Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 165
Текст из файла (страница 165)
Динамическая вязкость составляющих газовой смеси над жидкостью при 1= 0 (см. табл. 1.1 !часть !'ч', таблица 11), Па- с: р „, = 82 10 ' цо, = 70- 10 ', р „= 171- 10 7. Константы Сатерленла (см. табл. 1.1): Бата,~= 673; Ба!,= 380; Ба!,= 524; Ба!„„ь= 503; Ба1,= 107. 273+Бас( Т Т+Ба1 ~273) 273+673 273+ 40+ 673 х =96„58.10 "; ~ Хи о ~ ~ ~ ~ ~ О ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 1 т ~ 273 ) 2 73+401' =71,3 10 273 ( 273+503 „.„=93 1О 7 х 273+ 40+ 503 х 1 =109.10 '; ~ 273 ) Объемные доли газовых составляющих над жидкостью: 5 = Р5/Р,ь,' а, 5759*14/101 325 = 0 0568 ю', = 3206,4/101 325 = 0,0316; - с, = 2148/101 325 = 0,0212; 1 „=1,503/101 325 = 0,00001; с = 90210/101 325 = 0,8903. Глава 2.
Расчет выбросов, иостуаающих в атлюс4еру от оборудования и трубопроводов Относительная молекулярная масса смеси газов над жидкостью: М = ЖЯ= 0,0568 18,015+ 0,031бх х78,10 + 0,0212 - 98,97 + 0,00001х х17,31 + 0,8903 ° 28„96 = 31,37. Динамическая вязкость смеси газов над жидкостью: . М,„ ~,;и, ~р, Ог ° Рг' = 4,39 ° 10", 3 1,37 0,0568 18,015 0,0316.78,!О 96,58.10 ' 80,97.10 ' 31,37 следовательно, режим испарения турбулентный; б) для бензола Ог ° Рг'„, = 1,1 ° 1О', наше значение 0,0212.
98,97 О,ООО01.17,31 71„30.10 ' 109.10 ' 31,37 0,8903.28,96 = 160 10 ' Па.с. 189,93 10 ' Ог ° Р1' = 4,39. 10', следовательно, режим испарения ламинарный или локонообразный: в) для дихлорэтана Ог Рг'„, = 1,1 ° 10', наше значение (3г ° Рг' = 4,39 10", 9,81 ° 1,4'(1219,6-1214,4) бг— (131,19 !О ') 1219,6 = 6,66*10' . Критерий Прандтля: Рг' = 0,66.
Произведение критериев Ог Рг' = 6,66-10'.0,66 = 4,39 1О". По расчетам, М„,„= 28,84, а М» = 18,05; 816 Кинсматическая вязкость смеси газов над жидкостью: у,„= ц,„/р,„= 160 ! О '/1,2196 = = 131,19 ° 10 "м'/с. Определяющий размер поверхности испарения: А = 1,4 м.
Критерий Грасгофа: аг = ФЗЛр/у2Р; М,= 78,10; М,= 98,97, т.е. Границы применения формул для расчета количества вредных веществ, испаряющихся с горизонтальной поверхности: а) для водяных паров 0г ° Рг'„, = 7,1 ° 10', наше значение следовательно, режим испарения ламинарный или локонообразный. Температура кипения компонентов жидкости, С: вода — 100, бензол — 80,1 и дихлорэтан — 83,5, Коэффициент, учитывающий понижение температуры повсрхности испарения: й, = 1,0 для воды, 1с, = 1,3 для бснзола и дихлорэтана.
