Pytania na zaliczenie z przedmiotu Urządzenia Ochrony Atmosfery

1. Wyjaśnij znaczenie pojęć i skrótów:

1. IGCC- elektrownie z układem do zgazowania węgla i turbinami na gaz synyezowy

2. gazy odlotowe - gazy uwalniane do atmosfery, zawierające substancje zanieczyszczające powietrze, emitowane przy spalaniu paliw lub podczas innych procesów technologicznych .

3. Odsiarczanie spalin - proces usuwania tlenków ze spalin aby nie emitować ich do atmosfery. Metody odsiarczania spalin można podzielić na metody:

• wapniowe

• dwualkaiczne (magnezowe, sodowe, aluminiowe),

• inne (adsorpcyjne, amoniakalne, radiacyjne),

Inna ich klasyfikacja to podział na metody suche, mokre i półsuche oraz na metody:

• proste odpadowe - dodawanie CaCO3, powstaje CaSO3 i CaSO4 w miale węglowym.

• pół odpadowe - w wyniku np. procesów absorpcji otrzymuje się produkt użytecznych właściwościach użytecznych

• bezodpadowe - prowadzą do otrzymywania czystego SO2, S, lub kwasu siarkowego.

4. Biogaz, gaz wysypiskowy - gaz palny, produkt fermentacji anaerobowej związków pochodzenia organicznego (np. ścieki, m.in. ścieki cukrownicze, odpady komunalne, odchody zwierzęce, gnojowica, odpady przemysłu rolno spożywczego, biomasa) a częściowo także ich rozpadu gnilnego, powstający w biogazowni. Składa się głownie z metanu i dwutlenku węgla.

5. odpylanie - oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeń pyłowych takich jak trociny, drobne frakcje pyłowe za pomocą urządzeń odpylających (odpylaczy, filtrów) w zamkniętych pomieszczeniach produkcyjnych oraz stanowiących barierę dla emisji pyłu do atmosfery.Odpylanie jest procesem związanym z obróbką drewna, biomasy, metalu i innych

materiałów.

6. odory - są ubocznym skutkiem działalności człowieka czyli emisją do środowiska szkodliwych związków zapachowych

7. zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego - wszystkie substancje gazowe, stałe lub ciekłe, znajdujące się w powietrzu w ilościach większych niż ich średnia zawartość. Ogólnie zanieczyszczenia powietrza dzieli się na pyłowe i gazowe. Światowa Organizacja Zdrowia definiuje powietrze zanieczyszczone jako takie, którego skład chemiczny

może ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, roślin i zwierząt, a także na inne elementy środowiska (wodę, glebę).

8. zanieczyszczenia naturalne - wybuchy wulkanów, wietrzenie chemiczne skał, pożary lasów i stepów, wyładowania atmosferyczne, pył kosmiczny, procesy biologiczne.

9. zanieczyszczenia sztuczne (antropogeniczne) - (powstające w wyniku działalności człowieka) można podzielić na 4 grupy:

- energetyczne - spalanie paliw;

- przemysłowe - procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach i cementowniach;

- komunikacyjne - głównie transport samochodowy, ale także kołowy,

wodny i lotniczy;

- komunalne - gospodarstwa domowe oraz gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków (np. wysypiska, oczyszczalnie ścieków).

10. Emisja zanieczyszczeń - to wprowadzanie do środowiska wytworów działalności człowieka (zanieczyszczeń), a w szczególności: substancji (np. zanieczyszczeń stałych, ciekłych lub gazowych)i energii (np. hałasu, wibracji, promieniowania)do powietrza, wody, gleby lub ziemi.

11. imisja zanieczyszczeń- ilość zanieczyszczeń pyłowych lub gazowych odbierana przez środowisko; jest miarą stopnia jego zanieczyszczenia definiowaną jako stężenie zanieczyszczeń w powietrzu (wyrażane w jednostkach masy danego zanieczyszczenia, np. ditlenku siarki, na jednostkę objętości powietrza lub w ppm, ppb) oraz jako depozycja

zanieczyszczeń — ilość danego zanieczyszczenia osiadającego na powierzchni ziemi.

12. technologie bezodpadowe - (TBO) polegają na niedopuszczeniu do powstawania odpadów i na pełnym, kompleksowym wykorzystaniu surowca. Stanowią one ciąg procesów technologicznych związanych z wydobywaniem i

z kompleksowym przetwarzaniem surowców na wyroby, zmierzającym do wyeliminowania odpadów a w razie niemożliwości ich całkowitego wyeliminowania, zapewniającym ich za gospodarowanie bez zanieczyszczania

środowiska naturalnego. We wszystkich procesach przetwórczych jest możliwe zastosowanie tzw. czystych technologii, bez powstawania odpadów, i dlatego odpady powstające w jednej fazie procesu technologicznego powinny być bezpośrednio wykorzystane fazie następnej.

13. technologie półodpadowe - emisja zanieczyszczeń nie przekracza norm a powstające odpady mają pewną wartość użytkową;

14. Spalanie - reakcja chemiczna przebiegająca między materiałem palnym lub paliwem a utleniaczem, z wydzieleniem ciepła i światła. Paliwa i utleniacze mogą występować w trzech stanach skupienia: gazowym, ciekłym i stałym. Powszechnie dostępnym utleniaczem gazowym jest tlen zawarty w powietrzu.

15. Absorpcja - w chemii proces dyfuzyjny polegający na pochłanianiu jakiejś substancji (zwany absorbatem) przez całą objętość innej substancji, która tworzy odrębną fazę (zwany absorbentem). Absorbatem jest najczęściej gaz lub ciecz, a absorbentem ciecz lub ciało stałe. Absorpcję prowadzi się często w celu wydzielenia określonego składnika z mieszaniny gazów.

