Расчет выделения пыли от технологических агрегатов асфальто-бетонного завода
Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)
Кафедра «Техносферная безопасность»
«Расчет выделения пыли от технологических агрегатов асфальто-бетонного завода»
Выполнил: Сапов О.В
Группа: 3бД5
Преподаватель: Коган Д.Б
Москва 2013
. Асфальтосмесительная установка Д-645-2
Расчет выделения пыли от технологических агрегатов выполнен в соответствии с «Методикой проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальто-бетонных заводов (расчетным методом)». М, 1998.
Количественная и качественная характеристика загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферу, приведена в таблице 1.1.1.
Таблица 1.1.1 - Характеристика выделений загрязняющих веществ в атмосферу
Загрязняющее веществоМаксимально разовый выброс, г/сГодовой выброс, т/годкоднаименование2908Пыль неорганическая: 70-20% двуокиси кремния24,375162,3375
Исходные данные для расчета выделений загрязняющих веществ приведены в таблице 1.1.2.
Таблица 1.1.2 - Исходные данные для расчета
Тип установкиВремя работы, ч/годОдновременностьАсфальтосмесительная установка Д-645-2. Номинальная производительность 100 т/ч. Высота дымовой трубы 18.5 м. Диаметр устья 1,2 м. Параметры ГВС: объем V=12,5 м³/с; скорость 11 м/с; температура 70°С. Концентрация пыли, поступающей на очистку 13 г/м³. Общая средняя эффективность системы пылеулавливания η=85%1850+
Валовое выделение пыли, отходящей от технологических агрегатов, рассчитывается по формуле (1.1.1):
п = 3600 · 10-6 · t · V · C, т/год(1.1.1)
где t - время работы технологического оборудования в год, ч;- объем пылегазовоздушной смеси, поступающей на очистку, м³/с;- концентрация пыли, поступающей на очистку, г/м³.
Максимально разовое выделение пыли рассчитывается по формуле (1.1.2):
= V · C, г/с(1.1.2)
Концентрация пыли в отходящих газах после их очистки рассчитывается по формуле (1.1.3):
= C · (100 - η) · 10-2, г/м³(1.1.3)
где η - коэффициент очистки пылегазовой смеси, %.
Расчет годового и максимально разового выброса загрязняющих веществ в атмосферу приведен ниже.
Асфальтосмесительная установка Д-645-2. Номинальная производительность 100 т/ч. Высота дымовой трубы 18.5 м. Диаметр устья 1,2 м. Параметры ГВС: объем V=12,5 м³/с; скорость 11 м/с; температура 70°С. Концентрация пыли, поступающей на очистку 13 г/м³. Общая средняя эффективность системы пылеулавливания η=85%.= 3600 · 10-6 · 1850 · 12,5 · 13 · (100 - 85) · 10-2 = 162,3375 т/год;= 12,5 · 13 · (100 - 85) · 10-2 = 24,375 г/с.
Вывод: за год Асфальтосмесительная установка Д-645-2 выбрасывает 162,3375 т, Максимально разовый выброс, г/с 24,375
.1 Дробилка конусная
Расчет выделения пыли от технологических агрегатов выполнен в соответствии с «Методикой проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальто-бетонных заводов (расчетным методом)». М, 1998.
Количественная и качественная характеристика загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферу, приведена в таблице 1.1.1.
Таблица 1.1.1 - Характеристика выделений загрязняющих веществ в атмосферу
Загрязняющее веществоМаксимально разовый выброс, г/сГодовой выброс, т/годкоднаименование2909Пыль неорганическая: ниже 20% двуокиси кремния47,222222323
Исходные данные для расчета выделений загрязняющих веществ приведены в таблице 1.1.2.
