Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Oxorona_atmosfernogo_povitria / Хараев.Инженерная защита атмосферы

.pdf
Скачиваний:
136
Добавлен:
22.02.2016
Размер:
844.45 Кб
Скачать

Активная

0,57

0,77

0,44

0,86

0,47

1,40

окись

 

 

 

 

 

 

кальция

 

 

 

 

 

 

(СаО)

 

 

 

 

 

 

Гидро-

0,75

1,01

0,59

1,13

0,62

1,85

окись

 

 

 

 

 

 

кальция

 

 

 

 

 

 

Са(ОН)2

 

 

 

 

 

 

Едкий натр

0,82

1,09

0,63

1,22

0,67

2,00

NaOH

 

 

 

 

 

 

Едкий

1,14

1,53

0,89

1,71

0,94

2,80

калий КОН

 

 

 

 

 

 

Карбонат

1,02

1,37

0,80

1,53

0,83

2,50

кальция

 

 

 

 

 

 

(извест-

 

 

 

 

 

 

няк,

 

 

 

 

 

 

мел.мра-

 

 

 

 

 

 

мор)

 

 

 

 

 

 

СаСО3

 

 

 

 

 

 

Карбонат

0,86

1,15

0,67

1,21

0,70

2,10

магния

 

 

 

 

 

 

(магнезит)

 

 

 

 

 

 

Карбонат

1,09

1,45

0,84

1,62

0,89

2,65

натрия

 

 

 

 

 

 

(кальци-

 

 

 

 

 

 

ниро-

 

 

 

 

 

 

ванная

 

 

 

 

 

 

сода)

 

 

 

 

 

 

Na2CO3

 

 

 

 

 

 

79

12. По данным табл. 10 определить расход гидроокиси кальция для извлечения металлов из 12000 м3/сут сточных вод, содержащих 1,5 г/дм3 цинка, 0,85 г/дм3 никеля и 1,37 г/дм3 меди.

Таблица 10. Количество щелочного реагента, необходимого для

извлечения металлов из сточных вод

Металл

Количество реагента, кг/кг металла

СаО

Са(ОН)2

Na2CO3

NaOH

Цинк

0,85

1,13

1,60

1,22

Никель

0,95

1,26

1,80

1,36

Медь

0,88

1,16

1,66

1,26

Железо

1,00

1,32

1,90

1,43

Свинец

0,27

0,36

0,51

0,38

13.Сосуд емкостью 3 м3 с мешалкой наполнен раствором с концентрацией 25%. В определенный момент времени начинают подачу чистой воды (расход 1,2 кг/с). Плотность раствора равна плотности воды, расход на выходе из сосуда равен расходу на входе. Через сколько времени концентрация на выходе из сосуда станет равной 2% .

14.Два сосуда емкостью по 2 м3, оборудованные мешалками и соединенные последовательно, наполнены растворами с концентрацией 20%. В определенный момент времени начинают подачу в первый сосуд воды с расходом 3 кг/с, а раствор, вытекающий из него, подают во второй сосуд. Найти закон изменения концентрации раствора на выходе из второго сосуда.

15.Подсчитать количество теплоты (кДж), выделяющейся при образовании 100 л ацетилена из карбида кальция по реакции

СаС22О=СаО+С2Н2+Q,

если теплоты образования (кДж/Кмоль) составляют:

СаС2 – 62700; Н2О – 635100; С2Н2 – 226750.

 

 

80

 

 

 

С2Н2+2Н2О=2СО+4Н2+Q.

 

 

 

 

 

81

16. Рассчитать

теоретическую температуру горения этана

21. Определить теоретическую температуру горения

(теплота сгорания 1,559*106 кДж/кмоль) при избытке воздуха 20%

пропана при коэффициенте избытка воздуха α=1,2. Уравнение

(α=1,2). Уравнение реакции С2Н6+3,5О2+0,7О2+

 

реакции:

+4,2*(79:21)N2=2СО2+3H2O+0,7O2+4.2*3,76N2.

