大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)-某廠酸洗硫酸煙霧治理設(shè)施設(shè)計(jì)

1、大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)系部環(huán)境工程系課 程 名 稱大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)適用班級(jí)姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)老師金磊廈門理工學(xué)院環(huán)境工程系2021年1月某廠酸洗硫酸煙霧治理設(shè)施設(shè)計(jì)TheFacilityDesignof XCompanyforPickling Sulphuric AcidGasGovernance摘 要 大氣污染已經(jīng)成為了一個(gè)全球性的問題，大氣污染已經(jīng)直接影響到人們的身體健康，所以必須通過有效的措施進(jìn)行治理，大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)是配合大氣污染控制工程專業(yè)課程而單獨(dú)設(shè)立的設(shè)計(jì)性實(shí)踐課程。本次設(shè)計(jì)是對某廠酸洗硫酸煙霧治理設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容包括：集氣罩的設(shè)計(jì)、填料塔的設(shè)計(jì)、管網(wǎng)的布

2、置及阻力計(jì)算等。本設(shè)計(jì)采用液體吸收法進(jìn)行凈化，即采用5%NaOH溶液在填料塔中吸收凈化硫酸煙霧，經(jīng)過凈化后的氣體到達(dá)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)通過對酸洗硫酸煙霧治理凈化，使我們能夠初步掌握治理凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本方法，以及綜合分析問題和解決實(shí)際問題的能力。AbstractAtomsphere pollection has become a global issue.And efficient measures are urgengtly needed to govern the air pollution,as the air pollution has caused the direct

3、 impact on human health. Curriculum Design of Air Pollution Covernace is an experiment-designing course which is set up to assist the course of Air pollution control engineering.This design is aim to devise the treatment facility on pickling sulphuricacid for x factery , which includes the design of

4、 gas- ullecting hood and packed tower,the layout of prpe network ,and the calculation of resistance and soon.This design is on the basis of the purification by uguid absorption -stripping,that is the using of 5% liquor NaOH is packed tower to absorb and purity sulphuric acid.After purification,the a

5、ir reaches air pollutant release standards. 關(guān)鍵詞 硫化工藝；脫硫；Sulfurous smog Sulfurous smog堿液吸收法；SDG法Key words Vulcanization process；Desulphurization；Alkali absorption method；SDG目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc409208365 前 言 PAGEREF _Toc409208365 h - 5 - HYPERLINK l _Toc409208366 一、設(shè)計(jì)概述 PAGEREF _Toc4092

6、08366 h - 6 - HYPERLINK l _Toc409208367 設(shè)計(jì)目的 PAGEREF _Toc409208367 h - 6 - HYPERLINK l _Toc409208368 設(shè)計(jì)要求及任務(wù) PAGEREF _Toc409208368 h - 6 - HYPERLINK l _Toc409208369 設(shè)計(jì)任務(wù)分工 PAGEREF _Toc409208369 h - 6 - HYPERLINK l _Toc409208370 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 PAGEREF _Toc409208370 h - 7 - HYPERLINK l _Toc409208371 設(shè)計(jì)任務(wù)書 PAG

7、EREF _Toc409208371 h - 7 - HYPERLINK l _Toc409208372 2.1.1 課程名稱 PAGEREF _Toc409208372 h - 7 - HYPERLINK l _Toc409208373 2.1.2 根底資料 PAGEREF _Toc409208373 h - 7 - HYPERLINK l _Toc409208374 工藝原理 PAGEREF _Toc409208374 h - 9 - HYPERLINK l _Toc409208375 設(shè)計(jì)方案的比擬和確定 PAGEREF _Toc409208375 h - 9 - HYPERLINK l

8、 _Toc409208376 2.3.1 除霧器 PAGEREF _Toc409208376 h - 11 - HYPERLINK l _Toc409208377 SDG法 PAGEREF _Toc409208377 h - 11 - HYPERLINK l _Toc409208378 液體吸收法 PAGEREF _Toc409208378 h - 12 - HYPERLINK l _Toc409208379 2.4. 處理單元的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc409208379 h - 13 - HYPERLINK l _Toc409208380 2.4.1 集氣罩的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGERE

9、F _Toc409208380 h - 13 - HYPERLINK l _Toc409208381 集氣罩入風(fēng)口的計(jì)算 PAGEREF _Toc409208381 h - 14 - HYPERLINK l _Toc409208382 填料塔的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc409208382 h - 16 - HYPERLINK l _Toc409208383 填料塔有關(guān)附件的選擇 PAGEREF _Toc409208383 h - 22 - HYPERLINK l _Toc409208384 加料攪拌池和儲(chǔ)液池的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc409208384 h - 24 - HYPE

10、RLINK l _Toc409208385 儲(chǔ)液池的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc409208385 h - 25 - HYPERLINK l _Toc409208386 水泵的選取 PAGEREF _Toc409208386 h - 25 - HYPERLINK l _Toc409208387 管網(wǎng)的設(shè)計(jì)及系統(tǒng)阻力計(jì)算 PAGEREF _Toc409208387 h - 26 - HYPERLINK l _Toc409208388 系統(tǒng)阻力計(jì)算 PAGEREF _Toc409208388 h - 29 - HYPERLINK l _Toc409208389 節(jié)點(diǎn)壓力平衡計(jì)算 PAGERE

11、F _Toc409208389 h - 33 - HYPERLINK l _Toc409208390 總壓力損失 PAGEREF _Toc409208390 h - 34 - HYPERLINK l _Toc409208391 煙囪設(shè)計(jì)高度 PAGEREF _Toc409208391 h - 35 - HYPERLINK l _Toc409208392 工藝流程圖、設(shè)備圖 PAGEREF _Toc409208392 h - 38 - HYPERLINK l _Toc409208393 三、總結(jié) PAGEREF _Toc409208393 h - 39 - HYPERLINK l _Toc409

12、208394 四、參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc409208394 h - 40 - HYPERLINK l _Toc409208395 五、附錄 PAGEREF _Toc409208395 h - 41 -前 言我國的能源結(jié)構(gòu)以煤為主，是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國。隨著經(jīng)濟(jì)的快速開展，我國因燃煤排放的二氧化硫急劇增加，所造成的酸雨污染已經(jīng)到了十分嚴(yán)重的程度，必須引起密切關(guān)注。隨著人口的劇增和城市化的加劇，煤和石油燃燒排放到大氣中的二氧化硫越來越多，它在大氣中與水蒸氣和氧氣混合，生成硫酸，形成酸雨，它對生態(tài)系統(tǒng)的危害已成為舉世矚目的環(huán)境問題?？刂拼髿庵卸趸虻暮繜o疑是當(dāng)今正在努力的

13、一個(gè)問題。而酸洗產(chǎn)生的廢氣中含有大量酸性氣體，合理處理廢氣中的酸性氣體是控制大氣污染的必要措施。大氣污染防治既是重大民生問題，也是經(jīng)濟(jì)升級(jí)的重要抓手。日益突出的區(qū)域性復(fù)合型大氣污染問題是長期積累形成的。治理好大氣污染是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。本次設(shè)計(jì)是對某廠酸洗硫酸煙霧治理設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。酸霧主要是硫酸霧、磷酸霧、鉻酸霧。本設(shè)計(jì)是指硫酸霧，它是濃硫酸酸洗時(shí)產(chǎn)生的，所含酸霧濃度超過規(guī)定限值。處理的酸霧的方法有多種。本設(shè)計(jì)采用液體吸收法進(jìn)行凈化，即采用5%NaOH溶液在填料塔中吸收凈化硫酸煙霧，經(jīng)過凈化后的氣體到達(dá)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。此設(shè)計(jì)通過對酸洗硫酸煙霧治理凈化系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)，使我們能夠初步掌握

14、酸洗硫酸煙霧治理凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本方法。培養(yǎng)我們利用已學(xué)理論知識(shí)，綜合分析問題和解決實(shí)際問題，減少有害氣體生成，以及減輕有害氣體對車間環(huán)境及工人身體健康造成的嚴(yán)重危害。設(shè)計(jì)概述大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)是配合大氣污染控制工程專業(yè)課程的設(shè)計(jì)性實(shí)踐課程。教學(xué)目的和任務(wù)是使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)根底和主要專業(yè)課程的根底上，學(xué)習(xí)和掌握環(huán)境工程領(lǐng)域內(nèi)主要設(shè)備設(shè)計(jì)的根本知識(shí)和方法，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的環(huán)境工程領(lǐng)域的根底理論、根本技能和專業(yè)知識(shí)分析問題和解決工程設(shè)計(jì)問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，查閱技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制及編寫技術(shù)文件的根本能力。1.2設(shè)計(jì)要求及任務(wù)本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是對某

