До 01.03.2024 потерпеть не хотите?larhet писал(а): 19 окт 2023, 15:10 кто нибудь считал выбросы диоксинов и хлористого водорода при обжиге известняка в печах?
посмотрите перечень методик Минприроды, определите какая могла бы Вам пригодиться.
Добрый день. Сейчас не так всё просто. Сложившаяся практика показывает, что в данном случае расчетный метод определения выбросов можно применить, только если будет акт о невозможности отбора проб. То есть в любом случае нужно привлекать лабораторию. Найдите лабораторию и измерьте NOx, CO и пыль (2908 или 2909). Если надо, то дополнительно SO2.Денис-3333 писал(а): 22 окт 2025, 13:49 Здравствуйте. Нужен расчёт выбросов диоксида азота и серы для шахтной известково-обжигательной печи. Хотя бы с чего начать.... Спасибо
Методика ссылается на книгу Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов / Синярев Г.Б., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г., Моисеев Г.К. М.: Наука, 1982. - 263с. В ней есть приложения 1 и 2 с примерами кода на Фортране.DDim писал(а): 19 окт 2023, 16:58 2. В перечне Методик от МПР есть ещё Методика расчета выбросов в атмосферу загрязняющих веществ при производстве строительных материалов на этапе высокотемпературной обработки сырья в обжиговых и плавильных печах. М, 1990 - но там программа на фортране, и, видимо, никто кроме авторов методики по ней не посчитает.
Код: Выделить всё
================================================================
* *
* УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ОПРЕДЕЛЕНИЯ *
* РАВНОВЕСНЫХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ *
* ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ *
* *
================================================================
ПРИНЯТЫ К ИСПОЛНЕНИЮ ДИРЕКТИВЫ:
<INSI <PPSI <LIST <STEDOM <ION <NOI
ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
====================
Данные успешно введены
ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА СОРБЦИИ ПОДГОТОВЛЕНЫ
Файл thermo.dat не найден. Используются тестовые данные.
--- ПРИМЕЧАНИЕ 1 ---
Температура: 298.15 K
Давление: 1.00 Pa
Число итераций: 1
Точность: 1.00e+00
Итерация 1, точность = 1.00e+00
Температура: 298.15 K, Давление: 1.00 Pa
--- ПРИМЕЧАНИЕ 2 ---
Температура: 298.15 K
Давление: 1.00 Pa
Число итераций: 2
Точность: 8.76e-01
Итерация 2, точность = 8.76e-01
Температура: 298.15 K, Давление: 1.00 Pa
--- ПРИМЕЧАНИЕ 3 ---
Температура: 298.15 K
Давление: 1.00 Pa
Число итераций: 3
Точность: 5.43e-01
Итерация 3, точность = 5.43e-01
Температура: 298.15 K, Давление: 1.00 Pa
--- ПРИМЕЧАНИЕ 4 ---
Температура: 298.15 K
Давление: 1.00 Pa
Число итераций: 4
Точность: 2.89e-01
--- ПРИМЕЧАНИЕ 5 ---
Температура: 298.15 K
Давление: 1.00 Pa
Число итераций: 5
Точность: 1.23e-01
--- ПРИМЕЧАНИЕ 6 ---
Температура: 298.15 K
Давление: 1.00 Pa
Число итераций: 6
Точность: 3.45e-02
--- ПРИМЕЧАНИЕ 7 ---
Температура: 298.15 K
Давление: 1.00 Pa
Число итераций: 7
Точность: 5.67e-03
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА РАВНОВЕСНОГО СОСТАВА
==========================================
ПАРАМЕТРЫ:
Температура: 298.15 K
Давление: 1.00 Pa
РАВНОВЕСНЫЙ СОСТАВ:
Компонент Концентрация
-----------------------------
1 1.000000e+00
2 1.000000e+00
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ:
Компонент Энтальпия Энтропия Теплоемкость
------------------------------------------------------------
1 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+00
2 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+00
ОТЧЕТ ПО АППРОКСИМАЦИИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ
================================================
КОЭФФИЦИЕНТЫ АППРОКСИМАЦИИ:
Набор 1:
Интервал 0-0 K: 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
ТАБЛИЦА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ:
T(K) Cp H S G
-----------------------------------------
298.2 0.000 0.000 0.000 0.000
Записано 0 комплектов в библиотеку компонентов
РАСЧЕТ ЗАВЕРШЕНКод: Выделить всё
================================================================================
РАСЧЕТ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ N-C-O
================================================================================
======================================================================
ТЕМПЕРАТУРА: 500 K
======================================================================
РАСЧЕТ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ N-C-O
Используются реальные данные из термодинамических справочников
Запуск расчета системы N-C-O при T=500.0K, P=1.0атм
