物料衡算法在工業(yè)源污染物排放量核算中的應(yīng)用探討

1、物料衡算法在工業(yè)源污染物排放量核算中的應(yīng)用討論摘要:物料衡算法是污染源普查技術(shù)規(guī)定的污染物排放量核算方法之一,但對(duì)物料衡算法的方法技巧缺乏深化全面的歸納和總結(jié),難以被基層污染源普查人員掌握運(yùn)用。在分析存在問(wèn)題的根底上,結(jié)合排污量核定理論總結(jié)進(jìn)展物料衡算的一些技巧,提出通過(guò)策略性的手段進(jìn)步調(diào)查數(shù)據(jù)可信度的觀點(diǎn)。關(guān)鍵詞:污染源普查;物料衡算;污染物排放量abstrat:aterialbalanealgritharethetehnialrequireentsensussureseissinsfrneauntingethd,buttheaterialbalanealgrithskillslakfdep

2、thandprehensivesuaryandnlusin,itisdiffiultfrthegrass-rtssurestastertheusefensusstaff.inanalyzingtheprbleexist,basednthebinatinfeissinsauthrizedtarryutthepratiefsuingupanuberfaterialbalanetehniques,seekingapprvalfastrategieanstenhanetheredibilityfthepininsurveydata.keyrds:pllutinsureensus;aterialbala

3、neethd;pllutineissins1概述?第一次全國(guó)污染源普查技術(shù)規(guī)定之三工業(yè)源及集中式污染治理設(shè)施普查技術(shù)規(guī)定?明確要求:“物料衡算法核算污染物的產(chǎn)生量和排放量是普查技術(shù)規(guī)定的污染物排放量核算方法之一。連云港市地處江蘇省蘇北地區(qū),工業(yè)經(jīng)濟(jì)根底薄弱,工業(yè)企業(yè)規(guī)模孝種類(lèi)多,大局部企業(yè)都沒(méi)有污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),而且受原料、產(chǎn)品、消費(fèi)工藝、消費(fèi)規(guī)模、末端治理技術(shù)差異的影響,局部企業(yè)無(wú)法采用產(chǎn)排污系數(shù)法核算污染物的產(chǎn)生量和排放量,只能采取物料衡算法核算污染物的產(chǎn)生量和排放量。2物料核算法定義和方法物料衡算法是指根據(jù)物質(zhì)質(zhì)量守衡原理,對(duì)消費(fèi)過(guò)程中使用的物料變化情況進(jìn)展定量分析的一種方法。即:投入物料

4、量總和=產(chǎn)出物料量總和=主副產(chǎn)品和回收及綜合利用的物質(zhì)量總和+排出系統(tǒng)外的廢物質(zhì)量(包括可控制與不可控制消費(fèi)性廢物及工藝過(guò)程的泄漏等物料流失)。采用物料衡算法核算污染物產(chǎn)生和排放量時(shí),應(yīng)對(duì)企業(yè)消費(fèi)工藝流程和能源、水、物料投入、使用、消耗情況進(jìn)展充分調(diào)查、理解,從物料平衡分析著手,對(duì)企業(yè)的原材料、輔料、能源、水的消耗量、消費(fèi)工藝過(guò)程進(jìn)展綜合分析,使測(cè)算出的污染物產(chǎn)生量和排放量可以比擬真實(shí)地反映企業(yè)在消費(fèi)過(guò)程中的實(shí)際情況。1物料衡算可以按需要,圍繞整個(gè)消費(fèi)過(guò)程、單元操作、反響過(guò)程、設(shè)備的某一局部或設(shè)備的微分單元進(jìn)展,這種為進(jìn)展物料衡算所取的消費(fèi)過(guò)程中某一空間范圍稱(chēng)為控制體。2根據(jù)質(zhì)量守恒定律,通過(guò)

5、物料衡算,可以得知進(jìn)入控制體的物料質(zhì)量和組成與分開(kāi)控制體的物料質(zhì)量和組成之間的關(guān)系。為進(jìn)展物料衡算,首先按分析的需要?jiǎng)澏刂企w,再選定衡算的物料質(zhì)量基準(zhǔn),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,對(duì)任一組分可以得到如下關(guān)系式:進(jìn)入控制體的某組分質(zhì)量+該組分在控制體內(nèi)生成(或消失)質(zhì)量=該組別分開(kāi)控制體質(zhì)量+該組分在控制體內(nèi)累積質(zhì)量對(duì)于連續(xù)消費(fèi)的定態(tài)化工過(guò)程,控制體內(nèi)的一切狀態(tài)參數(shù)、物料的物理性質(zhì)等均不隨時(shí)間而改變,故其中不會(huì)有物料質(zhì)量的累積?？刂企w內(nèi)產(chǎn)生(或消失)的物料質(zhì)量,由化學(xué)(反響)計(jì)量方程決定。3對(duì)于不發(fā)生化學(xué)反響的連續(xù)定態(tài)過(guò)程,上式可以簡(jiǎn)化為:進(jìn)展物料衡算,可以建立三類(lèi)方程,即物料衡算方程、同一物流各組分含

