CONTAMINACIÓN AMBIENTAL DEL COMPLEJO INDUSTRIAL DE YUMBO-CALI
Calculo de la contaminación industrial.
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Transcript of Calculo de la contaminación industrial.
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA
CONTAMINACIÓN INDUSTRIALMODELO DE DISPERSION
Calcular la concentración de helio de un escape de 0.9 kg/s, situado a 1 m sobre el
suelo, que afectaría a un punto localizado a 300 m, en la dirección del viento, a 10 m en
la dirección transversal del mismo y a 2 m de altura. Las condiciones meteorológicas
corresponden a la noche, cobertura de nubes bajas 4/8, D, velocidad del viento 4 m/s (a
10 m de altura). Rugosidad del suelo equivalente a urbano y estabilidad meteorológica
D.
Datos:
Gas Helio ( He )
He2 Mo (2 )=8 , 0052gmol
R=0 , 082m3⋅atm
kmol⋅° K
Q=0,9kgs
H=1mx=300 my=10 mz=2mTa=20 °C+273 ,14=293 ,14 ° Kn=0 ,25
U1=4ms
Tabla 5. Categorías de Estabilidad (Pasquill)
Velocidad delviento (m/s) a
nivel de suelo a10 m de altura
DíaRadiación solar incidente Noche
Fuerte Moderada Débü(mayor que 50
cal/cm2 h)(entre 25 y 50
cal/cm2 h)(menor que 25
cal/cm2 h)Nubosidad
=4/8Nubosidad=3/
8
<2 A A-B B F F2-3 A-B B C E F3-5 B B-C C D E5-6 C C-D D D D>6 C D D D D
1.- Estabilidad Atmosférica
En la tabla de Pasquill con la velocidad del viento de 4m/s y las condiciones meteorológicas determinamos la estabilidad. El fenomeno se da en la noche y la nubosidad es 4/8 con lo cual podemos determinar la categoria.
La categoría es D
2.- Determinación Factor n
Usando la Estabilidad atmosférica (D) y en la zona del evento (urbana); determinamos en valor de n
Estabilidad
Superficie
Superficie
atmosférica
rural urbana
n nA 0.10 0.15B 0.15 0.15C 0.20 0.20D 0.25 0.25E 0.25 0.40F 0.30 0.60
n= 0,25
3.- Corrección de la velocidad del viento Uz
Usamos la altura de referencia H1=10m, la velocidad el viento U1
Uz=U1(H1
H10)n
Uz=4 (110 )0 , 25
Uz=2 ,25ms
4.- Corrección con tablas de Pasquill.
σy = 25 m
σz = 13m
4.- Usamos el modelo de dispersión de contaminantes:
C=(Q2⋅π⋅Uz⋅σy⋅σz )exp (−(12 )( y2
σy2+
( z−H )2
σz2 ))C=(0,9
2⋅π⋅2 ,25⋅25⋅13 )exp(−(12 )(102
252+
(2−1 )2
132 ))C=0 ,1803×10−3kg
m3
5.- Corregimos la concentración a las condiciones de Presión y temperaturas del evento:
Signo negativo corregido: 0,11803
Cppm=C(R⋅TaP⋅Mo )
Cppm=0 , 1803 E−3(0 ,082⋅2931⋅8 ,0052 )⋅106
Cppm=541 ,745 ppm He2
Concentración de He en partes por millón de acuerdo a los parámetros establecidos:
Cppm=541 ,745 ppm He2
UN INCINERADOR FUNCIONA CON GASOLINA 4 HORAS DIARIAS, COMBUSTIONA PAPEL 1000 KG AL DIA, SE NECESITA DETERMINAR LA CONCENTRACION DESDE LA CHIMENEA UBICADA A 5,5 M DESDE EL SUELO A UN PUNTO A 200 M CON DESVIACIÓN TRANSVERSAL DE 0,7 M A UNA ALTURA DE 1,5 M DE CO2. LA ZONA ES URBANA. LAS CONDICIONES METEREOLOGICAS EN QUITO SON DE 20 ºC Y UNA HUMEDAD DE 70%. SE COMBUSTIONE 100 GALONES DIA
UN INCINERADOR FUNCIONA CON Glp DIARIo, COMBUSTIONA PAPEL 2000 KG AL DIA, SE NECESITA DETERMINAR LA CONCENTRACION DESDE LA CHIMENEA UBICADA A 5,5 M DEL SUELO A UN PUNTO A 150 M CON DESVIACIÓN TRANSVERSAL DE 0,7 M A UNA ALTURA DE 1,6 M DEl punto CO2. LA ZONA ES URBANA. LAS CONDICIONES METEREOLOGICAS EN QUITO SON DE 20 ºC Y UNA HUMEDAD DE 70%. SE COMBUSTIONE 150 kg Glp
Calculo del flujo másico para combustión
1. Reacción completa de combustión
(C , H , O , N )+O2→CO 2+H2 O
(C , H , O , N )+O→CO2+CO+ H2 O+C
(C , H , O , N )+O2→CO+H2 O
Compuestos orgánicos
Estos dependen de un patrón que se encuentra en cada sustancia llamados radicales, en donde puede haber múltiples combinaciones, de los derribados del petróleos, y diferentes familias.
Como compuestos orgánicos tenemos por ejemplo hidrocarburos, alcoholes, éteres, cetonas, aminoácidos, ácidos carboxílicos, amidas y aminas.
Ejemplo: Etanol CH 3−CH 2−OH
MetanolCH 3−OH
Acido acético (vinagre
Hidrocarburos (Combustibles)
Alcanos – cadena lineal Alquenos – cadena doble: ETENO compuesto utilizado en el polietileno Alquinos – cadena de triple enlace: ACETILENO utilizado para soldar
Reacciones con alcanos - Gasolina (Octano)
C8 H18+252
O2→8CO2+9 H2 O
1000kgh
→cuanto vamos a quemar y producir
1000kgh [C8 H18 ]
1000 g [C8 H18 ]1kg [C8 H18 ]
1mol [C8 H18 ]114 g [C8 H18 ]
8mol [CO 2]1mol [C8 H18 ]
44 g [CO2 ]1mol [CO2 ]
1kg [CO 2]1000 g [CO2 ]
1000kgh [C8 H18 ]=3087 ,72
kgh [CO2 ]
C=8⋅12=96gmol
H=18⋅1=18gmol
[C8 H18 ]=114gmol
Volvemos a la relación estequiometrica
C=1⋅12=12gmol
O=2⋅16=32gmol
[C8 H18 ]=44gmol