Таблица 1.1.2 - Исходные данные для расчета
Тип установкиВремя работы, ч/годОдновременностьДробилка конусная. Карбонатные породы. Объемная скорость газовоздушной смеси V=8500 м³/ч. Концентрация пыли С = 20 г/м³1900+
Валовый выброс пыли, отходящей от технологических агрегатов, рассчитывают по формуле (1.1.1):
п = 3600 · 10-6 · t · V · C, т/год(1.1.1)
где t - время работы технологического оборудования в год, ч;- объем пылегазовоздушной смеси, м³/с;- концентрация пыли, г/м³.
Максимально разовый выброс рассчитывают по формуле (1.1.2):
= V · C, г/с(1.1.2)
Расчет годового и максимально разового выделения загрязняющих веществ в атмосферу приведен ниже.
Дробилка конусная. Карбонатные породы. Объемная скорость газовоздушной смеси V=8500 м³/ч. Концентрация пыли С = 20 г/м³.= 8500 / 3600 = 2,36111, м³/с;= 3600 · 10-6 · 1900 · 2,36111 · 20 = 323 т/год;= 2,36111 · 20 = 47,222222 г/с.
Вывод: за год Дробилка конусная выбрасывает 323т , Максимально разовый выброс, г/с 47,222222
1.2 Расчет выделения пыли при транспортировании минерального материала ленточным транспортером
Расчет выделения пыли при транспортировании минерального материала ленточным транспортером выполнен в соответствии с «Методикой проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальто-бетонных заводов (расчетным методом)». М, 1998.
Количественная и качественная характеристика загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферу, приведена в таблице 1.1.1.
Таблица 1.1.1 - Характеристика выделений загрязняющих веществ в атмосферу
Загрязняющее веществоМаксимально разовый выброс, г/сГодовой выброс, т/годкоднаименование2908Пыль неорганическая: 70-20% двуокиси кремния0,543,6936
Исходные данные для расчета выделений загрязняющих веществ приведены в таблице 1.1.2.
Таблица 1.1.2 - Исходные данные для расчета
Характеристики транспортераТранспортируемый материалВремя работы, ч/годОдновременностьДлина ленты l = 120м. Ширина ленты b = 1,5м.Песок при механизированном складировании1900+
При транспортировании минерального материала ленточным транспортером выброс пыли с 1 м транспортера (максимально разовый выброс) рассчитывается по формуле (1.1.1):
Т = Wс · b · γ · 103, г/с · м(1.1.1)
где Wc - удельная сдуваемость пыли, Wc = 3 · 10-5 г/(с · м²);- ширина конвейерной ленты, м;
γ - показатель измельчения горной массы (для ленточных транспортеров γ = 0,1).
Максимально разовый выброс пыли рассчитывают по формуле (1.1.2):
п = GT · l, г/с(1.1.2)
где l - длина конвейерной ленты, м.
Валовый выброс пыли рассчитывают по формуле (1.1.3):
п = 3600 · 10-6 · tl · Gп, т/год(1.1.3)
где tl - время работы транспортера в год, ч.
Расчет годового и максимально разового выделения загрязняющих веществ в атмосферу приведен ниже.
Песок при механизированном складировании.2908 = 3 · 10-5 · 1,5 · 0,1 · 103 = 0,0045 г/(с · м²);= 0,0045 · 120 = 0,54 г/с;= 3600 · 10-6 · 1900 · 0,54 = 3,6936 т/год.
Вывод: При транспортировании минерального материала ленточным транспортером выброс пыли с 1 м транспортера за год 3,6936т, Максимально разовый выброс, г/с 0,54
1.3 Расчет выделения пыли при погрузочно-складских работах
Расчет выделения пыли при погрузочно-складских работах выполнен в соответствии с «Методикой проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальто-бетонных заводов (расчетным методом)». М, 1998.
Количественная и качественная характеристика загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферу, приведена в таблице 1.1.1.
Таблица 1.1.1 - Характеристика выделений загрязняющих веществ в атмосферу
Загрязняющее веществоМаксимально разовый выброс, г/сГодовой выброс, т/годкоднаименование2908Пыль неорганическая: 70-20% двуокиси кремния0,00650,04095
Исходные данные для расчета выделений загрязняющих веществ приведены в таблице 1.1.2.