16. Adsorpcja - zjawisko gromadzenia się jakiejś substancji (adsorbatu) na powierzchni ciała stałego lub cieczy (adsorbentu). Natura oddziaływań pomiędzy cząsteczkami adsorbatu i adsorbentu decyduje o rozróżnieniu adsorpcji fizycznej i chemicznej. Podczas adsorpcji fizycznej (fizysorpcji, adsorpcji właściwej) dominują oddziaływania

niespecyficzne typu van der Waalsa, najczęściej powstaje wiele warstw adsorbatu na powierzchni adsorbenta, równowagi adsorpcyjne ustalają się szybko.

17.metody absorpcyjne - polegają na przenoszeniu masy z fazy gazowej do ciekłej przez warstwę graniczną. Stosuje się przy tym absorbery barbotażowe i kolum­ny wypełnione. Metody te stosuje się do usuwania gazów zarówno dobrze, jak i źle rozpuszczalnych.

18. metody adsorpcyjne - polegają na koncentracji zanieczyszczeń na po­wierzchni ciała stałego. Najczęściej jako adsorbent stosuje się węgiel aktywny oraz silikażel. Proces przebiega w zbiornikach cylindrycznych ustawionych poziomo lub pionowo. Metody te służą do usuwania różnych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych.

19. katalityczne utlenianie i redukcja - Metody katalitycznego utleniania i redukcji wykorzystują zjawisko ka­talitycznego przyspieszania reakcji chemicznych. Jako katalizatory stoso­wane są niektóre metale, półprzewodniki oraz niektóre sole. Metody te stosuje się do usuwania tlenków węgla i azotu, formaldehydu i siarki w związkach organicznych.

19. Metody spalania płomieniem bezpośrednim - prowadzą do przekształcenia palnych składników zawartych w odgazach, a stosowane są głównie do usuwania par węglowodorów.

20. Metoda kondensacyjna - polega na oziębieniu substancji zanieczyszczają­cych do temperatury kondensacji. Metoda jest bardzo skuteczna, ale droga, dlatego jest stosowana tylko sporadycznie.

21. Metoda kompresyjna - polega na zmniejszeniu objętości odgazów przez sprężanie, aż do przekroczenia koncentracji nasycenia, co umożliwia kondensa­cję. Wady i zalety tej metody są takie same jak kondensacyjnej.

22. SCR - Selektywna redukcja katalityczna

23. SNCR - Selektywna redukcja niekatalityczna

24. NSCR - Nieselektywna redukcja katalityczna

25. CNG - paliwo, gaz ziemny w postaci sprężonej

26. PV - ogniwa fotowoltaiczne

27. LZO (VOC) - lotne związki organiczne

28. SIMA - ?

2. Wymień tlenki azotu, których zawartość w spalinach brana jest pod uwagę przy określaniu całkowitej emisji NOx.

NO, NO₂, N₂O

3. Co zaliczamy do antopogenicznych źródeł zanieczyszczeń NOx?

Głównym antropogenicznym źródłem zanieczyszczeń NO_x są

- transport samochodowy

- elektrownie konwencjonalne

- elektrociepłownie

4. Co zaliczamy do metod pierwotnych i wtórnych zmniejszenia emisji tlenków azotu?

Metody pierwotne: - stopniowanie powietrza,

- stopniowanie paliwa

- recyrkulacje spalin.

Metody wtórne: Selektywną redukcję katalityczna (SCR) oraz stosunkowo rzadko stosowne metody adsorpcyjne, metoda amoniakalna SNCR, w której amoniak lub mocznik podaje się do paleniska.

5. Co to jest metoda radiacyjna, redukcji jakich zanieczyszczeń dotyczy oraz jaka jest jej skuteczność?

To metoda sucha, polega na jonizacji gazu strumieniem elektronów . Metoda radiacyjna służy do usuwania ze spalin dwutlenku siarki oraz tlenków azotu (NO_x). Skuteczność odsiarczania spalin uzyskiwana przy użyciu tej metody może wynieść nawet imponujące 95%. Dodatkowo zyskuje ona przewagę w stosunku do innych metod, ponieważ jednocześnie usuwane są oba rodzaje zanieczyszczeń.

6. Co zaliczamy do metod suchych przy redukcji emisji tlenków azotu?

Metody suche; selektywna redukcja katalityczna, nieselektywna redukcja katalityczna, katalityczny rozkład, adsorpcja, metoda radiacyjna.

7. Co zaliczamy do metod mokrych przy redukcji emisji tlenków azotu?

Metody mokre; metody absorpcyjne. Ograniczenie emisji NOx z procesów spalania.

8. Wskaż wady i zalety metod suchych i mokrych przy redukcji emisji tlenków azotu.

SUCHE METODY

wady

• mała efektywność wykorzystania ziaren sorbentu,

• mała prędkość gazu,

• duże straty sorbentu podczas regeneracji,

• stosowane w metodach suchych sorbenty są bardziej kosztowne niż w metodach mokrych,

• duże wymiary aparatów rzędu 100 m³.

zalety

• zużycie wody jest o ok. 50% mniejsze lub woda nie jest stosowana,

• zużycie energii w metodach suchych jest mniejsze,

• metody suche tworzą mniej odpadów,

• w metodach suchych nie stosuje się wielu aparatów stosowanych w metodach mokrych oraz nie występuje problem blokowania wnętrza aparatury osadami i korozji.

MOKRE METODY

wady

• konieczność podgrzewania gazów odlotowych powyżej punktu rosy kwasu siarkowego, co znacznie podwyższa koszty oczyszczania,

• konieczność usuwania wody z produktów.

