Фрагмент документа "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РАСЧЕТНОЙ ИНСТРУКЦИИ (МЕТОДИКИ) ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СОСТАВА И КОЛИЧЕСТВА ВРЕДНЫХ (ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ) ВЕЩЕСТВ, ВЫБРАСЫВАЕМЫХ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ АЛЮМИНИЯ".
VI. Расчет выбросов смолистых веществ
(в том числе бенз(а)пирена) в атмосферный воздух
при электролитическом производстве алюминия
Для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним
токоподводом в процессе электролиза смолистые вещества, образующиеся
при коксовании анодной массы, выделяются в атмосферу корпуса
электролиза при перестановке анодных штырей и под колокольный
газосборник.
Количество смолистых веществ, выделяющихся под колокольный
газосборник (Р ), приведено в приложении 12 к Методике.
см
При применении "сухой" анодной массы возможно сокращение
количества смолистых веществ, выделяющихся под колокольный газосборник
(Р ), примерно на 30% (уточняется экспериментально).
см
При сокращении расхода анодной массы (в сравнении с 540 кг/т Аl)
следует учесть пропорциональное сокращение количества смолистых
веществ, выделяющихся под колокольный газосборник.
Смолистые вещества различают как: образующиеся в процессе
электролиза и отходящие от электролизеров.
Поступающие под колокольный газосборник смолистые вещества
удаляются системой колокольного газоотсоса и большей частью сжигаются
в горелке. Остальная часть (недожог) поступает в аппараты газоочистки.
Количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне под
колоколом (для электролизеров с самообжигающимися анодами с
верхним токоподводом), рассчитывается с учетом доли металла,
i
производимого электролизерами разных типов (Д ):
c-n
i i
Р = SUM P х Д , (105)
см см c-n
где Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне
см
под колоколом, кг/т Аl;
i
Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне под
см
колоколом при производстве i-той доли металла, кг/т Аl;
i
Д - доля металла, производимая электролизерами разных
c-n
типов, доли ед.
Количество смолистых веществ, поступающих в горелку, определяется
по формуле:
гк гк
Р = Э х Р , (106)
см аг см
гк
где Р - количество смолистых веществ, поступающих в
см
горелку, кг/т Аl.
Количество смолистых веществ, поступающих в атмосферу корпуса
электролиза, рассчитывается по формуле:
ак гк пш
Р = Р х (1 - Э ) + Р , (107)
см см аг см
ак
где P - количество смолистых веществ, поступающих в
см
атмосферу корпуса электролиза, кг/т Аl;
пш
Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферный
см
воздух при перестановке штырей, кг/т Аl.
Количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферный воздух
при перестановке штырей, может оцениваться из выражения:
пш 2
Р = 0,785 х d х h х q х c х p х (1 - k) х n , (108)
см л жам ш
где d - диаметр лунки (может быть условно принят равным
л
среднему диаметру участка штыря, запеченного в теле анода), дм;
h - средняя по электролизеру высота лунки (высота штыря в
запеченной части анода), дм;
q - степень заполнения лунки, доли ед.;
с - содержание пека в анодной массе, загружаемой перед
перестановкой штырей, доли ед.;
Р - плотность жидкой анодной массы, кг/дм3;
жам
k - выход кокса при быстром коксовании пека, доли ед.;
n - количество переставляемых штырей в расчете на 1 т Аl.
ш
Выход кокса при быстром коксовании пека (при коксовании пробок в
отверстиях из-под штырей) на электролизерах с самообжигающимися
анодами с верхним токоподводом ввиду высокой скорости нагрева и обжига
пробки составляет 0,5 - 0,6 (50 - 60%) от массы пека.
Степень заполнения лунки в зависимости от свойств анодной массы и
техники перестановки штырей может приниматься в диапазоне 0,6 - 1,0.
Количество переставляемых штырей в расчете на 1 т Аl определяется
как количество штырей, переставляемых в электролизных корпусах за 1
смену (сутки), деленное на выпуск металла за тот же период времени.
Количество смолистых веществ, сгорающих в горелке электролизеров
самообжигающимися анодами с верхним токоподводом, определяется
эффективностью дожигания смолистых веществ и эффективностью
использования горелок во времени по формуле:
г гк г г
Р = Р х Э х Э , (109)
см см см
г
где Р - количество смолистых веществ, сгорающих в горелке,
см
кг/т Аl;
г
Э - эффективность дожигания смолистых веществ, доли ед.;
см
г
Э - эффективность использования горелок во времени, доли ед.