15、廠酸洗硫酸煙霧治理設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容包括：集氣罩的設(shè)計(jì)、填料塔的設(shè)計(jì)、管網(wǎng)的布置及阻力計(jì)算等，經(jīng)過凈化后的氣體到達(dá)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。主要設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算工藝管道設(shè)計(jì)及風(fēng)機(jī)的選擇繪制治理設(shè)施系統(tǒng)圖編寫課程設(shè)計(jì)說明書1.3設(shè)計(jì)任務(wù)分工：設(shè)計(jì)方案簡介：包括對選定的工藝流程、主要設(shè)備或構(gòu)筑物的形式進(jìn)行簡要論述。編寫設(shè)計(jì)說明書：設(shè)計(jì)說明書的編寫方法和格式。包括設(shè)計(jì)任務(wù)書、目錄、設(shè)計(jì)方案評述、工藝設(shè)計(jì)、主要設(shè)備設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)圖及主要設(shè)備或構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)圖、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)總匯、參考文獻(xiàn)等。：主要設(shè)備或構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算：包括工藝參數(shù)的選定、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備或構(gòu)筑物的工藝尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。典型

16、輔助設(shè)備的選型和計(jì)算：包括典型輔助設(shè)備的主要工藝尺寸計(jì)算和設(shè)備型號(hào)規(guī)格的選定。編寫計(jì)算程序：主要設(shè)備或構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算流程和格式；典型輔助設(shè)備的選型的計(jì)算流程和格式。: 工藝流程圖:以單線圖的型式繪制，標(biāo)出主要設(shè)備或構(gòu)筑物和輔助設(shè)備的物料流向、物流量、能流量和主要參數(shù)測量點(diǎn)。主要設(shè)備或構(gòu)筑物的工藝條件圖：包括設(shè)備或構(gòu)筑物的主要工藝尺寸。：局部設(shè)備或構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算：包括工藝參數(shù)的選定、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備或構(gòu)筑物的工藝尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。編寫計(jì)算程序：主要設(shè)備或構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算流程和格式；典型輔助設(shè)備的選型的計(jì)算流程和格式。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書2.1.1 課程名稱某廠酸洗硫酸

17、煙霧治理設(shè)施設(shè)計(jì) 根底資料某廠生產(chǎn)需加濃硫酸酸洗處理。加酸時(shí)，有大量蒸汽、酸霧及有害氣體生成，對車間環(huán)境及工人身體健康造成嚴(yán)重危害。為此，需要對酸洗產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行治理，以改善車間的環(huán)境及工人的操作條件。要求設(shè)計(jì)的凈化系統(tǒng)效果好、操作方便、投資省，并且到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。酸洗工藝特點(diǎn)酸洗時(shí)，工人將預(yù)先裝入金剛砂的900mm的圓筒形料槽，沿酸洗槽前方的軌道，推入酸洗槽位置后，向料槽中參加濃硫酸，并不斷攪拌。酸洗完后，將料槽推出卸料；重新裝入一筒新料進(jìn)行酸洗。故酸洗為間斷操作，加酸后槽內(nèi)溫度可達(dá)80以上。廢氣特點(diǎn)廢氣成分：近似空氣，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下酸霧含量為6000mg/m3；廢氣溫度：80。氣象資料氣溫：冬季

18、：5；夏季：39大氣壓力：冬季：101酸洗車間工藝布置圖酸洗車間平面圖見圖1，酸洗車間剖面圖見圖2圖4-1 酸洗車間平面圖圖4-2 酸洗車間剖面圖酸霧是指霧狀的酸性物質(zhì)，酸霧主要有硫酸霧、磷酸霧、鉻酸霧。硫酸霧產(chǎn)生于濕法制硫酸及稀硫酸濃縮過程；磷酸霧產(chǎn)生于磷酸及磷肥生產(chǎn)過程；鉻酸霧產(chǎn)生于電鍍鍍鉻過程。同時(shí)二氧化硫等硫氧化物和其他酸性物質(zhì)在有水霧、飄塵存在時(shí)也生成酸霧。酸霧的危害性極大，對人體健康、植物、器物和材料及大氣能見度皆有重要影響，而且它的影響比二氧化硫更嚴(yán)重。當(dāng)大氣中的二氧化硫氧化形成硫酸和硫酸煙霧時(shí)，即使其濃度只相當(dāng)于二氧化硫的十分之一，其刺激和危害也將更為顯著。治理酸霧可采用絲網(wǎng)過

