2.2. Определение основных свойств наружной и внутренней среды

Для расчёта количеств выделяющихся ЗВ из технологического обору­дования в атмосферный воздух необходимо знать основные свойства хими­ческих соединений и их смесей.

Плотность газообразных веществ и их паров р_ог, кг/м³, определяют при/ = ОС и Р₀ = 100 кПа по следующей формуле:

где M_i - относительная молекулярная масса вещества, кг/(кг моль); 22,4 -объём 1 моля газа или пара.

При t 0 °С и Р₀ 100 кПа

.

Динамическую вязкость газов и паров, µ_iГ, Па • с, 0 °С рассчитывают по формуле:

, (1)

где Sat - константа Сатерленда, находят по справочнику [4, прил. 1]; Т- аб­солютная температура, °С (Т= T₀ + t = 273+t); .- динамическая вязкость, Па ∙ с, t 0 °С и Р₀ 100 кПа.

Кинематическая вязкость v, м²/с, связана с динамической вязкостью соотношением

где - динамическая вязкость, Па • с; - плотность, кг/м³.

Коэффициент диффузии Д₀, м²/ч, можно рассчитать по следующей зависимости:

, (2)

где Д_о - коэффициент диффузии при t= 0°С и Р=100 кПа.

При t 0 °С и Р₀ 100 кПа коэффициент диффузии определяют по формуле

(3)

где Р и Т- давление и температура в оборудовании.

Часто на практике встречаются не чистые вещества, а их смеси. Состав среды в оборудовании или трубопроводе задается в массовых или объёмных долях. Массовые доли компонентов пересчитывают в объёмные (или мольные) по формуле

, (4)

где n_i - объёмные (или мольные) доли компонентов; а_i - массовые доли ком­понентов; M_i - относительные молекулярные массы компонентов.

Динамическую вязкость газовой (или парогазовоздушной) смеси определяют из выражении

(5)

где M_CM.Г , _jМ_i -относительные массы смеси газов и отдельных компонентов.

n_i- объёмные доли компонентов в смеси; , - коэффициент динамической вязкости смеси газов и отдельных компонентов

,. (6)

Кинематическая вязкость газовой смеси v_см.г, м²_./с

, (7)

здесь - плотность смеси газов, кг/м³, определяют по формуле

(8)

Давление газовой смеси Р_СМ, Па

(9)

где P_t - парциальные давления отдельных компонентов, входящих в составе смеси.

Согласно закону Рауля, парциальное давление компонента, входящего в состав смеси, определяют по формуле

(10)

где - давление насыщенного пара вещества над чистым компонентом при заданной температуре, Па; п_i - объёмная доля компонента в растворе.

Зависимость давления насыщенного пара чистого вещества от темпе-ратуры описывается уравнением

, (11)

а значения эмпирических коэффициентовАи В приведены в справочнике [4, прил.1].

Парциальное давление насыщенных водяных паров в наружной среде при температуре наружной среды при t 0 °С

(12)

При заданной влажности наружной среды φ, %, парциальное давление водяных паров мм.рт.ст.

. (13)

Количественный состав газовой смеси можно определить, пересчитав концентрацию насыщенных паров, выраженную в единицах давления, в объёмную концентрацию, С_i, мг/м³ по следующей формуле:

, (14)

где M_i - относительная молекулярная масса данного вещества; P_i - давление насыщенных паров вещества над чистым компонентом при заданной темпе­ратуре; 133,3 - коэффициент перевода мм.рт.ст. в Па.