Инвентаризация источников выбросов в цехах предприятий

                                                                         

2.5.1 Определим число Рейнольдса:

 

 

                                                            где       диаметр трубы;

 

Re1 =(17.844 ·300 ·10-3) / 0,15·10-4 = 356880

Re2 = (19.439 ·325 ·10-3) / 0,15·10-4= 421178.33

Re3 = (18.044 ·350 ·10-3) / 0,15·10-4 = 421026.67

Re4 = (19.951 ·375 ·10-3) / 0,15·10-4 = 498775

 

2.5.2  Рассчитаем значение λ:

 

 

 

λ = 0.316 / 3568800,25 = 0.013

λ = 0.316 / 421178.330,25 = 0,0124

λ = 0.316 / 421026.670,25 = 0,0124

λ = 0.316 / 4987750,25 = 0.0119

 

Рассчитанные значения λ не превышают принятой 3%.

 

2.6 Учитывая граничные условия, что скорость в начале трубы              , находим        в вентиляционной трубе:

 

                                                                     

 

          = (0,3+17.844)/2 = 9.072 (м/с);

           = (0,3+19.439)/2 = 9.869 (м/с);

           = (0,3+18.044)/2 = 9.172 (м/с);

            = (0,3+19.951)/2 = 10.126 (м/с);

 

 

2.7 Объем ПГВС, выбрасываемой через  вентиляционную трубу:

 

 

 

 

           ;

;

;

.

 

 

 

2.8 Концентрация компонентов ПГВС на выходе из трубы на сварочном участке:

 

 

 

 

       Саэроз (мг/м3 );

 

      (мг/м3 );

 

      (мг/м3 );

 

     (мг/м3 );

 

    (мг/м3 );

 

 

       (мг/м3 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. РАСЧЕТ МАССЫ ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ВЕЩЕСТВ ПРИ НАНЕСЕНИИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

 

 

3.1 Масса веществ в виде аэрозоля  краски, выделяющихся при нанесении  лакокрасочного материала на поверхность:

 

ПАЭРокр = mК · SАЭР/102, где

 

mК – масса краски, используемой для покраски, кг/год, mК = 4800кг/год;

SАЭР – доля краски, потерянной в идее аэрозоля, %,  SАЭР = 20%.

 

ПАЭРокр = 4800· 20/102 = 960 (кг/год).

 

2. Масса веществ в виде паров растворителя, выделяющихся на поверхность при нанесении лакокрасочного покрытия:

 

ППАРокр = mК · fP · S’P/104, где

 

 

fP – доля летучей части растворителя в лакокрасочном материале, %,

fP = 60%;

S’P – доля растворителя, выделяющегося при нанесении покрытия, %,

S’P = 22%.  

 

ППАРокр = 4800 · 60 · 22/104 = 633.6 (кг/год).

 

Состав компонентов лакокрасочного материала (краска ПЭ-220) представлен в таблице 3. В виде паров выделяются:

 

1. ацетон – 26.586 · 10-3 т/год = 0.00528 г/сек;
2. бутанол – 38,016 · 10-3 т/год = 0.00754 г/сек;
3. бутилацетат – 38,016 · 10-3 т/год = 0.00754 г/сек;
4. толуол – 190,08 · 10-3 т/год = 0.0377  г/сек;
5. этанол – 57,024 · 10-3 т/год = 0.0113  г/сек;
6. этиллозоль – 30,413 · 10-3 т/год = 0.00603  г/сек.

 

3. Концентрация компонентов ПГВС на выходе из трубы:

 

 

 

  Сацетон (мг/м3 );

 

       Сбутанол (мг/м3 );

          Сбутилацетат (мг/м3 );

 

            Столуол (мг/м3 );

         

            Сэтанол (мг/м3 );

  

             Сэтиллозоль (мг/м3 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. РАСЧЕТ МАССЫ ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ВЕЩЕСТВ ИЗ СУШИЛЬНОЙ КАМЕРЫ

 

4.1 Массу веществ, выделившихся  в процессе сушки окрашенных  изделий, определяют из условия, что в процессе формирования покрытия происходит полный переход легколетучей части лакокрасочного материала в парообразное состояние:

 

ППАРс = mК · fP · S’’P/104, где

 

 

mК – масса краски, используемой для покраски, кг/год, mК = 4800 кг/год;

fP – доля летучей части растворителя в лакокрасочном материале, %,

fP = 60%;

S’’P – доля растворителя, выделяющегося при сушке покрытия, %,

S’’P = 78%.

 

ППАРс = 4800· 60 · 78/104 = 2246,4 (кг/год).

