3.2. Розрахунок системи пилогазовловлювання
Якщо з будь-якої причини відбулися зміни у технологічному процесі, і внаслідок цього змінилася кількість викидів забруднюючих речовин, необхідно зробити перерахунок ГДВ по кожній забруднюючій речовині. Потім визначити, чи придатна існуюча на підприємстві система очищення газів, чи її необхідно удосконалити за певним забруднювачем. Такий аналіз проводиться у два етапи:
1. Визначається початкова запиленість (Zпоч) або концентрація газоподібних забруднюючих речовин у газах, що надходять (г/м3), по кожній забруднюючій речовині за формулою:
,
(3.12)
де q1 – середня кількість і-ї забруднюючої речовини, що викидається, кг/год;
Q – середня кількість газів, що викидаються, м3/год.
2. Визначаються вимоги до концентрації шкідливих речовин на викиди системи пилогазоуловлювання з урахуванням ГДВ. Розраховується допустима концентрація для кожної забруднюючої речовини (Zдоп , г/м3) за формулою:
. (3.13)
Якщо Zдоп < Zпоч, необхідно провести очищення газів.
На основі таких розрахунків здійснюється відбір апаратів для очищення газів, що викидаються.
Завдання 3.1
Визначити граничнодопустимий викид для деяких забруднюючих речовин, що викидаються з газами ливарного виробництва. Встановити, чи потрібне додаткове очищення газів по відповідній забруднюючій речовині чи ні.
Для розрахунку при виборі ГДК1 та ГДК2 використовувати дані для таких забруднюючих речовин (табл. 3.1):
варіанти 1, 5, 9, 13 – сажа і діоксид сірки SO2 (коефіцієнт F = 1);
варіанти 2, 6, 10, 14 – аміак і діоксид сірки SO2 (коефіцієнт F = 2,5);
варіанти 3, 7, 11, 15 – вуглекислий газ (діоксид вуглецю СО2) і діоксид сірки SO2 (коефіцієнт F = 3);
варіанти 4, 8, 12 – пил нетоксичний і вуглекислий газ (діоксид вуглецю СО2) (коефіцієнт F = 2).
Дані про фонову концентрацію забруднюючих речовин і температуру зовнішнього повітря подані в табл. 3.4. Величину фонової концентрації прийняти для всіх інгредієнтів викиду.
Таблиця 3.4 Фонова концентрація та температура зовнішнього повітря
|
Варіант |
Сф, мг/м3 |
tп, С |
|
1,6,11 |
0,001 |
25,1 |
|
2,7,12 |
0 |
20,7 |
|
3,8,13 |
0,002 |
18,6 |
|
4,9,14 |
0,03 |
21,5 |
|
5,10,15 |
0,05 |
22,1 |
Інші вихідні дані для розрахунку наведені в додатку В.
Приклад розв’язання (1 варіант)
Розрахуємо об’ємну швидкість газу, використовуючи формулу 3.3:
м3/с.
Розрахуємо різницю температур t за формулою 3.2:
t = tг – tп = 160 – 25,1 = 134,9 С.
Для визначення коефіцієнта n знайдемо параметр vм за формулою 3.8:
.
Отже, якщо vм = 1,272, то n знаходимо за формулою 3.10:
.
Для визначення коефіцієнта m розрахуємо середню швидкість виходу пилогазоповітряної суміші w0 з устя за формулою 3.5:
м/с.
Визначимо допоміжний параметр f за формулою 3.4:
.
Враховуючи, що f ≤100, можна знайти m за формулою 3.6:
.
Отже, можна розрахувати ГДВ1 та ГДВ2 за формулою 3.1:
г/с.
г/с.
Розрахуємо початкову запиленість або концентрацію газоподібних забруднюючих речовин за формулою 3.12:
;
.
Визначимо концентрації шкідливих речовин на викиді системи пилогазоуловлювання з урахуванням ГДВ за формулою 3.13:
;
.
Тобто:
Zдоп1 = 0,78; Zпоч1 = 8,823;
Zдоп2 = 2,66; Zпоч2 = 1,471.