Приказ Ростехнадзора от 31.03.2005 N 182 (ред. от 29.11.2005) "Об утверждении расчетной инструкции (методики) по определению состава и количества вредных (загрязняющих) веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух при электролитическом производстве...

Приложение 5. Расчет количества образующегося оксида углерода и количества кислорода, участвующего в реакции окисления углерода на электролизерах с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом

Приложение 5

к расчетной инструкции (методике)

по определению состава и количества

вредных (загрязняющих) веществ,

выбрасываемых в атмосферный воздух

при электролитическом

производстве алюминия

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА

ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ ОКСИДА УГЛЕРОДА И КОЛИЧЕСТВА

КИСЛОРОДА, УЧАСТВУЮЩЕГО В РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕРОДА

НА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРАХ С САМООБЖИГАЮЩИМИСЯ

АНОДАМИ С ВЕРХНИМ ТОКОПОДВОДОМ

В соответствии с уравнением (65), если за Х принять объемную долю оксида углерода при сумме долей СО2 + СО = 1,

3 3 х Х 3 х (1 - Х)

1,5 х О2 + ----- х С = ----- х СО + ----------- х СО2

2 - Х 2 - Х 2 - Х

___________ ___________ ___________

3 х 12 3 х Х х 28

1,5 х 32 кг ------ кг --------- кг

2 - Х 2 - Х

___________ ___________ ___________

о обр1

930 кг Д х Р , кг К , кг

с ам СО

Можно составить пропорцию:

3 х 12 о 36

1,5 х 32 : 930 = ------ : (Д х Р ), или 48 : 930 = ----- :

2 - Х с ам 2 - Х

о

: (Д х Р ).

с ам

Откуда следует:

36 х 930 697,5 697,5

2 - х = ------------- = --------; Х = 2 - --------.

о о о

48 х Д х Р Д х Р Д х Р

с ам с ам с ам

В свою очередь из пропорции:

3 х Х х 28 обр1

1,5 х 32 : 930 = ---------- : К , или 48 : 930 =

2 - Х СО

697,5

3 х 28 х (2 - --------)

о

Д х Р

с ам обр1

= ----------------------- : К

697,5 СО

2 - 2 + ---------

о

Д х Р

с ам

следует:

обр о

К = 4,67 х (Д х Р - 0,375 х Р ).

СО с ам о

о

При Д = 0,84:

с

обр

К = 3,92 х Р - 1,75 х Р .

СО ам о

Аналогично:

обр о

К = 2,75 х (Р - 1,33 х Д х Р ).

СО2 о с ам

Соответственно, объем первичного образующегося оксида углерода:

обр1 22,4 о о

V = ---- х 4,67 х (Д х Р - 0,375 х Р ) = 3,75 (Д х

СО 28 с ам о с

3

x Р - 0,375 х Р ), нм /т Аl.

ам о

Масса кислорода воздуха, взаимодействующая с образованием оксида углерода:

в в гк о

(Р ) : Р = (1 - Э ) х 0,54 х Д х Р .

о о аг с ам

Суммарное количество кислорода, реагирующего с углеродом в подколокольном пространстве, составит:

гк о

Р = 930 + 0,54 х (1 - Э ) х Р х Д , кг/т Аl.

о аг ам с

Объем первично образующегося диоксида углерода:

обр1 22,4 о

V = ---- х 2,75 х (Р - 1,33 х Д х Р ) = 1,4 х (Р -

СО2 44 о с ам о

о 3

- 1,33 х Д х Р ), нм /т Аl.

с ам

Суммарный нормальный объем первично образующегося анодного газа:

н обр1 обр1 13,95 о

V = V + V = (1,53 х Р + -----) = 1,88 х Д х Р -

аг СО СО2 ам о с ам

Д

с

3

- 2,3, нм /т Аl.

При температуре электролита 962 град. С физический объем анодного газа:

ф 962 + 273 н н

V = --------- х V = 4,22 х V .

аг 20 + 273 аг аг

кг

При эффективности газосборного колокола Э в атмосферу

аг

гк ф 3

корпуса электролиза выделится (1 - Э ) х V м анодного газа.

аг аг

Освобождающийся объем заполняется воздухом, который нагревается до

500 град. С. В этом случае физический объем воздуха оказывается в

2,6 раза больше, чем натуральный.

Нормальный объем воздуха:

гк н

(1 - Э ) х 4,22 х V

н аг аг гк н

V = ---------------------- = (1 - Э ) х 1,623 х V .

в 2,6 аг аг

Объем содержащегося в воздухе кислорода:

н н н гк н

V = 0,21 х V ; V = (1 - Э ) х 0,341 х V .

о в о аг аг

Масса кислорода воздуха, поступающего под колокольный газосборник:

в гк 0,32 х 0,341 н гк н

Р = (1 - Э ) х ------------ х V = (1 - Э ) х 0,49 х V .

о аг 22,4 аг аг аг

При неблагоприятных условиях горения коэффициент избытка воздуха принимается равным 1,7.

Приложение 4. Схема расчета выбросов фтора корпусами электролиза при сухой очистке газов Приложение 6. Расчет количества кислорода воздуха, окисляющего углерод под коркой электролита, и количества оксида углерода, образующегося над коркой на электролизерах с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом