Определение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
Сварочный участок На сварочном участке (источник выброса № 2) работает одновременно один человек. Трудоемкость сварочных работ — 750 чел.•ч/год. Расход сварочного материала — 1800 кг/год. Расход электродов марок УОНИ-13/85 и ОЗС-3 составляет 55% и 45% от годового расхода соответственно. Отсутствует возможность работать одним сварочным материалом на всех постах. Кузнечный участок На кузнечном… Читать ещё >
Определение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский государственный университет транспорта Кафедра «Тепловозы и тепловые двигатели»
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА по дисциплине Отраслевая экология и охрана окружающей среды Выполнил Д. А. Аксюченко Студент группы МД-41
Преподаватель И.П. Журова
1. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу технологическими участками
1.1 Сварочный участок
1.2 Аккумуляторный участок
1.3 Моечный участок
1.4 Кузнечный участок
1.5 Склад топлива
2. Определение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по результатам измерений
3. Определение категории опасности предприятия
4. Разработка плана-графика контроля за выбросами вредных веществ в атмосферу предприятием Список литературы
1. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ УЧАСТКАМИ
1.1 Сварочный участок На сварочном участке (источник выброса № 2) работает одновременно один человек. Трудоемкость сварочных работ — 750 чел.•ч/год. Расход сварочного материала — 1800 кг/год. Расход электродов марок УОНИ-13/85 и ОЗС-3 составляет 55% и 45% от годового расхода соответственно. Отсутствует возможность работать одним сварочным материалом на всех постах.
Выбросы вредных веществ, т/год
(1)
где q — удельные выделения загрязняющих веществ при сварке, г/кг; значения q для различных загрязняющих веществ выбираются из таблиц А8 и А9 [1];
В — расход электродов за год, кг.
Массовые выбросы, г/с, загрязняющих веществ при постоянной интенсивности расхода электродов на сварочном посту ориентировочно определяют по формуле
(2)
где ф — трудоемкость выполнения сварочных работ за год, чел.•ч;
m — максимальное количество сварщиков, одновременно работающих на посту.
Выбросы оксида железа Выбросы оксида марганца Выбросы диоксида кремния Выбросы газообразных фторидов Результаты расчета выбросов оксида марганца, диоксида кремния и фторидов газообразных заносим в таблицу А1 «Параметры выбросов веществ в атмосферу для расчета ПДВ».
1.2 Аккумуляторный участок В аккумуляторном участке (источник выброса № 3) производится зарядка двух типов аккумуляторных батарей: 32ТН-450 и СТ-140. Количество зарядок в год при этом соответственно 120 и 36. Количество одновременно заряжаемых батарей: первого типа — 2, второго типа — 0.
Валовой выброс, т/год, серной кислоты
(3)
где q — удельное выделение серной кислоты, мг/(А· ч); q = 0,9 мг/(А· ч) [1];
k — количество типов заряжаемых батарей;
Qj — номинальная емкость j-го типа аккумуляторной батареи, А· ч, по типам аккумуляторных батарей определяем: Q1 = 450 А· ч, Q2 = 140 А· ч;
nj — количество зарядок батареи j-го типа за год.
Массовые выбросы, г/с,
(4)
где qm — удельное выделение серной кислоты, мг/(кА· с); qm = 0,25 мг/(кА· с) [1];
k — количество типов наиболее емких батарей, заряжаемых в отделении одновременно;
Im — ток зарядки наиболее емких батарей, заряжаемых в отделении одновременно; Im = 45 A;
Nm — количество одновременно заряжаемых батарей наибольшей емкости.
1.3 Моечный участок На моечном участке (источник выброса № 4) используют ванну. Размер ванны — 2,5×1,2 м. Моющее средство — керосин. Продолжительность работы — 3024 ч/год. Температура моечного раствора 18С.
Выбросы, т/год, г/с, керосина при мойке деталей определяются по формуле
(5)
(6)
где g — удельное выделение керосина, г/(ч•м2); g = 1560 г/(ч•м2) [1];
V — объем ванны, м2;
— продолжительность работы, ч/год.
1.4 Кузнечный участок На кузнечном участке (источник выброса № 7) производится нагрев металла под ковку в кузнечных горнах, которые работают на древесном топливе. Расход топлива за год, при длительности работы горна 460 ч/год и массы обрабатываемой детали 57,5 т, составляет 4,5 т/год. Технологический процесс — закалка в масляной ванне, при температуре газов 70
Максимальный расход топлива, г/с
где В — расход топлива, кг;
N — продолжительность работы печи, ч/год.
Выбросы твёрдых частиц летучей золы и недогоревшего топлива, т/год, г/с.
где В — расход топлива, т/год, г/с;
А — зольность топлива, %; А = 0,6% [1];
— доля золы в уносе; = 0,005 [1];
— доля твердых частиц, улавливаемых ПГУ; =0,7.
.
