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...

VI. Расчет выбросов смолистых веществ (в том числе бенз(а)пирена) в атмосферный воздух при электролитическом производстве алюминия

VI. Расчет выбросов смолистых веществ

(в том числе бенз(а)пирена) в атмосферный воздух

при электролитическом производстве алюминия

Для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом в процессе электролиза смолистые вещества, образующиеся при коксовании анодной массы, выделяются в атмосферу корпуса электролиза при перестановке анодных штырей и под колокольный газосборник.

Количество смолистых веществ, выделяющихся под колокольный

газосборник (Р ), приведено в приложении 11 к Методике.

см

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

При применении "сухой" анодной массы возможно сокращение

количества смолистых веществ, выделяющихся под колокольный

газосборник (Р ), примерно на 30% (уточняется экспериментально).

см

При сокращении расхода анодной массы (в сравнении с 540 кг/т Аl) следует учесть пропорциональное сокращение количества смолистых веществ, выделяющихся под колокольный газосборник.

Смолистые вещества различают как: образующиеся в процессе электролиза и отходящие от электролизеров.

Поступающие под колокольный газосборник смолистые вещества удаляются системой колокольного газоотсоса и большей частью сжигаются в горелке. Остальная часть (недожог) поступает в аппараты газоочистки.

Количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне под

колоколом (для электролизеров с самообжигающимися анодами с

верхним токоподводом), рассчитывается с учетом доли металла,

i

производимого электролизерами разных типов (Д ):

c-n

i i

Р = SUM P х Д , (105)

см см c-n

где Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне

см

под колоколом, кг/т Аl;

i

Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне под

см

колоколом при производстве i-той доли металла, кг/т Аl;

i

Д - доля металла, производимая электролизерами разных

c-n

типов, доли ед.

Количество смолистых веществ, поступающих в горелку, определяется по формуле:

гк гк

Р = Э х Р , (106)

см аг см

гк

где Р - количество смолистых веществ, поступающих в

см

горелку, кг/т Аl.

Количество смолистых веществ, поступающих в атмосферу корпуса электролиза, рассчитывается по формуле:

ак гк пш

Р = Р х (1 - Э ) + Р , (107)

см см аг см

ак

где P - количество смолистых веществ, поступающих в

см

атмосферу корпуса электролиза, кг/т Аl;

пш

Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферный

см

воздух при перестановке штырей, кг/т Аl.

Количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферный воздух при перестановке штырей, может оцениваться из выражения:

пш 2

Р = 0,785 х d х h х q х c х p х (1 - k) х n , (108)

см л жам ш

где d - диаметр лунки (может быть условно принят равным

л

среднему диаметру участка штыря, запеченного в теле анода), дм;

h - средняя по электролизеру высота лунки (высота штыря в

запеченной части анода), дм;

q - степень заполнения лунки, доли ед.;

с - содержание пека в анодной массе, загружаемой перед

перестановкой штырей, доли ед.;

Р - плотность жидкой анодной массы, кг/дм3;

жам

k - выход кокса при быстром коксовании пека, доли ед.;

n - количество переставляемых штырей в расчете на 1 т Аl.

ш

Выход кокса при быстром коксовании пека (при коксовании пробок в отверстиях из-под штырей) на электролизерах с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом ввиду высокой скорости нагрева и обжига пробки составляет 0,5 - 0,6 (50 - 60%) от массы пека.

Степень заполнения лунки в зависимости от свойств анодной массы и техники перестановки штырей может приниматься в диапазоне 0,6 - 1,0.

Количество переставляемых штырей в расчете на 1 т Аl определяется как количество штырей, переставляемых в электролизных корпусах за 1 смену (сутки), деленное на выпуск металла за тот же период времени.

Количество смолистых веществ, сгорающих в горелке электролизеров самообжигающимися анодами с верхним токоподводом, определяется эффективностью дожигания смолистых веществ и эффективностью использования горелок во времени по формуле:

г гк г г

Р = Р х Э х Э , (109)

см см см

г

где Р - количество смолистых веществ, сгорающих в горелке,

см

кг/т Аl;

г

Э - эффективность дожигания смолистых веществ, доли ед.;

см

г

Э - эффективность использования горелок во времени, доли ед.

