Розрахунок розсіювання в атмосфері шкідливих речовин, що містяться у викидах підприємств
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
а небезпечній швидкостях вітру максимально приземну концентрацію шкідливої речовини та визначено відстань по якій воно досягається. Розраховано значення гранично допустимого викиду. Визначено значення приземних концентрацій шкідливої речовини за вісьма смолоскипами на різних відстанях від джерела.
РОЗДІЛ 2. НЕОРГАНІЗОВАНІ ДЖЕРЕЛА ВИКИДУ
2.1 Визначення кількості шкідливих речовин, що надійшли через нещільності фланцевих зєднань
Знаходимо обємні частки складників газової суміші:
де аі масова частка компонентів суміші у трубопроводі;
Мі - відносно молекулярна маса складників газової суміші.
n(Н2)=
n(СО)=
n(СН4)=
Абсолютний тиск газової суміші у трубопроводі:
Pabc = Pнадл + В, (2.1)
де Рнадл надлишковий тиск, Па;
В тиск зовнішнього середовища, Па;
Рабс= 209030.0 + 101325.0 = 310355.0 (Па)
Парціальний тиск складників газової суміші, Па:
Pi = ni •Paбc, (2.2)
Р(Н2) =0.9188•310355.0=285154.174 (Па)
Р(СО) =0.0087•310355=2700.0885 (Па)
Р(СН4) =0.0725•310355=22500.7375(Па)
Концентрація складників газової суміші, мг/м3
, (2.3)
де t температура газової суміші у трубопроводі.
(мг/м3)
(мг/м3)
(мг/м3)
Густина газової суміші у трубопроводі,
, (2.4)
(кг/м3)
Молекулярна маса газової суміші у трубопроводі:
(2.5)
(г/моль)
Обєм газів у трубопроводі, м3:
V = 0.7850•d2•L (2.6)
де d діаметр трубопроводу;
L довжина трубопроводу.
V = 0.7850•0.0121•160=1.5198 (м3)
Коефіцієнт негерметичності фланцевих зєднань цехового трубопроводу m приймається рівним 0,0010.
Кількість газової суміші (г/ч), що виділяється через нещільності фланцевих зєднань трубопроводу розраховується за формулою:
(2.7)
(г/ч)
Обєм газової суміші (м3/г), що виділяється через нещільності фланцевих зєднань трубопроводу розраховується за формулою:
, (2.8)
(м3/г)
Кількість газової суміші складників, що виділяється через нещільності фланцевих зєднань трубопроводу розраховується за формулою (г/ч):
Gi = Vсм•Сі (2.9)
G(H2) = 0.0062•205567.914 = 1.2745
G(СО) = 0.0062•27250.949 = 0.1689
G(СH4) = 0.0062•129766 = 0.8046
2.2 Визначення кількості шкідливих речовин, що надійшли за з вільної поверхні рідини за рахунок випару
Кількість шкідливих речовин, що випаровуються з вільної поверхні рідини (при збереженні у відкритих резервуарах, просоченні, промиванні, розливі й т.п.) залежить від її властивостей, температури, площі дзеркала випару, тривалості випару й рухливості повітря. Процес переносу паркої речовини від джерела випару в навколишнє середовище може бути дифузійним, а також обумовленим природною або змушеною конвекцією.
Розглянемо випадок випару шкідливих речовин з вільної поверхні при плівковому режимі. При такому режимі біля поверхні рідини створюється плівка нерухомого повітря порівняно великої товщини. Перенос речовини з поверхні через цю плівку забезпечується дифузією.
Знаходимо мольні частки складових рідини:
(2.10)
де Мi - відносні молекулярні маси складові рідини;
Знаходимо суми:
Мольні частки:
n(H2O)=
n(C6H6)=
n(C2H4Cl2)=
Парціальний тиск насичених пар компонентів над чистими рідкими речовинами:
(2.11)
де А, В, С - емпіричні коефіцієнти, значення яких для кожного компонента суміші рідини представлене в табл. 2.1.
Таблиця 2.1
РечовинаАВСВода7. 96081678230Бензол6. 9121214.6221.2Дихлоретан7. 1841358.5232
Знаходимо парціальний тиск:
Для води:
=1.85898
Для бензолу:
=2.3493
Для дихлоретана:
=2.2797
9634.1109(Па)
29791.7053(Па)
25380.3741(Па)
Знаходимо парціальний тиск пару компонентів над сумішшю рідини:
(2.12)
Р(Н2О)=0,7799 • 9634.1109 = 7513.6431 (Па).
Р(С6Н6)=0,1334• 29791.7053=3974.2135 (Па).
Р(С2Н4Сl2)=0,0868 • 25380.3741=2203.0165 (Па).
Коефіцієнт дифузії парів компонентів при t= 0С и Р = 101308 Па,
D0(Н2О)= 18.8?10-6 ()
D0 (С6Н6) =9.05?10-6()
D0 (С2Н4Сl2) = 8.02?10-6()
Коефіцієнт дифузії парів компонентів при заданій температурі t, С і
Р = 101325 Па:
(2.13)
Розрахуємо коефіцієнти дифузії:
D1(Н2О) = 18.8000?10-6 ? =25.5035?10-6.
D1(С6Н6) = 9.0500?10-6 ? =12.27696?10-6.
D1(С2Н4Сl2) = 8.0200?10-6 ? =10.8797?10-6.
Площа поверхні випару в апарату, м2:
Fап=0.7850?d 2ап=0.7850?1.22=1.1304 (м2) (2.14)
Площа люка:
Fл= 0.7850d2 Л =0.7850?0.42=0.1256 (м2) (2.15)
Далі, розраховуємо відношення Fл /Fап залежно від якого, по табл. 2.2, вибираємо коефіцієнт k2 ,враховуючий ступінь закриття поверхні випару:
Таблиця 2.2
Fл/Fап0.00010.0010.010.10.50.8>0.8K200.010.10.20.30.61.0
0.1111 k2=0.2
Коефіцієнт, що враховує зниження температури поверхні випару, для води k1= 1.3, бензолу k1=1.3, дихлорэтана k1= 1.3. Глибина, рахуючи від верхнього краю люка до поверхні рідини:
h=Hап(1.0-k3) (2.16)
де k3 ступінь заповнення рідиною апарату.
h=2.2 • (1.0-0.7) =0.66 (м).
Концентрації складової газової суміші, мг/м3:
. (2.17)
Знаходимо концентрації:
Для води:
C= =51048.8286 (мг/м3).
Для бензолу:
C= =117020.7165 (мг/м3).
Для дихлорэтана:
C= =82332.2342 (мг/м3).
Парціальний тиск компонентів газової суміші у зовнішньому середовищі:
(2.18)
Р(С6Н6) = 0 Р(С2Н4Сl2) = 0
де - вологість повітря, %;
(2.19)
де t температура рідини та газового середовища в апараті.
Кількість компонентів газової суміші, що виділяються з поверхні випару й надходять у зовнішнє середовище через люк,