6.2. Расчет эффективности газоочистной установки

Задание. Необходимо определить требуемую эффективность установки для очистки выбросов высокого источника загрязнения – дымовой трубы промышленного предприятия. Взаимное расположение источника загрязнения и жилого массива схематично показано на рис. 6.1.

Исходные данные (табл. 6.3):

а) вид вредного вещества, содержащегося в выбросе;

б) масса выброса M, г/с;

в) расход выбрасываемой газовоздушной смеси V , м³/с;

г) разность температур выброса и окружающего воздуха ΔT, К;

д) высота H, м диаметр D, м трубы;

е) расстояние x_{ж. м} = 500 м от трубы до границы жилого массива.

Расчет ведется для наиболее неблагоприятного направления ветра – от источника загрязнения в сторону жилого массива.

Таблица 6.3

Исходные данные для расчета эффективности газопылеочистной установки

№ ва­рианта	Параметры выброса				Размеры трубы		Расстояние до границы жилого массива хж. м, м
	Вредные вещества в выбросе	М, г/c	V, м3/с	ΔT, K	H, м	D, м
2.1	Аммиак	10,0	100	30	50	2,5	500
2.2	Окись азота	75,0	150	20	60	3,0	500
2.3	Ангидрид сернистый	20,0	100	0	100	6,0	700
2.4	Водород хлористый	20,0	70	0	100	6,0	500
2.5	Пыль белково-витаминного концентрата высокодисперсная	1,0	100	20	100	4,0	400
2.6	Сажа	30,0	100	20	100	4,0	400
2.7	Железа хлорид	4,0	200	50	70	3,0	600
2.8	Марганец	0,8	100	20	120	4,0	800
2.9	Свинец	1,0	75	30	75	3,0	500
2.10	Сероводород	50,0	100	0	80	2,5	600
2.11	Окись азота	50,0	100	30	50	2,5	500
2.12	Аммиак	12,0	150	20	60	3,0	500
2.13	Водород хлористый	12,0	100	0	100	6,0	700
2.14	Ангидрид сернистый	12,0	70	0	100	6,0	500
2.15	Сажа	30,0	100	20	100	4,0	400
2.16	Пыль белково-витаминного концентрата высокодисперсная	1,0	100	20	100	4,0	400
2.17	Железа окись	20,0	200	50	70	3,0	600
2.18	Меди окись	2,0	100	20	120	4,0	800
2.19	Меди окись	2,0	75	30	75	3,0	500
2.20	Фенол	10,0	100	0	80	2,5	600
2.21	Пыль мелкодисперсная с со­держанием кремния до 20 %	50,0	100	30	50	2,5	500
2.22	Пыль мелкодисперсная с со­держанием кремния до 20 %	30,0	150	20	60	3,0	500
2.23	Пыль мелкодисперсная с со­держанием кремния 50 %	60,0	100	0	100	6,0	700
2.24	Пыль мелкодисперсная с со­держанием кремния 50 %	30,0	70	0	100	6,0	500
2.25	Сажа	30,0	200	50	70	3,0	600
2.26	Углерода окись	1000	200	50	70	3,0	600
2.27	Углерода окись	800	100	20	120	4,0	800
2.28	Азота окись	800	75	30	75	3,0	500
2.29	Азота окись	500	100	0	80	2,5	600
2.30	Азота окись	400	50	0	70	2,0	400

Расчет проводится в следующем порядке.

1. По формуле (2.1) рассчитывают максимальную приземную концентрацию С_max при неблагоприятных метеорологических условиях и по формулам (2.7) или (2.8) определяют расстояние х_т от источника до точки, в которой приземная концентрация достигает максимального значения.

2. Для точек, находящихся на оси выброса, рассчитывают по формуле (2.9) концентрации аммиака, приведенные концентрации C_i / ПДК_i. Безразмерный коэффициент S, зависящий от соотношения x/x_m определяют с помощью графика рис. 2.4, или рассчитывают по аппроксимационным зависимостям:

при x/x_m < 1

S = 1,1771/(1+ exp(–(x/x_m – 0,3467)/0,1739)) – 0,1373;

при x/x_m > 1

S = 0,0313 + 1,3665·exp(– (x/x_m) / 3,1694).

При заполнении таблицы разбиваем расстояние x_m на 5 частей и выбираем шаг координатной сетки. Результаты заносят в табл. 6.4.

Таблица 6.4

Распределение концентраций вредных веществ по оси выброса

№ точки	Расстояние, х, м	x/xm	S (газ)	аммиак
				С, мг/м3	С/ПДК
1
2
3

3. Оценивается ущерб, наносимый загрязнением атмосферы здоровью людей. Для точки с координатой х_ж.м, лежащей на оси выброса на границе жилого массива, используя данные табл. 6.4., рассчитывают K_i13, K_i23, K_i43 по формулам (4.6)–(4.8). С помощью полученных значений вычисляют комплексный показатель загрязнения воздуха P по формуле (4.3). Увеличение общей заболеваемости R населения под влиянием суммарного загрязнения атмосферы рассчитывают по формуле (4.9).

4. Строят график зависимости концентрации C от расстояния х. Если на каком-либо участке значение концентрации превышает ПДК, то перед выбросом в атмосферу газовоздушная смесь должна подвергаться очистке. По формуле (2.12) рассчитывают требуемую эффективность η дополнительного оборудования для очистки выбросов. Необходимое для этого расчета значение ПДВ определяют по формулам (2.10) или (2.11) в зависимости от характера выброса.