14. Расчет кол-ва загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу из неорганизованных источников загрязнения

Источниками загрязнения атмосферы являются технологические агрегаты (аппараты), выделяющие в атмосферу вредные вещества. Выбросы вредных веществ в атмосферу подразделяют на организованные и неорганизованные.

Эксплуатация ряда объектов промышленности строительных материалов, нефте- и газодобывающей, перерабатывающей, горнодобывающей, химической и металлургической промышленности связана с выделение загрязняющих веществ, непосредственно поступающих в атмосферу. Такими объектами являются терриконы и карьеры, буровые установки, узлы погрузки и разгрузки материалов, нефтяные резервуары, nруды-отстойники, открытые склады минерального сырья, транспорт эстакады и т.п. Выбросы от таких объектов, а также выбросы, возникающие в результате негерметичности технологического оборудования, транспортных устройств, резервуаров и т.п. и не имеющие систем газоотводов, называются неорганизованнными. Ввиду многообразия неорганизованных источников загрязнения атмосферы (ИЗА) и технических трудностей, связанных с их контролем, методика контроля неорганизованных ИЗА в настоящее время разработана недостаточно. В то же время существует ряд принципиальных подходов контроля неорганизованных ИЗА, связанных с применением расчетных инструментальных методов контроля.

Расчет кол-ва загрязняющих веществ, выделяющихся при эксплуатации резервуаров нефтепродуктов

Годовые потери углеводородов из цистерн и резервуаров П, т/год, определяются суммированием квартальных потерь, которые в общем случае рассчитываются по формуле

где V – объем нефтепродукта, поступающего в резервуар или в группу одноцелевых резервуаров за соответствующий квартал, м3; р^г.п. –давление насыщенных паров углеводородов в газовом пространстве при среднеквартальной температуре газового пространства резервуара, Па; p_атм – среднее барометрическое давление в газовом пространстве резервуаров, приблизительно равное атмосферному давлению, Па; ρ –средняя плотность паров нефтепродуктов при заданной температуре, кг/м³; К₃ – коэффициент, учитывающий влияние климатических условий на испарение, равный во II и III кварталах для средней и южной климатических зон и Средней Азии, соответственно, 1,14; 1,47; 1,72; для остальных кварталов и зон – 1; K₁ – опытный коэффициент, харак­теризующий удельные потери углеводородов с учетом среднеквартальной оборачиваемости резервуаров; К₂ – коэффициент, учитывающий наличие технических средств со­кращения потерь от испарения и режим эксплуатации резервуара.

Среднеквартальная оборачиваемость цистерн определяется по формуле:

где V_p – объем цистерны или группы одноцелевых резервуаров, м³.

Среднеквартальная температура газового пространства резервуара, необходимая для определения давления насыщенных паров или концентрации углеводородов, рассчитывается по формулам:

– для I и IV квартолов:

– для II и III кварталов:

– для утепленных резервуаров:

где Тн, Тв – среднеквартальные температуры нефтепродукта в резервуаре и атмосферного воздуха, °С.

Алгоритм определения:

– Определяют исходную точку с координатами 31 °С и 350 мм рт.ст.

– Проводят эквидистантную двум соседним линиям прямую (пунктир) и на пересечении с ординатой 7 °С находят искомое давление насыщения 120 мм рт.ст.

Расчет выбросов углеводородов из мазутохрапилищ. Потери угле­водородов (т) от испарения из резервуаров с данными нефте­продуктами определяются суммированием потерь из шести наибо­лее теплых и шести наиболее холодных месяцев года, рассчи­танных по формуле

где V – объем нефтепродукта, поступающего в резервуар или в группу одноцелевых резервуаров в течение рассматриваемого периода времени, м³; с – массовая концентрация насыщенных паров при заданной температуре газового пространства резервуаров, г/м³.

Значения коэффициента К₂ определяются в соответствии с рекомендациями.

Парогазовая смесь, вытесняемая из резервуаров с высококипящи нефтепродуктами, практически на 100 % состоит из предельных углеводородов (сероводород в тяжелых фракциях не содержится).

Определение максимальных выбросов углеводородов. Для неоргани­зованных источников, таких, как резервуары горючего, масел и дру­гих веществ, интенсивность выбросов во многом зависит от климати­ческих условий. Максимальные выбросы подсчитываются по средней температуре наиболее жаркого месяца согласно СНиП 2. 01. 01-82 по формуле

где П_мах – максимальный выброс, г/с; – максимально возможная подача топлива для заполнения единичного или группы резервуаров, м³/с; с_мах – максимальная концентрация углеводородов в резервуаре при расчетной температуре, г/м³.

Расчет выбросов аэрозолей твердых частиц с площадки

Расчет выбросов (т/сутки) пыли из золошлакоотвалов, не действу­ющих более 3 лет, проводят по формуле

где S – площадь поверхности отвала, м2.

Расход поступающих в атмосферу выбросов (кг/ч) при складирова­нии, обработке извести и производстве гипса определяют по формуле

где V – расход загрязненного газа, м3/ч; с – концентрация аэрозо­ли извести в потоке загрязненного газа, г/м3.

Расчет кол-ва загрязненных веществ, поступающих в атмосферу из технологического оборудования

В атмосферу загрязняющие вещества поступают через неплотности в запорнорегулирующей и предохранительной арматуре, в сальниках вра­щающихся видов насосов, компрессоров, мешалок и т. д., во время нагрузки и выгрузки материалов, при проливах, во время ремонта оборудования и т. п. В связи с многочисленностью этого типа неорга­низованных источников расчет выбросов паров и газов из основного оборудования технологических установок проводится по следующей обобщенной методике:

– выбросы паров и газов, выделяющихся из аппаратов (колонн, ре­акторов, емкостей и др.), в которых преобладает по объему парога­зовая среда, рассчитывают по соотношению:

где П – выброс, кг/ч; Р – абсолютное давление в аппарате, кг/см²; М – средняя молярная масса паров и газов, кг/кмоль; Т – средняя температура в аппарате, К;

– если в аппарате жидкая среда, то потери в атмосферу рассчитываются по соотношению

где к₁ – коэффициент, принимаемый в зависимости от средней температуры кипения жидкости (нефтепродукта) и средней температуры аппарате из табличных данных.

Вредные составляющие (углеводороды, сероводород и др.) в неорганизованных выбросах технологических установок рассчитывают по соотношению

где П₁ – выброс загрязняющего вещества, кг/ч; ω₁^с, ω₁^р, ω₁^п – массовая доля загрязняющего вещества, соответственно, в сырье, реагентах и в отдельных продуктах технологической установки, мас.%; Q_с – кол-во перерабатываемого сырья, кг/ч; q₁^п – количество получаемого отдельного вида продукции, кг/ч; х_р – массовое отношение веществ, циркулирующих в аппаратах технологических установок.