 

 

В виде паров выделяются:

 

1. ацетон – 94,349· 10-3 т/год = 0.0149 г/сек;
2. бутанол – 134,8 · 10-3 т/год = 0.0214  г/сек;
3. бутилацетат – 134,8 · 10-3 т/год = 0.0214 г/сек;
4. толуол – 673,9 · 10-3 т/год = 0.1069  г/сек;
5. этанол – 202,2 · 10-3 т/год = 0.0321  г/сек;
6. этиллозоль – 107,8 · 10-3 т/год = 0.0171  г/сек.

 

 

4. Концентрация компонентов ПГВС на выходе из трубы:

 

 

 

 

 

    Сацетон (мг/м3 );

 

         Сбутанол (мг/м3 );

        

           Сбутилацетат (мг/м3 );

 

            Столуол (мг/м3 );

         

             Сэтанол (мг/м3 );

  

             Сэтиллозоль (мг/м3 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

5     РАСЧЕТ МАССЫ ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ  ВЕЩЕСТВ ОТ КОТЕЛЬНОЙ  МАЛОЙ МОЩНОСТИ

 

 

5.1 Выброс сажи:

 

ПСАЖИ = В · Аr · Х · (1 – КПДА), где

 

В – расход топлива, т/год, В = 17,5 т/год;

Аr – зольность мазута, %, Аr = 0,1%;

Х – коэффициент, учитывающий долю сажи в уносе, Х = 0,01;

КПДА – доля улавливаемой сажи, КПДА = 0.

 

ПСАЖИ = 17,5 · 0, 1 · 0,01 · (1 – 0) = 0,0175 (т/год).

 

5.2 Выброс оксида серы:

 

П  = 0,02 · Sr · B · (1 – КПД     ), где

 

Sr – содержание серы в топливе, %, Sr = 2,8%;

КПД     – доля оксидов серы, связанных летучей золой топлива, для мазута  КПД     = 0

П  = 0,02 · 2,8 · 17,5 · (1 – 0) = 0.98 (т/год).

 

5.3 Выброс оксида углерода:

 

ПСО = 0,001 · q3 · R · Qr · B · (1 – q4), где

 

q3, q4 – потери теплоты вследствие химической и механической неполноты сгорания топлива, %, для мазута q3 = q4 = 0,5%;

R – коэффициент, учитывающий долю потерь теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленный наличием оксида углерода в продуктах сгорания, для мазута R = 0,65;

Qr – низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг; Qr = 38800 кДж/кг.

 

ПСО = 0,001 · 0, 5 · 0,65 · 38800 · 17,5 · (1 –0, 5) = 110.338 (т/год).

 

5.4 Выброс оксидов азота:

П      = 0,001 · Qr · B · К          , где

К       – параметр, характеризующий количество NO2, образующееся на

 

1 ГДж тепла (кг/ГДж); для мазута  К       = 0,08.

 

ПNO2= 0,001 · 38800 · 17,5 · 0,08 = 54,32 (т/год).

 

 

Компонентный состав:

 

1. сажа – 0,0175 т/год = 2,7 г/сек;
2. SO2 – 0.98 т/год = 0,156 г/сек;
3. СО – 110.338 т/год = 17,51 г/сек;
1. NO2 – 54,32 т/год = 8,62 г/сек.

 

5. Концентрация загрязняющих веществ на выходе трубы топочного участка:

 

 

 

 

Ссажа (мг/м3 );

 

    (мг/м3 );

 

    (мг/м3 );

 

    (мг/м3 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. РАСЧЕТ МАССЫ ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ВЕЩЕСТВ ПРИ

                                     «МАЛОМ ДЫХАНИИ» ЦИСТЕРНЫ

 

Исходные данные:

 

Состав жидкости в аппарате, (ai, %): углеводороды – 75, пары углеводородов – 25. Относительная влажность воздуха φ -50%. Температура жидкости и газовой среды в аппарате t = 400C, которая изменяется в течение 1 часа до 420C. Давление наружной среды Р = 101325 Па. Высота Н=2,5 м. Степень заполнения аппарата жидкостью К2 = 0,7.

 

Т. к. по условию цистерна с мазутом заполнена на 3/4 объёма, а запас топлива mзап = 7,5т, найдем то количество топлива  mост, т, которое заполнило бы оставшуюся 1/4 часть объёма цистерны:

 

 

3/4 - mзап

1/4 - mост,

 

следовательно,

 

 mост = 7,5/3 = 2,5 (т)

 

Общий запас топлива при заполнении им всего объёма цистерны, m, т:

 

m = mзап + mост

 

m = 7,5+2,5 = 10 (т)

 

Найдем общий объём цистерны, V, м3:

 

V = m / ρмаз = π·H·D2/4

 

где ρмаз = 994 кг / м3;

D –диаметр цистерны, м;

Н – высота цистерны, м, Н = 2,5 м;

 

V = 10·103 / 994 = 10.06 (м3)

 

 

Найдем диаметр цистерны, D, м:

 

D = ((4·V) / (π·H)) 1/2

 

D = ((4·10,06) / (3,14·2,5)) 1/2= 2.26 (м)

 

6.1 Определим молекулярные массы составляющих газовой среды:

 

МСН = 2000 г / моль;

Мпаров = 28,96 г / моль.