19、濾法、堿液吸收法、水溶液吸收法，本設(shè)計(jì)采用5%NaOH溶液在填料塔中吸收凈化酸霧，這是一種酸堿中和吸收方法。反響式為： SO2+2NaOHNaSO3+H2O設(shè)計(jì)方案的比擬和確定酸霧因其性質(zhì)不同，對其控制及凈化的難易程度亦不同。其凈化方法一般可分為物理凈化和化學(xué)凈化兩大類。物理凈化包括吸附-解吸法、離心法、過濾法等；化學(xué)法包括燃燒法、氯化法、催化法、中和法等。以以下出了幾種不同的酸霧的凈化方法。表4-1幾種不同的酸霧的凈化方法種類凈化方法凈化機(jī)理硫酸霧氣溶膠狀態(tài)絲網(wǎng)過濾法干式堿液洗滌法濕式水洗滌濕式攔截、碰撞、吸附、凝聚、靜電酸堿中和利用酸霧的水溶性鹽酸霧氣態(tài)與氣溶膠狀態(tài)靜電抑制干式覆蓋法干式堿

20、液洗滌濕式水洗滌濕式高壓靜電造成荷電酸霧返回液面覆蓋材料抑制酸霧外溢酸堿中和利用酸霧的水溶性硝酸霧主要是氣態(tài)催化復(fù)原法干式碳質(zhì)固體復(fù)原法干式吸附法干式電子一束法干式堿液洗滌法濕式稀硝酸吸收法濕式硝酸釩液吸收法濕式氧化-吸收法濕式吸收-復(fù)原法濕式催化劑作用使NO2復(fù)原為N無催化劑作用，C將NO復(fù)原為N利用吸附材料的高吸附能力利用高速電子促進(jìn)分子反響轉(zhuǎn)化為硝酸銨酸堿中和酸霧的溶解性酸霧的溶解性提高氧化度，增加吸收能力使NO復(fù)原為N氫氟酸霧氣態(tài)與氣溶膠狀態(tài)氧化鋁吸附法干式石灰石吸附法干式消石灰吸附法干式堿液洗滌濕式水洗滌濕式利用吸附劑的高吸附能力利用吸附的高吸附能力利用吸附劑的高吸附能力酸堿中和酸霧

21、的水溶性氯氣氣態(tài)與氣溶膠狀態(tài) 吸附法干式堿液洗滌濕式水洗滌干式堿液洗滌濕式利用吸附劑的高吸附能力中和反響利用氯氣的水溶性利用氯化亞鐵將Cl2復(fù)原成Cl-2.3.1 除霧器治理酸霧可以采用除霧器。常用除霧設(shè)備有文丘里除霧器、過濾除霧器、折流式除霧器及離心式除霧器。一般來說除霧器是根據(jù)酸霧的特性、除霧要求、投資費(fèi)用等條件來進(jìn)行選擇。絲網(wǎng)除霧器是靠細(xì)絲編織的網(wǎng)墊起過濾除霧作用，通過這種別離器的壓降范圍在25-250Pa之間，其別離的效率很高，一般在90%左右，且結(jié)構(gòu)極為簡單。主要缺點(diǎn)是它不適用于處理含固體量較大的廢氣，以及含有或溶有固體物質(zhì)的情況如堿液、碳酸氫銨溶液等，以免發(fā)生固體雜質(zhì)堵塞或液相蒸發(fā)

22、后固體發(fā)生堵塞現(xiàn)象，破壞正常操作運(yùn)行。折流式除霧器的折流板包括兩塊折流板，它們是構(gòu)成一個(gè)通道的壁，在通道的每個(gè)拐彎處裝有一個(gè)貯器，收集并排出液體。當(dāng)氣體經(jīng)過拐彎處，離心力阻止液滴隨氣體流動(dòng)，其中一局部液滴碰撞在對面的壁上，聚集形成液膜，并被氣體帶走聚集在第二拐彎處的貯器里。最后，經(jīng)過除霧的氣體離開折流別離器。-m范圍內(nèi)的極微細(xì)的液滴。含霧的氣體以約20m/s的速度通過螺旋管道，且流向別離器的中心。當(dāng)氣體流向中心時(shí)，氣體的旋轉(zhuǎn)速度逐漸加大，離心力也逐漸加強(qiáng)。由于這個(gè)理想力場的作用，液滴從氣流一并被帶走。在設(shè)備中心，向含霧氣體中噴水，可幫助液滴別離。噴出的較大水滴會(huì)粘著在旋轉(zhuǎn)氣流中的非常細(xì)微的液滴

23、上。聚集后的液滴積聚在殼體壁上，由氣體把這些液體帶至排出口。因?yàn)殡x心式除霧器的結(jié)構(gòu)簡單，故其優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備的防堵性能較好，尤其適用于那些酸霧中帶固體或鹽分的廢氣除霧。 SDG法利用SDG吸附劑凈化多種酸霧，是北京工業(yè)大學(xué)研制成功的一種方法，已被原國家環(huán)保局列為1995年的可行實(shí)用技術(shù)?？捎糜陔娮?、電鍍、化工等各種用酸行業(yè)，可凈化硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、醋酸、磷酸等各種酸霧，尤其適用于濃度小于1000mg/ m的間歇酸洗操作場所，簡介如下。1根本原理SDG是利用吸附原理凈化酸霧。已研制成功的SDG-I型產(chǎn)品主要用于硝酸類凈化，型主要用于硫酸、鹽酸、氟酸凈化，根據(jù)現(xiàn)場酸氣的品種、排氣濃度，設(shè)計(jì)凈化系

24、統(tǒng)，將酸氣經(jīng)排氣筒排入大氣，可到達(dá)環(huán)保規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。SDG吸附劑由多種組分復(fù)合而成，既有物理吸附的特性，又有化學(xué)離子吸附的特性，經(jīng)過檢驗(yàn)鑒定，不會(huì)帶來二次污染。2技術(shù)關(guān)鍵采用保證質(zhì)量的SDG吸附劑，合理設(shè)計(jì)、加工、安裝的凈化設(shè)備及集氣裝置，是風(fēng)機(jī)正常凈化運(yùn)行的保證。3工藝流程SDG法吸附凈化酸霧的工藝流程如下：酸霧 集氣裝置 凈化裝置 風(fēng)機(jī) 凈化氣排放4酸霧的去除率 硝酸去除率93%-99%；鹽酸去除率93%-99%；硫酸去除率93%-99%；氫氟酸去除率93%-99%。液體吸收法就是將廢氣中的氣態(tài)污染物同液體進(jìn)行充分的接觸，使氣態(tài)污染物由氣相轉(zhuǎn)入液相，從而凈化氣體的一種方法。根據(jù)所采用溶劑

25、的不同，液體吸收法可分為水溶液吸收法和堿液吸收法，吸收液是吸收效率的重要因素。水是較廉價(jià)的吸收液，吸收液要求對有害組分的溶解度足夠大、蒸汽壓足夠低，以減少液體的損失，還要求費(fèi)用低廉、無腐蝕性、黏度低、化學(xué)穩(wěn)定性好以及冰點(diǎn)低，以免吸收液在塔內(nèi)凝固而造成損失。但是不可能找的一種符合上面所有要求的吸收液，所以要結(jié)合各種情況進(jìn)行具體分析。本設(shè)計(jì)采用堿液吸收法，即采用5%NaOH溶液吸收凈化硫酸煙霧，與水溶液吸收法相比，由于在堿液中硫酸霧的溶解度較大，堿液吸收法效果較好，但是本錢較高。吸收法凈化廢棄主要設(shè)備是吸收塔，其優(yōu)點(diǎn)有：壓降較低；可用于玻璃纖維塑料制作，耐腐蝕；可到達(dá)較高的傳質(zhì)效率；設(shè)備占地少，投