6、量間關(guān)系(如摩爾分?jǐn)?shù)之和為1)和控制體的約束條件。物料衡算方程可以按物料中所含組分寫(xiě)出,也可按物料總量寫(xiě)出,但只有n個(gè)方程是獨(dú)立的。3控制體的約束條件須視詳細(xì)對(duì)象而定,例如兩物流以一定比例進(jìn)入混合器混合,對(duì)混合器進(jìn)展物料衡算時(shí),給定兩物流的比例即為一個(gè)約束條件。因此,獨(dú)立方程數(shù)目將等于n+ns(物流數(shù)目)+ne(控制體的約束條件數(shù)目)。物料衡算可以求解與獨(dú)立方程數(shù)目一樣的未知量。綜上所述,物料衡算的步驟有:作控制體的流程圖,給進(jìn)出邊界的物流編號(hào)。根據(jù)選取的衡算物料質(zhì)量基準(zhǔn),在圖上注明各的物料質(zhì)量和組成,給待求未知量標(biāo)以相應(yīng)的符號(hào)。列出各獨(dú)立方程,校對(duì)獨(dú)立方程數(shù)目是否與未知量數(shù)目相等。解方程組求

7、出各未知量。假如參與過(guò)程的物料中,有一個(gè)或數(shù)個(gè)組分(或元素)的質(zhì)量在進(jìn)料和某個(gè)出料中不發(fā)生變化,這種組分稱(chēng)為聯(lián)絡(luò)物或惰性組分。找出過(guò)程中的聯(lián)絡(luò)物,可使物料衡算變得較為方便。3物料核算法核算污染物產(chǎn)排量應(yīng)用實(shí)例3.1消費(fèi)工藝某公司主要產(chǎn)品為三氟氯氰酸,消費(fèi)規(guī)模為600t/年,以賁亭酸甲酯和三氯三氟乙烷為原料,經(jīng)加成反響、環(huán)化、皂化、酸析得到三氟氯氰酸。在反響釜中投入賁亭酸甲酯、叔丁醇和硫酸銅,升溫后滴入三氟三氯乙烷進(jìn)展加成反響,反響完畢后蒸餾脫溶,得加成物,溶劑回收套用,加成物進(jìn)展過(guò)濾,過(guò)濾出催化劑(硫酸銅)。將叔丁醇和金屬鈉在反響釜中反響生成叔丁醇鈉,參加環(huán)已烷、二甲基乙酰胺混合形成混合溶劑,

8、對(duì)混合溶劑進(jìn)展冷凍并滴入加成物,利用加成物自身環(huán)化的特點(diǎn)生成環(huán)合物。環(huán)化反響完畢后進(jìn)展脫溶,溶劑套用。將環(huán)合物投入反響釜中加熱并滴入片堿、甲醇溶液進(jìn)展皂化反響,反響完畢后離心別離得皂化物。在離心別離的殘液中參加氯化鈣并蒸餾,冷卻回收的甲醇套用,氯化鈉、氯化鈣和水形成副產(chǎn)品制冷液。離心的皂化物參加鹽酸,析出三氟氯氰酸,離心別離得粗品,廢水進(jìn)廠區(qū)污水站處理。粗品在甲醇溶液中精制,離心別離后得成品,甲醇溶液可屢次套用。3.2物料平衡計(jì)算過(guò)程根據(jù)消費(fèi)工藝流程和原輔材料消耗量進(jìn)展物料平衡計(jì)算,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1和圖1。4運(yùn)用物料衡算法核定污染物排放量的技巧4.1合理選擇衡算界面和進(jìn)展衡算的元素、物質(zhì)和物料4.2關(guān)鍵性指標(biāo)通過(guò)必要的實(shí)測(cè)來(lái)進(jìn)步物料衡算的客觀合理性運(yùn)用物料衡算法進(jìn)展污染物排放量核算的可靠性決定于少數(shù)關(guān)鍵性指標(biāo),在實(shí)際計(jì)算中常把消費(fèi)過(guò)程的物料守恒關(guān)系概化為流失量=投入物料量-回收物料量,基于此在長(zhǎng)期理論中形成了燃料廢氣量、二氧化硫、煙塵、氮氧化物及污染物去除