Ориентировочные значения концентрации загрязняющих веществ в выходящих из биобарабана

Вещество	Концентрация вещества в выходящих газах,	Удельная масса выброса ТБО.	Массовая концентрация Mic. ;
Газообразные выбросы
Толуол	0,4	0,088	0,07
Ксилол	0,4	0,088	0,07
Углеводороды	0,3	0,066	0,052
Бензол	0,16	0,035	0,028
Ацетон	0,6	0,132	0,105
Окись углерода	Менее 0,02	0,0044	0,0035
Твердые выбросы
Пыль органического и минерального происхождения	Менее 0,006	0,00132	0,001

Примечание. Приведенные в табл. 6.1 данные получены при производительности биобарабана ТБО в год.. В период проведения замеров

Если замер V_б производился непосредственно, то удельная масса выброса определяется по формуле:

Массовая концентрация выброса за единицу времени M_ic (т/с) и M_iгод (т/год) определяется по следующим формулам:

=0.267*

;

Для определения массы выброса всеми биобарабанами завода полученные значения Mi умножаются на количество биотермических барабанов.

Расчетная часть

Исходные данные:

Тип биотермических барабанов — КМ-101 А;

Количество барабанов, шт — см. Приложение 1;

Среднегодовая производительность каждого биобарабана Q_б, т/год — см. Приложение 1;

Коэффициент использования биобарабана по времени η_ф — 0,8;

Удельная подача воздуха K, м/кг — 0,3;

Температура подаваемого воздуха Т₀, К (°С) — 293 (20);

Температура выходящих газов T, K (°C) — 323 (50);

Массовая концентрация за 1 с определяется по формуле:

Масса выбросов за год определяется по формуле:

Результаты расчетов занести в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Расчет выбросов биотермических барабанов

Вещество	Концентрация загрязняющих веществ в выходящих газах αi, г/м^3	Удельная масса выброса Ci, кг/т ТБО	Массовая концентрация
			Для биобарабана КМ-101 А		Для всех биобарабанов завода
			Mic, г/с	Miгод, т/год	Mic, г/с	Miгод, т/год
Газообразные выбросы
Толуол	0,267	0,088	0,31	3,52	1,24	14,08
Ксилол	0,267	0,088	0,31	3,52	1,24	14,08
Углеводороды	0,2	0,066	0,23	2,64	0,92	10,56
Бензол	0,107	0,035	0,12	1,4	0,48	5,6
Ацетон	0,4	0,132	0,47	5,28	1,88	21,12
Окись углерода	0,013	0,0044	0,01	0,17	0,04	0,68
Твердые выбросы
Пыль органического и минерального происхождения	0,004	0,0013	0,0047	0,052	0,0188	2,08

7. Аппараты физико-химической очистки газов. Расчет процессов и аппаратов адсорбции газов.

Адсорбцией (газов) называют процесс концентрирования одной или нескольких компонентов (адсорбента) из газовой среды на поверхности раздела между газом и адсорбентом.

В качестве твердых адсорбентов применяют микропористые вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы.

При расчете и проектировании адсорбера необходимо наличие следующих исходных данных:

• объемный расход очищаемого газа (выбросов) Q, м³/с;

• концентрация примеси на входе адсорбера C0, кг/м³;

• свойства очищаемого газа (температура, плотность, вязкость);

• свойства предполагаемого типа сорбента (плотность, поглотительная способность, форма зерен и т.п.).

Методика расчёта:

1. Выбирают рабочую температуру (минимально возможную) и тип сорбента. Выбор проводится по изотерме адсорбции при данных t и c_o. В данной расчётной работе параметры сорбента приведены в таблице исходных данных (вариантов).

2. Рассчитывают коэффициент диффузии примеси в воздухе:

где τ – температура потока (принимаем 293К):

P – давление. Па (принимаем 10⁵ Па):

V_ma, V_mb, M_a и M_в – мольные объёмы (см³*моль) и массы (кг*кмоль) соответственно примеси (А) и воздуха (В).

Для воздуха V_mb=29.9 см³*моль: M_в=29 кг*кмоль.

3. Рассчитывают коэффициента массопередачи:

=

где D – коэффициент диффузии. м²*с:

V₀ – скорость газового потока поступающего в адсорбер, принимаем V₀=0,5м/с:

V – кинематическая вязкость очищаемого газа, м²/с (для воздуха, при 20⁰С: кинематическая вязкость V= 16*10^-6 м²*с.

Плотность ρ=1,2 кг*м³)

d₁ – размер зерна сорбента. М

4. Время процесса адсорбции:

=

Где c – концентрация адсорбируемого вещества в адсорбенте равновесная с концентрацией потока c=αρ_n=0,16*400=64 кг*м³:

L – высота слоя адсорбента. Принимаем L=1м.

Коэффициент b определяем в зависимости от концентрации примеси на входе адсорбента c₀ (кг/м³) и требуемой концентрации примеси на выходе адсорбента c₁ ( табл. 7,1). Принимаем c₁ =1мг*м³=10^-6кг*м³

Значения коэффициента b

C1/C0	0,005	0,006	0,007	0,008	0,009	0,01	0,012	0,014	0,03
b	1,84	1,8	1,76	1,73	1,7	1,67	1,62	1,58	1,35

с_1/c₀=10^-6/100=10^-8

b=1.84

5. Минимально необходимая масса сорбента:

6. 

где α-статическая поглотительная способность сорбента в рабочих условиях. кг/кг: K₃=1.2 – коэффициент запаса.

7. Коэффициент формы зёрен учитывающий неровную доступность всей поверхности зерна обдувающему потоку:

Где d₃ и l₃ – диаметр и длинна зерен. мм. При d₃=l₃ получим:

=.

8. Пористость слоя сорбента: ==0.38

Где – р_к и р_н – кажущаяся и насыпная плотность сорбента. кг*м³.

9. Эквивалентный диаметр зерен:

==0.0024

Где - диаметр зерен в [м]:

П – пористость слоя сорбента.

10. Коэффициент гидравлического сопротивления:

11. Критерий Рейнгольдса R_e учитывающий характер потока:

===75

Где - ;; μ=19,2*10^-6 Па*с

12. Определяют скорость потока газа через адсорбент в зависимости от падения давления, параметром сорбента и газа:

;

Где – - падение давления. Па.

13. Диаметр адсорбера:

=м.

14. Длинна (высота) слоя сорбента:

=84,0 м.

15. Высота аппарата:

Н=(1,2…1,5)D=1,3*4,58=5,9 м.