Файл: 2.doc

§ 33 .Определение количества газов и паров,

ПОСТУПАЮЩИХ В ВОЗДУХ ПОМЕЩЕНИИ

Выделение углекислого газа С0₂ людьми. Количество углекислого газа, выделяемого людьми, зависит от интенсивности выполняемой ими работы и может быть определено по табл. VII.1.

Таблица VII.1

Выделение газов и паров при химических реакциях. Массу газов, выделяющихся при химических реакциях, следует определять на осно­вании формул этих реакций. При этом необходимо учитывать, что в про­мышленности используются не химически чистые вещества, и поэтому в воздух помещения могут поступать и побочные продукты.

Например, масса водорода, выделяющегося при зарядке свинцово­кислотных аккумуляторов, может быть определена следующим образом. Под действием электрического тока идет реакция разложения серной кислоты, находящейся в аккумуляторе:

2H₂S0₄ = 2Н₂ + 2S0₈ + О_а.

При зарядке аккумулятора выделяются водород и кислород; наи­более интенсивное их выделение наблюдается в конце зарядки. В пе­риод перезарядки выделяются также так называемые «полые капли» — пузырьки газа, заключенные в оболочку электролита H₂S0₄. Полые кап­ли, поднимаясь над поверхностью аккумуляторов, лопаются и загряз­няют воздух мельчайшими частицами серной кислоты. Кислород с водородом, выделяющиеся из аккумуляторных батарей, могут образо­вать взрывоопасную смесь при содержании водорода в воздухе 4% и более (по объему).

По закону Фарадея один элемент при пропускании тока в 1 А-ч выделяет при 0°С и 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) такие объем и массу водо­рода и кислорода:

Водород Кислород

Объем, л 0,418 0,21

Масса, г 0,03748 0,2984

При установке нескольких батарей в аккумуляторном помещении и других условиях средний объемный расход выделяющегося водорода может быть определен по формуле

- ^{v = 0}-⁴¹⁸|-3 ^(VI,1>

где V — средний объемный расход выделяющегося водорода, м³/ч; Т — абсолют­ная температура воздуха, К; В — барометрическое давление, МПа; / — мак­симальная сила зарядного тока для каждой из батарей, находящихся в аккумуляторном помещении. А; п — число элементов в батареях (включая как рабочие, так и резервные группы элементов).

При проектировании вентиляции в аккумуляторных помещениях до­пустимое содержание водорода в воздухе из условия взрывобезопасно- сти принимается равным 0,7% по объему.

Пример VII.1. Определить массу выделяющихся иаров соляной кислоты (хлори­стого водорода) при взаимодействии 1 кг хлористого натрия с серной кислотой.

Решение. В этом случае уравнение запишется следующим образом:

2NaCl+H₂S0₄=:Na₂S0₄-f-2HCl,

т. е. при взаимодействии 116,908 г хлористого натрия и 98,075 г серной кислоты обра­зуется 142.054 г сернонатриевой соли и 72,929 г хлористого водорода. Следовательно, из 1 кг хлористого натрия можно получить соляной кислоты:

1000

72,929 — = 624 г = 0,624 кг.

116,908

Выделение газов и паров со свободной поверхности жидкости. Мас­совый расход испаряющейся жидкости, содержащей химические веще­ства, может быть определен с достаточным приближением по формуле

G = М (0,000352 + 0,000786а) pF, (VII.2)'

где G — массовый расход испаряющейся жидкости, кг/ч; М — относительная мо­лекулярная масса испаряющейся жидкости; v — скорость перемещения воздуха над по­верхностью жидкости, м/с; р — упругость пара жидкости, насыщающего воздух при температуре жидкости, мм рт. ст.; F — площадь поверхности испарения, м².

»

Значения упругости пара р некоторых жидкостей, испаряющихся при температуре помещения, приведены в табл. VII.2.

Таблица VII 2 .

Проникание газов и паров через неплотности. Массовый расход га­зов и перегретых паров, просачивающихся через неплотности техноло­гических аппаратов и трубопроводов, работающих под давлением, мо­жет быть определен по формуле (для адиабатического процесса)

G=KcVy у, (VII.3)

где G — массовый расход просачивающихся газов, кг/ч; К — коэффициент запаса, характеризующий состояние оборудования (/С = I ... 2); с — коэффициент, зависящий от давления газов или паров в аппаратуре (табл. VI 1.3); V — внутренний объем аппа­ратуры и трубопроводов, находящихся под давлением, м³; Л1 — относительная молеку­лярная масса газов или паров в аппаратуре; Т — абсолютная температура газов или паров в аппаратуре, К.

Утечка газа в зависимости от его относительной молекулярной мас- см при удовлетворительной эксплуатации составляет в 1 ч примерно 7—12% объема аппаратуры, в которой содержится газ.

Массовый расход вредных веществ, выделяющихся через сальники насосов, может быть определен по формуле

(VII. 4)

где G — массовый расход вредных веществ, кг/ч; d — диаметр вала или штока, мм; К — коэффициент, учитывающий состояние сальников и степень токсичности выделений (К—0,0002 ... 0,0003), р — давление, развиваемое насосом, ат.

Таблица VII.3

Испарение различных растворителей и лаков. Массовый расход па­ров растворителей, выделяющихся при окраске или лакировке вне ка­мер, определяют по формуле

где G — массовый расход выделяющихся паров растворителей, г/ч; А — расход лакокрасочных материалов, г на 1 м² площади поверхности изделия, m — содержание летучих растворителей в лакокрасочном материале, %; F — площадь поверхности изде­лий, окрашиваемой или лакируемой за I ч, м²

Значения Лит приведены в табл. VI 1.4.

Таблица VII.4

Расход лакокрасочных материалов на покрытие изделий (на один слой) А и содержание в них летучих растворителей m

Пример VI 1.2. Определить массовый расход выделяющихся паров растворителей при окраске изделия цветным аэролаком, если за ! ч окрашивается площадь поверхно­сти 200 м².

Решение. Из табл. VII.4 находим 4 = 180 г/м², т = 75%. Тогда по форму­ле (VI 1.5)

180*75

G = 200 = 27 000 г/ч = 27 кг/ч.

100

Газовыделения при сжигании топлива. Массовый расход газов, вы­деляющихся при сжигании топлива, определяют по формуле

G_r = G^g_r, , (VII .6)

где Gг — массовый расход газов, выделяющихся при сжигании топлива, кг/ч; С_т — массовый расход сжигаемого топлива, кг/ч; g_r — масса продуктов сгорания в кг на 1 кг топлива (табл. VII.5).