Определение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с расчетом максимальной приземной концентрации

М_вал = 3,6 ·0,021 ·2000 · 10^-3 = 0,1512 т/год.

Пыль металлическая:

М_макс = 0,030 · 2 · 0,75 ·0,7 · (1− 0 ) = 0,0315 г/с;

М_вал = 3,6 ·0,0315 ·2000 · 10^-3 = 0,2268 т/год.

Полировальный станок:

Пыль войлока и металлов:

М_макс = 0,039 · 1 · 0,75 ·0,7 · (1− 0 ) = 0,00205 г/с;

М_вал = 3,6 ·0,00205 ·2000 · 10^-3 = 0,1474 т/год.

Плоскошлифовальный  станок:

Пыль абразивная:

М_макс = 0,016 · 3 · 0,75 ·0,7 · (1− 0 ) = 0,0252 г/с;

М_вал = 3,6 ·0,0252 ·2000 · 10^-3 = 0,181 т/год.

Пыль металлическая:

М_макс = 0,026 · 3 · 0,75 ·0,7 · (1− 0 ) = 0,04095 г/с;

М_вал = 3,6 ·0,04095 ·2000 · 10^-3 = 0,295 т/год.

Эмульсол:

М_макс = 1,035 · 10^-5 · 3 · 10 · 0,75 ·0,7 · (1− 0) = 0,00016 г/с;

М_вал = 3,6 ·0,00016 ·2000 · 10^-3 = 0,00115 т/год.

 

Результаты расчетов выброса загрязняющих веществ приведены  в таблице 1.2

 

Таблица 1.2

Используемое оборудование	Кол-во станков	Количество выделяемых ЗВ, г/с (т/год)
		пыль абразивная	пыль металлическая	пыль войлока и металлов	масло (эмульсол)
Круглошлифовальный станок	2	0,021 (0,1512)	0,0315 (0,2268)	-	-
Полировальный станок	1	-	-	0,0205 (0,1474)	-
Плоскошлифовальный станок	3	0,0252 (0,181)	0,04095 (0,295)	-	0,00016 (0,00115)

 

 

1.3 Расчет выбросов загрязняющих  веществ от гальванической обработки

 

Гальванические цеха используются для нанесения покрытий на поверхности металлических изделий в различных отраслях промышленности (машиностроение, металлообработка, приборостроение и др.) и в сельском хозяйстве.

Разнообразие гальванических и химических процессов, применяемых  при этом химических веществ, температурных  режимов, обуславливает разнообразие качественного и количественного  состава выделяющихся загрязняющих веществ, их агрегатных состояний.

Образование токсичных веществ при нанесении покрытий.

Технологические процессы нанесения электрохимических покрытий включают в себя ряд последовательных операций: электрохимическое или химическое обезжиривание, травление, рыхление, шлифование и полирование, декапирование, нанесение покрытий. Все эти операции сопровождаются выделением в воздух загрязняющих веществ. Основные выделяющиеся загрязняющие вещества: аэрозоли щелочей, кислот, солей металлов, а также пары

аммиака, оксида азота, хлористого и фтористого водорода, цианистый водород. Особой токсичностью отличаются растворы цианистых солей, хромовой и азотной кислот и др.

Расчет выбросов загрязняющих веществ. Расчет количества газообразных загрязняющих веществ при электрохимической и химической обработке металлов, выделяющихся с зеркала раствора данной ванны, г/с осуществляется в зависимости от параметров ванны и способа нанесения раствора (в общем случае) по формуле:

G^ЗВ = 10^-3 ・У^ЗВ ・F_в ・К₁ ・К₂ ・К₃ ・К₄ ・К₅ , (1.3.1)

где У^ЗВ - величина удельного выделения (удельный показатель) k-го ЗВ, выделяющегося с единицы поверхности гальванической ванны, мг/(с・м²);

Fв – площадь зеркала  ванны, м²;

К₁– коэффициент укрытия ванны. При наличии в составе раствора поверхностно-активных веществ (ПАВ) К1 = 0,5; при отсутствии ПАВ К₁ = 1;

К₂ - К₅ – коэффициенты.

Количество паров органических растворителей, выделяющихся при обезжиривании изделий, г/с определяется по формуле:

G^ЗВ = 10^-3 ・У^ЗВ ・F_В ・К₃ ・К₆ ・К₇ - , (1.3.2)

где У^ЗВ – величина удельного выделения загрязняющего вещества с единицы поверхности ванны в процессе обезжиривания, мг/(с・м2) при скорости воздушного потока в помещении 0 м/с и температуре 20 °С;

Fв – площадь зеркала  ванны, м²;

К₃ – коэффициент заполнения объема ванны;

К₆ – коэффициент, зависящий от площади испарения;

К₇ – коэффициент, зависящий от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения.

Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых из воздуховода (без очистки) в виде аэрозолей, г/с определяется по формуле:

G^ЗВ = 10^-3 ・У^ЗВ ・F_В ・К₁ ・К₂ ・К₃ ・К₄ ・К₅ ・К₈, (1.3.3)

где К₈ – коэффициент, учитывающий снижение относительного содержания аэрозолей в удаляемом воздухе по пути его движения. Определяется отношением количества аэрозолей в расчетном сечении воздуховода к количеству аэрозоля, выделяющегося с зеркала раствора ванны. Коэффициент К₈ определяется из графика.

