- •Ю.В. Александрова, а.Ю. Постнов Экологические основы природопользования
- •Оглавление
- •Основы экологии
- •Природные ресурсы и их классификация
- •Энергетические ресурсы
- •Основные показатели эффективности использования энергии и энергосбережения
- •Принципы рационального природопользования
- •Основные химические производства и выбросы
- •Принципы и технологии экологизации химических производств
- •Способы экологизации производства
- •Переработка отходов
- •Классификация отходов
- •Состав и свойства отходов
- •Методы переработки, утилизации и обезвреживания отходов
- •Термическая обработка твердых отходов
- •СхНуОz → со, н2, со2, СnHm, с
- •Задача №1. Расчет материального и теплового баланса печи пиролиза твердых отходов
- •Данные для расчета задачи № 1
- •Сточные воды и очистка сточных вод
- •Виды производственных сточных вод
- •Классификация производственных сточных вод
- •Основные показатели качества воды
- •Выбор способа очистки сточных вод
- •Механическая очистка
- •Химическая очистка
- •Биологическая очистка сточных вод
- •Классификация биофильтров
- •Задача №2. Расчет капельных и высоконагружаемых биофильтров
- •Расчет рециркуляции для капельных и высоконагружаемых биофильтров
- •Особенности расчета капельных биофильтров
- •Особенности расчета высоконагружаемых биофильтров
- •Задача№2
- •Задача №3. Расчет аэротенков
- •Задача №3
- •Сушка влажных отходов производства
- •Задача №4. Расчет типовой барабанной сушилки
- •Данные для расчета задачи №4
- •Газообразные промышленные выбросы
- •Анализ загрязнения атмосферного воздуха газообразными технологическими выбросами
- •Задача №5. Расчет основных параметров загрязняющих выбросов газообразными технологическими выбросами
- •1) Определение максимальной приземной концентрации вредного вещества
- •2) Определение опасного расстояния от источника выброса.
- •3) Определение предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу
- •4) Определение минимальной высоты источника выброса.
- •Пример расчета
- •Задача № 5
- •Задача №6. Расчет величины платежей предприятия
- •Способы очистки промышленных газообразных выбросов
- •Экологические последствия загрязнения биосферы
- •Образование смога
- •Парниковый эффект
- •Образование кислотных дождей
- •Механизм образования кислотных осадков
- •Разрушение озонового слоя.
- •Литература:
Задача №4. Расчет типовой барабанной сушилки
Задача. Подобрать барабанную сушилку для сушки механически обезвоженного осадка поступающего в количестве G1 = 672,9 кг/ч с влажностью w1 = 78 %. Влажность осадка на выходе из сушилки w2 = 25 %. Температура сушильного агента (дымовых газов) на входе в сушилку T1 = 800 °С, на выходе из сушилки Т2 = 250 °С. Температура осадка, поступающего на сушку, t1 = 20 °С, после сушильного барабана t2 = 70 °С. Теплоемкость осадка cм = 3,98 кДж/(кг*К). Напряжение барабана по влаге АV = 60 кг исп. вл./м 3.ч.
Решение:
Количество испаряемой влаги в процесс сушки:
W= G1*(w1-w2)/(100-w2)=672.9*(78-25)/(100-25)=475.5 кг/ч
Количество осадка, выгружаемого из сушилки:
G2 = 0,85 (G1 – W) = 0,85 (672,9 - 475,5) = 167,8 кг/ч,
где 0,85 - коэффициент, учитывающий унос сухого осадка с отводящими газами из сушилки.
Расход тепла на испарение влаги:
QW = W[(r0 + сп*T2) – cв*t1] = 475,5[(2490+1,97* 250) – 4,19*20]/3600 = 383 кВт,
где r0 = 2490 кДж/кг - теплота парообразования;
cп = 1,97 кДж/(кг*К) - теплоемкость водяного пара;
cв = 4,19 кДж/(кг*К) – теплоемкость воды.
Расход тепла на нагревание осадка:
QG = G2 cм (t2 – t1)/3600 = 167,8. 3,98 (70 - 20)/3600 = 9,3 кВт,
где см = 3,98 кДж/(кг*К) – теплоемкость осадка.
