2. 计算方法
2.12 事故排放
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;EM
i
—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:
Q
1
—闪蒸量,千克/秒;W
T
—液体泄漏总量,千克;t
1
—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:
C
P
—液体的定压比热,焦耳/(千克•开氏度);T
L
—泄漏前液体的温度,开氏度;T
b
—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Q
2
按公式2.12-5计算:
t H
T T
Q S o b
2
(公式2.12-5)式中:
Q
2
—热量蒸发速度,千克/秒;λ—表面热导系数,瓦/(米•开氏度);
T
0
—环境温度,开氏度;T
b
—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Q
3
按公式2.12-6计算: R T u
n
n r
n
n
M P
Q
3 /
0
2 2
4 /2 (公式2.12-6) 式中:Q
3
—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;
T
0
—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;
Q
1
—闪蒸蒸发液体量,千克;Q
2
—热量蒸发速率,千克/秒;Q
3
—质量蒸发速率,千克/秒;t
1
—闪蒸蒸发时间,秒;t
2
—热量蒸发时间,秒;t
3
—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
附件 1
附件 2
(试行)
广东省生态环境厅
目 录
1. 适用范围 ... 59 2. 计算方法 ... 59 2.1 设备动静密封点泄漏 ... 60 2.2 有机液体储存与调和挥发损失 ... 64 2.3 废水集输、储存、处理处置过程逸散 ... 81 2.4 工艺废气排放 ... 82 2.5 实验室废气排放 ... 85
1. 适用范围
本方法适用于广东省涂料、油墨及类似产品制造企业生产过 程中 VOCs 排放量计算。
2. 计算方法
涂料油墨制造业的VOCs排放主要来自物料生产、运输和加 工等过程。
涂料油墨制造业的主要VOCs污染源项包括:
(1)设备动静密封点泄漏;
(2)有机液体储存与调和挥发损失;
(3)废水集输、储存、处理处置过程逸散;
(4)工艺废气排放;
(5)实验室废气排放。
企业应根据自身生产实际,选择相应的污染源项进行VOCs 排放量计算。
根据涂料油墨制造业的VOCs排放特点,采用源项归类解析 法计算VOCs排放量,见公式2-1。
Nm
E
mE
1
涂料油墨 (公式2-1)
式中:
兰、开口阀或开口管线、泄压设备、取样连接系统等。设备密封 密封点泄漏速率;当净检测值大于50000μmol/mol,用限定泄漏速 率作为该密封点泄漏速率。当净检测值在两者之间,采用相关方 程计算该密封点的泄漏速率,详见表2.1-1。
1 50000
0
SV—修正后的净检测值,μmol/mol;
e 0,i
—密封点 i 的默认零值泄漏速率,千克/小时;系数,并按公式 2.1-3 计算泄漏速率。
时间段的起始点为第 n-1 次至第 n 次检测时间段的中点,终止点
式中:
E储罐—统计期内储罐的VOCs产生量,千克;
E固
, i
—统计期内固定顶罐i的VOCs产生量,千克;n—固定顶罐的数量,个;
E浮
, i
—统计期内浮顶罐i的VOCs产生量,千克;m—浮顶罐的数量,个。
储罐周转量指统计期内进入或流出储罐的物料量。当采用公 式法计算工作损失时,储罐真实周转量按修正后的周转次数进行 折算,见公式2.2-3。
T
修正 H
Q
H
Q
(公式2.2-3) 式中:Q修正—修正后的周转量,立方米;
ΔH—平均液位高度变化,统计期内(第n+1次测量的平均液 位高度)与(第n次测量的平均液位高度)所有差值为正值的液位 高度变化的平均值(负值不计),米;
H
T
—储罐设计最大液位高度,米。2.2.2.1 固定顶罐总损失 E
w
E
E固
s
(公式2.2-4) 式中:E固—统计期内固定浮顶罐总损失,磅;
E
s
—统计期内静置损失,磅,见公式2.2-5;H
S
—罐体高度,英尺;其中D=2Rs;如果R
R
未知,则用罐体直径代替;Rs—罐壳半径,英尺。
如果是卧式罐,公式2.2-6中的罐径D则为有效罐径D
E
。785 . 0
D
E LD
(公式2.2-12)式中:
L—卧式罐(含封头)总长,英尺;
D—卧式罐垂直剖面的直径,英尺。
f) 气相空间膨胀因子K
E
计算
T T I
T
K
E
0.0018
V
0.00180.72 AX
AN
0.028
(公式2.2-13) 式中:K
E
—气相空间膨胀因子,无量纲量;ΔT
V
—日蒸气温度范围,兰氏度;T
AX
—日最高环境温度,兰氏度;T
AN
—日最低环境温度,兰氏度;α—罐漆太阳能吸收率,无量纲量,见表2.2-1;
I—太阳辐射强度,英热/(平方英尺•天); 0.0018—常数,(兰氏度)
-1
;0.72—常数,无量纲量;
0.028—常数,兰氏度•平方英尺•天/英热。
表 2.2-1 罐漆太阳能吸收率(α)
罐漆颜色 喷漆色光
罐漆吸收率(α)
罐漆状况
好 差
银白色 高光 0.39 0.49
银白色 散射 0.60 0.68
铝罐 光面、不涂漆 0.10 0.15
米黄/乳色 / 0.35 0.49
黑色 / 0.97 0.97
棕色 / 0.58 0.67
灰色 淡 0.54 0.63
灰色 中等 0.68 0.74
绿色 暗 0.89 0.91
红色 底漆 0.89 0.91
锈色 红色氧化铁 0.38 0.50
茶色 / 0.43 0.55
白色 不适用 0.17 0.34
g) 排放蒸汽饱和因子K
s
VO VA
s
P H
K
1 0.053 1
(公式2.2-14) 式中:K
s
—排放蒸汽饱和因子,无量纲;P
VA
—日平均液面温度下的饱和蒸气压,磅/平方英寸(绝压),见公式2.2-19;
H
VO
—蒸汽空间高度,英尺,见公式2.2-7;0.053—常数,(磅/平方英寸(绝压)•英尺)
-1
。 h) 蒸汽密度Wv
计算LA
R—理想气体状态常数,10.731磅/(磅-摩尔•英尺•兰氏度);
P
VA
—日平均液面温度下的蒸气压,磅/平方英寸(绝压),见I—太阳辐射强度,英热/(平方英尺•天)。
T
LA
—日平均液体表面温度,兰氏度;呼吸阀工作时的校正因子,K
B
可用公式2.2-22和公式2.2-23 计算:
E
R
—统计期内边缘密封损失,磅;式中:
Q—统计期内周转量,储罐真实周转量按修正后的周转次数 进行折算,见公式 2.2-3;
C
S
—储罐罐壁油垢因子,见表 2.2-4;W
L
—有机液体密度,磅/加仑;D—罐体直径,英尺;
0.943—常数,1000 立方英尺•加仑/桶
2
;N
C
—固定顶支撑柱数量(对于自支撑固定浮顶或外浮顶罐:N
C
=0),无量纲量;F
C
—有效柱直径,英尺,取值 1。表 2.2-4 储罐罐壁油垢因子
介质 罐壁状况(桶/1000 平方英尺)
轻锈 中锈 重锈
有机液体 0.0015 0.0075 0.15
注:储罐内壁平均3年以上(包括3年)除锈一次,为重锈;平均两年除锈一次,为中锈;平均每年除锈一次,
为轻绣。
(3)浮盘附件损失E
F
计算C V F
F F P M K
E *
(公式 2.2-28) 式中:
E
F
—统计期内浮盘附件损失,磅/年;F
F
—总浮盘附件损失因子,磅-摩尔/年。
F F F F Fn Fn
F N K N K N K
F 1 1 2 2
...
