Расчет концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в районе источников их выброса при неблагоприятных метеорологических условиях Электрохимический цех (ровная открытая местность, г.Оренбург)
Таблица 4.1
№ п/п |
Характеристики, обозначения, расчет |
Единица |
Значение |
1 |
Число дымовых труб, N |
шт. |
1 |
2 |
Высота дымовых труб, H |
м |
32 |
3 |
Диаметр устья трубы, D |
м |
1 |
4 |
Скорость выхода газовоздушной смеси, 0 |
м/с |
10,5 |
5 |
Температура газовоздушной смеси, Тг |
°С |
82 |
6 |
Температура окружающего воздуха, Тв |
°С |
21,7 |
7 |
Выброс тетрахлорэтилена |
г/с |
12,054 |
8 |
Выброс серной кислоты |
г/с |
0,0053 |
9 |
Выброс соли никеля |
г/с |
0,00013 |
8 |
Выброс азотной кислоты |
г/с |
0,012 |
9 |
Выброс кислоты ортофосфорной |
г/с |
0,0042 |
Выброс цианистого водорода |
г/с |
0,005 |
|
10 |
Коэффициенты в формуле 4.1 |
|
|
|
А |
- |
180 |
|
|
- |
1 |
11 |
Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК): |
|
|
|
Выброс тетрахлорэтилена |
мг/м3 |
0,5 |
|
Выброс серной кислоты |
мг/м3 |
0,3 |
|
Выброс соли никеля |
мг/м3 |
0,002 |
|
Выброс азотной кислоты |
мг/м3 |
0,4 |
|
Выброс кислоты ортофосфорной |
мг/м3 |
0,4 |
|
Выброс цианистого водорода |
мг/м3 |
0,01 |
12 |
Объем газовоздушной смеси (по формуле (4.2)): |
|
|
|
|
м3/с |
8,2 |
13 |
Перегрев газовоздушной смеси, Т:
|
|
|
|
Т = Тг - Тв =82– 21,7
|
°С |
60,3 |
14 |
Параметр f (по формуле (4.3)): |
|
|
|
|
- |
0,0018 |
15 |
Параметр vм (по формуле (4.4)): |
|
|
|
|
м/с |
1,62 vм < 2 |
16 |
Параметр
|
|
|
|
|
- |
0,43 |
17 |
Параметр fc (по формуле(4.6)):
|
|
|
|
|
- |
63,6; fc <100 |
18 |
Параметр m (по формуле (4.7)): |
|
|
|
|
- |
1,4 |
19 |
Параметр n (по формуле (4.8)):
|
- |
1,05 |
20 |
Опасная скорость
ветра им
(по формуле (4.11),
|
|
|
|
|
м/с |
1,62 |
21 |
Параметр d (по формуле (4.10), ): |
|
|
|
|
- |
8,29 |
Расчет концентрации водород фторида |
|||
22 |
Максимальная концентрация водород фторида (по формуле (4.1)): |
|
|
|
|
мг/м3 |
0,0002 |
23 |
Расстояние
|
|
|
|
|
м |
492,2 |
24 |
Коэффициент s1 для расстояния х (по формулам (4.13а), (4.13б)):
|
|
|
|
х = 50 м, х/хм = 0,1 (ф. (4.13а)) |
- |
0,05 |
|
х = 100 м, х/хм = 0,2 (ф. (4.13а)) |
- |
0,18 |
|
х = 200 м, х/хм = 0,4(ф. (4.13а)) |
- |
0,52 |
|
х = 400 м, х/хм = 0,8(ф. (4.13а)) |
- |
0,97 |
|
х = 1000 м, х/хм = 2,03(ф. (4.13б)) |
- |
0,73 |
|
х = 3000 м, х/хм =6,1(ф. (4.13б)) |
- |
0,19 |
25 |
Концентрация водород фторида на расстоянии х по формуле (4.12) |
|
|
|
х = 50 м, с = 0,05·0,0002 |
мг/м3 |
0,00001 |
|