9. Przedstaw schemat blokowy metody redukcji NOx przez stopniowanie powietrza (λ - stosunek nadmiaru powietrza).

10. Przedstaw schemat blokowy metody stopniowania paliwa w metodzie pierwotnej redukcji NOx.

11. Jakie czynniki wpływają na powstawanie NOx w trakcie procesów produkcyjnych?

Zasadniczymi czynnikami mającymi wpływ na powstawanie NOx są:

1) temperatura spalania - w wysokich temperaturach spalania stężenie
wzrasta.

2) stosunek ilości .powietrza do paliwa w strefie spalania - optymalny jest stechiometryczny,

3) stopień wymieszania paliwa, powietrza i produktów spalania, mieszanie wsteczne produktów spalania obniża temperaturę płomienia i tym samym tworzenie
;

4) szybkość przenoszenia ciepła - duża szybkość przenoszenia ciepła obniża maksimum temperatury i możliwość powstawania
;

5) rodzaj paliwa - zdolność do tworzenia
maleje w kolejności: węgiel > ropa> gaz.

12. Wymień rodzaje palników stosowanych przy redukcji tlenków azotu (co najmniej 3).

Niskoemisyjny palnik strumieniowy

Niskoemisyjny palnik strumieniowy FORTUM

Niskoemisyjny palnik strumieniowy DS.

Niskoemisyjny palnik strumieniowy LNCFS

Niskoemisyjne palniki wirowe

Niskoemisyjny palnik wirowy DS.

Niskoemisyjny palnik pyłowy

13. Jakie urządzenia są stosowane przy redukcji emisji tlenków azotu? (co najmniej 5)

Komory osadcze

Odpylacze inercyjne,

Cyklony,

Multicyklony,

Koncentratory odśrodkowe,

Filtry: (ziarniste, tkaninowe i włókniste, ceramiczne i piankowe, membranowe),

Elektrofiltry

14. Biorąc pod uwagę emisję CO2, które z paliw będzie lepsze: gaz ziemny wysokometanowy czy węgiel kamienny? Odpowiedź uzasadnij jednym zdaniem.

Odpowiedz : Gaz Ziemny Wysokometanowy - ponieważ emituje niemal o polowe mniej CO₂

15. Jakie metody zaliczamy do sposobów ograniczenia emisji dwutlenku węgla?

1. poprawa sprawności energetycznej;
   
   B) wychwytywanie CO2:
   +Separacja CO2 po procesie spalania:
   + Separacja CO2 przed procesem spalania
   + Procesy połączone z konwersją CO
   + Procesy bez konwersji CO do CO2
   + Procesy spalania paliw w atmosferze tlenu z recyrkulacją CO2
   + Proces separacji węgla paliwa - proces Hydrocarb
   + Wykorzystanie ogniw paliwowych do obniżenia emisji CO2
   
   C) oddzielanie CO2 w procesie wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła
   Absorpcję - fizyczną i chemiczną;
   Adsorpcję;
   Separację membranową;
   Separację kriogeniczną.

16. Wymień rodzaje membran stosowanych w technologiach redukcji zanieczyszczeń dwutlenkiem węgla.

W przypadku wychwytywania CO₂ stosowane są dwa rodzaje membran:
* membrany separujące gaz (ceramiczne i polimerowe)
* membrany absorbujące gaz.

17. Jakie procesy wyróżniamy w technologii IGCC?

-separacja tlenu i azotu z powietrza w tlenowni
-zgazowanie paliwa (z udziałem powietrza lub tlenu przy mocy powyżej 100 MW)
-oczyszczanie gazu syntezowego
-spalanie gazu syntezowego w turbinie gazowej

18. Przedstaw podział metod odsiarczania spalin.

1. wykorzystujące chemiczne wiązanie SO2, poprzez reakcję tego gazu z tzw. sorbentem (zwykle związkami wapnia)

- metody mokre (skuteczność >90%)

- metody półsuche (skuteczność =20¸60%)

- metody suche (skuteczność =20¸60%)

b) wykorzystujące katalityczne przetworzenie SO2

c) wykorzystujące adsorpcję fizyczną na odpowiednim

złożu tzw. adsorbencie.

19. Która z metod odsiarczania spalin jest najskuteczniejsza?

Metoda mokra.

20. Przedstaw podział metod odpadowych, półodpadowych i bezpodpadowych (regeneracyjnych).

A) Metody odpadowe: metoda wodna, wapniakowa odpadowa, wapienna odpadowa

B) Metody półodpadowe: wapienna z produkcją gipsu, wapniakowa z produkcją gipsu, dwualkaliczna z produkcją gipsu, metoda z absorpcją w roztworze kwasu siarkowego (z produkcją gipsu), metoda półsucha (ang. dry scrubbing).

C) Metody bezodpadowe: Wellmana-Lorda , Magnezytowa , Amoniakalna

21. Wymień urządzenia stosowane w procesie odsiarczania.

Odpylacze mokre :

1. barbotażowe

2. płuczki (skrubery) bez wypełnienia (płuczki wieżowe)

3. płuczki z wypełnieniem nieruchomym

4. płuczki z wypełnieniem ruchomym (ze złożem fluidalnym)

5. odpylacze Venturiego (ze zwężka Venturiego)

Odpylacze suche:

• grawitacyjne

• bezwładnościowe

• odśrodkowe

• elektrostatyczne

• filtracyjne

22. Co zaliczamy do antropogenicznych źródeł emisji metanu?

-wysypiska, pola ryżowe
-hodowla bydła
-przerób paliw kopalnych
- oczyszczalnie ścieków
-spalarnie odpadów
Około 70% ilości emitowanej do atmosfery jest pochodzenia antropogenicznego.

