7213
.pdf71
ности применяемого оборудования, состава лакокрасочного материала
(ЛКМ) и др.
4.2Расчет массы загрязняющих веществ
Вкачестве исходных данных для расчета выбросов загрязняющих ве-
ществ при различных способах нанесения ЛКМ принимают: фактический или плановый расход окрасочного материала, долю содержания в нем раствори-
теля, долю компонентов лакокрасочного материала, выделяющихся из него в процессах окраски и сушки.
При определении выбросов загрязняющих веществ используются расчет-
ные методы с применением величин удельных выделений загрязняющих ве-
ществ (г/кг).
Удельное выделение – количество (масса) данного вещества, выделяю-
щего в атмосферу в ходе технологического процесса, отнесенное к единице материального показателя, характеризующего этот процесс.
4.2.1 Расчет количества загрязняющих веществ в виде аэрозолей [5]
Количество аэрозоля краски, выделяющегося при нанесении ЛКМ на поверхность изделия (детали), определяется по формуле:
М а |
|
= m ×σ |
a |
×10−2 , кг |
(4.1) |
ок |
k |
|
|
||
где |
|
|
|
|
|
mк – |
|
масса краски, используемой для покрытия, кг; |
|
||
σа – |
доля краски, потерянной в виде аэрозоля, % (табл. 4.1). |
|
72
Таблица 4.1. Состав лакокрасочных материалов
|
|
|
|
Содержание |
|
|
Доля летучей |
|
компонента |
Вид ЛКМ |
Марка |
части (раство- |
Наименование |
«х» в летучей |
|
|
рителя), fр % |
|
части ЛКМ |
|
|
|
|
σх, % |
|
ПФ– |
25 |
Сольвент |
100 |
|
002 |
70 |
Ацетон |
15 |
Шпатлевки |
НЦ– |
|
Бутилацетат |
30 |
008 |
|
Этилацетат |
20 |
|
|
|
|||
|
|
|
Спирт н-бутиловый |
5 |
|
|
|
Толуол |
30 |
|
АК– |
86 |
Ацетон |
20,04 |
|
070 |
|
Спирт н-бутиловый |
12,6 |
|
|
|
Ксилол |
67,34 |
|
|
|
Сольвент |
100 |
Грунтовки |
|
61 |
Спирт н-бутиловый |
24,06 |
|
ГФ– |
74 |
Спирт этиловый |
48,71 |
|
032 |
|
Бутилацетат |
3,17 |
|
ВЛ- |
|
Толуол |
1,28 |
|
023 |
|
Ацетон |
22,78 |
|
АС– |
47 |
Ксилол |
85 |
|
182 |
|
Уайт-спирит |
5 |
|
|
|
Сольвент |
10 |
|
|
66 |
Ацетон |
7 |
|
НЦ–66 |
|
Бутилацетат |
10 |
|
|
|
Спирт н-бутиловый |
15 |
|
|
|
Спирт этиловый |
15 |
|
|
|
Этилцеллозольв |
8 |
Эмали |
|
|
Толуол |
45 |
|
ПЭ– |
|
Толуол |
5 |
|
251 |
|
Ксилол |
5 |
|
|
|
Метилизобутилкетон |
38 |
|
|
|
Циклогексанон |
38 |
|
|
53,5 |
Ацетон |
33,7 |
|
|
|
Ксилол |
32,78 |
|
ЭП– |
|
Толуол |
4,86 |
|
140 |
|
Этилцеллозольв |
28,66 |
|
БТ– |
63 |
Уайт-спирит |
42,6 |
Лаки |
577 |
|
Ксилол |
57,4 |
|
38,76 |
Спирт н-бутиловый |
85 |
|
|
|
|||
|
МЧ– |
|
Спирт этиловый |
2,6 |
73
|
52 |
|
Сольвент |
10,4 |
|
|
|
Формальдегид |
2 |
|
|
|
Этилцеллозольв |
3 |
|
|
35 |
Ацетон |
88,57 |
|
|
|
Ксилол |
4,29 |
|
ПЭ– |
|
Толуол |
7,14 |
|
220 |
|
|
|
|
Р–10 |
100 |
Ацетон |
15 |
|
|
|
Ксилол |
85 |
|
Р–12 |
100 |
Булитацетат |
30 |
Растворители |
|
|
Толуол |
60 |
|
|
Ксилол |
10 |
|
|
|
|
||
|
Р–219 |
100 |
Ацетон |
33 |
|
|
|
Толуол |
33 |
|
|
|
Циклогексанол |
34 |
4.2.2 Расчет количества летучей части каждого компонента
Количество летучей части каждого компонента по формуле:
М |
пар = m |
k |
× f |
p |
×σ ¢ |
×10−4 , кг |
(4.2) |
|
ок |
|
р |
|
|
где
fр – доля летучей части (растворителя) в ЛКМ, % (см. табл. 4.1);
σ‘р – доля растворителя в ЛКМ, выделившегося при нанесении покры-
тия (табл. 4.2).