Эффективность использования горелок во времени определяется как отношение времени работы горелочных устройств в режиме "горения" ко времени работы электролизера.

Эффективность дожигания смолистых веществ в горелке электролизеров самообжигающимися анодами с верхним токоподводом определяется экспериментально. Косвенная оценка эффективности дожигания смолистых веществ может быть выполнена по ее зависимости от температуры в горелке, измеряемой термопарой (приложение 13 к Методике). При этом принимается, что степень дожигания смолистых веществ равна степени дожигания бенз(а)пирена.

Количество смолистых веществ, поступающих на газоочистку,

гк г

определяется как разность между Р и Р :

см см

го гк г г

Р = Р х Э х (1 - Э х Э ), (110)

см см аг см

го

где Р - количество смолистых веществ, поступающих на

см

газоочистку, кг/т Аl.

Для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом количество выделившихся под укрытие смолистых веществ рассчитывается по формуле:

Р = Р х Д , (111)

см ам см

где Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне

см

под колоколом для электролизеров ВТ, под укрытие для БТ, кг/т Al;

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

Р - удельный расход анодной массы (анодного материала),

ам

кг/т Al;

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

Д - доля смолистых веществ, выделяющихся через боковые

см

поверхности анода в зависимости от текучести анодной массы

и температуры размягчения пека, доли ед.

Доля смолистых веществ (от расхода анодной массы), выделяющихся через боковые грани анода электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом, в зависимости от коэффициента текучести и температуры размягчения пека, определяется в соответствии с приложением 13 к Методике.

Смолистые вещества выделяются выше корки электролита и с отсасываемой газовоздушной смесью поступают в систему газоотсоса. Количество смолистых веществ, поступающих в систему газоотсоса, определяется по формуле:

го у

Р = Э х Р , (112)

см см

го

где Р - количество смолистых веществ, поступающих на

см

газоочистку, кг/т Al.

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

Для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом:

ак у

Р = Р х (1 - Э ), (113)

см см

ак

где Р - количество смолистых веществ, поступающих в

см

атмосферу корпуса электролиза, кг/т Al.

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

Для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом и для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом при расчете количества смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух через аэрационные фонари корпуса, может быть учтено их оседание на конструкциях корпуса электролиза (приложение 3 к Методике). Тогда для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом:

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

ако гк пш акос

Р = Р х (1 - Э ) + Р - Р , (114)

см см аг см см

ако

где Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в

см

атмосферный воздух через аэрационные фонари с учетом оседания

их на конструкциях корпуса электролиза, кг/т Аl;

акос

Р - количество смолистых веществ, осевших на конструкциях

см

корпуса электролиза, кг/т Аl, рассчитывается в соответствии с

рекомендациями по экспериментальному определению количества

осаждающейся пыли в приложении

акос

2, при отсутствии экспериментальных данных Р можно принять

см

ак

равным 0,2 от Р .

см

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

Для электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом:

ако у акос

Р = Р х (1 - Э ) - Р , (115)

см см см

где

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

акос

Р - количество смолистых веществ, осевших на конструкциях

см

корпуса электролиза, кг/т Аl; рассчитывается в соответствии с

приложением 3 к Методике.

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

Количество смолистых веществ, улавливаемых аппаратами газоочистки, рассчитывается по формуле:

го1 го го го

Р = Р х Э х Э , (116)

см см см т

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

го1

где Р - количество смолистых веществ, улавливаемых

см

аппаратами газоочистки, кг/т Аl;

го

Э - КПИ аппаратов газоочистки, доли ед.;

т

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

го

Э - эффективность улавливания смолистых в аппаратах

см

газоочистки, доли ед.

Эффективность улавливания смолистых веществ аппаратами газоочистки определяется как отношение уловленного количества смолистых веществ к количеству смолистых веществ, поступающих в систему газоочистки, по формуле:

гои го2и

Р - Р

го см см

Э = ---------------, (117)

см гои

Р

см

гои го2и

где Р и Р - количество смолистых веществ,

см см

соответственно, на входе и выходе из газоочистки, кг/т Аl,

определяемые в соответствии с методиками выполнения измерений

концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных

предприятий.