 

С3Н8+5О2=3СО2+4Н2О+Q.

Значения средней теплоемкости (МДж/кмоль*град)

22. Подсчитать высшую и низшую теплоты сгорания и

Т, оС

 

 

 

 

С

 

теоретический расход воздуха при сжигании фрезерного торфа,

О2

 

СО2

 

N2

 

H2O

содержащего С – 58%, Н2 – 6%, О2 – 31%, S – 0,1%, N2-1,9%, влаги

1900

35.1

 

54.2

 

33.2

 

43.2

– 2,0% и золы – 1,0%.

2000

35.3

 

54.5

 

33.4

 

43.6

23. Составить тепловой баланс на получение 1000 м3 Н2

 

 

 

 

 

 

 

 

конверсией метана в одну стадию при 1000 оС:

17. Насколько увеличится температура при окислении SO2

СН42О=СО+3Н2-О.

на 1% при 500оС для газовой смеси состава SO2 – 7%, O2 – 12%, N2

 

– 81%. Уравнение реакции:

 

 

 

 

 

SO2 + 0,5O2=SO3+94400 кДж.

 

 

Теплоемкости:

Сso2 – 2,082 кДж/м3·град.;

СО2 – 1,402

 

кДж/м3·град.; СN2 – 1,343 кДж/м3·град. Зависимость теплового

 

эффекта реакции от температуры рассчитывается по формуле:

 

Q = 4,187*(24555-2,21*Т), кДж/кмоль.

 

 

18. Определить

тепловой

эффект реакции

газификации

 

твердого топлива, если из генератора водяного пара выходит газ

 

следующего состава (в % по объему): СО-38; Н2-50; N2-5,8; СО2

 

6,2. Расчет выполнить на 1000 м3 генераторного газа. Теплоты

 

образования, кДж/моль: СО – 110,58, СО2 – 393, 79, Н2О (пар) –

 

242,0. В генераторе идут следующие реакции:

 

 

С+Н2ОСО+Н2;

СО+Н2ОСО22.

 

19. Подсчитать

 

температуру горения мазута, имеющего

 

состав (в % по массе): С – 87; Н2О – 10,8; О2 – 1,0; S – 0,7; N2 – 0,5.

Воздух для горения подается с коэффициентом избытка α=1,36. Температура воздуха и мазута при подаче в топку 20оС. Суммарные теплопотери 6,5% от общего прихода теплоты. Теплоемкость мазута 2,5 кДж/кг·град.

20. Рассчитать тепловой эффект (в кДж/моль) конверсии этилена, проходящей по уравнению:

82

Основные условные обозначения и сокращения

А зональность топлива, %; В – расход топлива в котле, т/год или г/сек;

С*СО – выход оксида углерода при сжигании топлива твердого или жидкого г/кг или газообразного, г/м3;

Dт. (п..х.) – количество рабочих дней в рассчитываемом периоде года (холодном, теплом, переходном), дн; Е – количество энергии;

F– поверхность теплообмена;

G– максимально разовое выделение загрязняющего вещества, г/с; Н – изобарная теплота образования вещества;

I– энтальпия насыщенного водяного пара;

L– производительность газового резака, пог. м/ч;

L/(//) – пробег по территории предприятия в день при выезде (возврате), км; М – валовое выделение загрязняющего вещества, т/год или

количество вещества; МΣ – общее годовое выделение ЗВ, т/год;

Мт(п.х.) – валовое выделение ЗВ в теплый (переходный, холодный)

периоды года; Мк/(//) - валовое выделение ЗВ одним автомобилем к – й группы в

день при выезде с территории предприятия (при возврате), г/день;

N– количество дней работы станка за год; Р – общее количество использованного сварочного материала или горючего для котла за год, кг/ год;

Q– количество теплоты;

Qн – низшая теплота сгорания топлива, Мдж/кг;

Qт – теплота сгорания топлива, Мдж/кг или МДж/м3;

R– коэффициент учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в продуктах неполного сгорания оксида углерода;

