大氣污染控制的技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)

1、大氣污染控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：項(xiàng)目一：燃燒煙氣污染物排放量及地面污染物濃度的估算項(xiàng)目二 :旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)項(xiàng)目三 :吸收法凈化硫酸廠尾氣工藝流程的設(shè)計(jì)項(xiàng)目四：大氣污染控制綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目一 燃燒煙氣污染物排放量及地面污染物濃度的估算、實(shí)習(xí)目的通過(guò)本項(xiàng)技能訓(xùn)練， 使學(xué)生熟悉常規(guī)燃料燃燒煙氣量、 污染物排放量的估算方法 及大氣擴(kuò)散的基本原理， 會(huì)利用完全多種方法估算燃燒煙氣量和污染物的量； 會(huì)利用 大氣擴(kuò)散模式的各種數(shù)學(xué)表達(dá)式估算不穩(wěn)定和穩(wěn)定氣象條件下點(diǎn)源、 線源等的污染物 濃度。、實(shí)習(xí)地點(diǎn):環(huán)保實(shí)驗(yàn)室 教室三、實(shí)習(xí)用具紙筆 計(jì)算器 課題資料四、實(shí)習(xí)內(nèi)容1. 利用完全多種方法估算燃燒煙氣量和污

2、染物的量；2會(huì)利用大氣擴(kuò)散模式的各種數(shù)學(xué)表達(dá)式估算不穩(wěn)定和穩(wěn)定氣象條件下點(diǎn)源、線源等的污染物濃度。五、實(shí)習(xí)步驟：1)提供課題資料如下:(1) 在東經(jīng)104°北緯31°的某平原郊區(qū)，建有一個(gè)工廠.工廠產(chǎn)生的 SO2廢 氣是通過(guò)一座高110米，出口內(nèi)徑為2米的煙囪排放的，廢氣量為4X105m3/h (煙囪 出口狀態(tài))，煙氣出口溫度150C, SO2排放量為400kg/h.在1998年7月13日北京時(shí)間為13時(shí)，當(dāng)?shù)氐臍庀鬆顩r是氣溫 35C,云量2/2,地面風(fēng)速3m/s,試計(jì)算此時(shí)距離煙囪3000米的軸向濃度和由該廠造成的 SO2最大地面濃度及產(chǎn)生距離.(2) 某石油精練廠自平均

3、有效源高度 150m處排放80g/s的二氧化硫，在B類穩(wěn)定度下，煙囪出口風(fēng)速4m/s,由于上層大氣存在一峰面逆溫，使混合層高度1000m,試畫(huà)出此情況下的地面軸線濃度曲線.3)根據(jù)所選計(jì)算方法進(jìn)行估算。4)報(bào)告撰寫(xiě)，結(jié)果討論。各下風(fēng)距離濃度計(jì)算值下風(fēng)距離x(km)濃度 C (mg/m3)0.31.8 X1030.50.9761.51.2X03.2 ( X = Xd)3.6 X10-26.4 (X = 2Xd)10.030.0100.0-49.4X10學(xué)生分組完成任務(wù)討論選用的計(jì)算方法。2)項(xiàng)目二旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)目的:通過(guò)旋風(fēng)除塵器模型的現(xiàn)場(chǎng)模擬操作，讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉常見(jiàn)旋風(fēng)除塵器的除塵機(jī)

4、理、主要構(gòu)件及常用結(jié)構(gòu)類型，學(xué)會(huì)分析旋風(fēng)除塵器運(yùn)行過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，并提出初步的解決措施；掌握旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)， 會(huì)設(shè)計(jì)旁路式、筒式旋風(fēng)除塵器；具備一定的設(shè)備設(shè)計(jì)理念。、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：環(huán)境工程實(shí)訓(xùn)室繪圖室三、實(shí)習(xí)用具：課題資料 計(jì)算器 繪圖工具 A3圖紙四、實(shí)習(xí)內(nèi)容:1. 模擬操作旋風(fēng)除塵器，進(jìn)一步鞏固對(duì)旋風(fēng)除塵器除塵機(jī)理的認(rèn)識(shí);2. 分析筒式旋風(fēng)除塵器的主要構(gòu)件及作用，討論不同進(jìn)氣口形式對(duì)除塵器性能的影響;3. 根據(jù)資料，分析旋風(fēng)除塵器運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題，并提出解決措施;4. 根據(jù)提供資料設(shè)計(jì)旋風(fēng)除塵器.五、旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)步驟:旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括： 確定旋風(fēng)除塵器的選定型式、