Коэффициент, учитывающий степень закрытия поверхности испарения при Г„/Р;„= 1 равен 1. Площадь поверхности испарения: с = 0,785, 0'-,„= 0,785 . 1,4'= = 1,5386 м'. Количество испаряющихся вредных веществ: Часть 1К Расчет выбросов, поступающих в атмос4еру от технологического оборудования для воды: б =3,0.10~ЛАП~(р — р )"'х хМ47 3 и.ср Сн о =3 О'10 1 5386'О 0888иЗ х (5 у59 826 5)47318 015475 х ' — 1 — = 685,1 г/ч; 28,84 1 18,015 1,3 для бснзола: Д вЂ” 6 4.10-4РР1'зУ-171( )574 х 174 ХМ574 1 ° ср М, к, Св =6,4 10 1,5386.1,4 '".0,0428"'х Х(3206 4 0)57478 1 574 2884 1 х 1- — ' — =718,4г7'ч; 78! 13 для дихлорэтана: 6 4 10~ рр175у 174 174 8х = 6,4 10 ' *1,5386-1,4.0,0379иг х (2148 О)57498 97574 28,84 1 х 1- ' — =567,7 г77ч. 98,97 1,3 Определение количества вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух при испарении их с поверхности жидкости при вынужденной конвенции газового потока. В потоке воздуха (вынужденная конвекция) количество испаряющейся жидкости описывается уравнением, г/ч; С.
= 7,5.10 '(5,38+4,Ю)Гр, ~М, — ', (2.48) где о — скорость движения воздуха над поверхностью испарения, м/с. Пример 2.15. Определить количество вредных веществ, испаряющихся из аппарата, наполненного смесью жидкостей, % (мас.): вода — 40, бензол — 30, дихлорэтан — 30. . рата Ю = 1,4 м. Температура жидкости ~ = 40 С. Тепло к аппарату не подводится. Барометрическое давление наружной среды В = 101 325 Па.
Скорость движения наружной среды над поверхностью жидкости зз = 2 м/с Решпение Поверхность испарения инакости: Р = 0,785, Ю',„= 0,785 ° 1 4'= 1,5386 м' Парциальное давление компонентов жидкости над ее поверхностью (см. решение примера 2.2.), Па: р1,,„= 5759; р, = 3206,4; р, = 2148,0. Относительные молекулярные массы компонентов: М„= 18,015; М, = 78,10; 'М, = 98,7.
Температура кипения компонентов жидкости г„, 'С: вода — 100, бензол — 80,1, дихлорэтан — 83,5. Коэффициент, учитывающий понижение температуры поверхности испарсния: для воды — й1 = 1,0; для бензола — Й, = 1,3; для дихлорэтана — Й, = 1,3. Коэффициент, учитывающий степень закрытия поверхности испарения, У~, = 1 (при открытой поверхности испарения). Количество испаряющихся вредных веществ, г/ч: О. =7,5 10 (5,38+4,1о)Рр. ~М вЂ” ' 817 Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов Он, =7>5*10'(5,38+4,1 2)х х~,5з86юя,Яои-=~юо; 1 б, =7,5.10 '(5,38+4,1 2) х х 1,5386 3206,4с~78,1 — = 3415,4; 1 б =7,5 10'(5,38+4,1 2)х х 1,5386 2148~/98,97 — = 2575,7.
1 1,3 2.7. Расчет количества вредных . веществ, выделяющихся с поверхностей, иа которых образуется пленка Сушка многих веществ сопровождается образованием пленки на поверхности испарения. К таким веществам относятся различные лакокрасочные материалы; связующие стеклопластиков, клен, смолы„кремнийорганические соединения и др. После нанесения их на поверхность оборудования происходит испарение растворителя и образование пленки — слоя вязкого геля.
Толщина и твердость пленки со временем увеличиваются. Поэтому испарение растворителя с открытой поверхности происходит только в первые 1 — 3 мин. В этом промежутке времени процесс испарения подчиняется законам, изложенным в разделе 2.5. В дальнейшем планка начинает препятствовать испарению, и скорость его уменьшается. Интенсивность выделения летучих вешеств в последнем случае зависит от физико-химических свойств материала, а также от метеорологических условий окружающей воздушной среды.
При окраске поверхности оборудован ия, а также при разл и ве материала различают три периода выделения летучих веществ: а) начальный — нанесение материала на поверхность сопровождается выделением летучих веществ с возрастаюшей интенсивностью; б) основной — при нанесении материала интенсивность выделения летучих веществ со всей окрашенной поверхности постоянна; в) конечный — материал на поверхность не наносится, интенсивность выделения летучих веществ уменьшается.
