Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
В реальном случае в поднимающемся дымовом облаке выбрасываются частицы различных размеров при разной скорости ветра. Тогда для получения точной картины необходимо рассчитать интенсивность выпадения твердых частиц определенной группы (классы частиц с размерами в определенных пределах) при различных скоростях ветра и на разном расстоянии от источника. Для приблизительных расчетов обычно принимают среднюю скорость ветра, равной 6 м/с.
Для частиц размерами менее 20 мкм можно использовать более простое уравнение, предложенное Хокинсом и Конхебелем [604]
M = 3,246-IO10 -jjfi
(Мб)
В предварительных оценках, полученных на основании этих расчетов, не учитываются некоторые важные практические явления, связанные с неравномерным распределением температуры в атмосфере. К таким явлениям относится «лупинг» — петлеобразное движение,— когда все облако целиком вихреобразно поднимается и опускается на значительные расстояния по вертикали, а также «фумигирование», при котором высококонцентрирова'нная пыль, не осевшая на поверхности земли ночью, резко выпадает ранним утром с началом конвекции. Тем не менее приведенные выше формулы дают основополагающие представления об ожидаемых концентрациях и интенсивности оседания.
Необходимо также сделать некоторые допущения о поведении нескольких дымовых шапок, выбрасываемых из ряда или групп дымовых труб. Если трубы находятся близко друг к другу, дымовые облака будут смешиваться; если же трубы удалены друг от друга и направление ветра не совпадает с осью трубы, то взаимодействие дымовых облаков носит более сложный характер. Для труб с одинаковой нагрузкой рекомендуется процедура А.О.И.М. (A.S.M.E.) [39]. Простое правило для двух или более труб заключается в том, что вклад выброса от новой трубы добавляется к выбросу от первой трубы по простой формуле [542]:
Q' (или W)-(l +tg0) (1.17)
где Q', или W—интенсивность пылевыделения; 0 — противолежащий угол треугольника, катетами которого являются высота трубы и расстояние между трубами, т. е. Q=HsfD', а ?)' — расстояние между трубами.
Это выражение может быть расмростраиено на случай трех и более труб C ИСПОЛЬЗОВаНИеМ СОМНОЖИТеЛЯ ("І + tg6i + tg02+ .. •)> где 01, 02, и т. д.— углы, образованные новымш трубами.
4. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ПРОБЛЕМЫ ГАЗООЧИСТКИ
Ориентировочные данные о концентрации загрязняющих веществ на поверхности, полученные расчетным путем (см. выше), основаны на предположении спокойной атмосферы и ровной открытой местности. Однако такого географического рельефа может не быть в той местности, где расположен завод. Например, важными экономическими факторами, влияющими на выбор месторасположения предприятий тяжелой промышленности, являются сырьевая база, наличие поблизости угля или железнорудных месторождений Для сталелитейного производства или речная долина, обеспечивающая дешевое транспортирование продуктов на баржах или судах.
Другим фактором является доступность земельных участков и близость города, снабжающего завод рабочей силой. Следовательно, завод может быть расположен в такой местности, где географический рельеф не способствует рассеянию загрязнений.
43
Наиболее часто проблема охраны окружающей среды возникает там, где наблюдается скопление промышленных и местных источников загрязнения.
Так, например, долина Мозелл между Льежем и Xay и Монокгахельская долина у Доноры, штат Пенсильвания, в 50 км от Питтсбурга, — обе являются центрами металлургической промышленности и обе были местами основных катастроф, связанных с загрязнением атмосферы. Подробно исследованы также загрязнения атмосферы предприятиями тяжелой промышленности в бассейне реки Дон в Шеффилде (Англия).
Установление самих по себе высоких дымовых труб не является решением проблемы. Плавильный завод в Перейле (Британская Колумбия) расположен на террасе на уровне 56. м от долины р. Колумбия и высота его труб составляет 125 м. Иногда этого оказывалось недостаточно для требуемого рассеяния дымовых газов из-за географических особенностей реки Колорадо, ширина которой составляет 0,3—0,5 мили и она окружена холмами высотой 450—900 м. Контроль за операциями спекания вели путем определения концентрации SO2 за несколько миль от завода, в Колорадо Гардене, недалеко от границы США.
Максимальной допустимой концентрацией оксида серы (IV) является 0,3 млн-1 в течение 40 мин летом и 0,5 млн-1 в течение 60 мин зимой. В Дак-тауне (Теннеси) два медеплавильных цеха нанесли большой ущерб местности из-за выбросов сернистого ангидрида. Высокие дымовые трубы расширили область ущерба на дистанцию до 50 км и в конечном счете, после расследования Верховного Суда США, для переработки газовых выбросов был построен завод по производству серной кислоты. Фирма Анаконда возвела 90-метровые дымовые трубы для плавильного цеха на отроге Скалистых гор — на 213 м выше печей и на 305 м выше ложа реки, однако наличие мышьяковистых соединений (частицы As2O3, образовавшиеся при конденсации паров при температуре ниже 190 °С) отмечалось на расстоянии более 56 км в направлении господствующих ветров.
