Реферат по предмету "Экология"


Розрахунок розсіювання в атмосфері шкідливих речовин, що містяться у викидах підприємств 2

--PAGE_BREAK--


1.4. Розрахунки

По-перше, розрахуємо середню швидкість виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду – w, використовуючи формулу (1.2):



Тепер за формулою (1.4) можна розрахувати f– коефіцієнт, необхідний для находження коефіцієнта m.



Знайдемо безрозмірний коефіцієнтm
за формулою(1.6):



Розрахуємо параметр vmза формулою(1.7):



Оскільки 0,3≤vm≤2, то значення безрозмірного коефіцієнта nвизначимо за формулою (1.8):



Тепер можна визначити максимальну приземну концентрацію шкідливих речовин См за формулою(1.1):

, мг∕м3

Відстань від джерела викиду, на якій досягається максимальна приземна концентрація, повинна визначатися за формулою (1.9). dвизначаємо за формулою(1.10).

 Оскільки 0,5≤ vm≤2        

м.

При 0,5vm≤2 небезпечна швидкість вітру дорівнює um
=
vm=1,101.

Знайдемо співвідношення u∕um

>1, отже для визначення безрозмірної величини rскористаємось формулою (1.13):



Максимальна приземна концентрація шкідливої речовини Сммпри несприятливих метеорологічних умов і швидкості вітру, відмінною від небезпечної швидкості вітру umповинна розраховуватися за формулою (1.12):

Смм=0,419∙0,0250=0,00105 мг∕м3

Оскільки u∕ um>1, як було зазначено вище, отже розрахунок безрозмірної величини р будемо проводити за формулою (1.15):



Відстань Хмм, на якій приземна концентрація досягає значення Смм, визначимо за формулою (1.14):

Хмм=217∙1,9008=412 м

Визначимо концентрації у приземному шарі на різних відстанях від джерела викиду при небезпечній швидкості вітру. Для цього скористаємось формулами (1.17-.1.18). Результати розрахунків внесемо до табл.2.

Таблиця 2

Х
, м

Хм
, м

Х∕Хм

s1

C,
мг∕м3

20

217

0,0922

0,0449

0,000112

40

217

0,184

0,157

0,000393

60

217

0,276

0,307

0,000768

80

217

0,369

0,470

0,00118

100

217

0,461

0,627

0,00157

120

217

0,553

0,763

0,00191

140

217

0,645

0,869

0,00217

160

217

0,737

0,942

0,00235

180

217

0,829

0,983

0,00246

200

217

0,922

0,998

0,00250

220

217

1,014

0,997

0,00249

240

217

1,106

0,975

0,00244

260

217

1,198

0,952

0,00238

280

217

1,290

0,929

0,00232

300

217

1,382

0,905

0,00226

320

217

1,475

0,881

0,00220

340

217

1,567

0,857

0,00214

360

217

1,659

0,832

0,00208

380

217

1,751

0,808

0,00202

400

217

1,843

0,784

0,00196

20

217

0,0922

0,0449

0,000112

40

217

0,184

0,157

0,000393

60

217

0,276

0,307

0,000768

 

Аналогічно визначається значення концентрації шкідливих речовин на різних відстанях по вісі смолоскипу за інших значень швидкостей вітру u
та несприятливих метеорологічних умовах. За формулою (1.18-1.19) знаходиться значення s
1за відношенням Х/Хмн. Концентрація шкідливої речовини визначається множенням Смн на s
1
.



Результатирозрахунку значень s
1і С наведені у табл. 3.

Таблиця 3

Х
, м

Хм
, м

Х∕Хмн

s1

C,
мг∕м3

40

412

0,0971

0,0495

0,00005

80

412

0,194

0,172

0,00018

120

412

0,291

0,333

0,00035

160

412

0,388

0,505

0,00053

200

412

0,485

0,665

0,00070

240

412

0,583

0,800

0,00084

280

412

0,680

0,900

0,00095

320

412

0,777

0,963

0,00101

360

412

0,874

0,993

0,00104

400

412

0,971

0,999

0,001049

440

412

1,068

0,984

0,00103

480

412

1,165

0,961

0,00101

520

412

1,262

0,936

0,00098

560

412

1,359

0,911

0,00096

600

412

1,456

0,886

0,00093

640

412

1,553

0,860

0,00090

680

412

1,650

0,834

0,00088

720

412

1,748

0,809

0,00085

760

412

1,845

0,783

0,00082

800

412

1,942

0,758

0,00080

За результатами розрахунків, що приведені у табл. 2 та 3, будуємо графіки зміни концентрацій за віссю смолоскипа викиду [C1=f(X) і [C1=f(X)], (див. рис.1 3436.КР-ХЕ06109.001.ГЧ).

Знайдемо гранично допустимий викид. Для цього проведемо розрахунок за формулою (1.21):

 г/с

Визначимо границі санітарно-захисної зони для даного підприємства. За вихідними даними: L=100 м; Р0=100/8=12,5 % − для восьми румбової троянди вітрів.