4.2.3 Расчет количества загрязняющих веществ в виде паров
органических растворителей
В процессе сушки происходит практически полный переход летучей части ЛКМ (растворителя) в парообразное состояние:
М |
пар |
= m |
k |
× f |
p |
×σ ¢¢ |
×10−4 , кг |
(4.3) |
|
суш |
|
|
р |
|
|
где σ‘‘ р – доля растворителя в ЛКМ, выделившаяся при сушке покрытия
(табл. 4.1).
74
Табл. 4.2. Выделение загрязняющих веществ при нанесении лакокрасочных покрытий
|
|
Аэрозоли |
Пары растворителя |
|
|
|
(процент от общего) |
||
|
|
(процент от |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Способ окраски |
производи- |
|
|
|
тельности |
|
|
|
|
|
При окраске, σ‘р |
При сушке, σ‘‘ р |
|
|
|
при окрас- |
||
|
|
ке), σа |
|
|
|
|
|
|
|
Распыление: |
|
|
|
|
– |
пневматическое; |
30 |
25 |
75 |
– |
безвоздушное; |
2,5 |
23 |
77 |
– |
гидроэлектростатиче- |
1,0 |
25 |
75 |
ское; |
3,5 |
20 |
80 |
|
– |
пневмоэлектрическое; |
0,3 |
50 |
50 |
– |
электростатическое; |
20 |
22 |
78 |
– |
горячее. |
– |
10 |
90 |
Электроосаждение |
– |
28 |
72 |
|
Окунание |
– |
35 |
65 |
|
Струйный облив |
|
|
|
|
Покрытие лаком в лако- |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет валового выброса загрязняющих веществ
Валовый выброс аэрозоля краски при наличие газоочистки вычисля-
ется по формуле:
|
М а |
= m¢ ×σ |
a |
×( 1 - j )×10−5 , т/ год |
(4.4) |
|
ок |
k |
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
m/к – |
фактический годовой расход ЛКМ, кг; |
|
|||
j – |
степень очистки воздуха газоочистным оборудованием (в долях |
||||
единицы). |
|
|
|
|
|
Валовый выброс индивидуального летучего компонента при наличие газоочистки определяется по формулам:
– при окраске:
М |
х |
= m¢ |
× f |
p |
×σ ¢ |
×σ |
x |
×( 1 - j )×10−9 |
, т/год |
(4.5) |
|
ок |
k |
|
p |
|
|
|
|
где
75
σх – содержание компонента «х» в летучей части ЛКМ, % массовые (таблица 4.1).
– при сушке:
М |
х |
= m¢ |
× f |
p |
×σ ¢¢ |
×σ |
x |
×( 1 - j )×10−9 |
, т/год |
(4.6) |
|
суш |
х |
|
p |
|
|
|
|
– общий выброс по каждому компоненту летучей части ЛКМ:
М |
х |
х |
х |
(4.7) |
общ |
= Мокр + Мсуш, т/год. |
|||
|
|
|
|
При расчетах следует принимать во внимание тот факт, что в местные отсосы поступает (97÷98)% вредных веществ, остальная ее часть через не-
плотности укрытий трубопроводов и проемов поступает в производственные помещения.
76
5. Характеристика вентиляционных выбросов сварочных
производств
5.1 Характеристика сварочных процессов в промышленности
Сварочные цеха являются неизбежной принадлежностью большинства производственных процессов в различных видах промышленности.
Всварочных цехах встречаются следующие виды сварки:
-электросварка (преимущественно ручная);
-газовая;
-электродуговая автоматическая и полуавтоматическая сварка:
-под слоем флюса;
-в среде защитных газов
Сварка ведется на специальных столах, верстаках или стендах (для крупногабаритных деталей). Иногда сварка производится на нефиксирован-
ных местах по всему помещению.
При использовании сварки под слоем флюса сварочная дуга защищена от воздушной среды слоем флюса и расплавленного шлака. Флюс предот-
вращает разбрызгивание металла и экранирует излучение дуги. Сварка под флюсом происходит голой электродной проволокой, что уменьшает выброс вредных веществ, содержащихся в покрытиях электродов.
При использовании электродуговой сварки в среде защитных газов.
сварочная дуга и зона плавления защищены оболочкой, не взаимодействую-
щей с расплавленным металлом и вытесняющей воздух из зоны сварки.
Наиболее распространены типы сварки:
-сварка с использованием диоксида углерода.
-контактная (точечная, стыковая, шовная) сварка.