23. Jakie technologie i urządzenia służą do utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego w górnictwie?

Podstawowymi urządzeniami instalacji umożliwiającej utylizację metanu z powietrza wentylacyjnego podziemnych kopalń węgla kamiennego są: 1) urządzenia do pobierania gazów MWENT (powietrze i metan) z szybu wentylacyjnego kopalni, 2) urządzenia do transportu MWENT do reaktorów spalających metan, 3) reaktory spalające metan z MWENT i wytwarzające spaliny zawierające głównie dwutlenek węgla oraz energię cieplną, 4) wymienniki ciepła gaz-woda, umożliwiające wykorzystanie energii cieplnej dla celów energetycznych, np. ogrzewania lub produkcji energii elektrycznej, 5) kominy odprowadzające spaliny do atmosfery.

24. Przedstaw podział urządzeń do redukcji zanieczyszczeń metanem w postaci gazowej.

-u. absorpcyjne

-u. adsorpcyjne

-u. do katalitycznego utleniania i redukcji

-u. do spalania płomieniem

-u. skraplające

u.  kompresyjne

25. Wymień rodzaje biogazowni, ze względu na miejsce powstawania biogazu.

1.      Biogazownie wysypiskowe

2.      Biogazownie utylizacyjno rolnicze

3.      Biogazownie przemysłowe

4.      Biogazownie rolnicze:

•      indywidualne - wykorzystujące własny surowiec i produkujące głównie na potrzeby własne

•      z scentralizowane - zbierające surowiec z większego obszaru, zarówno od rolników, jak i lokalnego przemysłu spożywczego, przetwórstwa rolnego itp.

26. Co rozumiemy pod pojęciem zanieczyszczenia pyłowe?

Zanieczyszczenia pyłowe są to cząstki fazy stałej o zróżnicowanej wielkości

znajdujące się w powietrzu atmosferycznym, powstające w wyniku procesów: naturalnych i technicznych.

27. Wymień główne źródła zanieczyszczeń pyłem (procesy i sektory gospodarki).

Sektor komunalny, rolnictwo i transport.

Procesy: spalanie węgla, ropy, procesy przemysłowe.

28. Jak dzielimy urządzenia odpylające?

- odpylacze mechaniczne suche np. komora osadcza, elektrofiltry, filtry workowe, cyklony,

- odpylacze mokre np. Płuczki bez wypełnienia, płuczki pionowe, płuczki wirnikowe

- odpylacze filtracyjne

- odpylacze elektrostatyczne

29. Wymień urządzenia, które definiuje pojęcie „odpylacze suche”.

Odpylacze suche możemy podzielić na:
- odpylacze grawitacyjne (komory osadcze),
- odpylacze odśrodkowe (cyklony i multicyklony),
- odpylacze filtracyjne (filtry ziarniste, filtry z materiałów włóknistych, filtry ceramiczne i piankowe).

- odpylacze elektrostatyczne suche: rurowy, płytowy o pionowym przepływie gazu, płytowy o poziomym przepływie gazu, z rozdziałem strefy jonizacji i strefy rozdzielania pyłu.

30. Wymień urządzenia, które definiuje pojęcie „odpylacze mokre”.

- odpylacze natryskowe

- odpylacz odśrodkowy z wlotem stycznym

- odpylacz odśrodkowy wirnikowy

- Skrubery odśrodkowe: a) Skruber odśrodkowy z centralnym natryskiem cieczy; b) Cyklon zraszany

- odpylacze półkowe barbotażowo-pianowe

- ODPYLACZE VENTURIEGO

31. Która z metod usuwania pyłów cechuje się wyższą skutecznością: odpylanie grawitacyjne czy odpylanie filtracyjne?

Odpylanie grawitacyjne

32. Co zaliczamy do podstawowych procesów oczyszczania gazów odlotowych z areozoli?

*absorpcję,
*adsorpcję,
*procesy spalania bezpośredniego i katalitycznego,
*oraz kondensację.

33. Co zaliczamy do podstawowych procesów oczyszczania gazów odlotowych z zanieczyszczeń gazowych?

- kondensacja

- spalanie (termiczne i katalityczne)

- adsorpcja

- absorpcja

34. Podaj podział paliw pochodzenia organicznego ze względu na stan skupienia i podaj ich przykłady.

- paliwa stałe, węgiel kamienny i brunatny, drewno

- paliwa ciekłe, benzyna, olej napędowy , nafta ,olej rzepakowy

- paliwa gazowe: gaz ziemny, gaz płynny LPG, biogaz, wodór

35. Wymień rodzaje metod wzbogacania węgla i napisz na czym polegają.

Wzbogacanie polega na rozdzieleniu kopaliny na frakcje (lub produkty wzbogacania) będące grupami ziaren o różnej zwartości substancji użytecznej. Wzbogacanie może być procesem fizycznym, w którym do rozdziału ziaren wykorzystuje się różnice w właściwościach fizycznych różnych minerałów, może to być proces fizykochemiczny, w którym rozdział jest wymuszony poprzez specjalne procesy i warunki fizykochemiczne.

36. Wymień zanieczyszczenia gazowe z sektora rolniczego.

1. CH4

2. NOx

3. CO2

37. Wymień źródła emisji gazów cieplarnianych pochodzących z rolnictwa (CO2 i CH4).

1. CH4

- Uprawa ryżu

- Spalanie biomasy

- Zwierzęta przeżuwające

- Odchody zwierzęce

2. NOx

- Nawozy azotowe

- Zła uprawa gleb

- Złe składowanie obornika

- Spalanie biomasy

- Wylesianie

38. Jakie działania dodatkowe, zmiany w procesie technologicznym należy wykonać, aby ograniczyć emisje z przemysłu?

*wzbogacania paliw - odsiarczanie węgli energetycznych,
*zmiany stosowanych surowców - spalania paliw o wyższej jakości w okresie niekorzystnych warunków meteorologicznych,
*zmiany procesów technologicznych,
*hermetyzacji procesów technologicznych i oczyszczania gazów odlotowych,
*oczyszczania gazów spalinowych, m.in.odpylania i odsiarczania spalin,
*utylizacji odpadów przemysłowych i komunalnych,
*wykorzystania niekonwencjonalnych źródeł energii - energii słonecznej, energii wiatru.