26、資低；去除有害氣體的同時(shí)去除顆粒物；如果想提高傳質(zhì)效率，只需增加填料高度或增加板塊數(shù)量，不需另加設(shè)備。缺點(diǎn)有：可能形成水污染：凈化后的氣體中有大量的液滴需收集處理；維護(hù)費(fèi)用高等。 2.4. 處理單元的設(shè)計(jì)計(jì)算2.4.1 集氣罩的設(shè)計(jì)計(jì)算集氣罩是用來捕集污染氣流的裝置，其性能對凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接影響。由于污染源設(shè)備結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)操作工藝的不同。它的形式多種多樣。主要有密閉式集氣罩、接受式集氣罩和外部集氣罩。集氣罩的設(shè)計(jì)包括集氣罩結(jié)構(gòu)形式確實(shí)定、根本參數(shù)確實(shí)定以及安裝位置確實(shí)定。1集氣罩結(jié)構(gòu)形式確實(shí)定濃硫酸酸洗金剛砂過程中，料槽內(nèi)溫度可達(dá)80以上，污染源為熱源，所以選用的集氣罩為熱源上部接受

27、式集氣罩。2確定根本參數(shù) 集氣罩的結(jié)構(gòu)如下圖圖4-3集氣罩的結(jié)構(gòu)圖假設(shè)集氣罩連接風(fēng)管的特征尺寸為d0，污染源的特征尺寸為d集氣罩距污染源的垂直距離為H，集氣罩的特征尺寸為D0。由材料知污染源的特征尺寸d=900mm，取d0=250mm。污染源的橫斷面積為 熱源外表上方的接受罩按其安裝高度H的不同分為高懸罩和低懸罩。由于該污染源產(chǎn)生的氣體有毒，設(shè)置低懸罩有利于控制有毒氣體不會(huì)進(jìn)入周圍氣體，并且設(shè)置低懸罩較為經(jīng)濟(jì)合理。當(dāng) 時(shí)為高懸罩， 時(shí)為低懸罩，要設(shè)計(jì)成低懸罩，必須使，取H=500mm。罩口直徑：那么集氣罩的下口面積為：取集氣罩的頂端口為900集氣罩高度為：集氣罩喇叭高度為：驗(yàn)算： 驗(yàn)算結(jié)果符合

28、條件，所取數(shù)據(jù)可行。接受式集氣罩的特點(diǎn)是接受生產(chǎn)過程中產(chǎn)生或誘導(dǎo)出來的污染氣源，其排風(fēng)量取決于污染氣體的流量。生產(chǎn)過程產(chǎn)生或誘導(dǎo)出來的污染氣流。主要指熱源上部的熱射流和物料在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所誘導(dǎo)的氣流，而后者的影響較為復(fù)雜，通常按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。當(dāng)熱射流高度時(shí)，因上升高度較小，近似認(rèn)為熱射流的流量和橫斷面積根本不變，熱射流煙氣流量可按下式計(jì)算： 2-1式中，Q0為熱射流煙氣流量，m3/s；q為熱量流率kJ/s；H為罩口離熱源水平面的距離，m；A為污染源水平面斷面投影面積，m2。熱量流率可按下式計(jì)算： 2-2式中，T為周圍空氣與廢氣的溫度差，。集氣罩排風(fēng)量按下式計(jì)算：。 2-3式中，V，指最小吸入速度

29、，一般為0.51.0m/s，此處取0.7m/s；Q0為熱煙氣流量，m3/s；F為集氣罩下口面積與污染源橫斷面積之差。由此可見，周圍空氣與廢氣的溫度差將影響熱煙氣流量，從而影響集氣罩排風(fēng)量。由材料冬季的氣溫為5，夏季為39，而料槽中廢氣溫度為80，那么兩季中大氣與廢氣的溫度差將有明顯區(qū)別，從而使冬季集氣罩排風(fēng)量和夏季集氣罩排風(fēng)量也將不同，下面分別計(jì)算冬季和夏季集氣罩排風(fēng)量。冬季：T=80-5=75代入以上公式：熱煙氣流量為：最小吸入風(fēng)量為：夏季：T=80-39=41熱量流率：熱煙氣流量：最小吸入量：可以看出，以后的計(jì)算取集氣罩的排風(fēng)量，即。驗(yàn)算：根據(jù)計(jì)算風(fēng)速，風(fēng)管的風(fēng)速應(yīng)在1020m/s范圍之內(nèi)

