Việc tính tải lượng ô nhiễm từ các nguồn trong sản xuất rất khó khăn vì cc loại nguồnrất đa dạng và phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khách quan như loại máy, công suất sửdụng…TÍNH TẢI LƯỢNG CHẤT Ô NHIỄM TỪ LỊ ĐỐT NHIÊN LIỆUNhiên liệu như : than đá, dầu DO, FO, gaz LPG…là một hỗn hợp cc chất cc bon; nitơ;hydrô; ôxi; lưu huỳnh nước và phần không cháy (tro). Có thể tính lượng sản phẩmcháy của nhiên liệu bằng lí thuyết khi biết thnh phần cc chất trong nhin liệu:Cp – hàm lượng các bon tham gia vào sự cháy trong nhiên liệu.Hp – hàm lượng hydrô tham gia vào sự cháy trong nhiên liệu.Np – hàm lượng Nitơ trong nhiên liệu.Op – hàm lượng ôxi trong nhin liệu.Sp – hàm lượng lưu huỳnh tham gia vào sự cháy trong nhiên liệu.Ap – hàm lượng tro trong nhiên liệu.Wp – hàm lượng nước trong nhiên liệu.Khi chy trong khơng khí sẽ xảy ra cc phản ứng hĩa học sau:C + O2= CO2+ 94,3 kcal.
tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn Bởi: Phan Tuấn Triều KỸ THUẬT XỬ LÝ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ - M THANH TÍNH TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM TỪ CÁC NGUỒN Việc tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn sản xuất khó khăn cc loại nguồn đa dạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khách quan loại máy, công suất sử dụng… TÍNH TẢI LƯỢNG CHẤT Ô NHIỄM TỪ LỊ ĐỐT NHIÊN LIỆU Nhiên liệu : than đá, dầu DO, FO, gaz LPG…là hỗn hợp cc chất cc bon; nitơ; hy-drô; ô-xi; lưu huỳnh nước phần không cháy (tro) Có thể tính lượng sản phẩm cháy nhiên liệu lí thuyết biết thnh phần cc chất nhin liệu: Cp – hàm lượng bon tham gia vào cháy nhiên liệu Hp – hàm lượng hydrô tham gia vào cháy nhiên liệu Np – hàm lượng Nitơ nhiên liệu Op – hàm lượng ôxi nhin liệu Sp – hàm lượng lưu huỳnh tham gia vào cháy nhiên liệu Ap – hàm lượng tro nhiên liệu Wp – hàm lượng nước nhiên liệu Khi chy khơng khí xảy cc phản ứng hĩa học sau: C + O2 = CO2 + 94,3 kcal 1/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn C + ½ O2 = CO + 26,1 kcal 2H2 + O2 = 2H2O S + O2 = SO2 N2 + O2 = NO2 Từ phản ứng ta thấy: Mỗi mol khí (hay phân tử gam) ôxi tham gia vao phản ứng với mol N2 ; S ; C tạo mol khí cháy (hay với mol hydro tạo mol nước) Ở điều kiện tiêu chuẩn, mol khí tích 22,4 lít Nếu xem phản ứng cháy nhiên liệu hoàn toàn (oxi vừa đủ để cháy hết nhiên liệu) ta tính thể tích sản phẩm cháy đốt kg nhiên liệu Lương không khí khô lý thuyết để đốt hon tồn kg nhin liệu tính theo phản ứng hóa học sau: 208 – lượng ôxi (lít) m3 không khí điệu kiện tiêu chuẩn (O2 chiếm 20,8 % thể tích) 22,4 – thể tích mol khí điều kiện tiêu chuẩn Lượng khí cháy sinh điều kiện tiêu chuẩn Lượng nitơ khí khác không khí cấp vào: Vn = Vkk x 0,792 (m3/kgNL) Vkhoi = Vspc + Vn + (k-1)Vkk k – Hệ số thừa không khí buồng đốt k = 1,05 ÷ 1,3 sau bảng thông kê hệ số thừa không khí cho loại buồng đốt 2/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn Cĩ thể tính thể tích sản phẩm chy theo cơng thức sau: Vspc = [8,865Cp + 32,0 Hp + 0,8 Np + 0,878Sp + 1,24Wp-2,63(Op-Sp)] x 10-2 (m3/ kgNL) (Trần ngọc Chấn) Có thể tham khảo lượng khí khói tỏa đốt vài loại nhiên liệu thông thường bảng sau: Nồng độ SO2 sinh khí chy cĩ thể tính theo lý thuyết: Với chất gây ô nhiễm khác, nồng độ chúng thay đổi tùy theo chế độ cháy, loại nhiên liệu… nên tính lý thuyết Phải tính thải lượng chúng theo giá trị trung bình thống k (hệ số pht thải) 3/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn 5.1.1.2 TÍNH LƯỢNG KHÍ RỊ RỈ VO KHƠNG KHÍ TỪ BỒN CHỨA, ĐƯỜNG ỐNG CÓ ÁP Trong thực tế sản xuất, thường gặp thiết bị, đường ống chứa gaz, khí công nghệ cáo áp suất cao Khí mối nối không tốt làm rị rỉ khí gas vo khơng khí Cơng thức để tính lượng khí gaz rị rỉ sau : Trong : μ - Hệ số tiết lưu, phụ thuộc vào chất chất khí gas, mức chênh áp thiết bị… Gần lấy μ = 0,54 v - Tốc độ dịng khí gaz rị rỉ qua khe (m/s) Tính theo cơng thức : g – Gia tốc trọng trường g = 9.81 ? - Trọng lượng riêng khí gaz (kg/m3) Δp – Áp suất tĩnh thiết bị, đường ống (kg/m2) ΣF – Tồng diện tích cc khe hở Trong trường hợp không tính được, tính theo công thức sau: Trong đó: ? - hệ số tính đến trạng thải rị rỉ tăng sau lần sửa chữa ? = 1,5 ~ m – Hệ số rị rỉ, xc định thử độ kín hệ thống thiết bị Tra bảng Pk – p suất lm việc bn thiết bị hay hệ thống (kPa) Vo – Tổng thể tích hệ thống thiết bị (m3) 4/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn M – khối lượng phân tử chất khí gaz T – Nhiệt độ khí gaz (OK = 273 + OC) Bảng tra hệ số rị rỉ m TẢI LƯỢNG BAY HƠI RA TỪ BỀ MẶT THOÁNG CỦA DUNG DỊCH HAY CHẤT LỎNG CÁC CHUẨN SỐ ĐỒNG DẠNG CỦA QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ VẬT CHẤT - Chuẩn số Reinol: L chuẩn số phản nh qu trình chuyển động chất lỏng Trong đó: v – tốc độ chuyển động không khí (m/s) l – Kích thước xác định (m) ν - Độ nhớt động học không khí (m2/s) - Chuẩn số phruda - Chuẩn số acsimet 5/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn Δt – chênh lệch nhiệt độ từ điểm tính toán tới không khí xung quanh (txq OC) - Chuẩn số gracgoph : Cho chất lỏng bay hơi: β - hệ số dn nỡ thể tích theo nhiệt độ khí β = 1/ttb ttb - Nhiệt độ trung bình bề mặt bay khối khí (oC) Δt – chênh lệch nhiệt độ từ mặt bay tới không khí xung quanh (oC) ρo = ?o / g – Mật độ riêng không khí xung quanh ρ1 = ?1 / g – Mật độ riêng chất bay bề mặt thống - Chuẩn số Phrandt: Pr = ν/a = νcpρ/λ Chuẩn số Phrandt khuyếch tn: P`r = λ/D Trong đó: a = λ/ cpρ - Hệ số dẫn nhiệt độ (m2/s) λ - Hệ số dẫn nhiệt khơng khí khơ (W/m OC) 6/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn Cp – Nhiệt dung riêng đẳng áp khơng khí (kJ/kg OC) ρ = ? / g – Mật độ riêng không khí D0 – Hệ số khuếch tán phân tử điều kiện tiêu chuẩn m – số (tra bảng Thiết kế thơng giĩ cơng nghiệp C3-5 trang 62 – Hồng Thị Hiền) - Chuẩn số Nuxen nhiệt: Chuẩn số Nuxen khuếch tn: Với: α - hệ số trao đổi nhiệt dung dịch không khí (W/m2OC) c v n – hệ số G – cường độ bay (g/s) F – diện tích bay (m2_) C1 v Co – Nồng độ bề mặt v khơng khí (g/m3) b- BỐC HƠI Ở CHẾ ĐỘ KHUẾCH TÁN Công thức tính cho nguồn có kích thước nhỏ, không khí không chuyển động mặt phân chia pha, tích số Pr.Gr < (cá biệt xuất giá trị giới hạn Pr.Gr ≤ 40) sau: 7/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn Trong đó: D – hệ số khuyếch tn (m2/s) l – kích thước xác định (m) P1 Po – Áp suất riêng phần bề mặt ngăn pha không khí (kPa) B – p suất khí (kPa) ρ = ? / g – Mật độ riêng bay vào không khí Hoặc theo cơng thức: Với: C1 v Co – Nồng độ bo hồ trn bề mặt phn chia pha v nồng độ không khí Nếu dung dịch đựng bình cĩ độ sâu từ mép tới mặt thoáng h (m) tính lượng bay theo công thức: Với: F – diện tích mặt thống (m2) BỐC HƠI TRONG ĐỐI LƯU TỰ NHIN Bốc chế độ chảy tầng: Công thức dùng trường hợp giá trị 2.102 < Gr.Pr` < (Gr Pr`)gh - Khi bay từ bế mặt đứng: (Gr Pr`)gh = 2,3 108 8/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn - Khi bay từ bế ngang nhẹ không khí: (Gr Pr`)gh = 7,1 105 - Khi bay từ bế ngang nặng không khí: (Gr Pr`)gh = 1,25 109 Mh – khối lượng phân tử (B3-5 trang 62) Mkk – Khối lượng phân tử