Расчетное количество смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух после очистки, определяется как разность между количеством смолистых веществ, поступивших в систему газоотсоса, и количеством смолистых веществ, уловленных в аппаратах очистки:

го2 го го1

Р = Р - Р , (118)

см см см

го2

где Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в

см

атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl.

Суммарное количество смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух с учетом оседания их на конструкциях корпуса электролиза, рассчитывается по формуле:

ат ако го2

Р = Р + Р , (119)

см см см

ат

где Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в

см

атмосферный воздух, кг/т Аl.

Бенз(а)пирен входит в состав смолистых веществ. Соответственно, количество бенз(а)пирена, выделяющегося под укрытие электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом, рассчитывается исходя из количества смолистых веществ, выделяющихся под укрытие, и содержания в них бенз(а)пирена:

см

Р = Р х альфа , (120)

бп см бп

где Р - количество бенз(а)пирена, выделяющегося под укрытие,

бп

кг/т Аl;

см

альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах

бп

(здесь и далее доля бенз(а)пирена в смолистых веществах

определяется экспериментально в соответствии с методиками

выполнения измерений концентраций загрязняющих веществ в выбросах

промышленных предприятий), доли ед.

Количество бенз(а)пирена, улавливаемого аппаратами газоочистки, рассчитывается по формуле:

го1 го го го

Р = Р х Э х Э , (121)

бп бп бп т

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

го1

где Р - количество бенз(а)пирена, улавливаемого аппаратами

бп

газоочистки, кг/т Аl;

го

Э - КПИ аппаратов газоочистки, доли ед.;

т

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

го

Э - эффективность улавливания бенз(а)пирена в аппаратах

бп

газоочистки, доли ед.

Эффективность улавливания бенз(а)пирена аппаратами газоочистки определяется как отношение уловленного количества бенз(а)пирена к количеству бенз(а)пирена, поступающего в систему газоочистки, по формуле:

гои го2и

Р - Р

го бп бп

Э = ---------------, (122)

бп гои

Р

бп

гои го2и

где Р и Р - инструментально определенное количество

бп бп

бенз(а)пирена, соответственно, на входе и выходе из газоочистки,

кг/т Аl.

гои го2и

Р и Р определяются инструментальными методами в

бп бп

соответствии с методиками выполнения измерений концентраций

загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий.

Расчетное количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферный воздух после очистки, рассчитывается как разность между количеством бенз(а)пирена, поступившего в систему газоочистки, и количеством бенз(а)пирена, уловленного в аппаратах газоочистки:

го2 го го1

Р = Р - Р , (123)

бп бп бп

го2

где Р - количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в

бп

атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl.

Выбросы бенз(а)пирена определяются исходя из выбросов смолистых веществ и содержания бенз(а)пирена в смолистых веществах, определяемого инструментально в соответствии с методиками выполнения измерений концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий:

ако ако ако

Р = Р х альфа , (124)

бп см бп

го2 го2 го2

Р = Р х альфа , (125)

бп см бп

ако

где Р - количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в

бп

атмосферный воздух через аэрационные фонари с учетом оседания его

на конструкциях корпуса электролиза (приложение 3 к Методике),

кг/т Аl;

(в ред. Приказа Ростехнадзора от 29.11.2005 N 892)

(см. текст в предыдущей редакции)

ако

альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах,

бп

выбрасываемых в атмосферный воздух через аэрационные

фонари корпуса электролиза, доли ед.;

го2

Р - количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферный

бп

воздух после очистки, кг/т Аl;

го2

альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах,

бп

выбрасываемых в атмосферный воздух после очистки, кг/т Аl.

Общее количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферный воздух, рассчитывается по формуле:

ат ако го2

Р = Р + Р , (126)

бп бп бп

ат

где Р - общее количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в

бп

атмосферный воздух, кг/тАl.

При двухступенчатой очистке расчет ведется по схеме, описанной в разделе III.

V. Расчет выбросов диоксида серы в атмосферный воздух при электролитическом производстве алюминия VII. Расчет выбросов электролизной пыли в атмосферный воздух при электролитическом производстве алюминия