Кроме сварки производится резка металла:
77
-тепловая резка металлов (наиболее распространена ацетилен - кислородная резка, при которой струя кислорода окисляет и выдувает расплавленный металл из зоны реза).
-плазменно-дуговая резка.
Металл проплавляется мощным дуговым разрядом. Дуга проходит между разрезаемым металлом и неплавящимся электродом (из вольфрама).
Режущей средой может быть струя аргона, азота, кислорода, воздуха.
5.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ при сварочных работах [6]
Расчет массы вредных веществ при сварке зависит от вида сварочного оборудования, количества израсходованного сварочного материала и удель-
ной массы выделяющихся вредных веществ на 1 кг электрода.
М = m ×n , г |
(5.1) |
где
m – удельный выброс вредных веществ, г/кг электродов (табл. 5.1); n – количество сварочных материалов (электродов), кг.
В таблице 5.1 выборочно приведены удельные показатели выделения загрязняющих веществ при сварке и наплавке металлов на единицу массы сварочного материала (подробно см.[6] )
78
Таблица 5.1 Удельные показатели выделения загрязняющих веществ при сварке и наплавке металлов на единицу
массы сварочного материала
|
Марка |
|
|
|
Технический процесс |
сварочного оборудования |
сварочный аэро- |
оксид железа |
|
|
золь |
|||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
УОНИ 13/45 |
18 |
10,69 |
|
|
|
|
|
|
|
ЗА-48/22 |
10,6 |
6,1 |
|
Ручная |
|
|
|
|
вольфрамовый электрод |
5 |
– |
||
|
||||
|
|
|
|
|
|
Св-0,7ГС |
9,54 |
4,08 |
|
Полуавтоматическая сварка сталей в защитных средах |
|
|
|
|
|
|
|
||
(в среде СО2) |
Св-08ХГН 2МТ |
7 |
4,17 |
|
|
|
|
|
79
6. Характеристика вентиляционных выбросов гальванических
процессов
Гальванические цеха используются для нанесения покрытий на по-
верхности металлических изделий в различных отраслях промышленности
(машиностроение, металлообработка, приборостроение и др.) и в сельском хозяйстве.
Покрытия используются для придания металлическим изделиям за-
щитных, защитно-декоративных и функциональных свойств, обеспечива-
ющих надежную и долговечную работу их в различных эксплуатационных условиях.
Процессы нанесения покрытий на поверхности металлических изде-
лий связаны с протеканием электрохимических и химических реакций. В
качестве электролитов и растворов для нанесения покрытий применяются концентрированные и разбавленные растворы кислот: серной, соляной,
азотной, фосфорной, хромовой, их солей и др.
Разнообразие гальванических и химических процессов, применяе-
мых при этом химических веществ, температурных режимов, обуславлива-
ет разнообразие качественного и количественного состава выделяющихся загрязняющих веществ, их агрегатных состояний.
Химическим способом нанесения покрытий осуществляют вороне-
ние, фосфатирование, химическое оксидирование. Перед нанесением по-
крытий производят механическую и химическую подготовку поверхности деталей.
Электрохимические (гальванические) покрытия широко применя-
ются при восстановлении деталей, выбракованных при сравнительно ма-
лых износах.
Электрохимическим способом получают покрытия цинком, кадмием,
медью, никелем, хромом. В машино- и приборостроении используют элек-
80
тролитическое осаждение меди, цинка, кадмия, серебра и золота в циани-
стых ваннах.
6.1. Образование токсичных веществ при нанесении покрытий
Технологические процессы нанесения электрохимических покрытий включают в себя ряд последовательных операций: электрохимическое или химическое обезжиривание, травление, рыхление, шлифование и полиро-
вание, декапирование, нанесение покрытий.
Все эти операции сопровождаются выделением в воздух загрязняю-
щих веществ.
Основные выделяющиеся загрязняющие вещества: аэрозоли щело-
чей, кислот, солей металлов, а также пары аммиака, оксида азота, хлори-
стого и фтористого водорода, цианистый водород.
Особой токсичностью отличаются растворы цианистых солей, хро-
мовой и азотной кислот и др.
6.2.Расчет выбросов загрязняющих веществ [7]
6.2.1Расчет количества газообразных загрязняющих веществ
Количество газообразных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, Мзв определяется по формуле:
Мзв = 3,6 ×Узв × Fв × Ку , кг/ч |
(6.1) |
где Узв – величина удельного выделения (удельный показатель) за-
грязняющего вещества, выделяющегося с единицы поверхности гальвани-
ческой ванны, г/(с·м2) - (см.[7] );
Fв – площадь зеркала ванны, кв. м;
Ку – коэффициент укрытия ванны, принимается равным 0,5.
6.2.2 Расчет количества загрязняющих веществ в виде аэрозолей
Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в виде аэрозо-
лей, Мзва определяется по формуле: