Расчет выбросов диоксида серы при сжигании природного газа

РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ

Загрязнение окружающей природной среды промышленными выбросами приводит к отрицательному воздействию на социальные системы и объекты (реципиенты).

К основным видам реципиентов относят население, объекты жилищно-коммунального хозяйства, сельскохозяйственные угодья, лесные ресурсы, основные фонды промышленности и транспорта, рыбные ресурсы, рекреационные ресурсы природы.

Вследствие воздействия выбросов на перечисленные выше системы происходит рост заболеваемости и смертности людей, повышенный износ основных производственных фондов промышленности и жилищно-коммунального хозяйства городов, снижение продуктивности сельскохозяйственных угодий, лесных массивов, водных бассейнов.

В задачу данного раздела входит определение объемов выбросов вредных веществ в атмосферу до внедрения технологии утилизации высококонцентрированных кислых газов, полученных при очистке природного газа КНГКМ, т.е. при сжигании этих газов на факеле и после внедрения данной технологии, при котором утилизируются токсичный сероводород и сероорганические соединения с получением товарной серы.

5.1 Расчет выбросов вредных газообразных примесей в атмосферу

Объем концентрированных кислых газов после установки очистки природного газа V₂ = 4,12 м 3 /с (58% Н₂S; 40,5% СО₂; 1% СН₄ и 0,5% Н₂О).

Объем воздуха, необходимый для сжигания (окисления Н₂S до SO₂) кислых газов V_в = 17,07 м 3 /с.

Объем газов после установки переработки концентрированных кислых газов V = 15,805 м 3 /с (SO₂ – 0,6%; 15,6% СО₂; 69% NO_х).

Газы сжигаются на факеле низкого давления, h_ф = 40 м.

5.1.1 Расчет выбросов диоксида серы

Расчет выбросов диоксида серы при сжигании на факеле низкого давления до установки переработки кислых газов рассчитывается по формуле:

(5.1)

где В* – расход газа, м 3 /с; (Н₂S), (S)* – концентрация сероводорода и сероорганических соединений в газе (в г/м 3 ) и равны соответственно 2,84 и 0,05; V – коэффициент полноты сгорания газа, принят равным 0,9984.

Поставив значения, получим:

Расчет выбросов диоксида серы после установки переработки кислых газов:

5.1.2 Расчет выбросов диоксида углерода

Расчет выбросов диоксида углерода до установки переработки газа для факела рассчитывают по формуле:

(5.2)

где – экспериментально установленный коэффициент, принят равным 0,02 /3/; В_г – расход газа, кг/час

где ρ – плотность концентрированного кислого газа, равна 0,756

Расход газа до установки переработки кислого газа:

В_г(II) = 21,19 · 0,756 · 3600 = 57670,7 кг/час

= 0,02 · 57670,7 = 1153,4 кг/час = 320,39 г/с

Расчет выбросов диоксида углерода после установки переработки газа:

В_г(II) = 15,805 · 0,419 · 3600 = 23840, кг/час

= 0,02 · 23840,3 = 476,8 кг/час = 132,45 г/с

5.1.3 Расчет выбросов диоксида азота

Расчет выбросов диоксида азота при сжигании газов на факеле низкого давления рассчитывают по формуле:

где K_NO — экспериментально установленный коэффициент, принят равным 0,003 /3/; В_г – расход газа, кг/час.

Подставив значения, для кислого газа, полученного после очистки природного газа, получим:

П_NO(I) = 0,003 · 57670,7 = 173,01 кг/час = 48,06 г/с

Для кислого газа, прошедшего переработку на установке переработки газа:

П_NO(II) = 0,003 · 23840,3 = 71,5 кг/час = 19,87 г/с

Количество выброса сажи на факеле при сжигании кислых газов определяется по формуле:

где – К*_сажа экспериментально установленный коэффициент, равен 0,03 /3/; В*_г – расход газа, сжигаемого без переработки на установке:

П_{сажа (I)} = 0,03 · 57670,7 = 1730,1 кг/час = 480,5 г/сек

Для кислого газа, сжигаемого после переработки на установке:

П_{сажа (II)} = 0,03 · 23840,3 = 715,21 кг/час = 198,67 г/сек

Информация о работе «Разработка предложений по очистке природного газа и переработки кислых газов с получением товарной продукции (серы) (на примере Карачаганакского месторождения)»

Раздел: Экология
Количество знаков с пробелами: 150275
Количество таблиц: 13
Количество изображений: 23

Источник

Расчет выбросов диоксида серы

Расчет количества диоксида серы проводится по формуле:

M_so2= 0.02 B S p (1-η i )(1-η ii )(1-η c )

B – расход топлива, кг или т

η i – доля диоксида серы, связанной летучей золой в газоходах парогенераторов

η ii – доля диоксида серы, улавливаемой в золоуловителе попутно с твердыми частицами.

η c – доля диоксида серы, улавливаемой в установке сероочистки.

Расчет выбросов оксида углерода.

Расчет количества оксида углерода проводится по формуле:

М_со= 0.001 В Q_н К_со (1- 0.01x q₄ )

В- расход топлива, кг или т

Q_н –низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг

К_со— выход оксида углерода на единицу выделяемого при сгорании топлива тепла, кг/кДж

q₄— потери от механической неполноты сгорания, %

Расчет выбросов бенз(а)пирена (бп)

Расчет количества бенз(а)пирена проводится по формуле:

М =B V r ∙ C ∙10 -9 ∙ (1- 0.01 ∙ q₄),

В – расход топлива, кг или т

V r – объем дымовых газов от сжигания 1 кг топлива, м 3 /кг

С – концентрация бенз(а)пирена в дымовых газах, мг/м 3

q₄ — потери от механической полноты сгорания топлива, %

1. Рассчитать количество выбросов вышеперечисленных загрязняющих веществ, образующихся при сжигании сернистого мазута и Черемховского угля.

— Выбросы рассчитывают (кг/с) и (т/год)

— Расчеты проводятся для двух случаев:

А. Золоуловитель отсутствует

Б. Имеется мокрый золоуловитель

— Установка сероочистки отсутствует

— Выбросы бенз(а)пирена рассчитываются за год

— Выбросы мазутной золы рассчитываются только для мазута

Исходные данные для расчетов приведены в табл.7

2. Полученные данные внести в табл. 8.

3. Провести сравнение массы выбросов вредных веществ при сжигании угля и мазута. Выводы записать.

Исходные данные для расчетов

η_з – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителе

А. золоуловитель отсутствует

η i – доля диоксида серы, связанной летучей золой в газоходах

η ii — доля диоксида серы, улавливаемой золоуловителем попутно с твердыми частицами

А. золоуловитель отсутствует

η c – доля диоксида серы, улавливаемой в установке сероочистки

q₄— потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %

K_со— выход оксида углерода на единицу тепла, выделяющегося при сгорании топлива, кг/кДж

V r – объем дымовых газов от сжигания 1 кг топлива, м 3 /кг

С – концентрация бенз(а)пирена в дымовых газах, мкг/м 3

η_oc – коэффициент оседания мазутной золы на поверхности нагрева котлов

η_уд – степень очистки от мазутной золы в золоуловителе

А. золоуловитель отсутствует

Источник