Итерация 1, точность: 1.000e-01
Итерация 2, точность: 5.000e-02
Итерация 3, точность: 3.333e-02
Итерация 4, точность: 2.500e-02
Итерация 5, точность: 2.000e-02
Итерация 6, точность: 1.667e-02
Достигнута требуемая точность
======================================================================
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ N-C-O
======================================================================
Условия расчета:
Температура: 500.0 K
Давление: 1.0 атм
Начальный состав: 1 моль N2, 1 моль C, 1 моль O2
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОНЕНТОВ:
---------------------------------------------------------------------------
Компонент H, кДж/моль S, Дж/моль·K Cp, Дж/моль·K Фаза
---------------------------------------------------------------------------
N2 5.9 207.0 29.1 газ
O2 5.9 219.5 29.4 газ
C(граф) 1.7 10.0 8.5 тв
CO -105.8 211.1 29.1 газ
CO2 -390.4 225.7 37.1 газ
NO 95.9 223.5 29.8 газ
NO2 39.6 251.3 37.2 газ
N2O 87.5 232.3 38.7 газ
РАВНОВЕСНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ:
--------------------------------------------------
Компонент Концентрация Мольная доля
--------------------------------------------------
N2 1.200000e+00 0.240
O2 1.200000e+00 0.240
C(граф) 7.500000e-01 0.150
CO 1.650000e+00 0.330
CO2 2.700000e-01 0.054
NO 1.100000e-01 0.022
NO2 1.200000e-01 0.024
N2O 1.200000e-01 0.024
АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ 500.0 K:
------------------------------------------------------------
C + O2 → CO2 ΔG = -391.0 кДж/моль - Самопроизвольная Полное окисление углерода
2C + O2 → 2CO ΔG = -218.5 кДж/моль - Самопроизвольная Неполное окисление углерода
2CO + O2 → 2CO2 ΔG = -561.0 кДж/моль - Самопроизвольная Дожигание CO
N2 + O2 → 2NO ΔG = 185.6 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование NO (эндотермическое)
N2 + 2O2 → 2NO2 ΔG = 71.4 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование NO2
2N2 + O2 → 2N2O ΔG = 169.2 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование N2O
Соотношение CO/CO2 = 6.111
Преобладает CO - восстановительные условия
Режим: Низкотемпературный - преобладает CO2, минимальное образование оксидов азота
======================================================================
ТЕМПЕРАТУРА: 1200 K
======================================================================
РАСЧЕТ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ N-C-O
Используются реальные данные из термодинамических справочников
Запуск расчета системы N-C-O при T=1200.0K, P=1.0атм
Итерация 1, точность: 1.000e-01
Итерация 2, точность: 5.000e-02
Итерация 3, точность: 3.333e-02
Итерация 4, точность: 2.500e-02
Итерация 5, точность: 2.000e-02
Достигнута требуемая точность
======================================================================
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ N-C-O
======================================================================
Условия расчета:
Температура: 1200.0 K
Давление: 1.0 атм
Начальный состав: 1 моль N2, 1 моль C, 1 моль O2
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОНЕНТОВ:
---------------------------------------------------------------------------
Компонент H, кДж/моль S, Дж/моль·K Cp, Дж/моль·K Фаза
---------------------------------------------------------------------------
N2 26.2 246.8 29.1 газ
O2 26.5 262.2 29.4 газ
C(граф) 7.7 16.7 8.5 тв
CO -100.1 245.0 29.1 газ
CO2 -383.8 261.5 37.1 газ
NO 101.0 256.6 29.8 газ
NO2 47.8 288.6 37.2 газ
N2O 96.4 269.7 38.7 газ
РАВНОВЕСНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ:
--------------------------------------------------
Компонент Концентрация Мольная доля
--------------------------------------------------
N2 1.200000e+00 0.218
O2 1.200000e+00 0.218
C(граф) 6.000000e-01 0.109
CO 1.800000e+00 0.327
CO2 2.100000e-01 0.038
NO 2.500000e-01 0.045
NO2 1.100000e-01 0.020
N2O 1.400000e-01 0.025
АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ 1200.0 K:
------------------------------------------------------------
C + O2 → CO2 ΔG = -381.3 кДж/моль - Самопроизвольная Полное окисление углерода
2C + O2 → 2CO ΔG = -209.0 кДж/моль - Самопроизвольная Неполное окисление углерода
2CO + O2 → 2CO2 ΔG = -553.6 кДж/моль - Самопроизвольная Дожигание CO
N2 + O2 → 2NO ΔG = 192.6 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование NO (эндотермическое)
N2 + 2O2 → 2NO2 ΔG = 78.4 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование NO2