không khí Bốc chế độ chảy rối: Đặc trưng chế độ lớp không khí mặt thoáng dung dịch chảy chế độ rối Khi Gr.Pr` > (Gr Pr`)gh Phương trình chuẩn số Nuxen với cc số mũ n = 1/3; C = 0,136 bay từ mặt đứng ; c = 0,18 bay từ mặt nằm ngang với nhẹ không khí c = 0,09 bay từ mặt nằm ngang với nặng không khí Ta có công thức tính: - Khi bay từ bề mặt đứng: - Khi bay từ bề ngang nhẹ không khí: - Khi bay từ bề ngang nặng không khí: BỐC HƠI TRONG CHẾ ĐỘ ĐỐI LƯU CƯỠNG BỨC 9/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn Với: v – Tốc độ chuyển động gió mặt thoáng (m/s) TỎA KHÍ DO NẠP ACQUI Acqui dùng cho lưu trữ điện thường gặp l loại acqui chì Trước dùng người ta phải nạp điện Quá trình ny sinh khí Hydrơ v axit sulfuaric Lương khí hydrô sinh tính gẩn theo công thức: G = 9,44 10-3 E n , g/h Với: E – Điện dung acqui (A.h) N – số acqui cng nạp LƯỢNG BAY HƠI DUNG MÔI SƠN VÀ CHẤT SƠN Lượng dung môi sơn bay lên từ màng sơn bề mặt vật liệu sơn tính theo công thức: Trong đó: A – Lượng tiêu thụ sơn m2 bề mặt vật liệu (g/m2) m – hàm lượng chất bay sơn (%) F – Tổng diện tích bề mặt sơn (m2) Z – Thời gian sơn khô ( h) 10/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn G – tổng lượng sơn đ dng (g) a – số công nhân sơn (người) n – suất sơn trung bình (m2/ng.ca) TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG CHẤT GÂY Ô NHIỄM QUA HỆ SỐ PHÁT THẢI Hệ số pht thải chất gây ô nhiễm số biểu thị tỷ lệ lượng phát thải chất ô nhiễm với đơn vị nhiên liệu tiêu hao hay đơn vị sản lượng sản phẩm (được lấy làm thông số đặc trưng) Những số liệu thường đước cá nhân quan theo di lu ngy v đưa Nó có tính xác cao xuất phát từ tính toán lý thuyết không cao từ thực tế sản xuất Hệ số phát thải chất gây ô nhiễm thường dùng cho công tác dự báo, thiết kế ban đầu Công thức tính tải lượng chất gây ô nhiễm theo hệ số phát thải sau: G=k.M Với: k - Hệ số pht thải chất gy nhiễm M – Thông số đặc trưng Bảng số hệ số phát thải thường dùng Hệ số phát thải chất gây ô nhiễm phương tiện giao thông 11/12 tính tải lượng ô nhiễm từ nguồn Chú thích: S: hàm lượng lưu huỳnh dầu DO ( 500 PPM) xăng (0,1%) Hệ số pht thải chất gy nhiễm lị nhiệt điện theo bảng sau Hệ số pht thi chất gy nhiễm phân xưởng rèn, đúc, hàn kim loại Toả nhiệt, ẩm, CO2 người 12/12 [...].. .tính tải lượng ô nhiễm từ các nguồn G – tổng lượng sơn đ dng (g) a – số công nhân sơn (người) n – năng suất sơn trung bình (m2/ng.ca) TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG CHẤT GÂY Ô NHIỄM QUA HỆ SỐ PHÁT THẢI Hệ số pht thải chất gây ô nhiễm là một số biểu thị tỷ lệ giữa lượng phát thải chất ô nhiễm với một đơn vị nhiên liệu tiêu hao hay một đơn vị sản lượng sản phẩm nào đó (được lấy làm thông số đặc trưng)... này thường đước các cá nhân và cơ quan theo di lu ngy v đưa ra Nó có tính chính xác cao hơn nếu xuất phát từ tính toán lý thuyết nhưng cũng không cao nếu chỉ từ thực tế sản xuất Hệ số phát thải chất gây ô nhiễm thường được dùng cho công tác dự báo, thiết kế ban đầu Công thức tính tải lượng chất gây ô nhiễm theo hệ số phát thải như sau: G=k.M Với: k - Hệ số pht thải chất gy ơ nhiễm M – Thông số đặc trưng... Bảng dưới đây là một số hệ số phát thải thường dùng Hệ số phát thải chất gây ô nhiễm của phương tiện giao thông 11/12 tính tải lượng ô nhiễm từ các nguồn Chú thích: S: hàm lượng lưu huỳnh trong dầu DO ( 500 PPM) và xăng (0,1%) Hệ số pht thải chất gy ơ nhiễm của lị hơi nhiệt điện theo bảng sau Hệ số pht thi chất gy ơ nhiễm trong các phân xưởng rèn, đúc, hàn kim loại Toả nhiệt, ẩm, CO2 do người 12/12