(公式 2.2-29) 式中:
—i 类浮盘附件数,无量纲量;
K
Fi
—i 类附件损失因子,磅-摩尔/年,见公式 2.2-30;附件 状态 KFai
附件 状态 KFai
VOCs产生量,见公式2.2-32。
存储物料 产污系数 存储物料 产污系数 存储物料 产污系数
i
EVOCs EVOCs t
Q
EVOCs出水,
i
—废水收集或处理设施i出水中的逸散性挥发性有 机物浓度,毫克/升;t
i
—统计期内废气处理设施i的运行时间,小时。EVOCs的监测方法可采用《水质 总有机碳的测定 燃烧氧化 -非分散红外吸收法》(HJ 501-2009),以可吹出有机碳(POC)代 表EVOCs。
2.3.2 系数法
n
i
i
t
Q EF E
1 i
废水 (公式2.3-2) 式中:
E废水—统计期内废水的VOCs产生量,千克;
EF—废水收集/处理设施i的产污系数,千克/立方米,见表 2.3-1;
Q
i
—废水收集/处理设施i的废水处理量,立方米/小时;t
i
—统计期内废气处理设施i的运行时间,小时。表 2.3-1 废水收集或处理设施 VOCs 产污系数
适用范围 单位排放强度(千克/立方米)
废水处理厂-废水处理设施 0.005
2.4 工艺废气排放
涂料、油墨生产过程中的工艺废气来源于混合、研磨、分散、
搅拌、罐装、溶剂清洗、溶剂再生等生产工序。
2.4.1 实测法
C入口
,i
—统计期内污染控制设施 i 入口的 VOCs 排放浓度,千 克/立方米;Q 入口
,i
—统计期内污染控制设施 i 入口的的气体流量,立方米 /小时;C出口
,i
—统计期内污染控制设施 i 出口的 VOCs 排放浓度,千 克/立方米;Q 出口
,i
—统计期内污染控制设施 i 出口的的气体流量,立方米 /小时。表 2.4-1 不同情况下污染治理设施的捕集效率
捕集措施 控制条件 捕集效率
全密闭式负压排放 VOCs 产生源设置在封闭空间内,所有开口处,包括人
员或物料进出口处呈负压 95
负压排风 VOCs 产生源基本密闭作业(偶有部分敞开) ,且配置
负压排风。 75
局部排风 VOCs 产生源处,配置局部排风罩。 40
2.4.2 系数法
在实测法和公式法使用条件均无法满足时,采用系数法计算 VOCs排放量,此处产污系数为除设备动静密封点泄漏、有机液 体储存与调和挥发损失和废水集输、储存、处理过程逸散之外,
包含工艺废气排放和实验室废气排放二个源项VOCs产生量,见 公式2.4-3。
n
EF Qi
E1 i
i
涂料油墨 (公式2.4-3)
式中:
EF
i
—物料i的产污系数,千克/吨,见表2.4-3;Q
i
—统计期内物料i的生产量,吨。表 2.4-3 涂料油墨制造过程 VOCs 产污系数
产品名称 产污系数
印刷油墨 60
涂(颜)料 15
注:数据摘自台湾《公私场所固定污染源申报空气污染防治费之挥发性有机物之行业制程排放系数》。
2.5 实验室废气排放
实验室废气排放过程中 VOCs产生来源于VOCs使用。含 VOCs物料包括但不限于:主剂、固化剂、稀释剂、清洗剂、树 脂、助剂等。
根据产品小样实验VOCs排放特点,采用公式法计算VOCs产 生量,见公式2.5-1。
回收 物料
实验
E - E
E
(公式 2.5-1) 式中:E物料—统计期内使用物料中VOCs量之和,千克;
E回收—统计期内各种VOCs溶剂与废弃物(含固体和液体)回 收物中VOCs量之和,千克。
E回收—统计期内各种VOCs溶剂与废弃物(含固体和液体)回 收物中VOCs量之和,千克。