х = 100 м, с = 0,18·0,0002 |
мг/м3 |
0,000036 |
|
х = 200 м, с = 0,52∙0,0002 |
мг/м3 |
0,0001 |
|
х = 400 м, с = 0,97· 0,0002 |
мг/м3 |
0,0002 |
|
х = 1000 м, с = 0,73·0,0002 |
мг/м3 |
0,00015 |
|
х = 3000 м, с = 0,19·0,0002 |
мг/м3 |
0,00004 |
Расчет концентрации водород хлорида |
|||
26 |
Максимальная концентрация водород хлорида (по формуле (4.1)): |
|
|
|
|
мг/м3 |
0,001 |
27 |
Расстояние (по формуле (4.9)): |
|
|
|
|
м |
492,2 |
28 |
Коэффициент s1 для расстояния х (по формулам (4.13а), (4.13б)): |
|
|
|
х = 50 м, х/хм = 0,1 (ф. (4.13а)) |
- |
0,05 |
|
х = 100 м, х/хм = 0,2 (ф. (4.13а)) |
- |
0,18 |
|
х = 200 м, х/хм = 0,4(ф. (4.13а)) |
- |
0,52 |
|
х = 400 м, х/хм = 0,8(ф. (4.13а)) |
- |
0,97 |
|
х = 1000 м, х/хм = 2,03(ф. (4.13б)) |
- |
0,73 |
|
х = 3000 м, х/хм =6,1(ф. (4.13б)) |
- |
0,19 |
29 |
Концентрация водород хлорида на расстоянии х по формуле (4.12) |
|
|
|
х = 50 м, с = 0,05·0,001 |
мг/м3 |
0,00005 |
|
х = 100 м, с = 0,18·0,001 |
мг/м3 |
0,00018 |
|
х = 200 м, с = 0,52∙0,001 |
мг/м3 |
0,00052 |
|
х = 400 м, с = 0,97· 0,001 |
мг/м3 |
0,00097 |
|
х = 1000 м, с = 0,73·0,001 |
мг/м3 |
0,00073 |
|
х = 3000 м, с = 0,19·0,001 |
мг/м3 |
0,0002 |
Расчет концентрации кислоты ортофосфорной |
|||
30 |
Максимальная концентрация кислоты ортофосфорной (по формуле (4.1)): |
|
|
|
|
мг/м3 |
0,000002 |
31 |
Расстояние (по формуле (4.9)): |
|
|
|
|
м |
492,2 |
32 |
Коэффициент s1 для расстояния х (по формулам (4.13а), (4.13б)): |
|
|
|
х = 50 м, х/хм = 0,1 (ф. (4.13а)) |
- |
0,05 |
|
х = 100 м, х/хм = 0,2 (ф. (4.13а)) |
- |
0,18 |
|
х = 200 м, х/хм = 0,4(ф. (4.13а)) |
- |
0,52 |
|
х = 400 м, х/хм = 0,8(ф. (4.13а)) |
- |
0,97 |
|
х = 1000 м, х/хм = 2,03(ф. (4.13б)) |
- |
0,73 |
|
х = 3000 м, х/хм =6,1(ф. (4.13б)) |
- |
0,19 |
33 |
Концентрация кислоты ортофосфорной на расстоянии х по формуле (4.12) |
|
|
|
х = 50 м, с = 0,05·0,000002 |
мг/м3 |
0,0000001 |
|
х = 100 м, с = 0,18·0,000002 |
мг/м3 |
0,0000004 |
|
х = 200 м, с = 0,52∙0,001 |
мг/м3 |
0,000001 |
|
х = 400 м, с = 0,97· 0,000002 |
мг/м3 |
0,000002 |
|
х = 1000 м, с = 0,73·0,000002 |
мг/м3 |
0,0000015 |
|
х = 3000 м, с = 0,19·0,000002 |
мг/м3 |
0,0000004 |
Расчет концентрации трихлорэтилена |
|||
30 |
Максимальная концентрация трихлорэтилена (по формуле (4.1)): |
|
|
|
|
мг/м3 |
0,07 |
31 |
Расстояние (по формуле (4.9)): |
|
|
|
|
м |
492,2 |
32 |
Коэффициент s1 для расстояния х (по формулам (4.13а), (4.13б)): |
|
|
|
х = 50 м, х/хм = 0,1 (ф. (4.13а)) |
- |
0,05 |
|
х = 100 м, х/хм = 0,2 (ф. (4.13а)) |
- |
0,18 |
|
