Расчет концентрации двуокиси серы

Забайкальский институт железнодорожного транспорта

- филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего образования

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

(ЗабИЖТИрГУПС)

Кафедра «НИД»

Практическое задание №2

по дисциплине «Экология»

на тему:

«Расчёт рассеивания вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух от стационарных источников выбросов»

Вариант 21

Выполнил студент гр. СОД.1-16-1 ШеперисВ.С. «____»________2017 г.________	Проверил доцент, к.т.н. Коннов В.И. «____»________2017г._________

Содержание

Введение………………………………………………………………………….3

1. Исходные данные……………………………………………………………..4

2. Теоретическая часть…………………………………………………………..5

3. Расчетная часть………………………………………………………………..6

Вывод……………………………………………………………………………..17

Список литературы……………………………………………………….…...…18

Введение

Атмосферный воздух - один из важнейших жизнеобеспечивающих природных компонентов на Земле - представляет собой смесь газов и аэрозолей приземной части атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции планеты, деятельности человека и находящуюся вне пределов жилых, производственных и иных помещений. Последние полученные обобщения подтвердили чрезвычайную значимость атмосферы в функционировании биосферы и высокую ее чувствительность к различного рода загрязнениям. Именно загрязнения приземного слоя атмосферы - это самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на растения, животных, микроорганизмы; на все трофические цепи и уровни; на качество жизни человека; на устойчивое функционирование экосистем и биосферы в целом. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия компонентов биосферы, гидросферы и литосферы вблизи поверхности Земли.

Загрязнение атмосферы - это привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических соединений, агентов или веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами. Естественными источниками загрязнений атмосферного воздуха служат прежде всего вулканические выбросы, лесные и степные пожары, пыльные бури, дефляция, морские штормы и тайфуны. Эти факторы не оказывают отрицательного воздействия на природные экосистемы,

В данной работе мы проведем расчёт рассеивания вредных веществ, поступающих в атмосферу с выбросами предприятия ТЭЦ-1.

Предельно допустимый выброс - является нормативом выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который нормируется для стационарного источника загрязнения в соответствии с техническим нормативом предельно допустимых выбросов и уровнем фонового загрязнения атмосферного воздуха, при условии обязательного не превышения данным источником экологических нормативов предельно допустимого уровня загрязнения атмосферного воздуха, предельно допустимого воздействия на экологические системы.

Основной задачей проекта нормативов ПДВ является разработка оптимальных мероприятий по защите атмосферы, обеспечивающих снижение приземных концентраций вредных веществ в жилой зоне до нормируемых величин. При этом для каждого источника выделения вредных веществ в атмосферу должен быть установлен такой ПДВ, чтобы суммарная предельная концентрация указанных веществ с учётом фонового загрязнения не превышала санитарных норм.

Исходные данные

№ п/п	Характеристики, расчет	Еди- ница	Значение
Исходные данные
	Число дымовых труб,N	Шт
	Высота дымовых труб, H	М
	Диаметр устья трубы, D	М	1.36
	Скорость выхода газовоздушной смеси,W₀	м/с	6.1
	Температура газовоздушной смеси, T_г	ºC
	Температура окружающего воздуха,T_в	ºC
	Выброс двуокиси серы, М_SO2	г/с	11.1
	Выброс золы, M₃	г/с	2.16
	Выброс окислов азота, M_NO2	г/с	0.17
	Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, A
	Коэффициент, учитывающий влияние рельефа,η
	Безразмерный коэффициентF, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере		1-для окислов азота и двуокиси серы, 3-для золы
	Максимальные разовые предельно допустимые концентрации(ПДК) Двуокиси серы? SO₂ Золы Окислов азота	мг/м³ мг/ м³ мг/ м³	0,5 0,5 0,085

Теоретическая часть

Нормирование выбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду производится путем установления предельно допустимых выбросов (ПДВ) этих веществ в атмосферу. ПДВ – это масса выбросов вредных веществ в единицу времени отданного источника или совокупности источников загрязнения атмосферы города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере, создающая приземную концентрацию, не превышающую их предельно допустимую концентрацию (ПДК) для населения, растительного и животного.

Проект расчета производственных нормативов ПДВ является составной частью экологического паспорта предприятия и является основой для планирования и проведения экологической экспертизы по предотвращению загрязнения атмосферы.

ПДВ для проектируемых и реконструируемых предприятий определяются на различных стадиях проектирования объектов. Для вновь вводимых (реконструируемых) предприятий нормативы ПДВ должны быть обеспечены к моменту приемки этих объектов в эксплуатацию.

При выбросе в окружающую природную среду веществ, для которых не установлены ПДК, органы по охране природы вправе принять решение о приостановке работы предприятия или отдельных его участков. Ввод в эксплуатацию новых производств, в выбросах которых содержатся вещества с не установленными ПДК, запрещен.

Расчетная часть

₁− расход газовоздушной смеси, определяется по формуле (1);

(1)

V₁= =8,856 (м³/с) (2)

−перегрев газовоздушной смеси определяется по формуле (3):

(3)

∆Т=127-38=89 ( (4)

Параметр fопределяется по формуле (5):

(5)

(6)

Параметр V_мопределяется по формуле (7):

(7)

V_м=0,63 (8)

Параметр определяется по формуле (9):

(9)

=1,3∙ =0,215 (10)

Параметр feопределяется по формуле (11):

(11)

8,028(12)

Параметр mопределяется по формулам (13) и (14):

, при f<100 (13)

,при f≥100 (14)

Так как f= <100, то используем (13)

Так как f= <100, то (7(?

(15)

Параметр n определяется по формуле (16,17,18):

n=1, при , (16)

n= , при 0,5 ≤ <2,(17)

n= , при <0,5.(18)

Так как , то воспользуемся формулой (17)

(19)

Безразмерный коэффициент dопределяется по формуле (20,21,22):

Приf<100;

, при ; (20)

при 0,5 < ≤2; (21)

при ; (22)

при f>100 или ≈0 находится по формуле (22,24,25):

d=5,7, при ;(23)

d= , при 0,5 < ≤2; (24)

d= ,при ; (25)

Так как f<100 и 0,5 < ≤2 находим dпо формуле (21):

(26)

Расчет концентрации двуокиси серы

Максимальная концентрация определяется по формуле:

, (27)

где А– коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (для зоны Читинской области – 200);

М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;

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

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

Н – высота источника выброса над уровнем, м;

η– безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η=1;

ΔТ – разность между температурой выбрасываемой смеси Т_г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в, °С;

V₁ – расход газовоздушной смеси, м /с:

. (28)