ат
где K - количество оксида углерода, выбрасываемого в
CO
атмосферный воздух, кг/т Аl.
V. Расчет выбросов диоксида серы в атмосферный воздух
при электролитическом производстве алюминия
Основное количество серы поступает в процесс электролиза с
анодным материалом. Остальное количество приходится на свежие и
вторичные фтористые соли.
о
Доля серы, выделяющейся из электролизера в виде диоксида (Д ),
S
может быть инструментально определена в соответствии с методиками
выполнения измерений концентраций загрязняющих веществ в выбросах
промышленных предприятий. Ориентировочно эта величина составляет: для
электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом -
0,77, для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым
токоподводом и электролизеров с предварительно обожженными анодами -
0,82. Количество диоксида серы, отходящего от электролизера,
рассчитывается по формуле:
для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним
токоподводом:
О ам кс а к
Д х Р х Д + П х Д + П х Д х П х Д + П х
S ам S кс S a S к S кр
P = --------------------------------------------------------
S 0,5
кр кф
x Д + П х Д
S кф S
------------------; (92)
для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым
токоподводом:
О ам кс а к
Д х Р х Д + П х Д + П х Д + П х Д + П х
S ам S кс S a S к S кр
P = -------------------------------------------------------
S 0,5
кр кф гл
x Д + П х Д + П х Д
S кф S гл s
------------------------------, (93)
где P - количество диоксида серы, отходящего от
S
электролизера, кг/т Аl;
ам
Д - массовая доля серы в анодной массе, доли ед.;
S
кс
Д - массовая доля серы в свежем криолите, доли ед.;
S
а
Д - массовая доля серы во фтористом алюминии, доли ед.;
S
к
Д - массовая доля серы во фтористом кальции, доли ед.;
S
кр
Д - массовая доля серы в регенерационном криолите, доли ед.;
S
кф
Д - массовая доля серы во флотационном криолите, доли ед.;
S
О
Д - доля серы, выделяющейся в виде диоксида, доли ед.;
S
гл
Д - массовая доля серы во фторированном глиноземе, доли ед.;
S
0,5 - массовая доля серы в диоксиде серы, доли ед.
Для корпусов электролиза, оборудованных установками сухой очистки
газов, сера поступает в электролизер вместе с фторированным
глиноземом, который возвращается в процесс электролиза после
газоочистки. Тогда формула (92) примет вид:
для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним
токоподводом:
О ам кс а к
Д х Р х Д + П х Д + П х Д х П х Д + П х
S ам S кс S a S к S гл
P = -------------------------------------------------------
S 0,5
гл кф
x Д + П х Д
S кф S
------------------; (94)
для электролизеров с предварительно обожженными анодами:
О ам кс а гл
Д х Р х Д + П х Д + П х Д х П х Д + П х
S ам S кс S a S гл S кф
P = ---------------------------------------------------------
S 0,5
кф
x Д
S
-----. (95)
В формулах (94) и (95):
P - количество диоксида серы, отходящего от электролизера,
s
кг/т Аl;
ам
Д - массовая доля серы в анодной массе, доли ед.;
S
кс
Д - массовая доля серы в свежем криолите, доли ед.;
S
а
Д - массовая доля серы во фтористом алюминии, доли ед.;
S
к
Д - массовая доля серы во фтористом кальции, доли ед.;
S
кр
Д - массовая доля серы в регенерационном криолите, доли ед.;
S
гл
Д - массовая доля серы во фторированном глиноземе, доли ед.;
S
кф
Д - массовая доля серы во флотационном криолите, доли ед.;
S
О
Д - доля серы, выделяющейся в виде диоксида, доли ед.;
S
0,5 - массовая доля серы в диоксиде серы, доли ед.
Количество сернистого ангидрида, поступающего в систему
газоотсоса, рассчитывается по формулам:
для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним
токоподводом:
го гк
P = P х Э , (96)
S S аг
для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым
токоподводом и электролизеров с предварительно обожженными анодами:
го у
P = P х Э , (97)
S S
го
где Р - количество диоксида серы, поступающего в систему
S
газоотсоса, кг/т Аl.
Количество диоксида серы, улавливаемого в системе газоочистки,
рассчитывается по формуле:
го1 го го го
Р = Р х Э х Э , (98)
S S S
го1
где Р - количество диоксида серы, улавливаемого в системе
S
газоочистки, кг/т Аl;
го
Э - эффективность улавливания диоксида серы в аппаратах
S
газоочистки, доли ед.
Эффективность улавливания диоксида серы в аппаратах газоочистки
определяется как отношение количества уловленного диоксида серы к
количеству диоксида серы, поступившего в систему газоочистки, по
формуле:
гои го2и
Р - Р
го S S
Э = --------------, (99)
S гои
Р
S
гои го2и
где Р и Р - инструментально определенное количество
S S
диоксида серы, соответственно, на входе и выходе из газоочистки, кг/т
Аl.
гои го2и
Р и Р определяются инструментальными методами в
S S
соответствии с методиками выполнения измерений концентраций
загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий.
Количество диоксида серы, выбрасываемого в атмосферный воздух
после очистки, определяется как разность между количеством диоксида
серы, поступившего в систему газоотсоса, и количеством диоксида серы,
уловленного в аппаратах очистки:
го2 го го1
Р = Р - Р , (100)
S S S
го2
где Р - количество диоксида серы, выбрасываемого в
S
атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl.
Количество диоксида серы, поступающего в атмосферу корпуса
электролиза, рассчитывается по формулам:
для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним
токоподводом:
ак гк
Р = Р х (1 - Э ); (101)
S S аг
для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым
токоподводом и электролизеров с предварительно обожженными анодами:
ак у
Р = Р х (1 - Э ), (102)
S S
ак
где Р - количество диоксида серы, поступающего в атмосферу
S
корпуса электролиза, кг/т Аl.
Общее количество диоксида серы, выбрасываемого в атмосферный
воздух, определяется как сумма количества диоксида серы, поступающего
в атмосферу корпуса электролиза, и количества диоксида серы,
выбрасываемого в атмосферный воздух после газоочистки:
ат ак го2
Р = Р + Р , (103)
S S S
ат
где P - количество диоксида серы, выбрасываемого в
S
атмосферный воздух, кг/т Аl.
Следует учитывать, что содержание серы во фтористых солях
приводится в пересчете на сульфат-ион, в котором массовая доля серы
составляет 33,3%.
При работе сухой газоочистки с использованием рециркуляции
диоксид серы не улавливается. В этом случае выброс серы равен:
ат ак го
Р = Р + Р . (104)
S S S
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.
VII. Расчет выбросов электролизной пыли
в атмосферный воздух при электролитическом
производстве алюминия
В связи с тем, что при сухой очистке газов в очищаемый газ перед
реактором и рукавным фильтром подается глинозем в количестве,
создающем концентрации пыли во много раз большие, чем концентрация
электролизной пыли, выброс пыли после сухой очистки определяется на
основании данных по остаточной запыленности газов, определяемой в
инструментальными замерами в соответствии с методиками выполнения
измерений концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных
предприятий. Количество пыли, выбрасываемой после газоочистки,
определяется по формуле:
го2
Р = C х Q, (127)
п п
го2
где Р - количество пыли, выбрасываемой после очистки, кг/т
п
Аl;
3
С - концентрация пыли в очищенных газах, мг/нм ;
п
3
Q - объем очищенных газов, нм /т Аl.
Наиболее приближенные к реальным данные по количеству
электролизной пыли, отходящей от электролизеров, получают исходя из
количества твердых фторидов и их усредненного содержания в пыли,
которое определяется производственными службами. В соответствии с этим
количество электролизной пыли, поступающей на газоочистку,
рассчитывается по формуле:
го
F
го тв
Р = -----, (128)
п го
Д
ф
го
где Р - количество электролизной пыли, поступающей в систему
п
газоотсоса, кг/т Аl;
го
Д - массовая доля фтора в пыли, поступающей в систему
ф
газоотсоса, доли ед.
Массовая доля фтора в электролизной пыли определяется
инструментальными методами (по анализу проб фонарных газов) в
соответствии с методиками выполнения измерений концентраций
загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий. При
отсутствии таких данных могут использоваться данные, полученные при
анализе проб пыли, отобранных у кабины крановщика.
Количество электролизной пыли, выделяющейся в атмосферу корпуса
электролиза, рассчитывается по формуле:
ак
F
ак тв
Р = -----, (129)
п ак
Д
ф
ак
где P - количество электролизной пыли, выделяющейся в
п
атмосферу корпуса электролиза, кг/т Аl;
ак
Д - массовая доля фтора в пыли, выделяющейся в атмосферу
ф
корпуса электролиза, доли ед.
При расчете количества электролизной пыли, выбрасываемой через
аэрационные фонари, может учитываться оседание ее на конструкциях
корпуса электролиза (приложение 4 к Методике), тогда:
ако ак акос
Р = Р - Р , (130)
п п п
ако
где Р - количество электролизной пыли, выбрасываемой в
п
атмосферный воздух через аэрационные фонари с учетом оседания ее на
конструкциях корпуса электролиза, кг/т Аl;
акос
Р - количество электролизной пыли, осевшей на конструкциях
п
корпуса электролиза, кг/т Аl; рассчитывается в соответствии с
приложением 4 к Методике.
Количество электролизной пыли, улавливаемой аппаратами
газоочистки, рассчитывается по формуле:
го1
F
го1 тв
Р = ------, (131)
п го
Д
ф
го1
где Р - количество электролизной пыли, уловленной
п
аппаратами газоочистки, кг/т Аl.
Количество электролизной пыли, не уловленное в аппаратах
го2и
газоочистки (Р ), определяется инструментальными методами в
п
соответствии с методиками выполнения измерений концентраций
загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий.
Эффективность улавливания электролизной пыли в аппаратах
газоочистки (за исключением сухой очистки) определяется как отношение
уловленного количества пыли к количеству, поступившему в систему
газоочистки, по формуле:
гои го2и
Р - Р
го п п
Э = --------------, (132)
п гои
Р
п
гои го2и
где Р и Р - инструментально определяемое количество
п п
электролизной пыли, соответственно, на входе и выходе из газоочистки,
кг/т Аl, определяются инструментальными методами в соответствии с
методиками выполнения измерений концентраций загрязняющих веществ в
выбросах промышленных предприятий.
При сухой очистке газов на выходе из рукавных фильтров в пыли,
наряду с электролизной пылью, содержится глинозем в количестве,
соответствующем проскоку его через фильтровальный материал.
го2и
Поэтому здесь Р не отражает количество электролизной пыли на
n
выходе из газоочистки. В связи с этим при сухой очистке эффективность
улавливания электролизной пыли в газоочистке принимается равной
эффективности улавливания твердых фторидов. Количество общей пыли,
выбрасываемой после сухой газоочистки, находят исходя из
инструментально определяемой остаточной запыленности и количества
газов.
Расчетное количество электролизной пыли, выбрасываемой в
атмосферный воздух после очистки, определяется как разность между
количеством пыли, поступившей в систему газоочистки, и количеством
пыли, уловленной в аппаратах газоочистки:
го2 го го1
Р = Р - Р , (133)
п п п
го2
где Р - количество электролизной пыли, выбрасываемой в
п
атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl.
Суммарное количество электролизной пыли, выбрасываемой в
атмосферный воздух с учетом оседания ее на конструкциях корпуса
электролиза, рассчитывается по формуле:
ат ако го2
Р = Р + Р , (134)
п п п
ат
где Р - количество электролизной пыли, выбрасываемой в
п
атмосферный воздух, кг/т Аl.
При двухступенчатой очистке расчет ведется по схеме, описанной в
разделе III.
VIII. Расчет выбросов неорганической пыли
в атмосферный воздух при электролитическом
производстве алюминия
Выбросы пыли неорганической определяют исходя из выбросов общей
пыли и содержания в ней фторсолей:
для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним и
боковым токоподводом:
го2
F
го2 го2 тв го2
Р = Р - ------ - Р , (135)
неорг п фс см
Д
F
ак
F
ако ако тв ако
Р = Р - ------ - Р ; (136)
неорг п фс см
Д
F
для электролизеров с предварительно обожженными анодами:
го2
F
го2 го2 тв
Р = Р - ------, (137)
неорг п фс
Д
F
ак
F
ако ако тв
Р = Р - ------. (138)
неорг п фс
Д
F
Суммарный выброс пыли неорганической составляет:
ат го2 ако
Р = Р + Р , (139)
неорг неорг неорг
ат
где Р - общее количество пыли неорганической,
неорг
выбрасываемой в атмосферный воздух, кг/т Аl.
При необходимости из пыли неорганической может быть выделен оксид
алюминия.
В этом случае руководствуются методическими рекомендациями НИИ
Атмосфера (от 16.08.2000 N 527н/33-07), в соответствии с которыми
предлагается дифференцировать промышленный глинозем на основные
компоненты:
альфа-Аl2О3 - корунд;
гамма-Аl2О3 - оксид алюминия;
остальные компоненты - пыль неорганическая с содержанием SiO2 <
20%.
Содержание указанных компонентов в выбросах промышленного
глинозема может определяться экспериментально, приниматься по
паспортным данным или другим материалам, обосновывающим его состав.
Тогда:
го2 го2 пго2
Р = К х Р х (1 - С ), (140)
кор 1 неорг у
го2 го2 пго2
Р = К х Р х (1 - С ), (141)
оа 2 неорг у
ак ак пак
Р = К х Р х (1 - С ), (142)
кор 1 неорг у
ак ак пак
Р = К х Р х (1 - С ), (143)
оа 2 неорг у
го2
где Р - количество оксида алюминия, выбрасываемого в
оа
атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl;
ак
Р - количество оксида алюминия, выбрасываемого в атмосферу
оа
корпуса электролиза и далее в атмосферный воздух через аэрационные
фонари электролизных корпусов, кг/т Аl;
го2
Р - количество корунда, выбрасываемого в атмосферный воздух
кор
после очистки, кг/т Аl;
ак
Р - количество корунда, выбрасываемого в
кор
атмосферу корпуса электролиза и далее в атмосферный воздух через
аэрационные фонари электролизных корпусов, кг/т Аl;
пго2
С - содержание углерода в пыли после газоочистки, доли
у
ед.;
пак
С - содержание углерода в пыли, выделяющейся в атмосферу
у
корпуса электролиза, доли ед.;
К - содержание афльфа-Al2O3 в промышленном глиноземе,
1
доли ед.;
К - содержание гамма-Al2O3 в промышленном глиноземе, доли ед.
2
Аналогично может выполняться расчет выбросов составляющих
компонентов пыли и для электролизеров с самообжигающимися анодами
с верхним и боковым токоподводом. В этом случае при расчете Р
неорг
и Р учитывается наличие в пыли смолистых веществ.
оа
Приложение 1
к расчетной инструкции (методике)
по определению состава и количества
вредных (загрязняющих) веществ,
выбрасываемых в атмосферный воздух
при электролитическом
производстве алюминия
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
-----------------------------------------------------------------------
| го |
| Э - эффективность газоочистки |
| гк |
| Д - доля того или иного вещества в зоне под газосборным |
| колоколом |
| ак |
| К - количество вещества, поступающего в атмосферу корпуса |
| К - количество оксида углерода |
| CO |
| Р - расход анодной массы (анодного материала) |
| ам |
| Р - расход анодов |
| оа |
| П - приход фтора |
| ф |
| пг |
| Р - расход фтора в виде пыли и газа, кг/т Аl |
| ф |
| кс |
| П - приход свежего криолита в пересчете на фтор, кг/т Аl |
| ф |
| П - приход свежего криолита, кг/т Аl |
| кс |
| кс |
| Д - массовая доля фтора в свежем криолите, доли ед. |
| ф |
| а |
| П - приход фторида алюминия в пересчете на фтор, кг/т Аl |
| ф |
| П - приход фтористого алюминия, кг/т Аl |
| а |
| а |
| Д - массовая доля фтора во фтористом алюминии, доли ед. |
| ф |
| к |
| П - приход фтористого кальция в пересчете на фтор, кг/т Аl |
| ф |
| П - приход фтористого кальция, кг/т Аl |
| к |
| к |
| Д - массовая доля фтора во фтористом кальции, доли ед. |
| ф |
| вт |
| П - приход вторичного криолита (поступающего из внешних |
| ф |
| источников) в пересчете на фтор, кг/т Аl |
| П - приход вторичного криолита, кг/т Аl |
| вт |
| вт |
| Д - массовая доля фтора во вторичном криолите, доли ед. |
| ф |
| кр |
| П - приход регенерационного криолита в пересчете на фтор, |
| ф |
| кг/т Аl |
| П - приход регенерационного криолита, кг/т Аl |
| кр |
| кр |
| Д - массовая доля фтора в регенерационном криолите, доли ед. |
| ф |
| гл |
| П - приход фтора с фторированным глиноземом (при сухой очистке |
| ф |
| газов), кг/т Аl |
| гл |
| Д - массовая доля фтора во фторированном глиноземе, доли ед. |
| ф |
| П - количество фторированного глинозема, кг/т Аl |
| гл |
| кф |
| П - приход флотационного криолита в пересчете на фтор, |
| ф |
| кг/т Аl |
| П - приход флотационного криолита, кг/т Аl |
| кф |
| кф |
| Д - массовая доля фтора во флотационном криолите, доли ед. |
| ф |
| П - смешанный криолит, кг/т Аl |
| см |
| пуск |
| П - приход криолита в пересчете на фтор на пуск |
| ф |
| электролизеров, кг/т Аl |
| т |
| Р - транспортные потери фтора, кг/т Аl |
| ф |
| пфу |
| Р - потери фтора в виде перфторуглеродов, кг/т Аl |
| ф |
| тау - частота анодных эффектов, шт./сутки |
| в |
| t - средняя продолжительность анодных эффектов, мин. |
| в |
| В - среднесуточная производительность электролизера, т/сутки |
| п |
| Р - потери фтора со снимаемой угольной пеной, кг/т Аl |
| ф |
| Р - количество снятой угольной пены, кг/т Аl |
| п |
| п |
| Д - массовая доля фтора в угольной пене, доли ед. |
| ф |
| эл |
| Р - потери фтора с избытком электролита, кг/т Аl |
| ф |
| и |
| Р - избыток электролита, кг/т Аl |
| эл |
| эл |
| Д - массовая доля фтора в электролите, доли ед. |
| ф |
| ог |
| Р - потери фтора с анодными огарками, кг/т Аl |
| ф |
| |
| Р - количество извлекаемых анодных огарков, кг/т Аl |
| ог |
| ог |
| Д - массовая доля фтора в анодных огарках, доли ед. |
| ф |
| |
| фут |
| Р - расход фтора на пропитку футеровки, кг/т Аl |
| ф |
| |
| п б ц бр |
| Д , Д , Д , Д - доля фтора, соответственно, в подовых, бортовых |
| ф ф ф ф |
| блоках угольной футеровки, цоколе и бровке, доли ед. |
| Q , Q , Q , Q - соответственно количество отработанной |
| п б ц бр |
| футеровки в подовых, бортовых блоках, цоколе и бровке, кг/т Аl |
| го |
| Р - количество фторидов, поступающих в систему организованного |
| ф |
| отсоса, кг/т Аl |
| у |
| Э - эффективность улавливания газов укрытием, доли ед. |
| гк |
| Э - эффективность улавливания газов газосборным колоколом, доли |
| ф |
| ед. |
| ак |
| Р - количество фторидов, поступающих в атмосферу корпуса, |
| ф |
| кг/т Аl |
| Т , Т , ..., Т - доли продолжительности каждого состояния |
| 1 2 10 |
| электролизеров, доли ед. |
| го го |
| Д , Д - соответственно доля газообразных и твердых фторидов |
| фгаз фтв |
| в общем количестве фторидов, поступающих в систему газоотсоса, |
| доли ед. |
| ак ак |
| Д , Д - соответственно доля газообразных и твердых фторидов |
| фгаз фтв |
| в общем количестве фторидов, поступающих в атмосферу корпуса, |
| доли ед. |
| го |
| F - количество газообразных фторидов, поступающих в систему |
| газ |
| газоотсоса, кг/т Аl |
| го |
| F - количество твердых фторидов, поступающих в систему |
| тв |
| газоотсоса, кг/т Аl |
| ак |
| F - количество газообразных фторидов, поступающих в атмосферу |
| газ |
| корпуса, кг/т Аl |
| ак |
| F - количество твердых фторидов, поступающих в атмосферу |
| тв |
| корпуса, кг/т Аl |
| ако |
| F - количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу |
| тв |
| через аэрационные фонари, с учетом оседания их на конструкциях |
| корпуса, кг/т Аl |
| акос |
| F - количество твердых фторидов, осевших на конструкциях |
| тв |
| корпуса, кг/т Аl |
| F - количество газообразных фторидов, отходящих от |
| газ |
| электролизеров, кг/т Аl |
| F - количество твердых фторидов, отходящих от |
| тв |
| электролизеров, кг/т Аl |
| го1 |
| F - количество газообразных фторидов, уловленных в системе |
| газ |
| газоочистки, кг/т Аl |
| газ |
| Э - эффективность улавливания газообразных фторидов системой |
| ф |
| газоочистки, доли ед. |
| го |
| Э - КПИ работы аппаратов газоочистки, доли ед. |
| гои го2и |
| F и F - инструментально определенное количество |
| газ газ |
| газообразных фторидов, соответственно, на входе и выходе из |
| газоочистки, кг/т Аl |
| го2 |
| F - расчетное количество газообразных фторидов, |
| газ |
| выбрасываемых в атмосферу после очистки, кг/т Аl |
| ат |
| F - общее количество газообразных фторидов, выбрасываемых в |
| газ |
| атмосферу, кг/т Аl |
| го1 |
| F - количество твердых фторидов, улавливаемых в аппаратах |
| тв |
| газоочистки, кг/т Аl |
| гои го2и |
| F и F - инструментально определенное количество твердых |
| тв тв |
| фторидов, соответственно, на входе и выходе из газоочистки, |
| кг/т Аl |
| тв |
| Э - эффективность улавливания твердых фторидов в аппаратах |
| Ф |
| газоочистки, доли ед. |
| го2 |
| F - расчетное количество твердых фторидов, выбрасываемых в |
| тв |
| атмосферу после очистки, кг/т Аl |
| ат |
| F - общее количество твердых фторидов, выбрасываемых в |
| тв |
| атмосферу, кг/т A1 |
| го3 |
| F - количество твердых фторидов, уловленных в системе |
| тв |
| двухступенчатой очистки, кг/т Аl |
| го |
| Т - время работы обеих ступеней двухступенчатой очистки, час |
| 1 |
| (режим 1) |
| го |
| Т - время работы первой ступени очистки (электрофильтра) при |
| 2 |
| простое второй ступени (скруббера), час (режим 2) |
| го |
| Т - время работы второй ступени очистки (скруббера) при простое |
| 3 |
| первой ступени (электрофильтра), час (режим 3) |
| го |
| Т - время полного простоя газоочистки, час (режим 4) |
| 4 |
| эл |
| Э - эффективность улавливания твердых фторидов в |
| фтв |
| электрофильтре, доли ед. |
| м1 |
| Э - эффективность улавливания твердых фторидов в аппаратах |
| фтв |
| мокрой очистки при работающем электрофильтре, доли ед. |
| м2 |
| Э - эффективность улавливания твердых фторидов в аппаратах |
| фтв |
| мокрой очистки при неработающем электрофильтре, доли ед. |
| скр1 |
| Э - эффективность улавливания твердых фторидов в скруббере при |
| фтв |
| работающем электрофильтре, доли ед. |
| скр2 |
| Э - эффективность улавливания твердых фторидов в скруббере при |
| фтв |
| неработающем электрофильтре, доли ед. |
| эл |
| F - количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после |
| тв |
| электрофильтра, кг/т Аl |
| м1 |
| F - количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после |
| тв |
| аппаратов мокрой очистки при работающем электрофильтре, кг/т Аl |
| м2 |
| F - количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после |
| тв |
| аппаратов мокрой очистки при неработающем электрофильтре, кг/т Аl |
| гои го2и |
| F и F - инструментально определенное количество |
| газ газ |
| газообразных фторидов, соответственно, на входе и выходе из сухой |
| газоочистки, кг/т Аl |
| гос |
| F - количество твердых фторидов, уловленных в аппаратах сухой |
| тв |
| газоочистки, кг/т Аl |
| скр1 |
| F - количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу |
| тв |
| после скруббера при работающем электрофильтре, кг/т Аl |
| скр2 |
| F - количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу |
| тв |
| после скруббера при неработающем электрофильтре, кг/т Аl |
| го4 |
| F - количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу |
| тв |
| после двухступенчатой очистки, кг/т Аl |
| гос |
| F - количество газообразных фторидов, уловленных в аппаратах |
| газ |
| сухой газоочистки, кг/т Аl |
| с |
| Э - эффективность улавливания газообразных фторидов аппаратами |
| фгаз |
| сухой газоочистки, доли ед. |
| гос |
| Э - коэффициент полезного использования работы аппаратов сухой |
| газоочистки, доли ед. |
| гос |
| F - количество твердых фторидов, уловленных в аппаратах сухой |
| тв |
| газоочистки, кг/т Аl |
| с |
| Э - эффективность улавливания твердых фторидов аппаратами сухой |
| фтв |
| газоочистки, доли ед. |
| гом |
| F - расчетное количество газообразных фторидов, поступивших на |
| газ |
| мокрую очистку после сухой очистки, кг/т Аl |
| гом |
| F - расчетное количество твердых фторидов, поступивших на |
| тв |
| мокрую очистку после сухой очистки, кг/т Аl |
| гом1 |
| F - количество газообразных фторидов, уловленных в аппаратах |
| газ |
| мокрой очистки, кг/т Аl |
| м |
| Э - эффективность улавливания газообразных фторидов аппаратами |
| фгаз |
| мокрой очистки, доли ед. |
| гом |
| Э - коэффициент полезного использования работы аппаратов мокрой |
| очистки, доли ед. |
| гом1и гом2и |
| F и F - инструментально определенное количество |
| газ газ |
| газообразных фторидов, соответственно, на входе и выходе из мокрой |
| газоочистки, кг/т Аl |
| гом2 |
| F - расчетное количество газообразных фторидов, выбрасываемых |
| газ |
| в атмосферу после мокрой очистки, кг/т Аl |
| м |
| Э - эффективность улавливания твердых фторидов в аппаратах |
| фтв |
| мокрой очистки, доли ед. |
| гом1и гом2и |
| F и F - инструментально определенное количество твердых |
| тв тв |
| фторидов, соответственно, на входе и выходе из аппаратов мокрой |
| очистки, кг/т Аl |
| гом2 |
| F - количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу |
| тв |
| после мокрой очистки, кг/т Аl |
| обр |
| К - количество образующегося оксида углерода, кг/т Аl |
| CO |
| Р - расход анодной массы, кг/т Аl |
| ам |
| о |
| Д - доля углерода, подвергшегося окислению под колоколом, доли |
| C |
| ед. |
| Р - количество кислорода, окисляющего углерод под колоколом, |
| О |
| кг/т Аl |
| возд |
| К - количество оксида углерода, образующегося при окислении |
| CO |
| анода кислородом воздуха выше корки электролита, кг/т Аl |
| го |
| Д - доля оксида углерода, поступающего в систему отсоса, от |
| CO обр |
| количества, образующегося под коркой электролита (К ), доли ед. |
| СО |
| n |
| Э - доля времени горения огонька, доли ед. |
| ог |
| дn |
| Э - доля неокислившегося СО, доли ед. |
| СО |
| ак |
| Д - доля оксида углерода, поступающего в атмосферу корпуса, от |
| CO |
| количества, образующегося под коркой электролита, доли ед. |
| гк |
| Э - эффективность улавливания анодных газов газосборным |
| аг |
| колоколом, доли ед. |
| го |
| K - количество оксида углерода, выбрасываемого в атмосферу |
| CO |
| через систему газоотсоса, кг/т Аl |
| гк |
| Э - эффективность улавливания оксида углерода газосборным |
| CO |
| колоколом, доли ед. |
| г |
| Э - коэффициент полезного использования горелок во времени, доли |
| ед. |
| г |
| Э - эффективность дожигания оксида углерода, доли ед. |
| со |
| аг |
| Э - эффективность улавливания анодных газов газосборником в |
| n |
| период времени Т , доли ед. |
| n |
| ак |
| К - количество оксида углерода, поступающего в атмосферу |
| CO |
| корпуса, кг/т Аl |
| д |
| Э - степень дожигания оксида углерода, выделяющегося помимо |
| CO |
| колокольного газосборника, доли ед. |
| ат |
| К - суммарное количество оксида углерода, выбрасываемого в |
| CO |
| атмосферу, кг/т Аl |
| P - количество диоксида серы, отходящего от электролизера, |
| S |
| кг/т Аl |
| оа |
| Д - массовая доля серы в анодах, доли ед. |
| S |
| ам |
| Д - массовая доля серы в анодной массе, доли ед. |
| S |
| кс |
| Д - массовая доля серы в свежем криолите, доли ед. |
| S |
| a |
| Д - массовая доля серы во фтористом алюминии, доли ед. |
| S |
| |
| к |
| Д - массовая доля серы во фтористом кальции, доли ед. |
| S |
| кр |
| Д - массовая доля серы в регенерационном криолите, доли ед. |
| S |
| гл |
| Д - массовая доля серы во фторированном глиноземе, доли ед. |
| S |
| кф |
| Д - массовая доля серы во флотационном криолите, доли ед. |
| S |
| О |
| Д - доля серы, выделяющейся в виде диоксида, доли ед. |
| S |
| го |
| P - количество диоксида серы, поступающего в систему газоотсоса, |
| S |
| кг/т Аl |
| го1 |
| Р - количество диоксида серы, улавливаемого в системе |
| S |
| газоочистки, кг/т Аl |
| го |
| Э - эффективность улавливания диоксида серы в аппаратах |
| S |
| газоочистки, доли ед. |
| гои го2и |
| Р и Р - инструментально определенное количество диоксида |
| S S |
| серы, соответственно, на входе и выходе из газоочистки, кг/т Аl |
| го2 |
| Р - количество диоксида серы, выбрасываемого в атмосферу после |
| S |
| очистки, кг/т Аl |
| ак |
| Р - количество диоксида серы, поступающего в атмосферу корпуса, |
| S |
| кг/т Аl |
| ат |
| Р - общее количество диоксида серы, выбрасываемого в атмосферу, |
| S |
| кг/т Аl |
| Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне под |
| см |
| 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 типов, |
| c-n |
| доли ед. |
| гк |
| Р - количество смолистых веществ, поступающих в горелку, кг/т |
| см |
| Аl |
| |
| ак |
| P - количество смолистых веществ, поступающих в атмосферу |
|