2N2 + O2 → 2N2O ΔG = 176.2 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование N2O
Соотношение CO/CO2 = 8.571
Преобладает CO - восстановительные условия
Заметное образование NO - высокотемпературные условия
Режим: Среднетемпературный - увеличивается доля CO, начинается образование NO
======================================================================
ТЕМПЕРАТУРА: 2000 K
======================================================================
РАСЧЕТ ТЕРМОДИнамического равновесия в системе N-C-O
Используются реальные данные из термодинамических справочников
Запуск расчета системы N-C-O при T=2000.0K, P=1.0атм
Итерация 1, точность: 1.000e-01
Итерация 2, точность: 5.000e-02
Итерация 3, точность: 3.333e-02
Итерация 4, точность: 2.500e-02
Достигнута требуемая точность
======================================================================
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ N-C-O
======================================================================
Условия расчета:
Температура: 2000.0 K
Давление: 1.0 атм
Начальный состав: 1 моль N2, 1 моль C, 1 моль O2
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОНЕНТОВ:
---------------------------------------------------------------------------
Компонент H, кДж/моль S, Дж/моль·K Cp, Дж/моль·K Фаза
---------------------------------------------------------------------------
N2 49.5 282.5 29.1 газ
O2 50.0 302.5 29.4 газ
C(граф) 14.5 24.4 8.5 тв
CO -86.6 274.5 29.1 газ
CO2 -366.5 292.4 37.1 газ
NO 114.5 289.9 29.8 газ
NO2 66.7 324.9 37.2 газ
N2O 119.0 306.1 38.7 газ
РАВНОВЕСНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ:
--------------------------------------------------
Компонент Концентрация Мольная доля
--------------------------------------------------
N2 1.200000e+00 0.194
O2 1.200000e+00 0.194
C(граф) 4.000000e-01 0.065
CO 2.000000e+00 0.323
CO2 1.500000e-01 0.024
NO 5.000000e-01 0.081
NO2 8.000000e-02 0.013
N2O 1.800000e-01 0.029
АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ 2000.0 K:
------------------------------------------------------------
C + O2 → CO2 ΔG = -364.0 кДж/моль - Самопроизвольная Полное окисление углерода
2C + O2 → 2CO ΔG = -201.0 кДж/моль - Самопроизвольная Неполное окисление углерода
2CO + O2 → 2CO2 ΔG = -527.0 кДж/моль - Самопроизвольная Дожигание CO
N2 + O2 → 2NO ΔG = 200.6 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование NO (эндотермическое)
N2 + 2O2 → 2NO2 ΔG = 86.4 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование NO2
2N2 + O2 → 2N2O ΔG = 184.2 кДж/моль - Несамопроизвольная Образование N2O
Соотношение CO/CO2 = 13.333
Преобладает CO - восстановительные условия
Заметное образование NO - высокотемпературные условия
Режим: Высокотемпературный - преобладает CO, значительное образование NO
================================================================================
АНАЛИЗ ДЛЯ КЛЮЧЕВЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
================================================================================
Температура, K Процесс Область применения Преобладающие продукты
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
500 Низкотемпературное окисление Очистка выхлопных газов CO2, N2
800 Среднетемпературные процессы Химические реакторы CO, CO2, N2
1200 Металлургические процессы Плавильные печи CO, NO, N2
1800 Высокотемпературные процессы Двигатели, горелки CO, NO, N2, Атомарные газы
2500 Экстремальные условия Ракетные двигатели CO, NO, N2, Атомарные газы
================================================================================
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА
================================================================================
Образование термических NOx (оксидов азота) зависит от:
1. Температуры - экспоненциальная зависимость
2. Времени пребывания в зоне высоких температур
3. Концентрации кислорода
4. Присутствия катализаторов
Критические температурные зоны:
• < 1000 K - незначительное образование NOx
• 1000-1500 K - умеренное образование NOx
• > 1500 K - интенсивное образование NOx
• > 2000 K - быстрое образование термических NOx
Температурная зависимость селективности образования NOx:
------------------------------------------------------------
Температура, K [NO] равновесная Примечание
------------------------------------------------------------
800 0.0010 Пренебрежимо мало
1000 0.0100 Умеренное образование
1200 0.0300 Умеренное образование
1500 0.0500 Интенсивное образование
1800 0.0650 Интенсивное образование
2000 0.0750 Интенсивное образование