30、。冬季：夏季：由上述計(jì)算結(jié)果可得風(fēng)管風(fēng)速均在1020m/s范圍內(nèi)，符合條件。本設(shè)計(jì)的廢氣主要在填料塔中進(jìn)行吸收凈化，即采用5%NaOH溶液吸收凈化硫酸煙霧。填料塔的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵局部，包括根據(jù)填料塔的參數(shù)條件，確定填料塔的塔徑、填料層的高度、填料層壓降以及填料塔有關(guān)附件的選擇計(jì)算。填料塔簡述填料塔是治理廢氣使用的最普遍的塔型之一，特別是逆流填料塔，氣體由塔的下部進(jìn)入，液體那么由上而下噴淋，使氣液不斷接觸。隨著氣態(tài)污染物的上升，其濃度不斷下降，而往下噴淋的是新鮮吸收液，因此填料層的擴(kuò)散和吸收過程的平均推動(dòng)力是最大的。 對于選擇適合的吸收設(shè)備以及選擇強(qiáng)化過程措施，研究吸收過程屬于什么控制具有重

31、要的指導(dǎo)意義。如噴灑塔將液體高度分散，高速流入氣相，液相周圍氣相阻力較小，適用于易溶氣體吸收的氣膜控制過程；而板式塔更適用于難溶氣體吸收的液膜控制工程。 填料塔的結(jié)構(gòu)主要包括塔底、塔料和塔內(nèi)件3大局部。氣體在塔內(nèi)通常呈逆流流動(dòng)，塔內(nèi)設(shè)置的填料使氣液兩相有較大的接觸面積，到達(dá)良好的傳質(zhì)效果。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡單，阻力小，便于用金屬耐腐蝕材料制作，適用于小直徑塔1.5m以下等優(yōu)點(diǎn)。一般認(rèn)為對于小直徑塔采用填料如鮑爾環(huán)或鞍形填料，可獲得很好的經(jīng)濟(jì)效果。 填料的種類很多，工業(yè)填料大致可分為實(shí)體填料和網(wǎng)體填料兩大類。實(shí)體填料有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、鞍形、波紋填料。一般要求填料具有較大的通量、較低的壓降、較高的傳

32、質(zhì)效率，同時(shí)操作彈性大、性能穩(wěn)定，能滿足物系的腐蝕性、污堵性、熱敏性等特殊要求。填料的強(qiáng)度要高，便于塔的拆裝、檢修，并且價(jià)格要低廉。本設(shè)計(jì)采用鮑爾環(huán)填料，且為亂堆。 液體吸收過程是在塔內(nèi)進(jìn)行的，為了強(qiáng)化吸收過程，降低設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用，要求吸收設(shè)備應(yīng)滿足以下根本條件。 氣液之間應(yīng)有較大的接觸面積和一定的接觸時(shí)間； 氣液之間擾動(dòng)強(qiáng)烈，吸收阻力低，吸收效果好； 氣流通過時(shí)壓力損失小，操作穩(wěn)定； 結(jié)構(gòu)簡單，制作維修方便，造價(jià)低廉； 應(yīng)具有相應(yīng)的抗腐蝕和防堵塞能力。填料塔操作性能好壞與塔輔助構(gòu)件的選型和設(shè)計(jì)密切相關(guān)，合理的選型與設(shè)計(jì)可保證塔的別離效率、生產(chǎn)能力及壓降要求。它的輔助構(gòu)件包括液體分布器、

33、填料支承板、填料壓板、液體再分布器、除沫器，還有裙座、氣體進(jìn)出口裝置、液體進(jìn)出口裝置等。2填料塔的設(shè)計(jì)計(jì)算 混合氣體和溶液密度的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下酸霧含量為6000mg/m3，那么它的體積含量為： 惰性氣體的體積含量為： 混合氣體分子量： 標(biāo)況下混合氣體密度： 那么在60，734mmHg(即0.966atm大氣壓下，氣體密度為 由于溶液中NaOH含量較少，可近似認(rèn)為1000kg/m3，而3。塔徑計(jì)算由材料知取那么 2-4式中L為溶液的質(zhì)量流率，kg/s；V為氣體的質(zhì)量流率，kg/s。由上式得：那么即埃克特通用關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)為0.08，由于填料為亂堆填料，查關(guān)聯(lián)圖可得縱坐標(biāo)讀數(shù)為0.14，即 2-5