х = 200 м, х/хм = 0,4(ф. (4.13а)) |
- |
0,52 |
|
х = 400 м, х/хм = 0,8(ф. (4.13а)) |
- |
0,97 |
|
х = 1000 м, х/хм = 2,03(ф. (4.13б)) |
- |
0,73 |
|
х = 3000 м, х/хм =6,1(ф. (4.13б)) |
- |
0,19 |
33 |
Концентрация трихлорэтилена на расстоянии х по формуле (4.12) |
|
|
|
х = 50 м, с = 0,05·0,07 |
мг/м3 |
0,0035 |
|
х = 100 м, с = 0,18·0,07 |
мг/м3 |
0,013 |
|
х = 200 м, с = 0,52∙0,07 |
мг/м3 |
0,036 |
|
х = 400 м, с = 0,97· 0,07 |
мг/м3 |
0,068 |
|
х = 1000 м, с = 0,73·0,07 |
мг/м3 |
0,051 |
|
х = 3000 м, с = 0,19·0,07 |
мг/м3 |
0,013 |
(по
формуле (4.5)):
):
(по формуле (4.9)):
Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере сy (мг/м3) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса определяется по формуле
сy = s2 c , (4.14)
где s2 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра и (м/с) и отношения у/х по значению аргумента ty:
(4.15)
по формуле
(4.16)
Определим значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере сy (мг/м3) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса по формуле 4.14 , при этом рассчитывая s2 по формуле 4.16 и занесем результаты в таблицу 4.2.
Таблица 4.2
x, м |
y, м |
|
s2 |
Cy, мг/м3 |
|||
Водород фторид |
Водород хлорид |
Кислота ортофосфорная |
Трихлорэтилен |
||||
50 |
10 |
0,064 |
0,527 |
0,000005 |
0,00003 |
0,00000005 |
0,002 |
20 |
0,256 |
0,078 |
0,0000008 |
0,000004 |
0,000000008 |
0,0003 |
|
30 |
0,576 |
0,004 |
0,00000004 |
0,0000002 |
0,0000000004 |
0,000014 |
|
100
|
10 |
0,016 |
0,852 |
0,00003 |
0,0002 |
0,0000004 |
0,01 |
20 |
0,064 |
0,527 |
0,00002 |
0,0001 |
0,0000002 |
0,007 |
|
30 |
0,144 |
0,237 |
0,000008 |
0,00004 |
0,0000001 |
0,003 |
|
200
|
10 |
0,004 |
0,961 |
0,0001 |
0,0005 |
0,000001 |
0,035 |
20 |
0,016 |
0,852 |
0,00009 |
0,0004 |
0,0000009 |
0,031 |
|
30 |
0,036 |
0,697 |
0,00007 |
0,00036 |
0,0000007 |
0,025 |
|
400
|
10 |
0,001 |
0,99 |
0,0002 |
0,001 |
0,000002 |
0,067 |
20 |
0,004 |
0,96 |
0,00019 |
0,0009 |
0,000002 |
0,065 |
|
30 |
0,009 |
0,91 |
0,00018 |
0,00088 |
0,0000008 |
0,061 |
|
1000
|
10 |
0,00016 |
0,998 |
0,00015 |
0,0007 |
0,0000015 |
0,051 |
20 |
0,00064 |
0,994 |
0,00015 |
0,0007 |
0,0000015 |
0,051 |
|
30 |
0,00144 |
0,986 |
0,00015 |
0,0007 |
0,0000015 |
0,051 |
|
3000
|
10 |
0,00002 |
0,9998 |
0,00004 |
0,0002 |
0,0000004 |
0,013 |
20 |
0,00007 |
0,999 |
0,00004 |
0,0002 |
0,0000004 |
0,013 |
|
30 |
0,0002 |
0,998 |
0,00004 |
0,0002 |
0,0000004 |
0,013 |
|
На основании полученных значений строим график изменения приземных концентраций вредных веществ.