5、各部分尺寸，計(jì) 算除塵器的壓力損失，計(jì)算除塵器的效率.(一)旋風(fēng)除塵器的各部分尺寸比例1.筒體直徑D :一般D: 150-200mm800-1100mm,當(dāng)處理的氣體量大時(shí)，可將 幾個(gè)旋風(fēng)除塵器并聯(lián)使用，或采用多管旋風(fēng)除塵器.2. 入口尺寸：旋風(fēng)除塵器的入口端面有圓形和矩形，為減小顆粒的入射角，多采用矩形.設(shè)入口高度為H,寬度為B,面積A,則可利用旋風(fēng)除塵器的類型系數(shù)k表示入口特征，k=AD2=HB/D2，類型系數(shù)k 一般取0.07-0.3蝸殼型入口的k值較大，D較小處理氣量能力大，H /B般為2-4.3.排氣管：多為圓形，且與筒體同心.一般De= (0.40 .6 )D .排氣管的插入深度與

6、除塵器的類型有關(guān).對(duì)切向入口除塵器，排氣管插入深度愈短，壓損愈小，但效率低，排氣管插入深度大約為排氣管直徑(經(jīng)驗(yàn)取h-De)或稍低于入口管底部為宜.4.筒體L1與錐體長(zhǎng)度：一定范圍內(nèi)增大錐體高度 L2，有利于提高捕集效率，但壓損有所增加。一般取 Li= (1.4-2.0) DL2= (2.0-3.0) DL1+L2 < 5D-( 3-4) DLi/L2 1.5/2.5 較宜。5. 圓錐角a，一般應(yīng)于L2結(jié)合起來(lái)考慮.a過(guò)小，將使L2增加；a 一般取20°-30°為宜.6.排塵口直徑：Dc=(0.25-0.5)D0, 般 Dc>70mm，D c過(guò)小，粉塵容易堵塞，

7、D c 過(guò)大，集塵室的粉塵易被內(nèi)旋氣流卷走，一般取Dc>70mm為宜.切向入口旋風(fēng)除塵器標(biāo)準(zhǔn)尺寸比例符號(hào)名稱高效旋風(fēng)除塵器一般旋風(fēng)除塵器斯臺(tái)爾曼斯威夫特拉普爾斯臺(tái)爾曼D筒體直徑1.01.01.01.0De出口直徑0.50.40.50.5De底部直徑0.3750.40.250.4L1圓筒高度1.51.42.01.75L2錐體高度2.52.52.02.0L31出口長(zhǎng)度0.50.50.6250.6H入口高度0.50.440.50.5B入口寬度0.20.210.250.25(二)、設(shè)計(jì)材料：設(shè)計(jì)一臺(tái)處理在常溫(20C),常壓下含塵空氣的旋風(fēng)除塵器.已 知條件為：處理氣量 Q= 1300m3/h,

8、粉塵密度1960kg/ m3,空氣密度 尸1.29kg/m3,空氣粘度 尸1.8 X x0-3kg/m s,進(jìn)入的粉塵粒度分布見(jiàn)下表：平均粒度dp( jim)247.5152535455565粒徑頒布 Ri(%)3111727129.57.56.46.6(1) 確定旋風(fēng)除塵器的幾何尺寸.進(jìn)口面積A :根據(jù)推薦進(jìn)口速度 V值和根椐選定的切向入口旋風(fēng)除塵器標(biāo)準(zhǔn)尺寸比例確定高度H和入口寬度B值.筒體尺寸：包括筒體直徑 D和圓筒高度Li.錐體尺寸：包括底部直徑D C和L2錐體高度.排氣管直徑D E與插入深度L3.(2) 局部壓力損失計(jì)算：旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)為無(wú)葉片的標(biāo)準(zhǔn)切向進(jìn)口k設(shè)備的局部阻力系數(shù)；可在有