S– содержание серы в топливе на рабочую массу, %;

Т – температура или суммарное время работы за год; Тпер – длительность цикла переработки материала, ч/цикл;

96

Тух – температура газов в устье дымовой трубы, 0С;

V – содержание оксидов ванадия в жидком топливе в пересчете на

V2 O5 г/т;

V0 – теоретический объем воздуха, необходимого для горения; V*Σ – теоретические объемы продуктов сгорания топлива; Vатм – расход газов, поступающих в дымовую трубу, г/с;

V# - объем кислорода, необходимый для полного сгорания, м3/кг топлива;

W* - мощность электродвигателя станка, кВт; Zкр – количество исходного ЛКМ, т/год;

Zраст – количество растворителя для разбавления исходного ЛКМ до требуемой вязкости, т/год; с – удельная теплоемкость;

dr – влагосодержание газообразного топлива, г/м3 ; dвозд – влагосодержание воздуха, кг/кг сухого воздуха; g – удельное выделение ЗВ, г/ч;

g# - удельное выделение ЗВ при работе электроконтактной машины, г/ч на 50 кВт номинальной мощности машины;

gсож – удельное выделение аэрозоля СОЖ, г/кВт; g* - удельное выделение ЗВ, г/кг;

g0 – удельное выделение ЗВ при работе резака, г/пог.м;

gпр – удельное выделение ЗВ при прогреве двигателя автомобиля, г/мин.

gL – удельное выделение ЗВ при движении по территории, г/км; gхх – удельное выделение ЗВ двигателем на холостом ходу, г/мин; Ксож – коэффициент, учитывающий применение СОЖ; Кт – коэффициент теплопередачи;

m – количество единиц одновременно работающего оборудования, шт;

n– число дней работы участка (камеры, печи) в месяц, дн/мес;

р– количество перерабатываемого материала за цикл, кг/цикл;

qун – потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, %.

qмех - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива в котле, %;

97

qхим – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %;

r – степень рециркуляции дымовых газов котла, %; t – время работы за день, ч;

tпр – время прогрева двигателя, мин;

tхх – время работы двигателя на холостом ходу, мин; tр – время разъезда автомобилей, мин;

Г – содержание горючих в уносе, %; сух – доля сухого остатка в исходном ЛКМ,%; χ - теплота фазовых переходов;

ψ - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота, кг/т условного топлива; Ω - количества вещества;

Ω* - теоретический расход воздуха, кг/кг топлива; α - коэффициент выпуска автомобилей; αвозд – коэффициент избытка воздуха; αун - доля золы в уносе;

β1 – коэффициент учитывающий влияние качества сжигаемого топлива на выход оксидов азота; β2 – коэффициент, учитывающий влияние конструкции горелок котла;

β3 – коэффициент, учитывающий вид шлакоудаления котла; βок(суш) – доля растворителя, испаряющегося за время окраски

(сушки), %;

δаэр – доля ЛКМ, потерянного в виде аэрозоля,%; ε1 – коэффициент, характеризующий влияние рециркулирующих

газов в зависимости от условий подачи их в топку котла; ε2 – коэффициент, характеризующий снижение выбросов оксида азота при двухступенчатом сжигании; ζух – коэффициент избытка воздуха перед дымовой трубой;

ηоч – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителе котла;

η/(//)Sox – доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле (улавливаемых в золоуловителе котла попутно с улавливанием твердых частиц);

98

ηоч – доля твердых частиц продуктов сгорания жидкого топлива, улавливаемых в устройствах для очистки газов котла; ϑ, ϑф – производительность котла номинальная и фактическая, т/ч;

χкот – доля оседания оксидов ванадия на поверхности нагрева котла; ρ - плотность газа, кг/м3; τ - время;

ϕкр(раст) – доля компонента в летучей части исходного ЛКМ (в растворителе - разбавителе),%.