Графическое изображение периодов интенсивности выделения летучих веществ с поверхностей, на которых образуется пленка при высыхании, представлено на рис. 2.1. Интенсивность испарения в каждый момент времени начального периода определяют из выражения, г/мин: и = Всо(1 — е "), (2.49) где  — количество вещества, выделяющегося с единицы площади при полном высыхании материала, кг/м', со — скорость покрытия поверхности лакокрасочным материалом, м'/мин: б/В си 1 1Г Ш 1,1 О,в Рис.2.1. Зависимость интснсивности выделения вредных веществ с повсрхпостсй, на которых образуется пленка при высыхании: 1 — начальный нсриод сушки; П вЂ” основной; Ш вЂ” консчный нсриод сушки Ч .тюг« -р «.
>: '« ..Р.~ ..; -,;, борз;Ь, „ А.. — коэффициент, характеризующий интенсивность испарсния.растворигсля при определенных метеорологических условиях, мин '; . т †"время от начала нанесения лакокрасо нного материала до расчетного момента, мин; При показателе степени Ат.= 4,5' величина е "' приближаегся к нулю. Поэтому можно считать, что начальный период составляет.
мин: т„,„= 4,5/А.' ' (2.50) ' Так как значение А. колеблется в пределах 0,0! — 0,2, начальныи период выделения летучих составляет 22,5 — 450 мин. В основной период ин-' тенсивность испарения постоянна и определяется из выражения (в гЪшн) 'о =. Вы. ' .. (2,5!) Количество выделяющихся вредных вешеств: ' ' б'= ит,,',' (2.52) где т,, — время основного периода,. мин. Если время окончания, нанесения материала обозначить через Т. то интенсивность испарения в мо.— мент времени т > Т составит; : ц =, Вщ!е-Аи- 11 — е- !. (2.53) : При И > 4.5 величинои е "' мож-' но пренебречь и считать — Вое и'-о ' ' (254) Количество летучих вешеств, вылеляюц(ихся от начала нанесения матери;иа до момента времени т, и гечснце которого увеличивается иокрыгая матери;пом плопадь,(начальный и о~новн~й псриодь!), со:тавит, ч: 6) +6, = — (И'-"'!+е""')." '(2.55) Ф Груит Бугиразьный: ВЛ-02 ВЛ-023 .
ВЛ-08. Глифталевьи(: "ГФ-020 . ГФ-!ЗХ . Хзорвиииловыи: ХС-04. ХС-О(0..., .... Феиольный: . ФЛ-ОЗк , ФЛ-ОЗж ...О.(5 ....0,)6 ',! ..0,05 ...0.05 ... 025 :0.04 ...; .. ' ..'...0.(Ц Кри<.хи Глифталевая: С-5.С-З .;,.....,... ПФ-2)8 .. ПФ-223;.......;,,......,................ ПФ-! (5 .. ПФ-837...,......,, ........, ...,...... Полихлораиниловая.ХФ-53 ....... Хзо(в5инилоиаы: ХВ- !6 .
ХВ-(25 . Х0-52....,.....,„...... ХС-54 ..........„..............,...... ХС-717 ХС-720 ХС-7!Ок ХС-5(0....,.'......, .......'.„;.....,.„ ХС-527 ХС-747 0,07 0.04 0,04 001 0„05 0,07 ..О.! ....0 (6. 02 ...0! ...О,!7' ...0.2, ..0.2 * '0(ъ ....0,2 Для практ3(ческих расчетов ыслесообразно использовать величину Й„,', характеризую(иую интенсивность испарения летучих вешеств в неподвижном воздухе при температуре 20 С, относительной влажности 50 % и обычной толшнне слоя наносимого материала. Экспериментальные значения коэффициента А„„ для некоторых материалов приве- лены ниже: 1;~ава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов ' Для лакокрасочных материалов коэффициент 1с„можно определить из выражения: 1скл= 0,075/т„, (2.56) где т,„— продолжительность высыхания лакокрасочных материалов «о'г пыли», ч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