9、關(guān)手冊(cè)查到，或通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得。E 的求法：1) Shepherd Lappie 式,2) LouisThodore 式，匕HB"38辰D Y3(k-無(wú)因次系數(shù)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)切向進(jìn)口,k = 16;螺旋面進(jìn)口，k = 12；有進(jìn)口葉片，k = 7.5)v-與 E相對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速度，m/s；P 煙氣密度，kg/m3。(3) 除塵效率的計(jì)算：首先計(jì)算出切割直徑dc50,然后計(jì)算分級(jí)效率 ni,再分別求出ARi n最后求出總除塵效率 n 1"d 十 exp 0.69甘Vdc50 丿£斗3.33切割直徑的求法:拉波爾經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式：適用于切線、螺旋、蝸殼式入口旋風(fēng)器。1Z2dc

10、50 =、PpQ日丿gPHB2 2.Lr + L2 /2 兀0 =2;iN =1'=(2Li + L2 )HHH、 B氣流入口的寬度與高度；Li、L2圓筒與圓錐的高度。除塵效率計(jì)算表dp M)247.5152535455565 Ri(%)3111727129.57.56.46.6ni（%）49.962.399.3100100 Ri ndi1.47913.511.97.56.46.6n%)n= XA Ri ndi =六、設(shè)計(jì)要求:1.A3圖紙繪制設(shè)計(jì)好的旋風(fēng)除塵器的主視圖和俯視圖.2 .尺寸標(biāo)注規(guī)范（包括所選字母）.項(xiàng)目三 XX行業(yè)煙氣脫硫工藝流程的設(shè)計(jì).實(shí)習(xí)目的通過(guò)采用擬定行業(yè)煙氣脫硫

11、的工藝流程的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)煙氣中SOx污染物各種典型工藝及凈化機(jī)理的深入理解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)立分析問(wèn)題，解決問(wèn)題及動(dòng)手能力.實(shí)習(xí)地點(diǎn)：環(huán)保實(shí)驗(yàn)室 多媒體教室三.實(shí)習(xí)用具：繪圖工具 圖紙四.實(shí)習(xí)內(nèi)容1.對(duì)比分析各種常見(jiàn)FGD方法的特點(diǎn);繪制表格（內(nèi)容包括工藝名稱、藥劑、反應(yīng)過(guò)程、產(chǎn)物及處理、工藝配制、工藝配制應(yīng)考慮的問(wèn)題等），比較常用脫硫工藝的優(yōu)缺點(diǎn);2.火電等行業(yè)脫硫案例分析;3. 掌握廢氣預(yù)處理和凈化裝置出口排氣的輔助處理.根據(jù)提供資料合理設(shè)計(jì)煙氣脫硫凈化工藝.提示：綜合分析各工藝的參數(shù)（初期投資費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、工藝復(fù)雜度、藥劑的費(fèi)用、產(chǎn)物的處理及是否能回收、工藝配制的關(guān)鍵難題等），優(yōu)化選

12、擇熟悉的行業(yè)(水泥、火電)脫硫工藝，并繪制工藝流程圖，交代清楚各處理單元的用途及運(yùn)營(yíng) 維護(hù)的關(guān)鍵。附：部分參考資料煙氣脫硫的基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)濕法煙氣脫硫的優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高，設(shè)備小，投資省，易操作，易控制，操作穩(wěn) 定，以及占地面積小。目前常見(jiàn)的濕法煙氣脫硫有：石灰石 /石灰石膏法拋棄法、鈉洗法、雙堿法、威爾曼洛德法及氧化鎂法等。(1)同水的反應(yīng)SO2溶于水形成亞硫酸，溫度升高時(shí)，反應(yīng)平衡向左移動(dòng)。H2O+SO2H2SO3H+ HSO32H+ +2SO32-(2)同堿反應(yīng)S02過(guò)SO2 及易與堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成亞硫酸鹽。堿過(guò)剩時(shí)生成正鹽； 剩時(shí)形成酸式鹽。2MeOH + S02T Me2S