ВСВ – временно согласованный выброс; ВМР – вторичные материальные ресурсы; ВЭР – вторичные энергетические ресурсы; ЗВ – загрязняющее вещество; ЛКМ – лакокрасочный материал;

ПДВ – предельно-допустимый выброс; ПДК – предельно допустимая концентрация;

ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина; СЗЗ – санитарно-защитная зона; СОЖ – смазочно-охлаждающая жидкость;

УПРЗА – универсальная программа расчета загрязнения атмосферы; ТУТ – тонн условного топлива.

99

Литература

1.Реймес Н.Ф. Природопользование: Словарь – справочник. – М.:

Мысль, 1990. – 637 с.

2.Перечень и коды веществ загрязняющих атмосферный воздух. – Санкт – Петербург: Изд-во «Петербург – XXI век», 1995. -144 с.

3.ГОСТ 17.2.1.04.-77. Охрана природы. Атмосфера. Метеорологические аспекты загрязнения и промышленные выбросы. Основные положения. Основные термины и определения. – М.: Изд-во стандартов, 1984. -13 с.

4.Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД

–86. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 94 с.

5.Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. – Л.: ВНИИ природа, 1990. С.23-36.

6.Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 184 с.

7.Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом). – М.: НИИАТ, 1992. – 82 с.

8.Дополнение к «Методике проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом)». – М.: НИИАТ, 1992. – 36 с.

9.Нормативные показатели удельных выбросов вредных веществ в атмосферу от основных видов технологического

оборудования предприятий отрасли. 3-е изд., перераб. – Харьков: Харьковский гос. проектный институт Минсвязи

СССР, 1991. – 468 с.

10.Отраслевая методика расчета количества загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух от

технологического оборудования полиграфический предприятий. – М.: Госкомпечать, 1990. -68 с.

11. Лакокрасочные покрытия в машиностроении: Справочник /

100

Под. ред. М.М. Гольдберга. – М.: Машиностроение, 1974.-576 с.

12.Химики – автолюбителям: Справ. изд./ Под. ред. А.Я. Малкина.

– СанктПетербург: Химия, 1992. – 320 с.

13.Лебедев В.И., Пермяков Б.А., Хаванов В.А. Расчет и проектирование теплогенерирующих установок систем теплоснабжения. – М: Стройиздат, 1992. – 360 с.

14.Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). –

М.: Энергия, 1973. -296 с.

15.СниП 2.01.01-82. Строительные нормы и правила. Строительная климатология и геофизика. – М.: Стройиздат, 1983. – 136.

16.Курмакаев В.А. Расчет выбросов загрязняющих веществ с дымовыми газами от котлоагрегатов // Экологический вестник Вып. 8-10, Москвы, 1994. С. 81-82.

17.Рекомендация по оформлению и содержанию проекта нормативов предельно – допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для предприятий. Новосибирск: ЗапСибНИИ, 1987. -42 с.

18.ГОСТ 17.2.3.02.-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила

установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. – М.: Изд-во стандартов, 1984. – 14 с.

19.ГОСТ 17.0.0.04.-90. Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Экологический паспорт промышленного предприятия. Основные положения. –М.: Гос.ком. СССР по охране природы, 1990. -22 с.

20.ГОСТ 17.2.3.01.-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества водуха населеных пунктов. – М.: Изд-во стандартов, 1987. -5 с.

21.Лейкин И.Н. Рассеивание вентиляционных выбросов химических предприятий (проектирование и расчет). – М.:

Химия, 1982. -224 с.

22.

Эльтерман В.М. Охрана воздушной среды на химических и

35.

Методика расчета выбросов капель содержащих в них

 

нефтехимических предприятиях. – М.: Химия, 1985. -160 с.

 

загрязняющих веществ из градирен. – Санкт-Петербург: ВНИИ

23.

Санитарные нормы проектирования промышленных

 

Гидротехники, 1992

 

 

 

 

 

101

36.

Инструкция по инвентаризации источников выбросов вредных

 

 

 

 

 

 

 

 

предприятий. СН 245-71. / Охрана окружающей среды: Справочник

 

 

 

 

102

 

 

/ Сост. Л.П. Шариков. – Л.: Судостроение, 1978. С. 425. –445.