39. Co to jest cyklon (odpylacz odśrodkowy) i do czego jest stosowany?

Jest to urządzenie wykorzystywane do oczyszczania gazów z cząstek stałych, czyli pyłów. Wykorzystana jest w nich zasada działania siły odśrodkowej do oddzielania ziaren ze strugi zawirowanego gazu. Podczas ruchu spiralnego na ziarna pyłu oddziaływuje siła odśrodkowa powodując ich przemieszczanie się ku ściankom. Ziarna pyłu po zetknięciu ze ściankami wytracają szybkość i pod działaniem sił ciężkości opadają w dół.

40. Co to jest skruber i do czego jest stosowany?

Skrubery są to aparaty do usuwania z mieszaniny gazowej zanieczyszczających ją ciał stałych lub cieczy. Skruber składa się z odpowiednio wypełnionej pionowej kolumny (zbiornika) przez który przeprowadza się gaz, celem usunięcia z niego zbędnych zanieczyszczeń.

41. Podaj rodzaje skruberów.

-skruber natryskowy
-absorber cyklonowy
-płuczka Venturiego
-skruber z wypełnieniem

42. Jakie zanieczyszczenia zaliczamy do emisji pochodzących z transportu?

CO, CO2, NOx, SO2, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, benzen, pyły, ołów, platyna, ozon, dioksyny.

43. Wymień sposoby ograniczenia emisji zanieczyszczeń z transportu.

- konstruowanie silników wysokowydajnych

- stosowanie benzyny bezołowiowej

- stosowanie katalizatora trójkomorowego (redukuje CO do CO2 oraz węglowodory i NOx na węgiel, wodę i wolny azot)

- używanie pojazdów z napędem alternatywnym (np. biogaz, alkohol, baterie słoneczne)

- propagowanie mody na używanie rowerów

44. Połączenie jakich silników występuje w napędzie hybrydowym?

Napęd hybrydowy to najczęściej połączenie silnika spalinowego i elektrycznego.

45. Jakie postacie biomasy możemy wykorzystać na cele energetyczne?

- Drewno odpadowe
- Słomę
- Plony z plantacji energetycznych
-Odpady organiczne
-Biopaliwa płynne
-Biogaz
a także:
- Szyszki,
- Suche pestki owoców,
- Ziarno energetyczne

46. Jakie metody spalania stosujemy w celu pozyskania energii z biomasy?

-bezpośrednie spalanie w odpowiednich do tego celu kotłach,

-współspalanie z tradycyjnymi nośnikami energii

- spalanie produktów przetworzonej biomasy np. metanolu, etanolu, biogazu lub biodiesla.

47. Wymień rodzaje źródeł energii odnawialnej.

• energia wiatru;

• energia słońca;

• energia geotermalna;

• energia wody

48. Wymień technologie stosowane w procesie współspalania (cofiring) i krótko je opisz.

- Technologia bezpośredniego współspalania -w tej technologii biomasa doprowadzana jest do komory spalania wspólnie lub oddzielnie z węglem.
- Technologia pośredniego współspalania - biomasa drzewna poddawana jest wstępnemu spalaniu lub zgazowaniu, a zawarta w gazie energia wykorzystywana jest w odpowiednio przystosowanym kotle węglowym.
- Technologia współspalania w układzie równoległym - węgiel oraz biomasa spalane są w osobnych komorach spalania z zachowaniem indywidualnych wymogów.

49. Jakim procesom możemy poddać drewno/słomę, aby lepiej wykorzystać ich potencjał energetyczny?

- Gazyfikacja
- Piroliza

50. Jakie metody zaliczamy do metod termicznego przekształcania odpadów?

- Piroliza i dopalenie gazów pirolitycznych.

- Spalenie w piecu obrotowym z dopaleniem spalin w termoreaktorze.

- Spalanie odpadów w piecu z paleniskiem rusztowym stałym lub ruchomym.

- Współspalanie w piecach cementowych.

- Współspalanie w urządzeniach energetycznych.

- Spalanie w piecach fluidalnych.

- Termiczne niszczenie w urządzeniach mikrofalowych.

- Termiczne niszczenie w plazmie.

51. Co to jest spalanie i jakie wyróżniamy fazy tego procesu?

Spalanie - to reakcja chemiczna polegająca na gwałtownym utlenianiu się substancji. Proces ten połączony jest z wydzielaniem ciepła (reakcja egzotermiczna) oraz fal elektromagnetycznych z zakresu widzialnego (światło).

Fazy spalania

Są trzy typy zapoczątkowania reakcji spalania:

• zapłon - punktowy bodziec energetyczny (np. zapałka, iskra itp.)

• samozapłon - ciągły bodziec energetyczny (np. strumień ciepła elementów grzejnych)

• samozapalenie - proces samorzutnego zapoczątkowania reakcji spalania przy pomocy przemian zachodzących w samym materiale na drodze fizycznej i chemicznej.

52. Jakie wyróżniamy pozostałości po procesie spalania?

• spaliny zawierające: popiół lotny (pył), dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenek i dwutlenek węgla

• -żużel spod kotłów,

• -odpady i ścieki z instalacji odsiarczania spalin.

• Podczas procesu spalania paliw kopalnych dochodzi także do uwolnienia takich pierwiastków jak rad czy tor.