13、O3 + H2OMe2SO3 + SO2+H2OT 2MeHSO3Me2SO3 + MeOH Me2SO4+H2O亞硫酸鹽不穩(wěn)定，可被煙氣中殘留的氧氣氧化成硫酸鹽：Me2SO3+ 1/2O2MeSO4(3) 同弱酸鹽反應(yīng)SO2易同弱酸鹽反應(yīng)生成亞硫酸，繼之被煙氣中的氧氣氧化成穩(wěn)定的硫酸鹽。如同石灰石反應(yīng)：CaCO3 + SO2 + 1/2H2O CaSO3 I/2H2O+ CO2T2CaSO3 I/2H2O + O2 + 3H2O2CaSO4 - 2H2O(4) 同氧化劑反應(yīng)SO2同氧化劑反應(yīng)生成SO3SO2+ 1/2O2催化劑 SO3在催化劑的作用下，可加速SO2氧化成SO3的反應(yīng)。在水中，

14、SO2經(jīng)催化劑作用 被迅速氧化成SO3，并生成H2SO4： SO2 + 1/2O2 +出。H2SO4 (催化劑)2、濕法煙氣脫硫用脫硫劑在化學(xué)吸收煙氣脫硫中，吸收劑的性能從根本上決定了 SO2吸收操作的效率，因而對(duì)吸收劑的性能有一定的要求。(1)吸收能力高要求對(duì)SO2具有較高的吸收能力，以提高吸收速率，減少吸收劑的用量，減少設(shè)備體積和降低能耗。2）選擇性能好要求對(duì) SO2 具有良好的選擇性能，對(duì)其他組分不吸收或吸收能力很低，確保對(duì) SO2 具有較高的吸收能力。3）揮發(fā)性低，無(wú)毒，不易燃燒，化學(xué)穩(wěn)定性好，凝固點(diǎn)低，不發(fā)泡，易再生，粘度小，比熱小。4）不腐蝕或腐蝕小，以減少設(shè)備投資及維護(hù)費(fèi)用。5）

15、來(lái)源豐富，容易得到，價(jià)格便宜。6）便于處理及操作，不易產(chǎn)生二次污染。3、濕法煙氣脫硫的類型及工藝過(guò)程1）類型根據(jù)各種不同的吸收劑，濕法煙氣脫硫可分為石灰石 /石膏法、氨法、鈉堿法、鋁法、金屬氧化鎂法等，每一類型又因吸收劑不同。2）工藝過(guò)程濕法煙氣脫硫的工藝過(guò)程多種多樣， 但他們也具有相似的共同點(diǎn)：含硫煙氣的預(yù)處理（如降溫、增濕、除塵） ，吸收，氧化，富液處理（灰水處理） ，除 霧（氣水分離），被凈化后的氣體再加熱，以及產(chǎn)品濃縮和分離等。石灰石 /石灰石膏法，是燃煤煤電廠應(yīng)用最廣泛、 最多的典型的濕法煙氣脫硫技術(shù)。 我國(guó)燃煤鍋爐 濕法煙氣脫硫工藝過(guò)程較多， 其中較典型的工藝過(guò)程為旋流塔板高效脫硫除塵工藝過(guò) 程和濕法氧化鎂延期脫硫工藝過(guò)程。4、濕法煙氣脫硫存在的問(wèn)題及解決。（1）富液的處理（2）煙氣的預(yù)處理（3）煙氣的預(yù)冷卻4）結(jié)垢和堵塞（5）腐蝕及磨損（6）除霧（7）凈化后氣體再加熱項(xiàng)目四 大氣污染控制綜合系統(tǒng)選用、實(shí)習(xí)目的通過(guò)深入建材工業(yè) （陶瓷、水泥等） 或火電行業(yè)進(jìn)行認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)和收集和整理行業(yè) 相關(guān)煙塵治理資料， 掌握廢氣治理設(shè)備在不同工業(yè)行業(yè)的應(yīng)用。 能根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)， 選,培養(yǎng)學(xué)生全擇大氣污染控制綜合凈化系統(tǒng)。以此加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐的能力面系統(tǒng)的分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。、實(shí)習(xí)