Эффективность использования горелок во времени определяется как
отношение времени работы горелочных устройств в режиме "горения" ко
времени работы электролизера.
Эффективность дожигания смолистых веществ в горелке
электролизеров самообжигающимися анодами с верхним токоподводом
определяется экспериментально. Косвенная оценка эффективности
дожигания смолистых веществ может быть выполнена по ее зависимости от
температуры в горелке, измеряемой термопарой (приложение 13 к
Методике). При этом принимается, что степень дожигания смолистых
веществ равна степени дожигания бенз(а)пирена.
Количество смолистых веществ, поступающих на газоочистку,
гк г
определяется как разность между Р и Р :
см см
го гк г г
Р = Р х Э х (1 - Э х Э ), (110)
см см аг см
го
где Р - количество смолистых веществ, поступающих на
см
газоочистку, кг/т Аl.
Для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым
токоподводом количество выделившихся под укрытие смолистых веществ
рассчитывается по формуле:
Р = Р х Д , (111)
см ам см
где Р - количество смолистых веществ, выделяющихся через
см
боковые поверхности анода, кг/т Аl;
Р - удельный расход анодной массы, кг/т Аl;
ам
Д - доля смолистых веществ, выделяющихся через боковые
см
поверхности анода в зависимости от текучести анодной массы и
температуры размягчения пека, доли ед.
Доля смолистых веществ (от расхода анодной массы), выделяющихся
через боковые грани анода электролизеров с самообжигающимися анодами с
боковым токоподводом, в зависимости от коэффициента текучести и
температуры размягчения пека, определяется в соответствии с
приложением 13 к Методике.
Смолистые вещества выделяются выше корки электролита и с
отсасываемой газовоздушной смесью поступают в систему газоотсоса.
Количество смолистых веществ, поступающих в систему газоотсоса,
определяется по формуле:
го у
Р = Э х Р , (112)
см см
го
где Р - количество смолистых веществ, поступающих в систему
см
газоотсоса, кг/т Аl.
Для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым
токоподводом:
ак у
Р = Р х (1 - Э ), (113)
см см
ак
где Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в
см
атмосферу корпуса электролиза, кг/т Аl.
Для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним
токоподводом и для электролизеров с самообжигающимися анодами с
боковым токоподводом при расчете количества смолистых веществ,
выбрасываемых в атмосферный воздух через аэрационные фонари корпуса,
может быть учтено их оседание на конструкциях корпуса электролиза
(приложение 4 к Методике). Тогда для электролизеров с
самообжигающимися анодами с верхним токоподводом:
ако гк пш акос
Р = Р х (1 - Э ) + Р - Р , (114)
см см аг см см
ако
где Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в
см
атмосферный воздух через аэрационные фонари с учетом оседания их на
конструкциях корпуса электролиза, кг/т Аl;
акос
Р - количество смолистых веществ, осевших на конструкциях
см
корпуса электролиза, кг/т Аl, рассчитывается в соответствии с
рекомендациями по экспериментальному определению количества
осаждающейся пыли в приложении
акос
3, при отсутствии экспериментальных данных Р можно принять
см
ак
равным 0,2 от Р .
см
Для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым
токоподводом:
ако у акос
Р = Р х (1 - Э ) - Р , (115)
см см см
ако
где Р - количество смолистых веществ, поступающих в
см
атмосферу корпуса электролиза, с учетом оседания их на конструкциях
корпуса электролиза, кг/т Аl;
акос
Р - количество смолистых веществ, осевших на конструкциях
см
корпуса электролиза, кг/т Аl; рассчитывается в соответствии с
приложением 4 к Методике.
Количество смолистых веществ, улавливаемых аппаратами
газоочистки, рассчитывается по формуле:
го1 го го го
Р = Р х Э х Э , (116)
см см см
го1
где Р - количество смолистых веществ, улавливаемых
см
аппаратами газоочистки, кг/т Аl;
го
Э - КПИ аппаратов газоочистки, доли ед.;
го
Э - эффективность улавливания смолистых в аппаратах
см
газоочистки, доли ед.
Эффективность улавливания смолистых веществ аппаратами
газоочистки определяется как отношение уловленного количества
смолистых веществ к количеству смолистых веществ, поступающих в
систему газоочистки, по формуле:
гои го2и
Р - Р
го см см
Э = ---------------, (117)
см гои
Р
см
гои го2и
где Р и Р - количество смолистых веществ,
см см
соответственно, на входе и выходе из газоочистки, кг/т Аl,
определяемые в соответствии с методиками выполнения измерений
концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий.
Расчетное количество смолистых веществ, выбрасываемых в
атмосферный воздух после очистки, определяется как разность между
количеством смолистых веществ, поступивших в систему газоотсоса, и
количеством смолистых веществ, уловленных в аппаратах очистки:
го2 го го1
Р = Р - Р , (118)
см см см
го2
где Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в
см
атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl.
Суммарное количество смолистых веществ, выбрасываемых в
атмосферный воздух с учетом оседания их на конструкциях корпуса
электролиза, рассчитывается по формуле:
ат ако го2
Р = Р + Р , (119)
см см см
ат
где Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в
см
атмосферный воздух, кг/т Аl.
Бенз(а)пирен входит в состав смолистых веществ. Соответственно,
количество бенз(а)пирена, выделяющегося под укрытие электролизеров с
самообжигающимися анодами с боковым токоподводом, рассчитывается
исходя из количества смолистых веществ, выделяющихся под укрытие, и
содержания в них бенз(а)пирена:
см
Р = Р х альфа , (120)
бп см бп
где Р - количество бенз(а)пирена, выделяющегося под укрытие,
бп
кг/т Аl;
см
альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах
бп
(здесь и далее доля бенз(а)пирена в смолистых веществах определяется
экспериментально в соответствии с методиками выполнения измерений
концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных
предприятий), доли ед.
Количество бенз(а)пирена, улавливаемого аппаратами газоочистки,
рассчитывается по формуле:
го1 го го го
Р = Р х Э х Э , (121)
бп бп бп
го1
где P - количество бенз(а)пирена, улавливаемого аппаратами
бп
газоочистки, кг/т Аl;
го
Э - КПИ аппаратов газоочистки, доли ед.;
го
Э - эффективность улавливания бенз(а)пирена в аппаратах
бп
газоочистки, доли ед.
Эффективность улавливания бенз(а)пирена аппаратами газоочистки
определяется как отношение уловленного количества бенз(а)пирена к
количеству бенз(а)пирена, поступающего в систему газоочистки, по
формуле:
гои го2и
Р - Р
го бп бп
Э = ---------------, (122)
бп гои
Р
бп
гои го2и
где Р и Р - инструментально определенное количество
бп бп
бенз(а)пирена, соответственно, на входе и выходе из газоочистки, кг/т
Аl.
гои го2и
Р и Р определяются инструментальными методами в
бп бп
соответствии с методиками выполнения измерений концентраций
загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий.
Расчетное количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферный
воздух после очистки, рассчитывается как разность между количеством
бенз(а)пирена, поступившего в систему газоочистки, и количеством
бенз(а)пирена, уловленного в аппаратах газоочистки:
го2 го го1
Р = Р - Р , (123)
бп бп бп
го2
где P - количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в
бп
атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl.
Выбросы бенз(а)пирена определяются исходя из выбросов смолистых
веществ и содержания бенз(а)пирена в смолистых веществах,
определяемого инструментально в соответствии с методиками выполнения
измерений концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных
предприятий:
ако ако ако
Р = Р х альфа , (124)
бп см бп
го2 го2 го2
Р = Р х альфа , (125)
бп см бп
ако
где P - количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в
бп
атмосферный воздух через аэрационные фонари с учетом оседания его на
конструкциях корпуса электролиза (приложение 4 к Методике), кг/т Аl;
ако
альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах,
бп
выбрасываемых в атмосферный воздух через аэрационные фонари корпуса
электролиза, доли ед.;
го2
Р - количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферный
бп
воздух после очистки, кг/т Аl;
го2
альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах,
бп
выбрасываемых в атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl.
Общее количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферный
воздух, рассчитывается по формуле:
ат ако го2
Р = Р + Р , (126)
бп бп бп
ат
где P - общее количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в
бп
атмосферный воздух, кг/тАl.
При двухступенчатой очистке расчет ведется по схеме, описанной в
разделе III.
|
Фрагмент документа "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РАСЧЕТНОЙ ИНСТРУКЦИИ (МЕТОДИКИ) ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СОСТАВА И КОЛИЧЕСТВА ВРЕДНЫХ (ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ) ВЕЩЕСТВ, ВЫБРАСЫВАЕМЫХ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ АЛЮМИНИЯ".