Розрахуємо розмір СЗЗ для кожного напрямку, користуючись формулою (1.22).
Таблиця 4

напрямок

Пн

ПнСх

Сх

ПдСх

Пд

ПдЗх

Зх

ПнЗх

штиль

Р, %

18

12

10

8

14

11

11

16

1

L, м

144

96

80

64

112

88

88

128

8



За отриманими даними будуємо схему СЗЗ (див. рис. 2 3436.КР-ХЕ08009.002.ГЧ).
Висновки до розділу 1
В цьому пункті були проведені розрахунки параметрів розсіювання викидів. Розраховано максимальну приземну концентрація шкідливих речовин См(мг/м3) для нагрітої газоповітряної суміші з одиночного джерела з круглим отвором при заданих та несприятливих метеорологічних умовах та визначено відстань, на якій вона досягається. Визначений гранично допустимий нагрітий викид шкідливої речовини в атмосферне повітря (ГДК, г/с), при якому забезпечується не перевищуюча ГДК концентрація його у приземному шарі повітря. Побудовано графіки зміни концентрації по осі факелу викиду C=f(x). Побудовано схемау санітарно-захисної зони підприємства відповідно до троянди вітрів міста Одеси.

2. НЕОРГАНІЗОВАНІ  ДЖЕРЕЛА  ВИКИДУ     продолжение
--PAGE_BREAK--
2.1. Визначення кількості шкідливих речовин, що
поступають через нещільності фланцевих з'єднань
2.1.1. Порядок виконання розрахунку

Визначаються об’ємні частки складових газової суміші:


(2.1)

   де Мі – відносні молекулярні маси складових газової суміші.

Абсолютний тиск газової суміші в трубопроводі:

                                               Рабс=Рнадл+В                                                  (2.2)

Парціальний тиск складових газової суміші, Па:

                                                  Рі=ni

P
абс                                                                                       (2.3)

Концентрація складових газової суміші, мг/м3:



(2.4)

Густина газової суміші в трубопроводі, кг/м3:

                                                ρсм=∑Сі/106                                                                                    (2.5)

Молекулярна маса газової суміші в трубопроводі, г/моль:

                                              Мсм=∑(ni

Mi
)                                                 (2.6)

Об’єм газів у трубопроводі, м3:

                                               V
=0,785∙
d
2

L                                                 (2.7)

Коефіцієнт негерметичності фланцевих з’єднань цехового трубопроводу m
       приймається рівним 0,001.


Кількість газової суміші (г/ч), що виділяється через нещільності фланцевих   з’єднань трубопроводу розраховується за формулою:

                                                                    (2.8)

Об’єм газової суміші (м3/ч), що виділяється через нещільності фланцевих з'єднань трубопроводу:

                                                                                                        (2.9)

Кількість складових газової суміші, що виділяється через нещільності фланцевих з'єднань трубопроводу, г/ч:

                                               Gi=VсмCi10-3                                                                                (2.10)
2.1.2. Розрахунки

Знайдемо об’ємні долі складових газової суміші за формулою (2.1).







Абсолютний тиск:

Рабс=209020+101325=310345 Па

Парціальний тиск складових суміші:

Р(Н2)= 310345∙0,8978=278627,741 Па

Р(СО)= 310345∙0,0099=3072,416 Па

Р(СН4)= 310345∙0,0923=28644,835 Па

Концентрація складових газової суміші:

  мг/м3

  мг/м3

 мг/м3

Щільність газової суміші в трубопроводі:

ρсм=(197891,656+30549,993+162756,944)/106=0,391мг/м3

Молекулярна маса газової суміші в трубопроводі:

Мсм=2∙0,8978+28∙0,0099+16∙0,0923=3,5496

Об’єм газів у трубопроводі:

V=0,785∙0,1242∙150=1,8105 м3

Кількість газової суміші:

г/ч

Об’єм газової суміші:

  м3/ч

Кількість складових газової суміші, що виділяється через нещільності фланцевих з'єднань трубопроводу:

G(H2)=0,0105∙197891,656∙10-3=2,0803  г/ч

G(CO)= 0,0105∙30549,993∙10-3=0,324 г/ч

G(CH4)= 0,0105∙162756,944∙10-3=1,747 г/ч

2.2. Випаровування з вільної поверхні рідини
Кількість шкідливих речовин, що випаровуються з вільної поверхні рідини (при зберіганні у відкритих резервуарах, пропитці, промивці, розливі та ін.) залежить від їх властивостей, температури, площі дзеркала випаровування та рухомості повітря. Процес переносу речовини, що випаровується, від джерела випаровування у навколишнє середовище може бути дифузним, а також обумовленим природною або змушеною конвекцією.

Розберемо випадок випаровування шкідливих речовин з вільної поверхні рідини при плівковому режимі. При такому режимі біля поверхні рідини утворюється плівка нерухомого повітря досить великої товщини. Перенос речовини з поверхні рідини через цю плівку забезпечується дифузією.
2.2.1. Порядок виконання розрахунку

Мольні долі складових рідини:



(2.11)

де  Mi– відносні молекулярні маси складових рідини.

