2015-06-10
1672
Расчет количества выбросов, поступающих с поверхности нефтеулавливающих устройств производят в соответствии с рекомендациями [8].
Количество выбросов с поверхности нефтеловушек (кг/ч) открытого или полуоткрытого типа (поверхность частично или полностью покрыта шифером или другим материалом) рассчитывается по формуле:
(3.11)
гдеv – среднегодовая скорость ветра, м/с; Ps – давление насыщенных паров нефтепродуктов при 38○С, гПа, принимается в зависимости от значений эквивалентной температуры начала кипения жидкости tэкв (табл. 3.7); C – концентрация нефтепродуктов в сточных водах, мг/л; F – площадь поверхности жидкости, м2; K5, К10, K11 – коэффициенты.
Эквивалентная температура начала кипения жидкости:
(3.12)
где tн.к, tк.к – температура соответственно начала и конца кипения многокомпонентной жидкости, ○С (tн.к = 40-50 0С, tк.к = 200-240○С).
Таблица 3.7
Значение давления насыщенных паров в зависимости от эквивалентной температуры
| Показатели | Единицы измерения | Значения показателей | |||||||
| tэкв | 0С | ||||||||
| Ps | гПа |
Коэффициент К5 (табл. 3.8) принимается в зависимости от температуры сточной жидкости, подаваемой в нефтеловушку и давления насыщенных паров ловушечного продукта (Ps).
|
|
|
Таблица 3.8
Значение коэффициента К5
| Показатели | Единицы измерения | Значения показателей | |||||||
| Ps | гПа | > 900 | 700-900 | 500-700 | 300-500 | ||||
| tж | 0С | ||||||||
| К5 | 0,933 | 1,253 | 0,934 | 1,26 | 0,939 | 1,28 | 0,975 | 1,325 |
Коэффициент К10 принимается для нефтепродуктов с давлением насыщенных паров более 1,5 гПа равным 0,25.
Коэффициент К11 (табл. 3.9) принимается в зависимости от степени укрытия поверхностей сооружений механической очистки.
Таблица 3.9
Значение коэффициента К11
| Значение показателей | Величина показателя | ||||
| Степень укрытия, % | |||||
| К11 | 0,88 | 0,72 | 0,42 | 0,1 |
Концентрации отдельных ингредиентов в парах испаряющих нефтепродуктов (табл. 3.10).
Таблица 3.10
Концентрация загрязняющих веществ по массе
| Наименование веществ | Концентрация загрязняющих веществ по массе (%) по объектам | ||
| песколовка | нефтеловушка | шламонакопитель | |
| Предельные углеводороды | 81,99 | 86,26 | 90,22 |
| Непредельные углеводороды | 5,73 | 2,12 | 2,56 |
| Ароматические углеводороды, в том числе: | 6,95 | 10,56 | 6,8 |
| Бензол | 1,17 | 2,19 | 2,9 |
| Толуол | 5,03 | 5,69 | 3,5 |
| Ксилолы | 0,75 | 2,68 | 0,4 |
| Фенол | 0,72 | 0,59 | 0,06 |
| Сероводород | 4,61 | 0,47 | 0,36 |
Расчет индивидуальных выбросов вредных веществ и групп углеводородов в атмосферу по компонентам (кг/ч) с объектов очистных сооружений проводится по уравнению:
(3.13)
где П i – выбросы вредных веществ в атмосферу с i-го объекта, кг/ч; С j – весовая концентрация j-го компонента в парах нефтепродукта с i -го объекта, %.
|
|
|
Решение типовой задачи 3.2
Условие. Определить выбросы загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух при механической очистке нефтесодержащих вод в горизонтальной песколовке и нефтеловушке. На очистные сооружения поступает вода с температурой 60 0С, концентрация на входе в песколовку 2400 мг/л, эффективность улавливания нефтепродуктов 50 %. Производительность сооружений 400 м3/ч. Предприятие расположено в г. Ачинск, Красноярского края.
Рассчитать снижение выбросов загрязняющих веществ с поверхности нефтеловушки при герметизации сооружения (степень укрытия 50%).
Ход решения
1. Конструктивные размеры принять по типовым проектам с учетом производительности.
2. Среднегодовую скорость ветра принять согласно [9].
3. Данные вносятся в таблицу 3.11.
Таблица 3.11
Исходные данные для расчета
| № п/п | Наименование показателей | Единицы измерения | Количество единиц по сооружениям | Примечание | |
| песко- ловка | нефте-ловушка | ||||
| Среднегодовая скорость ветра | м/с | 4,7 | 4,7 | ||
| Температура кипения нефтепродуктов (начальная) | 0С | ||||
| Температура кипения нефтепродуктов (конечная) | 0С | ||||
| Концентрация нефтепродуктов в сточной воде | мг/л | ||||
| Номер типового проекта | 902-2-284 | 902-2-3 | [6] табл.11.4, табл. 12.10 | ||
| Площадь сооружения | м2 | ||||
| Степень открытия поверхности | % |
4. Расчетные данные вносятся в табл. 3.12
Таблица 3.12
Расчет количества выбросов нефтепродуктов с поверхности нефтеулавливающих сооружений
| № п/п | Наименование показателей | Единицы измерения | Количество единиц по сооружениям | Примечание | |
| песколовка | нефтеловушка | ||||
| Температура эквивалентная | 0С | 64,89 | 58,18 | ||
| Давление насыщенных паров нефтепродуктов | 0С | по табл..10 | |||
| Коэффициент К5 | 1,325 | 1,28 | по табл..11 | ||
| Коэффициент К10 | 0,25 | 0,25 | |||
| Коэффициент К11 | по табл..12 | ||||
| Количество выбросов | кг/ч | 16,58 | 154,19 | ||
| Количество выбросов | г/с | 4,61 | 42,83 |
5. Рассчитать количество загрязнений по компонентам с учетом их весовой доли в выбросах. Расчеты представить в табл. 3.13.
6. Валовое количество выбросов определить из условия непрерывной работы сооружений по формуле:
(3.14)
Таблица 3.13
Расчет выбросов загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух,
при механической очистке нефтесодержащих вод
| № п/п | Наименование показателей | Единицы измерения | Количество по сооружениям | |
| песколовка | нефтеловушка | |||
| Количество выбросов | г/с | 4,61 | 42,83 | |
| Концентрация загрязняющих веществ пара, в том числе: | % | |||
| 2.1 | Предельные углеводороды | % | 81,99 | 86,26 |
| 2.2 | Непредельные углеводороды | % | 5,73 | 2,12 |
| 2.3 | Ароматические углеводороды, в том числе: | % | 6,95 | 10,56 |
| 2.3.1 | Бензол | % | ||
| 2.3.2 | Толуол | % | 1,17 | 2,19 |
| 2.3.3 | Ксилолы | % | 5,03 | 5,69 |
| 2.3.4 | Фенол | % | 0,75 | 2,68 |
| 2.4 | Сероводород | % | 0,72 | 0,59 |
| Концентрация загрязняющих веществ в парах, в том числе: | г/с | |||
| 3.1 | Предельные углеводороды | г/с | 3,78 | 36,9 |
| 3.2 | Непредельные углеводороды | 0,26 | 0,91 | |
| 3.3 | Ароматические углеводороды, в том числе: | г/с | 0,32 | 4.52 |
| 3.3.1 | Бензол | г/с | 0,05 | 0,94 |
| 3.3.2 | Толуол | г/с | 0,23 | 2,44 |
| 3.3.3 | Ксилолы | г/с | 0,04 | 1,15 |
| 3.3.4 | Фенол | г/с | 0,03 | 0,25 |
| 3.4 | Сероводород | г/с | 0,21 | 0,20 |
продолжение табл. 3.13
| Валовые выбросы в том числе: | т/год | 145,38 | 1350,7 | |
| 4.1 | Предельные углеводороды | т/год | 119,2 | 1165,1 |
| 4.2 | Непредельные углеводороды | т/год | 8,33 | 28,63 |
| 4.3 | Ароматические углеводороды, в том числе: | т/год | 10,1 | 142,63 |
| 4.3.1 | Бензол | т/год | 1,7 | 29,58 |
| 4.3.2 | Толуол | т/год | 7,3 | 76,85 |
| 4.3.3 | Ксилолы | т/год | 1,09 | 36,2 |
| 4.3.4 | Фенол | т/год | 1,05 | 7,97 |
| 4.4 | Сероводород | т/год | 6,7 | 6,35 |
6. Снижение выбросов при степени укрытия нефтеловушки 50% определить с учетом коэффициента К11, что составит по валовым выбросам:
|
|
|
ΔП = 1350,687·(1 – 0,72) = 378,2 т/год
Вывод. Снижение открытой поверхности нефтеловушки позволит снизить количество выбросов на 378,2 т/год (на 28%).
