专业为石油天然气、气体净化、化工尾气回收利用、烟气二氧化碳捕集及利用、化工医药行业提供工艺技术、服务和设计
无组织排放是指无集中式排放口的一种排放形式。这种形式的排放量计算与集中式排放计算是不同的,现加以介绍。
1.有害物质敞露存放的散发量计算
有害物质敞露存放时,由于蒸发作用,不断地向周围空间散发出有害气体和蒸气,其散发量可用下列公式计算:
Gs=(5.38+4.1V)PH·F·(M)0.5
式中,Gs——有害物质的散发量,g/h;
V——车间或室内风速,m/s;
PH——有害物质在室温时的饱和蒸气压力,mmHg;
F——有害物质的敞露面积,m2;
M——有害物质的分子量;
5.38、4.1——常数。
由物理化学可知,各种物质的饱和蒸气压力随温度而改变,它们之间的关系如下:
lgPH=(-0.05223A/T)+B
式中,T——有害物质的绝对温度,K;
A、B——常数,可从一般的物理化学手册中查取,表5-144列出了常见有害物质的A、B值。
表5-144 常见有害物质A、B值
物质名称 |
分子式 |
A |
B |
苯 甲烷 甲醇 醋酸甲酯 四氯化碳 甲苯 醋酸乙酯 乙醇 乙醚 |
C6H6 CH4 CH3OH CH3COOCH3 CCl4 C6H5CH3 CH3COOC2H5 C2H5OH C2H5OC2H5 |
34172 8516 39324 46150 33914 39193 51103 23025 46774 |
7962 6863 8802 8715 8004 8330 9010 7720 9135 |
2.液体(除水以外)蒸发量的计算
本计算方法适用于硫酸、硝酸、盐酸等酸洗工艺中的酸液蒸发量的计算,其计算公式如下:
Gz=M(0.000352+0.000786V)P·F
式中,Gz——液体的蒸发量,kg/h;
M——液体的分子量;
V——蒸发液体表面上的空气流速,m/s,以实测数据为准,无条件实测时,可查表5-145,一般可取0.2-0.5;
P——相应于液体温度下的空气中的蒸气分压力,mmHg。当液体浓度(重量)低于10%时,可用水溶液的饱和蒸气压代替,查表5-146;当液体重量浓度高于10%时,可查表5-147、5-148、5-149、5-150。
F——液体蒸发面的表面积,m3。
表5-145 槽边排风工艺槽产生有害气体计算参数
工艺槽名称 |
溶液名称 |
主要成分含量(g/L) |
溶液温度(℃) |
液面风速(m/s) |
硫酸浸蚀 |
硫酸 |
50-250 |
40-80 |
0.35 |
盐酸浸蚀 |
盐酸 |
150-360 |
10-35 |
0.30 |
硝酸浸蚀 |
硝酸 |
40%-80% |
室温 |
0.40 |
铜及铜合金在硝酸和硫酸中浸蚀 |
硝酸 |
10%-50% |
室温 |
0.40 |
硫酸 |
40%-60% |
0.40 |
||
铸件浸蚀 |
硫酸 |
75% |
室温 |
0.40 |
氢氟酸 |
25% |
|
||
混酸浸蚀 |
硝酸 |
20% |
室温 |
0.40 |
氢氟酸 |
30% |
|
||
混酸浸蚀 |
硝酸 |
50-100 |
室温 |
0.35 |
盐酸 |
150-200 |
|
||
磷酸浸蚀 |
|
80-120 |
60-80 |
|
装饰镀铬 |
铬酐 |
250-360 |
40-50 |
0.40 |
硫酸 |
2.5-3.5 |
|||
镀硬铬 |
铬酐 |
180-250 |
55-60 |
0.50 |
硫酸 |
1.8-2.5 |
|||
镀铝锡合金 |
硼氟酸 |
60-100 |
室温 |
|
硼氟酸铅 |
160-200 |
0.40 |
||
硼氟酸锡 |
20-25 |
|
||
氟硼酸盐 |
氟硼酸铅 |
250-300 |
|
0.40 |
镀铅 |
氟硼酸 |
60-120 |
|
|
钢铸件退镍 |
铬酸 |
250-300 |
20-28 |
0.35 |
硼酸 |
25-30 |
|||
铝合金硫酸阳极化 |
硫酸 |
100-200 |
13-26 |
0.30 |
铝合金铬酸阳极化 |
铬酸 |
35-40 |
40+(-)2 |
0.35 |
钢铁件化学抛光 |
硝酸 |
1%-4% |
|
|
硫酸 |
20%-40% |
70-80 |
0.40 |
|
盐酸 |
7%-30% |
|
|
|
铜和铜合金化学抛光 |
硝酸 |
10%-15% |
|
|
磷酸 |
50%-60% |
40-60 |
0.40 |
|
醋酸 |
30%-40% |
|
|
|
镍的电抛光 |
硫酸 |
70%-80% |
室温 |
0.35 |
铬酐 |
3%-5% |
表5-146 硫酸溶液蒸气分压力(mmHg)
浓度 (%) |
温度(℃) |
||||||||
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
10 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 |
8.80 8.05 7.46 6.91 6.23 5.22 4.19 3.19 2.26 1.46 0.80 0.34 6.13 0.04 |
16.77 15.44 14.45 13.16 11.58 9.84 8.00 6.17 4.44 2.82 1.61 0.59 0.28 0.08 |
30.42 28.00 26.28 23.99 21.19 18.11 14.83 11.52 8.37 5.44 3.21 1.31 0.58 0.18 |
52.87 48.77 45.86 41.93 37.23 31.92 26.28 20.63 15.16 9.96 6.09 2.66 1.14 0.38 |
88.44 81.59 76.88 70.49 62.81 54.12 44.87 25.43 26.37 17.58 10.92 5.00 2.20 0.77 |
142.83 131.92 124.45 114.44 103.34 88.95 73.80 58.86 44.22 29.88 18.97 9.26 3.98 1.48 |
223.42 206.59 195.14 179.95 161.49 140.45 117.79 94.65 71.52 48.84 31.55 15.89 7.02 2.68 |
339.47 314.26 297.57 277.85 247.86 216.26 184.17 147.37 112.57 77.77 51.13 26.36 12.00 4.77 |
502.67 465.86 441.67 409.07 370.16 324.42 274.27 223.99 171.94 119.88 79.92 43.12 20.00 8.30 |
表5-147 硝酸水溶液上面的HNO3及H2O的蒸气压(mmHg)
浓 度 % |
温度(℃) |
||||||||||||||||
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
||||||||||
P硝 |
P水 |
P硝 |
P水 |
P硝 |
P水 |
P硝 |
P水 |
P硝 |
P水 |
P硝 |
P水 |
P硝 |
P水 |
P硝 |
P水 |
||
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 |
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.13 0.27 0.53 1.01 1.87 |
8.2 15.2 27.6 47.5 80.0 128 200 307 458 675 |
0.0 0.0 0.0 0.11 0.25 0.51 1.00 1.87 3.38 6.05 |
7.1 13.2 23.8 41 69 113 174 267 393 580 |
0.0 0.0 0.17 0.36 0.75 1.48 2.80 5.10 9.0 15.5 |
5.8 10.8 19.5 33.5 56 90 143 218 325 480 |
0.12 0.27 0.56 1.13 2.18 4.05 7.25 12.5 20.9 34.2 |
4.2 7.9 4.4 25.0 42.5 70.0 110 170 258 383 |
0.41 0.84 1.66 3.10 5.68 9.9 16.8 27.5 43.7 69.5 |
3.0 5.6 10.3 13.1 31.0 51 81 126 192 285 |
1.58 3.00 5.50 9.65 16.5 27.1 43.3 67.5 103 152 |
2.20 4.10 7.40 12.80 21.80 35.30 56 86 130 192 |
4 8 14 24.5 41 67 106 153 230 330 |
1.2 2.4 4 7 2 20 31 48 73 108 |
11 20 36 62 103 157 232 338 480 675 |
0.0 0.0 1.3 2.4 4.0 6.5 10.0 16.0 24 35 |
注:浓度为重量浓度
表5-148 HCl水溶液液面上水蒸气和HCl气体分压(mmHg)
浓 度 % |
温度(℃) |
|||||||||||||||||||||
0 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
||||||||||||
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
PHCl |
PH2O |
|
10 14 18 22 26 28 30 32 34 36 38 40 42 |
0.0 0.0 0.0 0.07 0.41 1.0 2.4 5.7 13.1 29.0 63.0 130.0 253 |
3.84 3.39 2.87 2.33 1.76 1.50 1.26 1.04 0.85 0.68 0.56 0.41 0.31 |
0.002 0.012 0.06 0.294 1.47 3.36 7.6 16.8 36.8 78 158 307 560 |
10.7 9.65 8.26 6.75 5.21 4.54 3.88 3.25 2.70 2.19 1.75 1.37 1.06 |
0.004 0.019 0.095 0.45 2.17 4.90 10.6 23.5 50.5 105 210 399 709 |
14.6 13.1 11.3 9.3 7.21 6.32 5.41 4.55 3.81 3.10 2.51 2.00 1.56 |
0.007 0.032 0.148 0.68 3.20 7.05 15.1 32.5 68.5 142 277 515 900 |
20 18 15.4 12.6 9.95 8.57 7.52 6.37 5.35 4.41 3.60 2.88 2.30 |
0.011 0.050 0.228 1.02 4.56 9.90 21.0 44.50 92 188 360 627 / |
26.80 24.1 20.6 17.1 13.5 11.8 11.2 8.7 7.23 6.08 5.03 4.09 3.28 |
0.028 0.12 0.52 2.10 9.2 19.1 39.4 81 161 322 598 / / |
47 42.1 36.4 30.2 24.0 21.0 18.4 15.7 13.5 11.4 9.5 7.9 6.5 |
0.07 0.28 1.11 4.42 175 35.7 71 141 273 535 955 / / |
80.0 72.0 62.5 52.0 41.5 36.5 32.0 27.7 24.0 20.4 17.4 14.5 12.1 |
0.16 0.60 2.30 8.60 3.25 64 124 238 450 860 / / / |
130 116 102 85.6 69 60.7 53.5 46.5 40.5 34.8 29.6 25.0 21.1 |
0.35 1.25 4.55 16.3 58.5 112 228 390 720 / / / / |
204 185 162 138 112 99.0 87.5 76.5 66.5 57.0 49.1 42.1 35.8 |
0.73 2.50 8.60 29.3 100 188 340 623 / / / / / |
310 273 248 211 173 154 136 120 104 90 77.5 67.3 57.2 |
1.48 4.8 15.7 52 169 309 542 970 / / / / / |
463 425 374 317 261 261 207 284 261 140 120 105 89.2 |
注:浓度为重量单位
表5-149 HF水溶液液面上HF和H2O蒸气分压力(mmHg)
浓 度 % |
温度(℃) |
|||||||
25 |
40 |
60 |
75 |
|||||
PH2O |
PHF |
PH2O |
PHF |
PH2O |
PHF |
PH2O |
PHF |
|
10 20 30 |
22 18 13 |
0.27 0.67 2.0 |
50 41 30 |
0.61 1.9 4.5 |
137 115 85 |
1.8 5.5 14.2 |
265 200 160 |
4.0 11.6 27.0 |
注:浓度为重量浓度
表5-150 水溶液的蒸气压(mmHg)
温度 |
压力 |
温度 |
压力 |
温度 |
压力 |
温度 |
压力 |
温度 |
压力 |
(℃) |
|
(℃) |
|
(℃) |
|
(℃) |
|
(℃) |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
.928 5.294 5.685 6.101 6.543 7.013 7.513 8.045 8.609 9.9209 9.844 10.518 11.231 11.987 |
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 |
12.787 13.634 14.530 15.477 16.477 17.535 18.650 19.827 21.068 22.377 23.756 25.209 26.739 28.349 |
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 |
30.43 31.824 33.695 35.663 37.729 39.989 42.175 44.563 47.067 49.692 52.442 55.324 58.37 61.50 |
3 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 |
64.80 68.26 71.88 75.65 79.60 83.71 88.02 92.51 97.21 102.09 107.20 112.51 118.04 123.80 |
7 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 |
129.82 136.08 142.60 149.38 156.43 163.77 171.38 179.31 187.54 196.09 204.96 214.17 |
3.生产设备和管道不严密处的散发量
各种生产设备和管道都有不严密之处,不严密处泄漏出有害气体量往往随使用期增大而增大。有害气体的泄漏量一般可采用下式计算:
Gc=KCV(M/T)0.5
式中,Gc——设备或管道不严密处的散发量,kg/h;
K——安全系数,视设备的磨损程度而定,一般取K=1-2;
C——随设备内部压力而定的系数,其值列于表5-151;
V——设备和管道的内部容积,m3;
M——设备和管道内的有害气体和蒸气的分子量;
T——设备和管道内部的有害气体和蒸气的绝对温度,K。
表5-151 不同压力时的系数C值
压力(绝对大气压) |
<2 |
2 |
7 |
17 |
41 |
161 |
401 |
1001 |
系数C |
0.21 |
0.166 |
0.182 |
0.189 |
0.25 |
0.29 |
0.31 |
0.37 |
4.油漆物件表面的散发量
一般在油漆时都要用各种有机溶剂(如汽油、苯、甲苯等)作为稀料,因此在油漆完后,物件在自然干燥过程中,全部有机溶剂将从物体表面挥发散出,其散发量常用下列公式计算:
G=ΣME
式中,G——油漆作业点的油漆挥发量,kg/a;
M——全年油漆用量,kg/a;
E——油漆挥发量,kg/1000kg,查表5-152。
表5-152 各类油漆有机溶剂挥发量
油漆代号 |
油漆类别 |
有机溶剂挥发量 |
|
重量(kg/t油漆) |
体积(m3/t油漆) |
||
Y T F L C A Q G X B Z H S W T
X X |
油脂漆类 天然树脂漆类 酚醛树脂漆类 沥青树脂漆类 醇酸树脂漆类 氨基树脂漆类 硝基树脂漆类 过氯乙烯漆类 乙烯树脂漆类 丙烯酸漆类 聚脂漆类 环氧树脂漆类 聚氨脂漆类 有机硅类漆 各种橡胶漆类 各大类油漆平均数 硝基漆稀料(香蕉水) 其他稀料 其他辅料 |
71 311 341 420 432 509 537 668 569 641 408 246 340 370 502 380 1000 1000 369 |
11 56 56 76 81 131 131 166 245 163 113 64 77 88 114 35 243 218 221 |
5 钢铁铸件浇渣时CO的工作量
式中,Gs――CO浇渣时的散发量,g/h;
S――每小时的浇铸件量,t/h;
Kco――每吨铸件CO散发量,g/t,
Kco――=128.6+,W为单个铸件重,kg。
6储罐大、小呼吸逸失量的计算。
工作排放(大呼吸排放量)是由于人为的装料与卸料而产生的损失。因装料的结果,罐内压力超过释放压力时,蒸气从罐内压出;而卸料损失发生于液面排出,空气被抽入罐体内,因空气变成有机蒸气饱和的气体而膨胀,因而超过蒸气空间容纳的能力。
可由下式估算固定顶罐的工作排放量:
式中:LW-固定顶罐的工作损失(Kg/m3投入量);
KN-周转因子(无量纲),取值按年周转次数(K)确定;
K<=36,KN=1;36
其他的同上式。
式中,G――装罐大呼吸年损失量;
M――年装罐重量,t/a;
Pi――在平均气温下污染物在空气中的饱和蒸汽压。MmHg;
d――污染物的平均比重,t/m3;
To――标准状态下的温度,273K;
Co――当地多年平均气温。
式中:LB-固定顶罐的呼吸排放量(kg/a);
M-储罐内蒸汽的分子量;
P-在大量液体状态下,真实的蒸汽压力(Pa);
D-罐的直径(m);
H-平均蒸汽空间高度(m);
△T-一天之内的平均温度差(℃);
FP-涂层因子(无量纲),根据油漆状况取值在1-1.5之间;
C-用于小直径罐的调节因子(无量纲);直径在0-9m之间的罐体,;罐径大于9m的C=1;
KC-产品因子(石油原油KC取0.65,其他的有机液体取1.0)
工作排放(大呼吸排放量)是由于人为的装料与卸料而产生的损失。因装料的结果,罐内压力超过释放压力时,蒸气从罐内压出;而卸料损失发生于液面排出,空气被抽入罐体内,因空气变成有机蒸气饱和的气体而膨胀,因而超过蒸气空间容纳的能力。
可由下式估算固定顶罐的工作排放量:
式中:LW-固定顶罐的工作损失(Kg/m3投入量);
KN-周转因子(无量纲),取值按年周转次数(K)确定;
K<=36,KN=1;36
其他的同上式。