Парціальний тиск насичених парів компонентів над чистими рідкими речовинами:

                                                  (2.12)

де А, В, С – емпіричні коефіцієнти, значення яких для кожного компонента суміші рідини представлено в табл. 5

Таблиця 5

Значення емпіричних коефіцієнтів А, В, С

Речовина

А

В

С

Вода

7,9608

1678

230

Бензол

6,912

1214,6

221,2

Діхлоретан

7,184

1358,5

232



Парціальний тиск парів компонентів над сумішшю рідини, Па:

                                                  Рі=ni

PiH
                                                                                     (2.13)

Коефіцієнт дифузії парів компонентів при t=0˚Cи Р=101308 Па, м2/с:

D0В=18,8∙10-6

D0Б=9,05∙10-6

D0Д=8,02∙10-6

Коефіцієнт дифузії парів компонентів при заданій температурі t, ˚C, і тиску Р0=101325 Па:

                                                                                          (2.14)

Площа поверхні випаровування в апараті, м2:

                                             F
ап
=0
,
785

d
2
пов
                                                                            (2.15)

Площа люка, м2:

                                               F
л
=0
,
785

d
л
2                                                                               (2.16)

Далі розраховується відношення F
л
/
F
апв залежності від якого по табл. 6 вибирається коефіцієнт k
2, який враховує ступінь закриття поверхні випаровування:

Таблиця 6

Fл/Fап

0,0001

0,001

0,01

0,1

0,5

0,8

>0,8

k2

0,0000

0,010

0,10

0,2

0,3

0,6

1,0



Температура кипіння компонентів рідини, ˚C:

Вода − 100˚C;

Бензол – 80,1˚C;

Діхлоретан – 83,5˚C.

 Коефіцієнт, що враховує зниження температури поверхні випаровування:

Вода −  k1=1,0;

Бензол − k1=1,3;

Діхлоретан − k1=1,3.

Глибина від верхнього краю люка до поверхні рідини, м:

h
=
H
ап
(1-
k
з
)                                                   (2.17)

Концентрації складових газового середовища у апараті, мг/м3:

                                                                                         (2.18)

де t– температура рідини та газової суміші в апраті.

Парціальний тиск компонентів газової суміші у зовнішньому середовищі:

Р0В=РНВ ∙φ,                                      (2.19)


де  φ – вологість повітря, %.

                                                      ,                                       (2.20)   

деt– температура рідини та газового середовища в апараті.

Р0Б=0;

Р0Д=0.

Кількість компонентів газової суміші, що виділяється з поверхні випаровування і надходить у зовнішнє середовище через люк, г/ч:

                                (2.21)

де В – тиск зовнішнього середовища, В=101325 Па.

2.2.4. Розрахунки

Мольні долі складових рідини:







Парціальний тиск насичених парів компонентів над чистими рідкими речовинами:



РНВ=9152,298 Па



РНБ=28637,177 Па



РНД=24182,961 Па

Парціальний тиск парів компонентів над сумішшю рідини:

Рводи=0,7747∙9152,298=7090,285 Па

РБ=0,1416∙28637,177=4055,024  Па

РД=0,0837∙24182,961=2040,144  Па

Коефіцієнт дифузії парів компонентів при заданій температурі:

м2/с



Площа поверхні випаровування в апараті:

Fап=0,785∙(2,4)2=4,522  м2

Площа люка:

Fл=0,785∙(0,56)2=0,246   м2

Знайдемо відношення Fл/Fапі по ньому визначимо коефіцієнт, який враховує ступінь закриття поверхні випаровування.

   => k2=0,2

Глибина від верхнього краю люка до поверхні рідини:

h=2,6(1-0,7)=0,78  м

Концентрації складових газового середовища у апараті:

      мг/м3

      мг/м3

    мг/м3

Парціальний тиск компонентів газової суміші у зовнішньому середовищі:

Р0В=14,859∙0,5∙133,3=990,352

Р0Б=0

Р0Д=0

Кількість компонентів газової суміші, що виділяється з поверхні випаровування і поступає у зовнішнє середовище через люк:

г/ч;

 г/ч;

 г/ч.

2.3. Породні відвали. Розрахунок викидів твердих частинок
Викиди твердих частинок у атмосферу відвалами визначається як сума викидів при формуванні відвалів і при здуванні частинок з їх поверхні, що пилиться.

Розглянемо шахту, яка має плоский діючий не палаючий відвал. Порода доставляється самоскидами й планирується бульдозером. Пилоподавлення на даному відвалі не застосовується.

2.3.1. Порядок розрахунку

По таблиці 7 визначається коефіцієнтk
, який враховує вологість породи.


                                                Таблиця 7

φ, %

До 0,5

0,5-1,0

1,0-3,0

3,0-5,0

5,0-7,0

7,0-8,0

8,0-9,0

9,0-10

>10

k0

2,0

1,5

1,3

1,2

1,0

0,7

0,3

0,2

0,1

Визначається коефіцієнт k
1, який враховує  швидкість вітру за табл. 8.
    продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.