды.
Основными способами снижения выделения СО2 в металлургическом производстве могут быть: снижение удельного расхода углеродсодержащих материалов, рециклинг загрязненного газа, утилизация его физического тепла, совершенствование способов очистки газов от СО2.
Таким образом, снижение выбросов парниковых газов в металлургии позволит получить как экономическую выгоду от продажи квот другим государствам, так и улучшить экологическую обстановку в Украине.
Рисунок 1 – Схема современного металлургического завода
Вернуться в библиотеку