Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Владимирский Государственный Университет Имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ) Институт машиностроения и автомобильного транспорта Кафедра «Автотранспортная и техносферная безопасность» Практическая работа №1 по дисциплине «Надзор и контроль в сфере безопасности» на тему: «Расчётные методы экологического контроля атмосферы воздуха» Выполнил: Студент группы ЗТСБуд-121 Микерин А.М. Проверила: Преподаватель Худякова Е.О. Владимир, 2024 Цель работы: определение количества вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух при проведении окрасочных работ. Исходные данные: Марка ЛКМ: МЛ-12; Нанесение краски: Распыление пневматическое; Расход краски: 500 кг/год; Растворитель: 647; Расход растворителя: 110 кг/год. Расчетная часть: Валовые выделений компонентов растворителя (кг/год), входящего в состав краски: 𝑀пар 𝑖 = 𝑚 ∙ 𝑓𝑝 ∙ 10−2 , где: 𝑚 −количество краски, израсходованной за год, кг; 𝑓𝑝 −количество летучих загрязняющих веществ, содержащихся в ЛКМ; 𝑓𝑝 = 𝑓 , 𝑝 ∙ 𝑓л , 𝑓 , 𝑝 − количество загрязняющих веществ, содержащихся в летучей части ЛКМ; 𝑓л − доля летучей части ЛКМ. Марка ЛКМ – Эмаль МЛ-12 Летучая часть, Сухой Компоненты, входящие в состав ЛКМ, % % остаток, % Бутанол (бут) 10 65 35 Уайт спирит (ус) 90 1) 𝑓𝑝 бут = 10 ∙ 0,65 = 6,5%; Мпар бут = 500 ∙ 0,065 = 32,5 кг/год; 3) 𝑓𝑝 ус = 90∙ 0,65 = 58,5 %; Мпар ус = 500 ∙ 0,585 = 292,5 кг/год Расчет валовых выделений компонентов растворителя (кг/год): 𝑝 𝑀пар 𝑖 = 𝑚, ∙ 𝑓 , 𝑝 ∙ 10−2 где: 𝑚′ − количество израсходованного растворителя за год, кг; 𝑓 , 𝑝 − количество загрязняющих веществ, содержащихся в растворителе, % Растворитель 647 Компоненты, входящие в состав ЛКМ, % Летучая часть, Сухой % остаток, % Бутанол (бут) 7,7 100 Бутилацетат (ба) 29,8 Толуол (тл) 41,3 Этилацетат (эа) 21,2 р Мпар бут = 110 ∙ 0,077 = 8,47 кг/год; Мпар рба = 110 ∙ 0,298 = 32,78 кг/год; Мпар ртл = 110 ∙ 0,413 = 45,43 кг/год; Мпар рэа = 110 ∙ 0,212 = 23,32 кг/год Общая сумма валового выделения каждого компонента (кг/год): 𝑝 общ 𝑀пар 𝑖 = 𝑀пар 𝑖 + 𝑀пар 𝑖 Мобщ пар бут = 32,5 + 8,47 = 40,97 кг/год; Мобщ пар ус = 292,5 кг/год; Мобщ пар ба = 32,78 кг/год; Мобщ пар тл = 45,43 кг/год; Мобщ пар эа = 23,32 кг/год Максимально разовое выделение загрязняющих веществ (г/с) для компонентов растворителя, содержащегося в краске: 𝑚𝑚𝑎𝑥 ∙ 𝑓𝑝 ∙ 10−2 𝐺пар 𝑖 = 3,6 где: 𝑚𝑚𝑎𝑥 − максимальный расход ЛКМ, кг/ч; 𝑚𝑚𝑎𝑥 = 500 кг/год = 0,05708 кг/ч. 0,05708 ∙ 6,5 ∙ 10−2 г 𝐺пар бут = = 0,00103 ; 3,6 с −2 0,05708 ∙ 58,5 ∙ 10 𝐺пар ус = = 0,00928 г/с 3,6 Максимально разовое выделение загрязняющих веществ (г/с) для компонентов растворителя при разбавлении: 𝑚𝑚𝑎𝑥 ∙ 𝑓𝑝 ∙ 10−2 𝐺пар 𝑖 = , 3,6 где: 𝑚𝑚𝑎𝑥 − максимальный расход растворителя, кг/ч; 𝑚𝑚𝑎𝑥 = 110 кг/год = 0,0126 кг/ч. Растворитель 647 Компоненты, входящие в состав ЛКМ, % Летучая часть, Сухой % остаток, % Бутанол (бут) 7,7 100 Бутилацетат (ба) 29,8 Толуол (тл) 41,3 Этилацетат (эа) 21,2 0,0126 ∙ 7,7 ∙ 10−2 г 𝐺пар бут = = 0,00027 ; 3,6 с −2 0,0126 ∙ 29,3 ∙ 10 г 𝐺пар ба = = 0,00103 ; 3,6 с 0,0126 ∙ 41,3 ∙ 10−2 г 𝐺пар тл = = 0,00145 ; 3,6 с −2 0,0126 ∙ 21,2 ∙ 10 г 𝐺пар эа = = 0,000742 3,6 с Валовые выбросы оборудованием: компонентов растворителей общ общ 𝑇пар 𝑖 = 𝑀пар 𝑖 ∙ (1 − с улавливающим ηт ) 100 где: 𝜂т − степень улавливания компонентов растворителей в улавливающем аппарате, 97,5% (установка каталитического окисления паров растворителей). 