- Stałe produkty spalania - sadza i odpady mineralne, czyli popiół

53. Co to jest piroliza (odgazowanie) oraz jakie fazy wyróżniamy podczas przekształcania odpadów?

PIROLIZA (odgazowanie)- endotermiczny proces rozkładu substacji organicznej; w temperaturze 200-800˚C w środowisku całkowicie pozbawionym tlenu (powietrza); proces ten nosi również nazwę wytlewania lub suchej destylacji; w zależności od stosowanej temperatury wyróżnia się: pirolizę niskotemperaturową (450-500˚C) i wysokotemperaturową (700-800˚C).

W procesie pirolizy masa odpadów zostaje przekształcona w:

• Fazę gazową, tzw. gaz pirolityczny (wytlewny);

• Fazę stałą, tzw. koks pirolityczny;

• Fazę płynną- olej i smoły wytlewne.

54. Co to jest quasi piroliza?

Termiczny rozkład substancji z niepełnym, a więc częściowym dostępem tlenu (powietrza); Powstają produkty gazowe tj. CO, H₂, CO₂, N₂, H₂0 i niewielkie ilości CH₄; Obok pirolizy zachodzi proces zgazowania produktów po niej powstających.

55. Co to jest ogniwo fotowoltaiczne i do czego jest stosowane?

Inaczej ogniwo słoneczne, fotoogniwo. To element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego. Fotoogniwo jest stosowane jako źródło energii elektrycznej.

56. Wymień główne rodzaje (technologie produkcji) ogniw fotowoltaicznych.

selenowe, krzemowe, monokrystaliczne, polikrystaliczne, cienkowarstwowe

57. Przedstaw podział elektrowni cieplnych ze względu na rodzaj wykorzystywanego w nich silnika cieplnego.

parowe (z turbinami parowymi)

gazowe (z turbinami gazowymi)

gazowo-parowe z turbinami gazowymi, parowymi i kotłem odzyskowym

spalinowe (z silnikami tłokowymi).

58. Podaj technologie, w wyniku których wytwarzana jest energia elektryczna oraz podaj przykłady elektrowni w oparciu o systemy, w jakich pracują.

* technologie oparte na węglu kamiennym

W ramach tej technologii przeanalizowano trzy typy elektrowni :

- elektrownie z kotłami pyłowymi i instalacji odsiarczania spalin,

- elektrownie z kotłami fluidalnymi (przystosowanymi do spalania mułu poflotacyjnego),

- elektrownie z układem do zgazowania węgla i turbinami na gaz syntezowy (IGCC).

* technologie oparte na węglu brunatnym

W ramach tej technologii przeanalizowano dwa typy elektrowni

- elektrownie z kotłami pyłowymi i instalacją odsiarczania spalin,

- elektrownie z kotłami fluidalnymi.

* technologie oparte na gazie naturalnym

W ramach tej technologii przeanalizowano elektrownie z układem parowo-gazowym (GTCC).

* technologie oparte na energii odnawialnej

W ramach tej technologii przeanalizowano trzy typy elektrowni

- elektrownie z kotłami fluidalnymi zasilanymi zrębami drewna,

- elektrownie z kotłami rusztowymi na słomę,

- farmy wiatrowe.

59. Jakie są antropogeniczne źródła LZO (VOC)?

Antropogeniczne źródła powstawania LZO:
procesy wydobywania i spalania paliw, przeróbka ropy naftowej, hutnictwo, przemysł chemii organicznej, produkcja i stosowanie rozpuszczalników, przemysł spożywczy, rolnictwo, utylizacja odpadów stałych, transport drogowy, powietrzny i morski.

60. Jakie metody służą do redukcji LZO (VOC)?

Metody absorpcyjne

absorpcja polega na pochłanianiu zanieczyszczeń gazowych przez ciecz (absorbent). Gazowy składnik reaguje z cieczą wytwarzając nielotne produkty. Absorpcje prowadzi się w skruberach.

Metody adsorpcyjne

wykorzystuje się tutaj zjawisko zatrzymywania LZO (adsorbatu) na powierzchni ciała stałego (adsorbenta). Jako adsorbent najczęściej stosuje się węgiel aktywny, a ostatnio polimery.

Metody spalania

Zasadniczym celem spalania zanieczyszczeń gazowych jest przeprowadzenie ich w możliwie najwyższym stopniu w substancje obojętne (CO2, H2O) lub mniej toksyczne niż substancje pierwotne.

Metody kondensacji

Proces kondensacji polega na przeprowadzeniu z fazy gazowej (para) w fazę ciekłą w wyniku zmiany temperatury i ciśnienia. Najczęściej stosowanym procesem jest ochładzanie, w który strumień zanieczyszczonych gazów wchodzi bezpośrednio w kontakt z czynnikiem chłodzącym (wodą) lub w pośredni kontakt z ochłodzoną powierzchnią.

61. Przedstaw podział głównych źródeł zanieczyszczeń powietrza oraz wymień związki wchodzące w zakres poszczególnych kategorii.

Naturalne

•pyły, SO2, CO, CO2, LZO (lotne związki organiczne), dioksyny, WWA, NOx.

Antropogeniczne (sztuczne)

•Komunalne: pyły i dymy, SO2, CO, CO2, LZO, dioksyny, WWA, NOx;

•Przemysłowe: pyły i dymy, SO2, LZO, dioksyny, WWA, NOx;

•Energetyczne: pyły i dymy, SO2, CO, CO2, NOx;

•Transportowe: pyły, CO, CO2, LZO, NOx;

•Rolnicze: pyły i dymy, CH4, CO2, NOx.