веществ в атмосферу предприятиями Министерства нефтяной и

24.

Бертокс П., Радд Д. Стратегия зашиты окружающей среды от

газовой промышленности СССР. РД 39-0147098. - Уфа:

 

загрязнения: Пер. с англ. – М: Мир, 1980. -606 с.

Вост НИИТБ, 1989.

 

 

 

 

25.

Воробьева О.Г., Реут О.Ч. Геотехнические системы (генезис,

37.

Экспериментальная расчетная методика определения потерь

 

структура, управление). – Петрозаводск: ПетрГУ, 1994. -84 с.

 

нефти от испарения из резервуара. – Уфа: ВНИИСПТ нефть,

26.

Моисеенкова Т.А. Экологоэкономическая сбалансированность

 

1990.

 

 

 

 

 

 

промышленных узлов. – Саратов: СГУ, 1989. – 216 с.

38.

Методика расчета параметров выбросов в атмосферу

27.

Расчеты химикотехнологических процессов / Под ред. И.П.

 

загрязняющих веществ при сжигании газа на факельных

 

Мухленова. – Л.: Химия, 1976. – 300 с.

 

установках. – Оренбург: Концерн «Газопром», 1990.

28.

Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам

39.

Методические указания по определению валовых выбросов

 

химической технологии: Пер. с польского.- М.: Химия, 1971. –

 

вредных

веществ

в

атмосферу

для

предприятий

 

448 с.

 

нефтепереработки и нефтехимии. РД – 17-86. – Казань: ВНИИ

29.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в

 

углеводородного сырья, 1987.

 

 

 

воздухе и воде. 2 – е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1975. –

40.

Методика расчета вредных выбросов в атмосферу от

 

456 с.

 

нефтехимического оборудования. РМ 62-91-90. – Воронеж:

30.

Методические указания по расчету выбросов загрязняющих

 

Гипрокаучук, 1990.

 

 

 

 

 

веществ при сжигании топлива в котлах производительностью

41.

Методика расчета жидких и газообразных выбросов

 

до 30 т/час. М.: Гидрометеоиздат, 1985.

 

окрасочных цехов (отделений, участков). – Владимир: НИИ

31.

Методика расчетного определения выбросов бенз(а)пирена в

 

электромашиностроение, 1990.

 

 

 

атмосферу от котлов тепловых электростанций. РТМ ВТИ

42.

Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих

 

02.003.-88. – М.: ВТИ, 1988.

 

веществ в атмосферу на асфальтобетонных заводах. – М.:

32.

Отраслевая инструкция по нормированию вредных выбросов в

 

НИИАТ, 1992.

 

 

 

 

 

атмосферу для тепловых электростанций и котельных. РД. 34-

43.

Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих

 

02.303-91. – Свердловск: Уралтехэнерго, 1990.

 

веществ в атмосферу для баз дорожной техники. – М.: НИИАТ,

33.

Методические указания по расчету выбросов окислов азота с

 

1992.

 

 

 

 

 

 

дымовыми газами котлов. – М.: ВТИ, 1991.

44.

Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих

34.

Методика определения валовых и удельных выбросов вредных

 

веществ в атмосферу для станций технического обслуживания

 

веществ в атмосферу от котлов тепловых электростанций. РД

 

автомобилей (СТО). – М.: НИИАТ, 1992.

 

 

 

34.02.305 –90. – М.: ВТИ, 1991.

 

 

 

 

 

 

 

45.Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях железнодорожного транспорта (расчетным методом) – М.: НИИАТ, 1992.

46.Методические указания по расчету выбросов от флота в городах и местах скопления флота. – Л.: ЛИВТ, 1994.

47.Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих

103 104

веществ в атмосферу для авторемонтных заводов (АРЗ) – М.:

НИИАТ, 1992.

48.Николайкин Н.Н. и др. Примеры и задачи по курсу инженерной экологии. Атмосфера. – М.: МГАХМ, 1997, с.179.