Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу от котельной, работающей на природном газе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задача №1

Таблица 1. Исходные данные к расчёту

Заполняем таблицу 2, руководствуясь данными таблицы 1.

Таблица 2. Характеристика топлива

Таблица 3. Значения некоторых коэффициентов

Источник выброса вредных веществ в атмосферу - КОТЕЛЬНАЯ, работающая на природном газе.

Расчёт выброса окиси углерода.

, (1)

где B - расход топлива, г/с, т/год;

Q - теплота сгорания топлива, МДж/м3;

K_{co -} количество оксида углерода, образующегося на единицу тепла, кг/ГДж;

q₄ - потери тепла, вследствие неполноты сгорания топлива.

Расчет выброса диоксида азота.

, (2)

где - количество оксидов азота, образующихся на единицу тепла кг/ГДж;

- коэффициент, учитывающий снижение выброса оксидов азота в результате применения технических средств.

Количество отходящих газов.

(3)

где B - расход горючего газа, м³/ч;

V - удельный расход воздуха, м³/м³;

- коэффициент избытка воздуха.

м³/с

Концентрация вредных веществ в отходящих газах.

(4)

где M_{i -} выброс вредного вещества, г/с;

L - количество отходящих газов, м³/с

Таблица 4

Экологическая оценка источника выброса вредных веществ в атмосферу сводится к определению расчетной приземной концентрации вредности (См) и сравнение ее с максимально допустимой концентрацией (С_ПДК), т.е. должно соблюдаться условие

С_М C_ПДК (5)

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества (См) в мг/м³ при выбросе нагретой газовоздушной смеси от одиночного источника с круглым устьем определяют по формуле:

, (6)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы. Его выбирают для различных географических районов.

Таблица 5. Значение коэффициента А

газ котельная выброс вредный атмосферный

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

а) Для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, подчиняющихся закону Стокса F = 1.

Если б < 75% F = 3

- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот не превышающим 50м. на 1км. ?=1.

Значение коэффициентов “m” и “n” определяют в зависимости от параметров f, V_M, V_M, f_e. Каждая из этих величин определяется по формуле

(7)

где, W₀ средняя скорость выхода газообразной смеси из устья источника выброса, м/с;

(8)

(9)

(10)

Коэффициент “m”

при f < 100

(11)

Коэффициент “n” при f < 100

при

n = 4,4V_М (12)

n = 4,4•0,4=1,76

При f < 100 и

m¹=2,86 m (13)

m¹=2,86•1,48=4,23

Причем значение коэффициента “n” определяют по приведенным выше формулам, принимая, что . Расстояние X_M от источника выброса на котором достигается максимальная концентрация вредности С_M определяют по формуле:

,

где безразмерный коэффициент d находят по формуле:

при f<100, при

(14)

Определив значение С_M и сравнив с С_ПДК вредного компонента делают заключение об экологической опасности источника загрязнения. Если С_M>С_ПДК, то такой источник загрязняет атмосферу выше допустимых выбросов. Для такого источника требуется строительство очистных сооружений и его выброс может быть принят как временно согласованный (ВСВ). Предельно допустимый выброс находим по формуле, подставив вместо С_M = С_ПДК и приняв величину М, как ПДВ, получим для формулы (2)

(15)

Концентрация вредности на любом расстоянии от источника:

C = S_i C_M (16)

где C_M -концентрация вредного вещества, мг/м3 ;

Si - безразмерный коэффициент, зависящий от соотношения и коэффициент F.

Если то

(17)

где (округлить) (18)

C = 0,396 0,775=0,3069

Расчет рассеивания вредных веществ в атмосфере следует вести по алгоритму версия 3.

АНАЛИЗ

1. Максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое

С_м =0,775 мг/м³;

2. С_м >С_ПДК = 0,775>0,085 С_м больше С_ПДК в 9 раз;

3. Котельная не соответствует экологическим нормативным требованиям;

4. X_M = 75,87 м - расстояние на котором достигается максимальная концентрация вредного вещества C_M = 0,775;

5. ПДВ=0,0098 (г/с).

6. Необходимо строительство очистных сооружений.

Если очистные сооружения нужны, то выбрать метод и оборудование для очистки отходящих газов от загрязняющего вещества, концентрация которого превышает С_ПДК.

Методы очистки можно разделить на две основные группы: сорбционные методы и методы каталитического окисления. Наибольшее распространение получил метод хемосорбции, обеспечивающий степень очистки до 99,9%.

Перспективным способом снижения выбросов оксидов азота является очистка дымовых газов, которая все шире практикуется за рубежом.

Азотоочистительные установки следует использовать лишь после исчерпания возможностей, подавления реакций образования оксидов азота сравнительно дешевыми технологическими методами, так как очистка дымовых газов от азота сравнительно дорогое мероприятие.

Наиболее распространенный аммиачно-каталитический метод разложения оксидов азота имеет степень очистки до 85%. В качестве катализаторов используются сплавы из металлов платиновой группы (палладий, платина) или составы, содержащие никель, хром, цинк, ванадий и др.

6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O

6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O

Алгоритм расчета рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для холодных газов

Версия №3

Размещено на Allbest.ru