Потери тепла в окружающую среду:
Qп = 0,1 QW = 0,1*383 ≅ 38,3 кВт,
где 0,1 - коэффициент потери тепла в окружающую среду.
Общий расход тепла на сушку:
QΣ = QW + QG + Qп = 383 + 9,3 + 38,3= 430,6 кВт.
Расход топлива на сушку:
qt= QΣ *3600/(η*Qmin)= 3600*430,6 /(34270*0,82)=55м/ч
где η = 0,8…0,85 - КПД топки;
Qmin = 34270 кДж/м 3 - низшая теплотворная способность топлива.
Необходимый объем сушильного барабана:
V= 1,2*GW/AV= 1,2*475,5/60=9,5 м3 ,
где 1,2 - коэффициент, учитывающий заполнение барабана сушилки ) означающий запас свободного объема 20%)
Данные для расчета задачи №4
Подобрать параметры барабанной сушилки для сушки механически обезвоженного осадка по данным таблицы 19
Таблица 19 - Данные для расчета задачи № 4
№ вар. |
Свойства осадка |
Т, сушильного агента, С |
Напряжение барабана по влаге, кг исп. вл./м3. ч |
||||||||
Расход, т/сут |
Влаж- ность, нач.% |
Влаж- ность, кон.% |
Тнач, С |
Ткон, С |
Ср, кДж/(кг*К) |
до |
после |
||||
1 |
15 |
82 |
15 |
20 |
70 |
3,98 |
810 |
265 |
60 |
||
2 |
20 |
90 |
18 |
18 |
72 |
3,91 |
820 |
270 |
65 |
||
3 |
25 |
75 |
20 |
15 |
75 |
3,67 |
825 |
275 |
70 |
||
4 |
30 |
77 |
23 |
23 |
74 |
3,52 |
830 |
280 |
75 |
||
5 |
35 |
79 |
25 |
25 |
80 |
3,77 |
835 |
285 |
80 |
||
6 |
40 |
82 |
15 |
20 |
70 |
3,16 |
840 |
290 |
85 |
||
7 |
45 |
85 |
18 |
18 |
72 |
2,98 |
700 |
265 |
60 |
||
8 |
50 |
87 |
20 |
15 |
75 |
2,96 |
710 |
270 |
65 |
||
9 |
15 |
90 |
23 |
23 |
74 |
2,95 |
720 |
275 |
70 |
||
10 |
20 |
92 |
25 |
25 |
80 |
3,98 |
730 |
280 |
75 |
||
11 |
25 |
65 |
15 |
20 |
70 |
3,91 |
740 |
285 |
80 |
||
12 |
30 |
67 |
18 |
18 |
72 |
3,67 |
750 |
290 |
85 |
||
13 |
35 |
70 |
20 |
15 |
75 |
3,52 |
760 |
265 |
60 |
||
14 |
40 |
72 |
23 |
23 |
74 |
3,77 |
770 |
265 |
60 |
||
15 |
45 |
74 |
25 |
25 |
80 |
3,16 |
780 |
270 |
65 |
||
16 |
50 |
76 |
15 |
20 |
70 |
2,98 |
790 |
275 |
70 |
||
17 |
55 |
78 |
18 |
18 |
72 |
2,96 |
800 |
280 |
75 |
||
18 |
60 |
80 |
20 |
15 |
75 |
2,95 |
810 |
285 |
80 |
||
19 |
65 |
82 |
23 |
23 |
74 |
2,91 |
820 |
290 |
85 |
||
20 |
70 |
86 |
25 |
25 |
80 |
2,9 |
830 |
295 |
65 |
||
21 |
35 |
79 |
25 |
25 |
80 |
3,77 |
835 |
285 |
80 |
||
22 |
42 |
82 |
15 |
20 |
70 |
3,16 |
840 |
290 |
85 |
||
23 |
47 |
83 |
16 |
18 |
72 |
2,98 |
710 |
265 |
60 |
||
24 |
50 |
87 |
25 |
15 |
75 |
2,96 |
720 |
280 |
65 |
||
25 |
15 |
90 |
22 |
23 |
74 |
2,95 |
720 |
275 |
70 |
||