Выбросы, т/год, г/с, оксида углерода
где q — потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %; q= 1% [1];
Q — низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг; Q= 10,24 МДж/кг [1];
R — коэффициент, учитывающий потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания оксида углерода; R= 1;
q — потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, % q= 2%.
.
Выбросы оксидов азота (г/с, т/год) при работе кузнечного горна
где qN — удельное выделение оксидов азота при сгорании топлива в кузнечном горне, qN= 0,78;
.
1.5 Склад топлива На участке хранения нефтепродуктов (источник выброса № 8) установлено четыре заглубленных горизонтальных резервуара объемом 200 м, в котором находится дизельное топливо. В течение года в резервуар закачивается 0,8 тыс. т. нефтепродукта. Из них 40% закачивается в осенне-летний период. Производительность закачивающего насоса 120 м/ч.
Массовые выбросы загрязняющих веществ, г/с,
(7)
где С1 — концентрация паров нефтепродуктов в резервуаре, г/м; принимается в зависимости от нефтепродукта по таблице А.42 [1];
Кm — коэффициент, характеризующий эксплуатационные особенности резервуара; принимается по таблице А.43 [1];
Qч — максимальный объем газовоздушной смеси, вытесняемый из резервуара во время закачки нефтепродукта, м /ч; принимается равным производительности перекачивающего насоса.
Массовые выбросы предельных углеводородов С12 — С19
Валовые выбросы, т/год
(8)
где Y1, Y2 — средние удельные выбросы из резервуара соответственно в осенне-зимний и весенне-летний период, г/т; принимаются по таблице А.42 [1];
Вз, Вл — количество нефтепродукта, закачиваемое в резервуар соответственно в осенне-зимний и весенне-летний период, т;
ПБ — годовой выброс вредных веществ в атмосферу из одного резервуара при условии хранения в нем бензина, т; принимаются по таблице А.44 [1];
— отношение выброса вредных веществ в атмосферу при хранении в резервуаре нефтепродукта, для которого выполняется расчет, к выбросу вредных веществ при хранении бензина в том же резервуаре; принимаются по таблице А.42 [1];
N — количество резервуаров, шт;
Результаты расчетов заносим в таблицу А.1.
Таблица А.1
Параметры выбросов веществ в атмосферу для расчета ПДВ
Цех, участок | Источник | |||||||
выделения | выброса | |||||||
наименование | кол-во | наименование | кол-во | номер | высота, м | диаметр устья, м | ||
Сварочный | Пост сварки | Неорганизованный выброс | 0,5 | |||||
Аккумуляторный | Батарея | Труба | 4,5 | 0,2×0,2 | ||||
Моечный | Ванна | Вентилятор | 8,5 | 0,45 | ||||
Кузнечный | Горн | Труба | ; | 9,5 | 0,32 | |||
Склад топлива | Резервуар | Дыхательный клапан | ; | 0,1 | ||||
Продолжение таблицы А.1
Цех, участок | Номер ИЗА | Параметры ГВС на входе из источника выброса | Число часов работы за год | Координаты на карте-схеме | ||||||
скорость, м/с | объем, м/с | температура, С | точечного источника или одного конца линейн. источника | второго конца линейного источника | ||||||
X1 | Y1 | X2 | Y2 | |||||||
Сварочный | 1,5 | 0,294 | — 360 | |||||||
Аккумуляторный | 3,5 | 0,14 | ; | |||||||
Моечный | 6,1 | 0,97 | ||||||||
Кузнечный | 0,0067 | |||||||||
Склад топлива | 4,2 | 0,03 | ; | — 260 | ||||||
Продолжение таблицы А.1
Цех, участок | Номер ИЗА | Наименование газоочистной установки | Степень, % | Наименование вещества | ||
обеспеченности газоочисткой | очистки средняя эксплутационная | |||||
Сварочный | ; | ; | Железа оксид | |||
Марганца оксид | ||||||
Оксид кремния | ||||||
Фториды газообразные | ||||||
Аккумуляторный | Серная кислота | |||||
Моечный | Керосин | |||||
Кузнечный | Сажа | |||||
Оксид углерода | ||||||
Оксид азота | ||||||
Масло минеральное | ||||||
Склад топлива | С12-С19 | |||||
Продолжение таблицы А.1
Цех, участок | Номер ИЗА | Выбросы загрязняющих веществ | Год. достижения ПДВ | ||||||
СП | П | ||||||||
г/с | мг/м | т/год | г/с | мг/м3 | т/год | ||||
Сварочный | 0,0045 | 15,3 | 0,023 | 0,0045 | 15,3 | 0,023 | |||
0,22 | 0,75 | 0,93 | 0,22 | 0,75 | 0,93 | ||||
0,47 | 1,6 | 0,0013 | 0,47 | 1,6 | 0,0013 | ||||
0,0004 | 1,35 | 0,0011 | 0,0004 | 1,35 | 0,0011 | ||||
Аккумуляторный | 0,22 | 0,16 | 0,53 | 0,22 | 0,16 | 0,53 | |||
Моечный | 1,3 | 14,1 | 1,3 | 14,1 | |||||
Кузнечный | 0,13 | 0,4 | 0,13 | 0,4 | |||||
0,0116 | 0,046 | 0,0116 | 0,046 | ||||||
0,89 | 0,0035 | 0,89 | 0,0035 | ||||||
0,004 | 0,28 | 0,004 | 0,28 | ||||||
Склад топлива | 0,083 | 0,4574 | 0,083 | 0,4574 | |||||
контроль технологический загрязняющий атмосфера
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ Для кузнечного участка по результатам инструментальных измерений рассчитаем выброс в атмосферу одного загрязняющего вещества, содержащегося в выбросах. До установки пылегазоочистки: размеры сечения воздуховода — 0,200,40 м, скорость — 5,9 м/с, концентрация средняя — 583 мг/н.м3, концентрация максимальная — 622 мг/н.м3. После установки пылегазоочистки: диаметр воздуховода — 0,45 м, скорость — 2,8 м/с, концентрация средняя — 105 мг/н.м3, концентрация максимальная — 112 мг/н.м3. Температура газов — 70ОС.
