吹扫过程VOCs排放量计算器

吹扫过程VOCs排放量计算

计算公式 (18)：吹扫空容器排放量计算

$$ D_i = \frac{P_{i,1} V}{R T} \left(1 - e^{-\frac{F t}{V}}\right) M_i $$

式中：

$ D_i $ - 吹扫排气中VOCs的产生量 (kg)
$ P_{i,1} $ - 初始时刻VOCs的饱和蒸气压 (kPa)
$ V $ - 空容器的气相体积 (m³)
$ F $ - 吹扫气体的体积流量 (m³/h)
$ t $ - 吹扫时间 (h)
$ R $ - 理想气体常数，8.314 J/(mol·K) = 0.008314 kPa·m³/(mol·K)
$ T $ - 系统温度 (K)
$ M_i $ - VOCs的摩尔质量 (g/mol)

挥发性有机物摩尔质量 $ M_i $ (g/mol)

初始饱和蒸气压 $ P_{i,1} $ (kPa)

空容器气相体积 $ V $ (m³)

吹扫气体流量 $ F $ (m³/h)

吹扫时间 $ t $ (h)

系统温度 $ T $ (K)

计算步骤：单组分液体吹扫排放量计算

步骤1：计算传质系数 $ K_i $ (公式21)

$$ K_i = K_0 \left( \frac{M_0}{M_i} \right)^{1/3} $$

式中：$ K_0 $ - 参考组分传质系数 (m/s)，$ M_0 $ - 参考组分摩尔质量 (g/mol，水为18 g/mol)

步骤2：计算饱和蒸气压下VOCs体积流量 $ F_i $ (公式22)

$$ F_i = F_{nc} \times \frac{P_i}{P_{sys} - P_i} $$

式中：$ F_{nc} $ - 不凝气体积流量 (m³/s)，$ P_i $ - VOCs饱和蒸气压 (kPa)，$ P_{sys} $ - 系统压力 (kPa)

步骤3：计算饱和度系数 $ S_i $ (公式20)

$$ S_i = \frac{ - (K_i A + F_{nc}) + \sqrt{ (K_i A + F_{nc})^2 + 4 F_i K_i A } }{ 2 F_i } $$

式中：$ A $ - 液体表面积 (m²)

步骤4：计算VOCs排放量 $ D_i $ (公式19)

$$ D_i = \frac{M_i S_i F_i P_{sys}}{R T} \times t $$

式中：$ t $ - 吹扫时间 (s)，$ R $ - 理想气体常数 (0.008314 kPa·m³/(mol·K))

挥发性有机物摩尔质量 $ M_i $ (g/mol)

饱和蒸气压 $ P_i $ (kPa)

液体表面积 $ A $ (m²)

不凝气体积流量 $ F_{nc} $ (m³/s)

系统压力 $ P_{sys} $ (kPa)

系统温度 $ T $ (K)

吹扫时间 $ t $ (s)

参考组分传质系数 $ K_0 $ (m/s)

计算公式 (23)：多组分液体饱和度系数迭代计算

$$ S_i = \frac{K_i A}{K_i A + F_{nc} + \sum_{j=1}^{n} S_j F_j} $$

式中：$ S_i $ - 组分i的饱和度系数，$ K_i $ - 组分i的传质系数 (m/s)，$ A $ - 液体表面积 (m²)，$ F_{nc} $ - 不凝气体积流量 (m³/s)，$ F_j $ - 组分j的饱和蒸气压下体积流量 (m³/s)

通过迭代计算每个组分的 $ S_i $ 值，直到收敛（通常收敛容差为 10⁻⁶）

液体表面积 $ A $ (m²)

不凝气体积流量 $ F_{nc} $ (m³/s)

系统压力 $ P_{sys} $ (kPa)

系统温度 $ T $ (K)

吹扫时间 $ t $ (s)

参考组分传质系数 $ K_0 $ (m/s)

多组分液体参数

组分 1

摩尔质量 $ M_i $ (g/mol)

饱和蒸气压 $ P_i $ (kPa)

组分 2

摩尔质量 $ M_i $ (g/mol)

饱和蒸气压 $ P_i $ (kPa)