62. Jak dzielimy metody redukcji zanieczyszczeń do atmosfery?

Pierwotne i wtórne

63. Jakie działania zaliczamy do pierwotnych metod redukcji zanieczyszczeń do atmosfery?

-Zmiana paliwa = odpowiedni dobór surowców i ich wstępne oczyszczanie- Z węgla na gaz ziemny, olej lub biomasę

-Wzbogacanie paliwa- Usuwanie np. związków siarki z węgla, oleju, gazu, tzw. odsiarczanie paliw lub popiołu z węgla kamiennego

-Hermetyzacja i automatyzacja procesów przemysłowych- Redukcja emisji

-Dodatki sorbujące odoranty z produkcji zwierzęcej- Np. dodatek PRP FIX

-Odgazowywanie pokładów węgli, składowisk odpadów komunalnych, etc.- Niższa emisja metanu

64. Jakie działania zaliczamy do wtórnych metod redukcji zanieczyszczeń do atmosfery?

A) ingerencja w gazy odlotowe: Odpylanie i usuwanie zanieczyszczeń gazowych,

B) ingerencja w technologie spalania, procesów produkcyjnych:

-Obniżenie temperatury spalania- Redukcja emisji NOx

-Zastosowanie nowoczesnych kotłów- Kotły gazowe z palnikiem niskoemisyjnym -redukcja emisji NOx

-Zgazowanie paliw stałych (drewna, węgla)- Niższa emisja pyłów, CO, z jednoczesną poprawą sprawności spalania

-Zwiększenie sprawności spalania i odzysku energii użytecznej- Redukcja emisji pyłów, CO

-Technologie energooszczędne - Redukcja emisji CO2

65. Przedstaw podział metod redukcji zanieczyszczeń gazowych NOx w energetyce.

Metody zmniejszania emisji NOx do atmosfery dzielimy na

1. Metody ograniczenia emisji NOx z procesów spalania. Tą grupę metod określa się jako pierwotne lub czyste.

2. Metody usuwania Nox z gazów odlotowych. Ta grupa to metody wtórne lub oczyszczające, które z kolei dzieli się na suche i mokre.

Metody suche; selektywna redukcja katalityczna, nieselektywna redukcja katalityczna, katalityczny rozkład, adsorpcja, metoda radiacyjna.

Metody mokre; metody absorpcyjne. Ograniczenie emisji NOx z procesów spalania.

66. Przedstaw podział odpylaczy.

- odpylacze mechaniczne suche np. komora osadcza, elektrofiltry, filtry workowe, cyklony,

- odpylacze mokre np. Płuczki bez wypełnienia, płuczki pionowe, płuczki wirnikowe

- odpylacze filtracyjne

- odpylacze elektrostatyczne

67. Uszereguj urządzenia wg poziomu ich skuteczności: urządzenia mokre, cyklony, multicyklony, elektrofiltry, filtry tkaninowe.

Cyklony- multicyklony- urządzenia mokre - elektrofiltry- filtry tkaninowe

68. Co to jest świadectwo pochodzenia?

Dokument świadczący o pochodzeniu energii uzyskanej z odnawialnych źródeł energii (OZE), wydawany przez organ administracji państwowej (Urząd Regulacji Energetyki - URE). Posiada indywidualny numer, określa źródło, z którego pochodzi energia, czas i miejsce jej wytworzenia, a w odniesieniu do urządzeń hydroenergetycznych również ich moc.
Świadectwa pochodzenia są dokumentami niezbywalnymi - nie mogą być przedmiotem obrotu w oddzieleniu od energii fizycznej, której pochodzenie poświadczają.
Mogą być przekazywane razem z energią fizyczną nabywcy lub mogą pozostawać u wytwórcy.

69. Jaki organ jest odpowiedzialny za wydawanie świadectw pochodzenia?

Urząd Regulacji Energetyki - URE

70. Jakie kolorowe certyfikaty wyróżniamy w Polsce i czego dotyczą?

- ZIELONE - świadectwo pochodzenia energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii.

- CZERWONE - świadectwa pochodzenia energii elektrycznej z tzn. wysokosprawnej kogeneracji.
- ŻÓŁTE (wcześniej niebieskie) - świadectwa pochodzenia z małych źródeł kogeneracyjnych opalanych gazem lub o mocy elektrycznej < 1 MW.
- FIOLETOWE - świadectwo pochodzenia ze źródeł wykorzystujących gaz z odmetanowania kopalń lub biogaz (od 4. 2010 r.).
- BRĄZOWE - spalanie biogazu rolniczego(duże fermy i gospodarstwa) ( od 1. 2011 r.)
- POMARAŃCZOWE - ze źródeł zaopatrzonych w instalacje wychwytywania i zatłaczania dwutlenku węgla (CCS - Carbon Capture and Storage).
- BŁĘKITNE - z nowych, wysokosprawnych źródeł.
- BIAŁE - mające na celu promowanie poprawy efektywności energetycznej i obniżanie zużycia energii końcowej.
Certyfikaty pomarańczowe, błękitne i białe - JESZCZE NIE FUNKCJONUJĄ.
NAJBARDZIEJ POPULARNE - zielone i czerwone

71. Wyjaśnij pojęcie procesu.

zespół działań zmierzających do osiągnięcia określonego rezultatu

72. Wyjaśnij pojęcie proces technologiczny.

Proces technologiczny - całokształt procesów występujących w dane technologii wytwarzania wyrobu.

Procesem technologicznym nazywa sie zatem te główna część procesu produkcyjnego podstawowego, w ramach którego następuje osiągniecie zamierzonego celu.

