DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций


Исследование зависимостей между производственными показателями промышленного предприятия и его выбросами в атмосферу (на примере г. стерлитамака)

Пестряев Антон Николаевич, 05.01.2009

 

502080 Y = –15,9 + 2,7?10-4X + 0,38Z 0,30

502083 Y = –13,4 + 8,1?10-5X + 0,35Z 0,70

Из результатов таблицы 2 видно, что величина выбросов ?-метилстирола для рассматриваемых источников в конкретном временном интервале в большей степени определялась сроком эксплуатации оборудования. Таким образом, данное обстоятельство позволяет сделать следующее заключение. С нашей точки зрения, одной из причин коренного различия в динамике производства сополимерных каучуков и динамике выбросов в атмосферу ?-метилстирола (по крайней мере, на примере источника № 502076) является рост изношенности промышленного оборудования с увеличением срока эксплуатации.

Цех И-5В предназначен для выделения, обезвоживания, сушки, брикетирования крошки изопренового каучука, упаковки и транспортировки готовой продукции. Цех введен в эксплуатацию в 1984 году (после взрыва в 1982 г.). Выделение крошки каучука из раствора полимеризата осуществляется методом водной дегазации.

В качестве объекта исследования использовалась стадия усреднения суспензии крошки каучука. Отбор проб промышленных выбросов и их анализ на содержание изопрена, изопентана и изоамиленов производился из воздушек аппаратов поз. 520/1-3 (источники № 504271, 504272, 504273).

Данные по динамике производства изопреновых каучуков за период с 1994 по 2004 гг. приведены на рисунке 7.

На рисунке 8, на примере источника 504273 (воздушка аппарата поз. 520/3), приведены данные по динамике выбросов углеводородов с 1994 по

Рисунок 7 – Данные по динамике производства изопреновых каучуков за период с 1994 по 2004 гг.

Рисунок 8 – Данные по динамике выбросов углеводородов из источника 504273 (воздушка аппарата поз. 520/3) с 1994 по 2003 гг.

Результаты корреляционного анализа данных по цеху И-5В приведены в таблице 3. В качестве зависимой переменной y была выбрана величина выброса загрязняющих веществ из источников промышленных выбросов, г/с.

В качестве независимых переменных были выбраны величина производства готовой продукции x, т/год, и срок эксплуатации промышленного оборудования z, лет.

Достоверной зависимости между величиной выбросов углеводородов и объемом произведенной продукции не было зафиксировано ни по одному загрязняющему веществу ни в одном из анализируемых источников. Однако для источника № 504272 в период с 2000 по 2004 гг. связь между количеством выбросов изопрена и изопентана и количеством производимого изопренового каучука и является достоверной. На рисунке 9 приведено графическое изображение этой зависимости для изопрена.

Таблица 3 – Результаты корреляционного анализа данных по цеху И-5В

Рисунок 9 – Зависимость между количеством выбросов изопрена и количеством производимого изопренового каучука за период с 2000 по 2004 гг. (источник 504272)

Цех И-11 предназначен для производства катализаторов различных марок, используемых в процессах дегидрирования изопентана в изоамилены, изоамиленов в изопрен, для частичной переработки и утилизации отработанного катализатора, производства сухого пигментного порошка, применяемого для изготовления красок. Цех введен в эксплуатацию в 1966 г. Одно из отделений цеха И-11 предназначено для производства катализатора ИМ-2201, применяемого для дегидрирования изопентана в изоамилены. Технологический процесс состоит из следующих стадий: подготовка сырья, приготовление рабочих растворов, осаждение, сушка, активация, загрузка готового катализатора в железнодорожную или автоцистерну. Основное количество выбросов образуется на стадии сушки и активации катализатора.

Отбор проб промышленных выбросов и их анализ на содержание катализаторной пыли и оксида хрома (VI) проводился из источника выбросов

На рисунке 10 приведены данные динамики изменения производства катализатора за рассматриваемый период.

Рисунок 10 – Данные динамики изменения производства катализатора ИМ-2201 за период с 1994 по 2004 гг.