Таблица 1.1.2 - Исходные данные для расчета
Валовый выброс пыли рассчитывается по формуле (1.1.1):
= ß · П · Q · Klw · Kzx · 10-2, т/год (1.1.1)
где ß - коэффициент, учитывающий убыль материалов в виде пыли, в долях единицы;
П - убыль материала, %;- масса строительного материала, т/год;- коэффициент, учитывающий влажность материала;- коэффициент, учитывающий условия хранения.
Максимально разовый выброс рассчитывается по формуле (1.1.2):
= Mc · 106 / (3600 · n · t2), г/с(1.1.2)
где n - количество дней работы в году;- время работы в день, ч.
Расчет годового и максимально разового выделения загрязняющих веществ в атмосферу приведен ниже.
Песок при механизированном складировании. Масса строительного материала Q=450 т/год.= 0,05 · 0,5 · 450 · 0,7 · 0,2 · 10-2 = 0,01575 т/год;= 0,01575 · 106 / (3600 · 250 · 7) = 0,0025 г/с.
Песок при механизированном складировании. Масса строительного материала Q=450 т/год.= 0,05 · 0,4 · 450 · 0,7 · 0,2 · 10-2 = 0,0126 т/год;= 0,0126 · 106 / (3600 · 250 · 7) = 0,002 г/с.
Песок при механизированном складировании. Масса строительного материала Q=450 т/год.= 0,05 · 0,4 · 450 · 0,7 · 0,2 · 10-2 = 0,0126 т/год;= 0,0126 · 106 / (3600 · 250 · 7) = 0,002 г/с.
Вывод: за год пыли при погрузочно-складских работах выбросится 0,04095т
Годовой выброс и Максимально разовый выброс
-при складировании 0,01575 т/год; 0,0025 г/с.
при погрузки 0,0126 т/год; 0,002 г/с.
при разгрузки 0,0126 т/год; 0,002 г/с.
1.4 Расчет выделения пыли от нагревательных устройств при сжигании топлива
Расчет выделения пыли от нагревательных устройств при сжигании топлива выполнен в соответствии с «Методикой проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальтобетонных заводов (расчетным методом)». М, 1998.
Количественная и качественная характеристика загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферу при сжигании топлива, приведена в таблице 1.1.1.
Таблица 1.1.1 - Характеристика выделений загрязняющих веществ в атмосферу
Загрязняющее веществоМаксимально разовый выброс, г/сГодовой выброс, т/годкоднаименование301Азота диоксид (Азот (IV) оксид)0,00170170,0045945304Азот (II) оксид (Азота оксид)0,00027650,0007466328Углерод (Сажа)0,00277780,0075330Сера диоксид (Ангидрид сернистый)0,02722220,0735337Углерод оксид0,00921740,02488692904Мазутная зола теплоэлектростанций0,00061730,0016667
Исходные данные для расчета выделений загрязняющих веществ приведены в таблице 1.1.2.
загрязняющий пыль минеральный топливо
Таблица 1.1.2 - Исходные данные для расчета
Характеристики технологического процессаОдновременностьНагрев смеси. Топливо: Мазут малосернистый. Расход - 7,5 т/год. Количество дней работы в год - 150. Время работы в день, час - 5.+
Принятые условные обозначения, расчетные формулы, а также расчетные параметры и их обоснование приведены ниже.
Твердые частицы
Годовой выброс твердых частиц MТ в дымовых газах определяется для твердого и жидкого топлива по формуле (1.1.1):
МТ = gТ · m · χ · (1 - ηз / 100), т/год(1.1.1)
где gТ - зольность топлива, %;- расход топлива за год, т/год;
χ - безразмерный коэффициент;
ηз - эффективность золоуловителей, %.
Максимально разовый выброс твердых частиц GТ в дымовых газах определяется для твердого и жидкого топлива по формуле (1.1.2):
Т = MТ · 106 / (t · n · 3600), г/с(1.1.2)
где n - количество дней работы нагревательного обрудования в год;- время работы нагревательного оборудования в день, ч.
Углерода оксид
Годовой выброс углерода оксида MCO определяется для твердого, жидкого и газообразного топлива по формулам (1.1.3 и 1.1.4):
= CCO · B · 10-3 · (1 - g4 / 100), т/год (1.1.3)
где CCO - выход углерода оксида при сжигании топлива, кг/т (кг/тыс.м³);- расход топлива за год, т/год (тыс.м³/год);- потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.
= g3 · R · QrH, кг/т(1.1.4)
где g3 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %;- коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленный наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода;- низшая теплота сгорания натурального топлива, Мдж/кг (Мдж/м³).
Максимально разовый выброс углерода оксида GCO определяется по формуле (1.1.5):
= MCO · 106 / (t · n · 3600), г/с(1.1.5)
где n - количество дней работы нагревательного оборудования в год;- время работы нагревательного оборудования в день, ч.
Азота оксиды
Годовой выброс азота оксидов MNO2 определяется для твердого, жидкого и газообразного топлива по формуле (1.1.6):
= 0,001 · B · QrH · KNO2 · (1 - ß), т/год (1.1.6)
где B - расход топлива за год, т/год;- низшая теплота сгорания натурального топлива, Мдж/кг(Мдж/м³);- параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, кг/ГДж;
ß - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений. При отсутствии технических решений ß = 0.
Для газообразного топлива расход топлива определяется по формуле (1.1.7):
= V · ρ, т/год(1.1.7)
где V - расход природного газа, тыс.м³/год;
ρ - плотность природного газа, кг/м³.
Максимально разовый выброс азота оксида GNO2 определяется по формуле (1.1.8):
= MNO2 · 106 / (t · n · 3600), г/с (1.1.8)
где n - количество дней работы нагревательного оборудования в год;- время работы нагревательного оборудования в день, ч.
Мазутная зола в пересчете на ванадий
Годовой выброс мазутной золы в пересчете на ванадий MV при сжигании мазута определяется по формуле (1.1.9):
МV = QV · m · 10-6 · (1 - ηос), т/год(1.1.9)
где QV - количество ванадия, содержащегося в 1 тонне мазута, определяется по формуле (1.1.10), г/т;- расход топлива за год, т/год;
ηос - доля ванадия, оседающего с твердыми частицами на поверхностях нагрева мазутных котлов (в долях единицы). Принимается равной 0.
= 4000 · gt / 1,8, г/т(1.1.10)
где gТ - содержание золы в мазуте на рабочую массу, %.
Максимально разовый выброс мазутной золы в пересчете на ванадий GV определяется по формуле (1.1.11):
= MV · 106 / (t · n · 3600), г/с(1.1.11)
где n - количество дней работы нагревательного оборудования в год;- время работы нагревательного оборудования в день, ч.
Ангидрид сернистый
Годовой выброс ангидрида сернистого (серы диоксида) MSO2 определяется для твердого и жидкого топлива по формуле (1.1.12):
МSO2 = 0,02 · Sr · B · (1 - η'SO2) · (1 - η''SO2), т/год (1.1.12)
где Sr - содержание серы в топливе, %;- расход топлива за год, т/год;
η''SO2 - доля ангидрида сернистого, улавливаемого в золоуловителе.
Максимально разовый выброс ангидрида сернистого GSO2 определяется по формуле (1.1.13):
= MSO2 · 106 / (t · n · 3600), г/с (1.1.13)
где n - количество дней работы нагревательного оборудования в год;- время работы нагревательного оборудования в день, ч.
Расчет максимально разового и годового выделения загрязняющих веществ в атмосферу приведен ниже.
Мазут малосернистый= 0,001 · 7,5 · 10,21 · 0,075 · (1 - 0) · 0,8 = 0,0045945 т/год;= 0,0045945 · 106 / (5 · 150 · 3600) = 0,0017017 г/с.= 0,001 · 7,5 · 10,21 · 0,075 · (1 - 0) · 0,13 = 0,0007466 т/год;= 0,0007466 · 106 / (5 · 150 · 3600) = 0,0002765 г/с.Т328 = 0,1 · 7,5 · 0,01 · (1 - 0 / 100) = 0,0075 т/год;Т328 = 0,0075 · 106 / (5 · 150 · 3600) = 0,0027778 г/с.= 0,02 · 0,5 · 7,5 · (1 - 0,02) · (1 - 0) = 0,0735 т/год;= 0,0735 · 106 / (5 · 150 · 3600) = 0,0272222 г/с.= (0,5 · 0,65 · 10,21) · 7,5 · 10-3 · (1 - 0 / 100) = 0,0248869 т/год;= 0,0248869 · 106 / (5 · 150 · 3600) = 0,0092174 г/с.= (4000 · 0,1 / 1,8) · 7,5 · 10-6 · (1 - 0) = 0,0016667 т/год;= 0,0016667 · 106 / (5 · 150 · 3600) = 0,0006173 г/с.
Вывод: за год от нагревательных устройств при сжигании топлива выброс пыли составит 0,112895т
Максимально разовый выброс и Годовой выброс
Азота диоксид (Азот (IV) оксид)0,00170170,0045945Азот (II) оксид (Азота оксид)0,00027650,0007466Углерод (Сажа)0,00277780,0075Сера диоксид (Ангидрид сернистый)0,02722220,0735Углерод оксид0,00921740,0248869Мазутная зола теплоэлектростанций0,00061730,0016667
.5 Битум
Расчет выделения пыли от нагревательных устройств при сжигании топлива выполнен в соответствии с «Методикой проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальто-бетонных заводов (расчетным методом)». М, 1998.
Количественная и качественная характеристика загрязняющих веществ, выделяющихся в атмосферу при сжигании топлива, приведена в таблице 1.1.1.
Таблица 1.1.1 - Характеристика выделений загрязняющих веществ в атмосферу
Загрязняющее веществоМаксимально разовый выброс, г/сГодовой выброс, т/годкоднаименование2754Алканы C12-C19 (Углеводороды предельные C12-C19)0,00370370,004
Исходные данные для расчета выделений загрязняющих веществ приведены в таблице 1.1.2.
Таблица 1.1.2 - Исходные данные для расчета
Характеристики технологического процессаОдновременностьБитум. Приготовлено за год 4 т. Количество дней работы в год - 100. Время работы в день, час - 3.+
Принятые условные обозначения, расчетные формулы, а также расчетные параметры и их обоснование приведены ниже.
Годовой выброс углеводородов определяется по формуле (1.1.1):
= B · 0,001 · (100 - η) / 100, т/год(1.1.1)
где B - масса приготовляемого за год битума, т/год;
,001 - удельный выброс загрязняющего вещества (углеводородов) равный 1 кг на 1 т готового битума расход топлива за год, т/т;
η - степень снижения выбросов, в случае если реакторная установка обеспечена печью дожига (принимается равной 20%).
Максимально разовый выброс углеводородов определяется по формуле (1.1.2):
= M · 106 / (t · n · 3600), г/с(1.1.2)
где t - время работы реакторной установки в день, час;- количество дней работы реакторной установки в год.
Расчет максимально разового и годового выделения загрязняющих веществ в атмосферу приведен ниже.
Битум= 4 · 0,001 = 0,004 т/год;= 0,004 · 106 / (3 · 100 · 3600) = 0,0037037 г/с.
Вывод: за год от нагревательных устройств при сжигании битума выброс пыли составит 0,004т Максимально разовый выброс, г/с 0,0037037
Вывод
Не смотря на огромные выбросы загрязняющих веществ в природу, мы не можем обойтись без производства асфальтобетона, в связи с чем мы должны работать над улучшение методов устранения загрязнений.
суммарный годовой выброс 489.188945 т/год
суммарный максимальный разовый выброс 72.2674237 г\с