Оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами.

1. ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Определить выбросы токсичных веществ теплоэлектростанций при сжигании органического топлива. Исходные данные для расчета приведены в таблицах 1.1 – 1.2. Расчет произвести при годовом расходе топлива (В) равном 2000000 т/год.

Определить концентрации вредных веществ в дымовых газах теплоэлектростанций.

Таблица 1.1

Номер варианта Вид топлива Конструктивные параметры Тип золоочистки
Высота трубы, м Диаметр устья, м Разница температур Продуктивность, т/час
А 8,4

1. Характеристика типа золоочистки:

1 - мокрые золоуловители.

2. Местоположение теплоэлектростанции:

для вариантов 1-10 - г. Краматорск,

Таблица 1.2. Характеристика топлива ( твердого и жидкого)

Вид топлива Название топлива Содержание компонентов в топливе, %
углерода Водорода Азота Серы зольность
А Уголь       1,5   0,5  

1.1. Цель работы:

- ознакомление с основными источниками загрязнения биосферы:

- ознакомление с основными положениями системного метода анализа сложных процессов;

- количественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами:

- расчет концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе.

оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами.

Основными загрязнителями окружающей среды являются газообразные вещества и аэрозоли, твердые вещества. Наиболее распространенными газами, загрязняющими воздух, являются сернистый и серный ангидриды, оксиды азота,аммиак, соединения фтора, хлора, сероводород, оксид углерода, непредельные углеводороды.

Масса выбрасываемых котлом или другим топливоиспользующим устройством токсичных веществ зависит от состава топлива, вида, состояния и режима оборудования и множества дру­гих факторов. Для количественной оценки выбросов используем расчетный метод.

а) Твердые частицы

Твердые частицы, поступающие в атмосферу, чаще всего состоят из несгоревших частиц угля, золы, сульфитов, сульфатов и сульфидов металлов (железа, меди, цинка, свинца и др.), кремнезема, хлоридов, соединений кальция, натрия, фосфора.

Расчет выбросов твердых частиц, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами при сжигании твердого топлива и мазута» ведется по балансовому уравнению

П оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами. - student2.ru =В А оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами. - student2.ru Х(1-s)

где Птв - количество выбросов твердых частиц, г/с;

В - расход топлива, г/с;

ар- зольность топлива, %;

Х - вспомогательная величина, зависящая от вида топли­ва (для твердого топлива - 0,0023);

s - доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях (мокрые золоуловители - 0,975).

B = 2 000 000 т/год = (2*106 * 103 * 103) / (365 * 24 * 60 * 60) = 0.063 * 106 г/с;

П оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами. - student2.ru = 0.063 * 106 * 40 * 0.0023 *(1-0. 975) = 1.45 * 102 г/ с.

б) Оксиды серы

Сернистый ангидрид образуется при горении органических веществ, обжиге и плавке серосодержащих руд. В большом количестве его выбрасывают предприятия черной металлургии, коксохимические и цементные заводы, теплоэлектростанции. Сернистый ангидрид легко поглощается растениями, нарушая их жизнедеятельность, раздражающе действует на дыхательные пути животных и человека, вызывая острые респираторные заболевания.

Расчет выбросов оксидов серы в пересчете на оксид серы (IY) выполняем по балансовой формуле:

ПSO2 = 0.02 В S оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами. - student2.ru (1-у) (1-z),

Где sp - содержание серы в топливе, %;

у - доля оксидов серы, связываемых золой в котле (для угля - 0,1);

z- доля оксидов серы, удавливаемых в золоуловителях (мокрые золоуловители - 0.03).

ПSO2 = 0.02 * 0.063 * 106 * 0. 5 * (1 - 0.1) * (1 - 0.03) = 5.5 * 102 г/с

в) Оксид углерода (II)

Оксид углерода выделяется в атмосферу при неполном сгорании веществ, содержащих углерод. Содержание СО в доменных газах - до 30 %, в ваграночных - до 13 - 15 %. При концентрации в воздухе свыше 1 % он отрицательно влияет на растения, токсичен также для животных и человека.

Расчет выбросов оксида углерода производим по формуле

Пco = 9*10 оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами. - student2.ru *В q3 R Qn (1-q4/100).

где Qn - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг:

q3, q4 - потери теплоты от химической и механической неполноты сгорания топлива, %.

R - коэффициент, учитывающий потери теплоты, обусловленные содержанием СО продуктах сгорания.

Все необходимые для расчета величины приведены в табл.1.4., значение их зависит от вида используемого топлива.

Таблица 1.4. Характеристика процесса горения топлива

Топливo Qn, кДж/кг q3 q4 R
Уголь   0.7   3.5   1.0

Пco = 9*10-7 * 0.063 * 106 * 0.7 * 1 * 34 * 103 * (1-3.5/100) = 13 * 102 г/с

г) Оксиды азота

Оксиды азота загрязняют воздух в районах расположения металлургических, химических заводов, теплоэлектростанций. Эти оксиды поглощаются листьями растений, нарушая при этом обмен веществ и ухудшая кормовые качества растений.

Расчет выбросов оксидов азота производим в пересчетенаоксид азота (IY):

ПNO2 =0.13*10 оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами. - student2.ru *B K Qn b1 (1-q4/100)

где К - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т условного топлива;

b1 - коэффициент, учитывающий влияние содержания азота в топливе на выход оксидов азота.

Коэффициент К определяем по формулам:

для котлов производительностью более 70 т/ч –

К=12*Р/(200+Р);

для котлов производительностью, равной или менее 70 т/ч. –

К = Р/20.

где Р номинальная производительность котла, т/ч.

Значение коэффициента b1 зависит от вида топлива: при сжигании мазута - 0,9; при сжигании природного газа -0,8: при работе на твердом топливе определяется по формуле

b1= 0,178 + 0.47*N оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами. - student2.ru ,

где np - содержание азота в топливе, %.

Р = 100 т/час;

К = Р/20 = 100 / 20 = 5 кг/т;

b1= 0.178 + 0.47*N оличественная оценка выбросов токсичных веществ промышленными объектами. - student2.ru = 0. 178 + 0.47 * 1.5 = 0. 883

ПNO2 =0.13*10-7 * 0.063 * 106 * 5 *34*103 *0. 883*(1-3. 5/100) = 0.12 * 102 г/с

Наши рекомендации