Эмпирическая формула  для расчета коэффициента К₈:

К₈ = 0,65/ (l^2/3 + 1,8), (1.3.4)

где l – длина воздуховода, м.

Задание:

По представленным исходным данным определить массу вредных  веществ в гальваническом цехе предприятия производятся следующие виды работ: обезжиривание деталей из меди и ее сплавов (4 ванны, заполнение на 70 % К3 = 1), химическое декапирование (5 ванн, укрытие отсутствует), меднение (составом I, 4 ванны, укрытие отсутствует). Определить массу вредных веществ.

Исходные данные: площадь  зеркала всех ванн принять 1,8 м2. К7=2,6 (при температуре воздуха в  помещении 15°С и скоростью воздушного потока 0,1 м/с).

Решение: Расчёт сведён в  таблицу 1.3

 

 

Таблица 1.3

Наименование технологической  операции	Кол-во ванн	Fпов, м2	Наименование выделяющегося  ЗВ	УЗВ, мг/(см2)		К1	К2	К3	К4	К5	К6	К7	GЗВ, г/с
				аэрозоль	газовая фаза								аэрозоль	газовая фаза
Обезжиривание деталей  из меди и ее сплавов	2	1,5	Натрия карбонат	2	-	-	-	1	-	-	1	2,6	0,0156	-
			Натрия фосфат	2,1	-								0,0164	-
Декапирование химическое	1	1,5	Кислота серная	0,15	-	1	-	1	1,5	-	-	-	0,00034	-
Меднение	3	1,5	Водород цианистый	1,5	0,5	1	-	1	1,5	-	-	-	0,01	0,0034

 

 

 

 

 

Подбираем гальванический фильтр ФВГ-Т-М-0,74.

Фильтры волокнистые  гальванические модернизированные ФВГ-Т-М, ФВГ-М, ФВГ-П-М предприятия ≪ЭЛСТАТ≫.

Общие сведения:

Фильтры волокнистые  гальванические предназначены для  высокоэффективной очистки воздушных  вентиляционных выбросов от жидких и  растворимых в воде твердых аэрозольных  частиц и паров в гальванических, травильных и химических производствах; из вытяжных шкафов, лабораторных помещений; моечных камер для струйной обработки поверхностей. Могут использоваться в пищевой промышленности.

Фильтры соответствуют  требованиям ТУ 3646-002-11575459-01 и защищены патентом РФ, приоритет от 26.03.90г.

Санитарно-эпидемиологическое заключение.

№77.01.03.364.П.37383.12.1 от 04.12.01г.

Основные преимущества: простота обслуживания (легкая замена фильтрующего материала); небольшие габариты; наличие встроенного гидрозатвора; возможность очищать воздух от аэрозольных частиц кислот, щелочей, солей и их паров.

Применение фильтров позволяет снизить выбросы в  атмосферу токсичных веществ  до норм ПДВ.

Структура условного  обозначения

ФВГ-(Т,П)-М-Х-У:

ФВГ фильтр, волокнистый фильтрующий материал, для гальванических ванн;

Т-М из титана, модернизированный;

П-М из полимерного  материала, модернизированный;

М из нержавеющей стали, модернизированный;

X площадь поверхности  фильтрования, м ;

У исполнение.

 

Условия эксплуатации:

Климатическое исполнение УХЛ и категория размещения 4 по ГОСТ

15150-69.

Производственные помещения  категорий Г и Д по СНиП 2.09.02-85*.

Температура очищаемого воздуха на входе – не более 80°С, разрежение

внутри корпуса не более 5кПа.

Технические характеристики

Фильтры ФВГ-Т-М, ФВГ-П-М, ФВГ-М одинаковы по конструкции  и

отличаются только конструкционным  материалом:

ФВГ-Т-М – из титанового сплава,

ФВГ-П-М – из полимерного  материала,

ФВГ-М – из нержавеющей  стали.

Фильтры выпускаются  в исполнениях:

- 00 – стационарные для улавливания аэрозолей кислот, щелочей, солей

без камер входа и  выхода воздуха (диффузоров и конфузоров);

- 01, 06, 07, 08 и 09 – стационарные  для улавливания аэрозолей кислот,

щелочей, солей с камерами входа и выхода воздуха (диффузорами  и конфу-

зорами);

- КО – стационарные  с камерой орошения для улавливания  аэрозолей и

паров хлористого и фтористого водорода (НCl и HF) и других веществ, легко

абсорбируемых специальным  раствором;

- С-Ц – стационарные  с камерой орошения для улавливания  паров и аэ-

розолей синильной кислоты (цианистого водорода) и ее соединений;

- Щ – стационарные  с камерой орошения для улавливания  аэрозолей

щелочей (при высоких  концентрациях аэрозоля свыше – 10 мг/м3);

- ИО – стационарные, ионообменные.__

 

 

2. Расчет рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе

2.1 Определение  методики расчета

Расчет рассеивания  производим в соответствии с п.2 ОНД-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» (Л-3).

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества см (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии x_m (м) от источника и определяется по формуле

                                   (2.1)

где     А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, А=160; 

М (г/с) - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени; 

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; 

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса; 

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f,  ,   и fe.

                                         (2.2)

                                         (2.3)

                                              (2.4)

Коэффициент n определяется в зависимости от f по рис. 2.1 ОНД-86.

                     (2.5 а)

                                   (2.5 б)

D – диаметр устья трубы, м (принимаем 0,2 м);

H  - высота источника выброса, м (принимаем 12 м); 

η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, η = 1;