2. 计算方法
2.12 事故排放
工艺装置或污染控制装置发生事故或意外事故时产生的排 放。事故产生的排放较正常工况会有明显升高。
事故排放主要考虑三种类型:容器超压排放、喷溅、控排放 控制装置故障或产生某种情况导致 VOCs 不经过控制设施直接排 放。其中容器超压排放气体一般会被送入火炬,在火炬排放计算 单元计算,因此不单独计算容器超压排放。
喷溅 容器超压
装置事故
事故
E E E
E
= + + (公式2.12-1) 2.12.1工艺装置事故t EM
e
E
装置事故 = 事故 ,i × i × (公式2.12-2) 式中:E装置事故—事故状态或停机状态下的VOCs组分i的产生量,千克 /事件;
e事故,i—根据测量数据或现场的排放测试数据得出的控制状态 下的VOCs组份i的排放速率,千克/小时;
EMi—事故乘数,见表2.12-1;
t—事故持续时间,小时/事件。
表2.12-1 工艺装置的效率及事故乘数
污染源/工艺装置描述 污染物种类 工艺装置效率 受控排放的乘数 催化裂化或焦化/静电
除尘 VOCs、有机 HAP 0 1
催化裂化或焦化/锅炉 VOCs、多数有机
HAP 98% 50
2.12.2喷溅
喷溅出的液体蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种,
其蒸发总量为这三种蒸发之和,采用以下公式法产生量计算。
(1)闪蒸量估算
过热液体闪蒸量估算,见公式 2.12-3。
1
1 t
W
Q = F × T (公式2.12-3)
式中:
Q1—闪蒸量,千克/秒;
WT—液体泄漏总量,千克;
t1—闪蒸蒸发时间,秒;
F—蒸发的液体占液体总量的比例,按公式2.12-4计算:
H T C T
F = P L − b (公式2.12-4) 式中:
CP—液体的定压比热,焦耳/(千克•开氏度);
TL—泄漏前液体的温度,开氏度;
Tb—液体在常压下的沸点,开氏度;
H—液体的气化热,焦耳/千克。
(2)热量蒸发估算
热量蒸发的蒸发速度Q2按公式2.12-5计算:
( )
t H
T T
Q S
o bπα
λ
× −2 = (公式2.12-5)
式中:
Q2—热量蒸发速度,千克/秒;
λ—表面热导系数,瓦/(米•开氏度);
T0—环境温度,开氏度;
Tb—沸点温度,开氏度;
S—液池面积,平方米;
H—液体气化热,焦耳/千克;
α—表面热扩散系数,平方米/秒,见表2.12-2;
t—蒸发时间,秒。
表2.12-2 某些地面的热传递性质
地面情况 λ(瓦/米•开氏度) α(平方米/秒)
水泥 1.1 1.29×10−7
土地(含水 8%) 0.9 4.3×10−7
干阔土地 0.3 2.3×10−7
湿地 0.6 3.3×10−7
砂砾地 2.5 11.0×10−7
(3)质量蒸发估算
质量蒸发速度Q3按公式2.12-6计算:
(
R T)
u( n) ( n) r( n) ( n)M P
Q3 = α × × / × 0 × 2− × 2+ × 4+ / 2+ (公式2.12-6) 式中:
Q3—质量蒸发速度,千克/秒;
α,n—大气稳定度系数,见表2.12-3;
P—液体表面蒸汽压,帕;
R—气体常数,8.314焦耳/(摩尔•开氏度);
M—分子量,克/摩尔;
T0—环境温度,开氏度;
u—风速,米/秒;
r—液池半径,米。
有围堰时,以围堰最大等效半径为液池半径;无围堰时,设 定液体瞬间扩散到最小厚 度时,推算液池等效半径。
表2.12-3 液池蒸发模式参数
稳定度条件 n α
不稳定(A,B) 0.2 3.846 ×10−3 中性(D) 0.25 4.685 ×10−3 稳定(E,F) 0.3 5.285 ×10−3
(4)液体蒸发总量计算:
液体蒸发总量按公式2.12-7 计算;
3 3 2
2 1
1
喷溅 Q t Q t Q t
E = + + (公式2.12-7) 式中:
E喷溅—喷溅液体蒸发总量,千克;
Q1—闪蒸蒸发液体量,千克;
Q2—热量蒸发速率,千克/秒;
Q3—质量蒸发速率,千克/秒;
t1—闪蒸蒸发时间,秒;
t2—热量蒸发时间,秒;
t3—从液体泄漏到液体全部处理完毕的时间,秒。
2.12.3容器超压排放
容器超压排放气体通常送入火炬,不单独计算容器超压排放。
附录A 存储物料理化参数
表A 存储物料理化参数(部分)
油品名称 液体密度
(吨/立方米) 温度(℃) 真实蒸气压
(千帕)
15.6°C时油气分子量
(克/摩尔)
轻质原油 0.86 37.8 65 50
重质原油 0.86 37.8 45 50
汽油 0.77 37.8 85 68
轻石脑油 0.72 37.8 100 80
重石脑油 0.72 37.8 40 80
航煤 0.78 37.8 30 140
柴油 0.84 37.8 7 140
烷基化油 0.7 37.8 80 68
抽余油 0.67 37.8 80 80
污油 0.77 37.8 85 68
热蜡油 0.88 100 0.67 190
热渣油 0.92 100 0.39 190
注:表中的真实蒸气压取值为理论计算的最大值
附录B 单位换算表
表B 美制转为国际单位制换算表
类别 单 位 换 算
长度 1米= 3.2808英尺
体积
1立方米= 264.1721加仑 1立方米= 6.2898桶 1立方米= 35.3147立方英尺
质量 1千克= 2.2046磅
密度 1千克/立方米= 0.008345磅/加仑 1千克/立方米= 0.06242磅/立方英尺
压力 1千帕= 7.5006毫米汞柱
1千帕= 0.145磅/平方英寸(绝压)
风速 1米/秒=2.2369英里/小时
边缘密封损失系数 1千克-摩尔/(米•年)= 0.6720磅-摩尔/(英尺•年)
油垢因子 1立方米/1000平方米= 0.5843桶/1000平方英尺 太阳辐射因子 1瓦/(平方米•天)= 0.00008英热/(平方英尺•天)
温度 1兰氏度=-272.59摄氏度
1开氏度=-272.15摄氏度