1.1. Розрахунок виділення забруднених речовин

1.1.1. Механічна обробка матеріалів

Характерною особливістю процесів механічної обробки матеріалів є виділення твердих часток (пилу).

1) Максимальне разове виділення (г/с) пилу від групи одночасно працюючих апаратів (м) визначають за формулою:

(1.1)

де – питоме виділення ЗР (пилу) при роботі апарата, г/год; 3600 – кількість секунд у годині.

У разі, коли в довідниках наводяться питомі нормативи виділення ЗР, віднесені до одиниці маси матеріалу, що переробляється, розрахунок питомого виділення, віднесеного до одиниці часу (г/год), проводиться за формулами:

– для обладнання періодичної дії:

(1.2)

де q_m – питоме масове виділення ЗР, г/кг; Р – кількість переробленого матеріалу за цикл, кг/цикл; Т_ПЕР – тривалість циклу переробки матеріалу,

год/цикл.

– для обладнання безперервної дії:

(1.3)

де Q – продуктивність одиниці обладнання, кг/год.

2) Валове виділення (т/рік) забруднених речовин (пилу) від групи з m апаратів:

(1.4)

де Т_і – сумарний час роботи і-го апарата за рік, год/рік; t_і – час роботи і-го апарата за день, годин; N_і – кількість днів роботи і-го апарата за рік.

1.1.2. Спалювання палива

При розрахунках забруднення атмосфери продуктами горіння необхідно враховувати їх загальні об’єми.

1) Розрахунок викидів твердих часток

Валовий (т/рік) і максимальний разовий (г/с) викиди леткої золи та палива, що не згоріло від групи m одночасно працюючих апаратів, розраховують за формулами:

(1.5)

де В_і – витрати палива в апараті, т/рік або г/с; α_УН – частка леткої золи, яка переходить у винесення; А – зольність палива, %; q_УН – втрати тепла з винесенням від неповного згоряння палива, % (у разі мазуту q_УН = 0,02 %); Q_Н – нижча теплота згоряння палива, МДж/кг; 32,7 – теплота згоряння умовного палива, МДж/кг; – ефективність уловлення твердих часток.

2) Розрахунок викидів оксидів сірки

Валовий (т/рік) і максимальний разовий (г/с) викид оксидів сірки SO₂ та SO₃ (в перерахунку на SO₂) для твердих і рідких палив від групи m апаратів, розраховують по формулах:

(1.6)

де 0,02 – масова частка утворюваного діоксиду сірки по відношенню до маси палива із сірчистістю 1 %; В_і – витрата палива (твердого або рідкого, т/рік, г/с);S– вміст сірки у паливі, %; – частка сірки, що переходить у золу; – ефективність очищення димових газів від оксиду сірки.

Валовий викид оксидів сірки (т/рік) при спалюванні газоподібних палив розраховують за формулою

(1.7)

де В_і – витрати палива, тис. м³/рік; S – вміст сірки в паливі, г/м³.

Максимальний разовий викид оксидів сірки при спалювані газоподібних палив розраховують за формулою:

(1.8)

де В_і – витрати палива, тис. м³/рік.

Вміст сірки в паливі може бути розрахований за даними про вміст сірчаних сполук у перерахунку на сірководень за формулою

(1.9)

де 32 – молярна маса сірки, г/моль; С_S – концентрація сірчаних сполук, г/м³; 34 – молярна маса сірководню, г/моль.

3) Розрахунок викидів оксиду вуглецю

Валовий (т/рік) і максимальний разовий (г/с) викиди оксиду вуглецю від групи m одночасно працюючих апаратів визначають за формулами

(1.10)

де – вихід оксиду вуглецю при спалюванні палива твердого і рідкого – г/кг, газоподібного – г/м³; – втрата теплоти за рахунок неповного механічного згоряння палива, %.

(1.11)

де q^ХІМ– втрата тепла за рахунок неповного хімічного згоряння палива, %; R – умовний стехіометричний коефіцієнт утворення СО при неповному згорянні 1 молю атомів вуглецю (для твердого палива R = 1, для газу R = 0,5, для рідкого палива R = 0,65); Q_Т – теплота згоряння палива, МДж/кг, МДж/м³.

4) Розрахунок обсягів продуктів згоряння

Обсяги продуктів згоряння палива розраховують за формулою:

,(1.12)

при цьому:

для твердого і рідкого палива (м³/кг):

(1.13)

(1.14)

(1.15)

(1.16)

для газового палива (м³/м³):

(1.17)

(1.18)

(1.19)

(1.20)

де C, H, N, S, A, W – вміст вуглецю, гідрогену, оксигену, азоту, сірки, золи , вологи у твердому та рідкому паливі, %; CH₄, C_mH_n, CO₂, CO, H₂S, H₂ – вміст метану, вуглеводнів, діоксиду та оксиду вуглецю, сірководню, водню тощо в 1 м³ сухого газоподібного палива, % (об); α – коефіцієнт надлишку повітря; d_ПОВ – вологовміст повітря, м³ пари/м³ повітря; d_Г – вологовміст газів (повітря та газоподібного палива), м³пари/м³газу; V₀ – об’єм повітря, теоретично необхідний для горіння, визначають за формулами

а) для твердого та рідкого палива (м³/кг):

; (1.21)

б) для газоподібного палива (м³/м³):

. (1.22)

Вологовміст газів (повітря та газоподібного палива) визначають за формулою

, (1.23)

де d_г – вологовміст газів; – відносна вологість газу, %;Р_В – парціальний тиск насиченої водяної пари при даній температурі, Па (див. табл.1.1); t – температура газу, ºС; Р_б – барометричний тиск, Па; Р_СТ – надлишковий статичний тиск подачі газу до установки, Па.