
Oxorona_atmosfernogo_povitria / Хараев.Инженерная защита атмосферы
.pdfАктивная |
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
СаС2+Н2О=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 |
СН4+Н2О=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+Н2О→СО+Н2; |
СО+Н2О→СО2+Н2. |
|
||||||
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.