73. Przedstaw podział procesów produkcyjnych w ujęciu kryterium rodzaju technologii.

1.Procesy wydobywcze

2. Procesy przetwórcze ( hutnictwo )
3. Procesy obróbkowe
4. Procesy montażowe i demontażowe
5. Procesy naturalne i biotechniczne ( np. wegetacja roślinna )

74. Wymień po 3 przykłady konwencjonalnych i niekonwencjonalnych źródeł energii.

- konwencjonalne: węgiel, ropa naftowa, łupki bitumiczne, gaz, paliwa jądrowe
- niekonwencjonalne: energia słoneczna, energia wiatrów, energia fal i pływów morskich, energia geotermalna, energia rzek, energia biomasy, energia odpadów

75. Co zaliczamy do nowoczesnych technologii spalania węgla?
Rozwój nowoczesnych technologii spalania nakierowany jest na poprawę sprawności najbardziej popularnych w świecie instalacji konwencjonalnego spalania pyłu weglowego; 
- spalania pyłu węglowego, 
- spalania w złożu fluidalnym 
- spalanie w cyklu kombinowanym ze zgazowaniem
-technologie nadkrytyczne i ultra-nadkrytyczne. 
Wyższa sprawność skutkuje mniejszym zużyciem paliwa na jednostkę wytworzonej energii, przez co również zmniejsza się emisja substancji zanieczyszczających do powietrza. 

76. Co zaliczamy do instalacji pracujących w systemie technologii redukujących emisję do atmosfery?

- odpylanie

- odsiarczanie

- Redukcja emisji tlenków azotu

- Ograniczanie emisji CO2

- Zwiększenie efektu synergii pomiędzy węglem a surowcami odnawialnymi

77. Które z wymienionych procesów zaliczamy do metod pierwotnych, a które do metod wtórnych redukcji tlenków azotu?

a) stosowanie palników niskoemisyjnych, P

b) selektywną redukcję katalityczną, W

c) selektywną redukcję niekatalityczną, W

d) spalanie dwustrefowe, P

e) metody łącznego odsiarczania i odazotowania spalin, W

f) recyrkulację spalin, P

g) zmniejszenie współczynnika nadmiaru powietrza P

78. Które z poniższych technologii zaliczamy do metod redukcji emisji dwutlenku węgla ze spalania węgla? a) IGCC, b) SCR, c) PFBC, d) SNCR, e) IGFC

ODP: IGCC, PFBC, IGFC

79. Wymień źródła zanieczyszczeń i emisji pochodzących z sektora rolniczego.

1. CH4

- Uprawa ryżu

- Spalanie biomasy

- Zwierzęta przeżuwające

- Odchody zwierzęce

2. NOx

- Nawozy azotowe

- Zła uprawa gleb

- Złe składowanie obornika

- Spalanie biomasy

- Wylesianie

3. CO2

- Zła uprawa gleby

- Wypalanie łąk i ściernisk

- Maszyny rolnicze (spaliny)

80. Wymień sposoby obniżenia zapylenia w budynkach inwentarskich.

Stosowanie:
-Filtrów sprzężonych z urządzeniami wentylacyjnymi i recyrkulacyjnymi
-Nawilżanie powietrza recyrkulacyjnego
-Lamp UV i jonizatorów
-Pasz granulowanych zamiast sypkich

81. Co to jest elektrownia wodna?

Elektrownia wodna- zakład przemysłowy zamieniający energię spadku wody na elektryczną. Woda przepływająca z wyższego poziomu na niższy porusza turbiny wodne, sprzężone z generatorem.

82. Przedstaw podział elektrowni przepływowych (3 grupy).

- niskiego spadku (do 15m)

- średniego spadku (15 - 20m),

- wysokiego spadku (powyżej 20m; górna granica ok. 2 tys m.)

83. Co rozumiemy pod pojęciem turbiny wodne oraz turbiny powietrzne?

Turbina wodna (turbina hydrauliczna) - silnik wodny przetwarzający energię mechaniczną wody na ruch obrotowy za pomocą wirnika z łopatkami. Stosowana głównie w elektrowniach wodnych do napędu prądnic. Zalicza się do: silników hydrokinetycznych; silników przepływowych.

Turbina powietrzna - urządzenie zamieniające energię kinetyczną wiatru na energię elektryczną w postaci ruchu obrotowego wirnika.

84. Jak dzielimy elektrownie wykorzystujące przetworzony ruch fal morskich ze względu na lokalizację?

- nadbrzeżne,

- przybrzeżne - zazwyczaj osadzone na dnie w płytkich wodach (10-20 m głębokości)

- morskie (ponad 40 m głębokości).

85. Co to jest energia cieplna mórz?

Energia cieplna mórz to wykorzystanie różnicy temperatury wody na powierzchni i w głębi morza (lub oceanu). Jest ona możliwa na obszarach równikowych; woda morska ma tam na powierzchni temperaturę około 30°C, a na głębokości 300-500 m temperaturę około 7°C. Wykorzystanie tej różnicy polega na zastosowaniu czynnika roboczego, który paruje w temperaturze wody powierzchniowej i jest skraplany za pomocą wody czerpanej z głębokości 300-500 m. Czynnikiem takim jest amoniak, freon lub propan. Energia elektryczna dostarczana jest na ląd kablem morskim.

86. Wyjaśnij po krótce zasadę działania ogniwa fotowoltaicznego.

Ogniwa fotowoltaiczne składają się z płytki z półprzewodnika posiadającej złącze P-N (positive - negative). W strukturze takiej występuje pole elektryczne (bariera potencjału). W chwili, gdy na ogniwo pada światło słoneczne powstaje para nośników o przeciwnych ładunkach elektrycznych, elektron - dziura, które zostają następnie rozdzielone przez pole elektryczne. Rozdzielenie ładunków powoduje, iż w ogniwie powstaje napięcie. Po podłączeniu obciążenia (urządzenia pobierającego energię) następuje przepływ prądu elektrycznego.

---