 

6.2 Мольные доли составляющих  жидкости:

 

 

nСН = (0,75 / 2000) / ((0,75/2000)+ (0,25 /28,96)) = 0,042;

nпаров= (0,25 / 28,96) / ((0,75/2000)+ (0,25 /28,96)) = 0,958.

 

Эмпирические коэффициенты для нефтепродуктов:

 

А =  6,0

В = 1223,9

С = 203

 

6.3 Определим парциальное давление  насыщенных компонентов над чистыми  жидкими веществами:

 

 

При t = 400C

 

lgPжСН = lgPжпаров = 6,0 – (1233,9 / 243) = 0,963

PжСН = Pжпаров = 9,19 мм. рт. ст. = 1221 (Па);

 

При t = 420C

 

lgPжСН = lgPжпаров = 6,0 – (1233,9 / 245) = 1,004

PжСН = Pжпаров = 10 мм. рт. ст. = 1343 (Па);

 

6.4 Парциальное давление паров  компонентов над смесью жидкости, Па:

 

 

При t = 400C

 

РсСН = 0,042·1221 = 51 (Па);

Рспаров = 0,985·1221 = 1170 (Па);

 

При t = 420C

 

РсСН = 0,042·1343 = 56 (Па);

Рспаров = 0,985·1343 = 1287 (Па);

 

5. Парциальное давление паров компонентов над смесью жидкости, Па:

 

 

При t = 400C

 

lgРГпаров = 0,622 + 7,5·40 / (238+40) = 1,7011

РГпаров = 50,25 мм. рт. ст. = 6683 (Па);

 

При t = 420C

 

lgРГпаров = 0,622 + 7,5·40 / (238+42) = 1,747

РГпаров = 55,8 мм. рт. ст. = 7421 (Па);

 

6. Парциальное давление водяных паров в газовой среде при заданной влажности:

 

 

При t = 400C

 

Рпаров = 6683 · 0,5 = 3342 (Па);

 

При t = 420C

 

Рпаров = 7421 · 0,5 = 3711 (Па)

 

7. Парциальное давление основного газового компонента – воздуха:

 

Р = Ратм – (РСН - Рпаров)

 

 

 

При t = 400C

 

Р = 101325 – (1170+51) = 100104 (Па);

 

При t = 420C

 

Р = 101325 – (1287+56) = 99982 (Па);

 

 

Компонент	Парциальное давление компонентов,Па		Возможное парциальное давление, Па
	Наступающих из жидкости	В первоначальной газовой среде
	t = 400C
Углеводороды Пары углеводородов	РсСН = 51 Рспаров = 1170	РГСН = 0 РГпаров = 3342	РСН = 51 Рпаров = 1170
t = 420C
Углеводороды Пары углеводородов	РсСН =56 Рспаров = 1287	РГСН = 0 РГпаров = 3711	РСН = 56 Рпаров = 1287

 

 

8. Концентрация составляющих газовой смеси, мг / м3 :

 

 

где 1/R = 16/133.3,  Т = 273 + t,

 

При t = 400C

 

ССН = (16/133,3) · (51·2000·103) / 313 = 39115 (мг / м3);

Спаров = (16/133,3) · (1170·28,96·103) / 313 = 12994 (мг / м3);

 

При t = 420C

 

ССН = (16/133,3) · (56·2000·103) / 315 = 42667 (мг / м3);

Спаров = (16/133,3) · (1287·28,96·103) / 315 = 14202 (мг / м3);

 

6.9 Средняя концентрация компонентов газовой смеси:

 

Сср. СН = (39115+42677) / 2 = 40896 (мг / м3);

Сср. паров = (12994+14202) / 2 = 13598 (мг / м3);

 

6.10 Объём газовой смеси в аппарате:

 

V1 = 3.14·2.262 ·2.5(1-0.7) / 4 = 3 (м3)

 

6.11 Изменение температуры газовой среды в аппарате:

 

 

6.12 Изменение объема газовой  смеси при изменении температуры

 

V = 3 ·2 /273 = 0,022 (м3)

 

6.13 Количество составляющих газовой смеси, выделяющихся из аппарата при "малом дыхании", г/час: