Процессы и аппараты защиты окружающей среды при обращении с ТБО

Расчет объема накопления твердых бытовых отходов (ТБО) в г. Брянске. Организация сбора и вывоза ТБО. Расчет образования загрязняющих веществ при сжигании ТБО на мусоросжигательных заводах. Газоочистные устройства для улавливания загрязняющих веществ.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 01.10.2017
Размер файла 2,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Марка фильтра

Площадь фильтрующий поверхности, .

Количество секций, шт.

Количество рукавов в секции, шт.

Диаметр рукава, мм.

Высота рукава, м.

Гидравлическое сопротивление, Па.

ФРКИ-90

90

3

36

135

2

2000

6. Расчет образования загрязняющих веществ при при биотермической переработке ТБО

Рассчитываются твердые (пыль органического и минерального происхождения) и газообразные (окись углерода, толуол, ксилол, углеводороды нефти, бензол, ацетон и др.) выбросы в массовых единицах на каждый биотермический барабан или на все биобарабаны завода в единицу времени (г/с. т/год) и концентрация загрязняющих веществ в выходящий из биобарабана газах ().

Учитывая, что состав и количество выбросов зависят от состава ТБО, сезона года, активности биотермического процесса и других факторов, расчет носит ориентировочный характер.

Выбросы загрязняющих веществ от других аппаратов МПЗ рассчитываются по методике, предложенной для биобарабанов, а их количественные и качественные показатели будут определенны в ходе дальнейших исследований.

Объем выходящих из биобарабана газов определяется по формуле:

Где: - интенсивность выхода газов из биобарабана, ;

- суточная производительность биобарабана, ;

К - удельная подача воздуха в биобарабан, ;

-температура поступающего в биобарабан воздуха, К;

Т- температура выходящих газов, К;

- годовая производительность биобарабана, ;

Удельную подачу воздуха рассчитывают с учетом производительности биобарабана и интенсивности подачи воздуха вентиляторами-наездниками. Более достоверные данные получают при непосредственных замерах расхода, выходящих из биобарабана газов.

Удельная масса выбросов (кг) на 1 т ТБО определяется по формуле:

;

Где: - концентрация загрязняющего вещества в выходящих из биобарабана газах, , определяется в соответствии с существующими методами.

Ориентировочные значения концентрации загрязняющих веществ в выходящих из биобарабана приведены в табл..

Ориентировочные значения концентрации загрязняющих веществ в выходящих из биобарабана

Вещество

Концентрация вещества в выходящих газах,

Удельная масса выброса ТБО.

Массовая концентрация Mic. ;

Газообразные выбросы

Толуол

0,4

0,088

0,07

Ксилол

0,4

0,088

0,07

Углеводороды

0,3

0,066

0,052

Бензол

0,16

0,035

0,028

Ацетон

0,6

0,132

0,105

Окись углерода

Менее 0,02

0,0044

0,0035

Твердые выбросы

Пыль органического и минерального происхождения

Менее 0,006

0,00132

0,001

Примечание. Приведенные в табл. 6.1 данные получены при производительности биобарабана ТБО в год. . В период проведения замеров

Если замер Vб производился непосредственно, то удельная масса выброса определяется по формуле:

Массовая концентрация выброса за единицу времени Mic (т/с) и Miгод (т/год) определяется по следующим формулам:

=0.267*

;

Для определения массы выброса всеми биобарабанами завода полученные значения Mi умножаются на количество биотермических барабанов.

Исходные данные:

Тип биотермических барабанов -- КМ-101 А;

Количество барабанов, шт -- см. Приложение 1;

Среднегодовая производительность каждого биобарабана Qб, т/год -- см. Приложение 1;

Коэффициент использования биобарабана по времени зф -- 0,8;

Удельная подача воздуха K, м/кг -- 0,3;

Температура подаваемого воздуха Т0, К (°С) -- 293 (20);

Температура выходящих газов T, K (°C) -- 323 (50);

Массовая концентрация за 1 с определяется по формуле:

Масса выбросов за год определяется по формуле:

Результаты расчетов занести в табл. 6.2.

Расчет выбросов биотермических барабанов

Вещество

Концентрация загрязняющих веществ в выходящих газах бi, г/м3

Удельная масса выброса Ci, кг/т ТБО

Массовая концентрация

Для биобарабана КМ-101 А

Для всех биобарабанов завода

Mic, г/с

Miгод, т/год

Mic, г/с

Miгод, т/год

Газообразные выбросы

Толуол

0,267

0,088

0,31

3,52

1,24

14,08

Ксилол

0,267

0,088

0,31

3,52

1,24

14,08

Углеводороды

0,2

0,066

0,23

2,64

0,92

10,56

Бензол

0,107

0,035

0,12

1,4

0,48

5,6

Ацетон

0,4

0,132

0,47

5,28

1,88

21,12

Окись углерода

0,013

0,0044

0,01

0,17

0,04

0,68

Твердые выбросы

Пыль органического и минерального происхождения

0,004

0,0013

0,0047

0,052

0,0188

2,08

7. Аппараты физико-химической очистки газов. Расчет процессов и аппаратов адсорбции газов

Адсорбцией (газов) называют процесс концентрирования одной или нескольких компонентов (адсорбента) из газовой среды на поверхности раздела между газом и адсорбентом.

В качестве твердых адсорбентов применяют микропористые вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы.

При расчете и проектировании адсорбера необходимо наличие следующих исходных данных:

§ объемный расход очищаемого газа (выбросов) Q, м3/с;

§ концентрация примеси на входе адсорбера C0, кг/м3;

§ свойства очищаемого газа (температура, плотность, вязкость);

§ свойства предполагаемого типа сорбента (плотность, поглотительная способность, форма зерен и т.п.).

Методика расчёта:

1. Выбирают рабочую температуру (минимально возможную) и тип сорбента. Выбор проводится по изотерме адсорбции при данных t и co. В данной расчётной работе параметры сорбента приведены в таблице исходных данных (вариантов).

2. Рассчитывают коэффициент диффузии примеси в воздухе:

где ф - температура потока (принимаем 293К):

P - давление. Па (принимаем 105 Па):

Vma, Vmb, Ma и Mв - мольные объёмы (см3*моль) и массы (кг*кмоль) соответственно примеси (А) и воздуха (В).

Для воздуха Vmb=29.9 см3*моль: Mв=29 кг*кмоль.

3. Рассчитывают коэффициента массопередачи:

=

где D - коэффициент диффузии. м2*с:

V0 - скорость газового потока поступающего в адсорбер, принимаем V0=0,5м/с:

V - кинематическая вязкость очищаемого газа, м2/с (для воздуха, при 200С: кинематическая вязкость V= 16*10-6 м2*с.

Плотность с=1,2 кг*м3)

d1 - размер зерна сорбента. М

4. Время процесса адсорбции:

=

Где c - концентрация адсорбируемого вещества в адсорбенте равновесная с концентрацией потока c=бсn=0,16*400=64 кг*м3:

L - высота слоя адсорбента. Принимаем L=1м.

Коэффициент b определяем в зависимости от концентрации примеси на входе адсорбента c0 (кг/м3) и требуемой концентрации примеси на выходе адсорбента c1 ( табл. 7,1). Принимаем c1 =1мг*м3=10-6кг*м3

Значения коэффициента b

C1/C0

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,01

0,012

0,014

0,03

b

1,84

1,8

1,76

1,73

1,7

1,67

1,62

1,58

1,35

с1/c0=10-6/100=10-8

b=1.84

5. Минимально необходимая масса сорбента:

где б-статическая поглотительная способность сорбента в рабочих условиях. кг/кг: K3=1.2 - коэффициент запаса.

6. Коэффициент формы зёрен учитывающий неровную доступность всей поверхности зерна обдувающему потоку:

Где d3 и l3 - диаметр и длинна зерен. мм. При d3=l3 получим:

=.

7. Пористость слоя сорбента: ==0.38

Где - рк и рн - кажущаяся и насыпная плотность сорбента. кг*м3.

8. Эквивалентный диаметр зерен:

==0.0024

Где - диаметр зерен в [м]:

П - пористость слоя сорбента.

9. Коэффициент гидравлического сопротивления:

10. Критерий Рейнгольдса Re учитывающий характер потока:

===75

; ; м=19,2*10-6 Па*с

11. Определяют скорость потока газа через адсорбент в зависимости от падения давления, параметром сорбента и газа:

;

Где - - падение давления. Па.

12. Диаметр адсорбера:

=м.

13. Длинна (высота) слоя сорбента:

=84,0 м.

14. Высота аппарата: Н=(1,2…1,5)D=1,3*4,58=5,9 м.

Список используемой литературы

1. Кольцов В.Б. Процессы и аппараты защиты окружающей среды : учебник и практикум для академического бакалавриата / В.Б Кольцов, О.В. Кольцова ; под общ. ред. В.И. Каракеяна. - М. : Издательство Юрайт, 2014 - 588 с. - Серия : Бакалавр. Академический курс.

2. Будыкина Т., Емельянова С., Процессы и аппараты защиты гидросферы. Издательство Academia, 2010 - 288 с. - Серия : Высшее профессиональное образование.

3. Бобович Б.Б. Процессы и аппараты переработки отходов : Учебное пособие.

4. Вальдберг А.Ю. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Защиты Атмосферы. М. Дрофа 2008 - 239 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.