97,5 кг общ 𝑇пар ; ) = 1,024 бут = 40,97 ∙ (1 − 100 год 97,5 кг общ 𝑇пар ; ) = 7,313 ус = 292,5 ∙ (1 − 100 год 97,5 кг общ 𝑇пар = 32,78 ∙ − = 0,82 ; (1 ) ба 100 год 97,5 кг общ 𝑇пар ; ) = 1,136 тл = 45,43 ∙ (1 − 100 год 97,5 кг общ 𝑇пар ) = 0,583 эа = 23,32 ∙ (1 − 100 год Рассчитаем долю выделений при окраске: общ , 0 −2 𝑇пар 𝑖 = 𝑇пар 𝑖 ∙ 𝛿р ∙ 10 где: 𝛿р, −доля растворителя, выделяющегося из ЛКМ при нанесении покрытия, 25 % (распыление пневматическое). кг 0 −2 𝑇пар = 1,024 ∙ 25 ∙ 10 = 0,256 ; бут год кг 0 −2 𝑇пар = 7,313 ∙ 25 ∙ 10 = 1,828 ; ус год кг 0 −2 𝑇пар = 0,205 ; ба = 0,82 ∙ 25 ∙ 10 год кг 0 −2 𝑇пар = 0,284 ; тл = 1,136 ∙ 25 ∙ 10 год кг 0 −2 𝑇пар = 0,583 ∙ 25 ∙ 10 = 0,146 эа год Рассчитаем долю выделений при сушке: общ ,, 𝑐 −2 𝑇пар 𝑖 = 𝑇пар 𝑖 ∙ 𝛿р ∙ 10 Где 𝛿р,, − доля растворителя, выделяющегося из ЛКМ при сушке, 75%; кг 0 −2 𝑇пар = 0,768 ; бут = 1,024 ∙ 75 ∙ 10 год кг 0 −2 𝑇пар = 7,313 ∙ 75 ∙ 10 = 5,485 ; ус год кг 0 −2 𝑇пар = 0,615 ; ба = 0,82 ∙ 75 ∙ 10 год кг 0 −2 𝑇пар = 0,852 ; тл = 1,136 ∙ 75 ∙ 10 год кг 0 −2 𝑇пар = 0,583 ∙ 75 ∙ 10 = 0,437 эа год Максимально разовые выбросы компонентов растворителей улавливающим оборудованием для растворителя, содержащегося в ЛКМ: 97,5 𝑃пар 𝑖 = 𝐺пар 𝑖 ∙ (1 − ); 100 97,5 𝑃пар бут = 0,00103 ∙ (1 − ) = 0,0000258 г/с; 100 97,5 𝑃пар ус = 0,00928 ∙ (1 − ) = 0,000232 г/с 100 Максимально разовые выбросы компонентов растворителей улавливающим оборудованием для растворителя: 97,5 𝑃пар бут = 0,00027 ∙ (1 − ) = 0,00000675 г/с; 100 97,5 𝑃пар ба = 0,00103 ∙ (1 − ) = 0,0000258 г/с; 100 95 𝑃пар тл = 0,00145 ∙ (1 − ) = 0,0000363 г/с; 100 95 𝑃пар эа = 0,000742 ∙ (1 − ) = 0,0000186 г/с 100 Валовые выделения компонентов растворителей: Компонент растворителя Значение, кг/год Бутанол Уайт спирит Бутилацетат Толуол Этилацетат с с 40,97 292,5 32,75 45,43 23,32 Валовые выделения компонентов растворителей с улавливающим оборудованием: Компонент растворителя Значение, кг/год Бутанол Уайт спирит 1,024 7,313 Бутилацетат 0,82 Толуол 1,136 Этилацетат 0,583 Максимально разовое выделение загрязняющих веществ: Компонент Значение, г/с растворителя Для растворителя, содержащегося в краске Бутанол Уайт спирит 0,00103 0,00928 Для растворителя Бутанол Бутилацетат Толуол Этилацетат Максимально разовое выделение улавливающим оборудованием: 0,00027 0,00103 0,00145 0,000742 загрязняющих веществ с Компонент Значение, г/с растворителя Для растворителя, содержащегося в краске Бутанол Уайт спирит Бутанол Бутилацетат Толуол Этилацетат 0,0000258 0,000232 Для растворителя 0,00000675 0,0000258 0,0000363 0,0000186 ПДК загрязняющих веществ в воздухе для населенных мест Полное название ПДК м.р., мг/м3 Бутанол 0,1 Уайт спирит 1 Бутилацетат (ба) 0,1 Толуол 0,6 Этилацетат 0,1 Вывод: сравнивая показатели ПДК загрязняющий веществ в воздухе для населенных мест, самыми опасными веществами являются: бутанол, бутилацетат и этилацетат. ПДК данных веществ равен 0,1 мг/м3. По расчетам валовые выбросы с улавливающим оборудованием данных веществ равны: бутанол – 1,024 кг/год, бутилацетат – 0,82 кг/год, этилацетат – 0,583 кг/год; максимально разовые выбросы с улавливающим оборудованием равны: бутанол – 0,0000326 (краска + растворитель) г/с, бутилацетат – 0,0000258 г/с, этилацетат – 0,0000186 г/с. Исходя из всех этих данных, самым опасным веществом является бутанол.