Массовый разовый выброс, г/с,
(9)
где см — максимальная концентрация примеси в газовоздушной смеси, полученная в результате измерений, мг/н.м3, смдо = 622 мг / н. м3, смпосле = 112 мг/н.м3;
L — расход ГВС через сечение, где определена концентрация загрязняющих веществ, м/с.
Расход ГВС через сечение, где определена концентрация ЗВ,
(10)
где V — скорость потока в сечении м / с, V = 5,9 м / с;
F — площадь сечения, м2, F = 0,2 • 0,4 = 0,08 м2.
Валовой выброс, т/год,
(11)
где сср — средняя концентрация примеси в ГВС, полученная в результате измерений, мг / н. м3, сср = 105 мг / н. м3;
ф — длительность действия ИЗА в течении года, ч, ф = 460 ч.
КПД пылегазоулавливающей установки
(12)
Массовые выбросы до и после ПГУ соответственно
.
Валовые выбросы до и после ПГУ соответственно
.
Тогда
.
Заключение
об эффективности работы ПГУ:
Таблица 1
Исходные и вычисленные величины расчёта выбросов ЗВ в атмосферу по результатам инструментальных измерений для участка плавки металлов
V, м/с | F, м2 | Сср, мг/м3 | Сmax, мг/м3 | L, м3/с | М, г/с | П, т/год | |||
до ПГУ | 5,9 | 0,08 | 0,472 | 0,293 | 0,45 | ||||
после ПГУ | 2,8 | 0,16 | 0,4 | 0,05 | 0,077 | 82,9 | |||
При общем анализе пылегазоулавливающих установок видно, что найденное КПД соответствует пылегазовоулавливающей установке «Циклон ЦН-11».
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ОПАСНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ По результатам пункта 1 определить Ко предприятия. Сделать заключение о категории опасности предприятия.
Категория опасности предприятия
(13)
где n — количество ЗВ, выбрасываемых в атмосферу;
Пi — валовый выброс ЗВ, т/год;
Si — санитарно-гигиенический норматив i-го ЗВ;
— константа, учитывающая опасность вещества по отношению к третьему классу опасности; принимается из таблицы 3.
Таблица 2
Результаты расчетов коэффициента Ко и экологического налога Вывод:
Исходя из полученных данных, получили, что категория опасности данного предприятия — 4, так как Ко<103.
В данном случае необходимо производить следующие работы, направленные на охрану окружающей среды:
Инвентаризация выбросов ЗВ (1 раз в 5 лет).
Периодичность контроля атмосфероохранной деятельности предприятия территориальными органами Минприроды выборочно 1 раз в 5 лет.
4. РАЗРАБОТКА ПЛАНА-ГРАФИКА КОНТРОЛЯ ЗА ВЫБРОСАМИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ПРЕДПРИЯТИЕМ Вещества, подлежащие контролю, определим используя неравенство,
(14)
где М — максимальный выброс вредного вещества из источника, г/с;
Wмр — максимальная разовая предельно допустимая концентрация, мг/м3;
Н — высота источника выброса, Н=10 м.
Категорию источника определим по соотношению,
(15)
где сmi — максимальная приземная концентрация вредного вещества, создаваемая выбросами из i-го источника без учета фонового загрязнения, мг/м3.
Таблица 3
Результаты разработки плана-графика контроля за выбросами вредных веществ в атмосферу предприятием ЛИТЕРАТУРА
1. Овчинников В. М., Киселев В. И., Халиманчик В. А. Охрана окружающей среды: Пособие к дипломному проектированию для студентов механических специальностей. / БелГУТ — Гомель: 2001, — 103 с.
2. Халиманчик В. А., Журова И. П. Контроль выбросов в атмосферу загрязняющих веществ: Пособие для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине «Отраслевая экология и охрана окружающей среды» / БелГУТ — Гомель 2003 — 24 с.