泄漏液体的蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种,其蒸发总量为这三种蒸发
之和。
(1)闪蒸量的估算。过热液体闪蒸量可按下式估算:
犙1=犉犠犜/狋1 (98)
犉=犆狆(犜犔-犜犫)/犎 (99)
式中 犙1———闪蒸量,kg/s;
犠犜———液体泄漏总量,kg;
狋1———闪蒸蒸发时间,s;
犉———蒸发的液体占泄漏液体总量的比例;
犆狆———液体的定压比热容,J/(kg·K);
犜犔———泄漏前液体的温度,K;
犜犫———液体在常压下的沸点,K;
犎———液体的汽化热,J/kg。
(2)热量蒸发的估算。如果闪蒸不完全,即犉犞<1或犙狋<犿 则发生热量蒸发,热量蒸发
时液体蒸发速率犙狋为:
犙狋=犽犃狋(犜0-犜犫)
犎 槡πα狋
+犽
犎犖狌犃犔狋(犜0-犜犫) (910)
式中 犃狋———液池面积,m2;
犜0———环境温度,K;
犜犫———液体沸点,K;
犎———液体蒸发热,J/kg;
犔———液池长,m;
α———热扩散系数,m2/s;
犽———热导率,J/(m·K);
狋———蒸发时间,s;
!"&犖狌———努塞特 (Nusselt)数。
中列出了一些地面情况的犽、α值。
地面情况的犽、α 值
地面情况 犽/[J/(m·K)] α/(m2/s)
水泥 1.1 1.29×10-7
地面(8%水) 0.9 4.3×10-7
干涸土地 0.3 2.3×10-7
地面情况 犽/[J/(m·K)] α/(m2/s)
湿地 0.6 3.3×10-7
砂砾地 2.5 1.1×10-7
考虑极端条件下的影响,原料储存温度取年最高温度39℃,因本项目评价对象四氯化硅、
盐酸项目原料的沸点均高于39℃,因此不考虑闪蒸蒸发量和热量蒸发量。
(3)质量蒸发。当地面向液体传热减少时,热量蒸发逐渐减弱;当地面传热停止时,由于
液体分子的迁移作用使液体蒸发。这种场合液体的蒸发速率犙3 为:
犙3=犪×犘×犕/(犚×犜0)×狌(2-狀)/(2+狀)×狉(4+狀)/(2+狀) (911)
式中 犙3———质量蒸发速率,kg/s;
犪狀———大气稳定度系数,见表910;
犘———液体表面蒸气压,Pa;
犚———气体常数;J/(mol·K);
犜0———环境温度,K;
犕———分子量,kg/mol;
狌———风速,m/s;
狉———液池半径,m,按狉=(狊/π)0.5计算等效半径。
表910 液池蒸发模式参数
稳定度条件 狀 犪
不稳定(犃,犅) 0.2 3.846×10-3
中性(犇) 0.25 4.685×10-3
稳定(犈,犉) 0.3 5.285×10-3
液池最大直径取决于泄漏点附近的地域构型、泄漏的连续性或瞬时性。有围堰时,以围堰
最大等效半径为液池半径;无围堰时,设定液体瞬间扩散到最小厚度时,推算液池等效半径。
本评价过程中取物料围堰的最大等效半径为液池半径,计算各物料的质量蒸发排放速率。
气象条件取全年最大出现概率原则。有风时大气稳定度取犇,静、小风时取犈犉,本评价
过程取静、小风时排放源情况下的质量蒸发速率。结果见表911。
表911 静、小风时有毒物质质量蒸发排放速率
物 质 犪 狀 犘/Pa 犕/(g/mol) 犚/[J/(mol·K)] 犜0/K 犝/(m/s) 狉/m
四氯化硅 0.005285 0.3 130 174 8.314 312 0.5 8.1
盐酸 0.005285 0.3 30660 36.5 8.314 312 0.5 13