На рисунке 11 приведены данные по динамике выбросов пыли катализаторной за период с 1994 по 2004 гг. Результаты корреляционного анализа данных по цеху И-11 за период 1994-2004 гг. приведены в таблице 4.

Рисунок 11 – Данные по динамике выбросов пыли катализаторной из источника № 506509 за период с 1994 по 2004 гг.

Таблица 4 – Результаты корреляционного анализа данных по цеху И-11 за период 1994-2004 гг.

источника выбросов Парные коэффициенты корреляции Частные коэффициенты корреляции Множественный коэффициент корреляции Ry·xz Величина выборки N

rxy ryz rxz rxy·z ryz·x rxz·y

Цех И-11; Загрязняющие вещества: 1 – пыль катализаторная; 2 – оксид хрома (VI)

506509 (1) 0,67 -0,43 -0,82* 0,75 0,28 -0,79* 0,70 7

506509 (2) 0,07 -0,28 -0,82* -0,28 -0,39 -0,83* 0,40 7

* Зависимость достоверна при 95%-м уровне вероятности.

Из таблицы 4 следует, что между изучаемыми характеристиками не было зафиксировано достоверной связи ни по одному из анализируемых загрязняющих веществ.

Подобным образом были проанализированы и данные по выработке продукции и по выбросам загрязняющих веществ на других промышленных объектах — цех АД-1, цех «Обжиг» цементного производства (ОАО «Сода»). На изученных объектах достоверная связь между объемом производства и объемом выбросов для источников с различным составов выбросов не зафиксирована.

Для ряда источников выбросов выявлены линейные зависимости между инструментально измеренной величиной выбросов и концентрацией загрязняющих веществ. Наличие данных зависимостей может быть использовано при контроле соответствующих источников выбросов, поскольку при этом значительно упрощается процедура отбора проб. На рисунке 12 приведено графическое изображение данной зависимости на примере источника № 502075 (ВС-39).

на примере источника № 502075 (ВС-39)

На изученных объектах связь между объемом производства и объемом выбросов для источников с различным составов выбросов недостоверна или является частным случаем — выявлена достоверная связь для промышленного объекта со сроком эксплуатации в пределах от 15 до 20 лет (цех И-5В, ист. № 504272).

Таким образом:

1 Для ряда источников выбросов установлено, что существует достоверная связь между сроком эксплуатации технологического оборудования и массой выбросов загрязняющих веществ (Цех Е-2, ист. № 502076, 5020075, 502080,

2 Постулат о линейном и строго положительном характере связи между анализируемыми параметрами, за редким исключением, не находит подтверждения для рассмотренных производственных объектов.

3 Динамика выбросов загрязняющих веществ в каждом конкретном случае имеет свои особенности, объяснить которые можно либо с точки зрения технологии того или иного процесса, либо принимая во внимание степень изношенности промышленного оборудования, либо экономические факторы, либо взаимодействие всех трех факторов.

1 Впервые для ряда источников промышленных выбросов, путем статистической обработки экспериментальных данных, вычислены достоверные коэффициенты корреляции между сроком эксплуатации технологического оборудования и величиной выбросов загрязняющих веществ. Рассчитаны коэффициенты уравнений линейной регрессии.

2 Для рассмотренных производственных объектов доказано, что вопреки распространенному и применяемому в расчетах постулату связь между количеством выпускаемой продукции и массой выделяемых загрязняющих веществ не является достоверной или является частным случаем. Достоверная связь выявлена лишь для промышленного объекта со сроком эксплуатации в пределах от 15 до 20 лет (цех И-5В, ист. № 504272).

3 По эффективности регулирования выбросов в атмосферу выделены три типа промышленных предприятий в зависимости от рыночной конъюнктуры и особенностей технологии:

Предприятие, на продукцию которого имеется стабильный или повышенный спрос. Вновь вводимые экологизированные производства будут работать параллельно со старыми, исчерпавшими свой технологический ресурс. За счет таких объектов техногенная нагрузка на атмосферный воздух будет возрастать.