34、由材料知：，選用75*45*5規(guī)格的亂堆鮑爾環(huán)填料，所以 指泛點(diǎn)氣速，當(dāng)氣體流速增大到泛點(diǎn)氣速時(shí)，通過填料層的壓降迅速上升，并有強(qiáng)烈波動(dòng)，液體受到阻塞積聚在填料上，我們可以看到填料層的頂部以及某些局部截面積較小的地方出現(xiàn)液體，所以塔內(nèi)的氣速應(yīng)小于泛點(diǎn)的氣速。 選擇較小的空塔氣速，那么壓降小，動(dòng)力消耗小，操作彈性大，但塔徑大，設(shè)備投資高而生產(chǎn)能力低。低氣速也不利于氣液充分接觸，傳質(zhì)效率低。假設(shè)選用較大氣速，那么壓降大，動(dòng)力消耗大，操作不平穩(wěn)，難于控制，但塔徑小，投資低。一般適宜操作氣速通常取泛點(diǎn)氣速的50%85%，現(xiàn)在取空塔氣速為70%。那么空塔氣速：本設(shè)計(jì)采用3個(gè)集氣罩塔徑的計(jì)算公式為：式中，

35、Vs為進(jìn)入填料塔的總流量；u為空塔氣速根據(jù)壓力容器公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整：DT校核如下：為保證填料潤濕均勻，應(yīng)注意使填料塔塔徑與填料直徑之比在10以上，比值過小，液體沿填料下流時(shí)常出現(xiàn)趨向塔壁的傾向，稱為壁流現(xiàn)象。由于，填料塔與塔料的直徑比在10以上，所以可防止壁流現(xiàn)象。填料塔內(nèi)傳質(zhì)效率的上下與液體的分布及填料的潤濕情況有關(guān)，為使填料能獲得良好的額潤濕，還應(yīng)使液體的噴淋密度不低于某一限值，所以算出塔徑后，還應(yīng)驗(yàn)算塔內(nèi)的噴淋密度是否大于最小噴淋密度。 2-6式中，為最小噴淋密度，；為最小潤濕速率，。對于直徑不超過75mm的填料，可取最小潤濕速率,由于此填料為75455規(guī)格陶瓷鮑爾環(huán)填料，所以取。為

36、103，那么 操作條件下噴淋密度公式： 其中為溶液質(zhì)量流量，它的計(jì)算公式為：=3360041=29376 LLmin，所以選用此種填料能獲得較好的潤濕效率。計(jì)算填料塔壓降 選用鮑爾環(huán)填料，那么 這是?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖的縱坐標(biāo)讀數(shù)，它的橫坐標(biāo)為0.08，確定交定所對應(yīng)的壓降為，整個(gè)填料層的壓降為2829Pa。填料層的高度計(jì)算由上面計(jì)算可知填料塔的進(jìn)口氣體酸霧體積含量為查GB16297-1996中三類區(qū)污染源大氣污染物排放，限值知硫酸霧最高允許排放濃度為70.那么填料塔出口氣體酸霧體積含量為： 混合氣體壓強(qiáng)為0.966atm，由可知入塔，出塔氣體中污染物的分壓分別為： 由前面知集氣罩的排風(fēng)量為，要把

37、轉(zhuǎn)化為在S,T,P下，1mol氣體等于22.4L，那么在下，1mol氣體為： 填料塔的入口溶液中為5%NaOH，那么NaOH濃度為： 填料塔中發(fā)生的化學(xué)反響式為：對塔內(nèi)任一截面作塔上部的物料平衡，污染物在入口，出口處的分壓分別為溶液入口，出口處的濃度分別為，平衡方程式為： 2-7由于上式是在塔內(nèi)的任一截面作的物料平衡式，故此式也就是塔的操作方程，塔內(nèi)單位面積的吸收物質(zhì)速率NA為： ，代入以上方程式，結(jié)果為： 于是得：假設(shè)NaOH溶液在出口處的臨界濃度為,H2SO4和NaOH的反響為瞬時(shí)反響，假定(一般在0.61.0之間，取1.0是保守的，那么有 式中，為氣相傳質(zhì)系數(shù)，；為液相傳質(zhì)系數(shù)，m/s；

38、b為化學(xué)反響中單位體積內(nèi)組分的消耗速率與組分的消耗速率之比；為混合氣體中污染物的分壓，atm。，那么 可見，那么可認(rèn)為在氣液界面處化學(xué)反響已完成，因此，這時(shí)液相阻力不存在?？筛鶕?jù)下式計(jì)算填料層的高度。 2-8式中，G為氣體的摩爾流率，；為氣相傳質(zhì)系數(shù)，；P為混合氣體壓強(qiáng)，atm；為塔入口處混合氣體中污染物的分壓，atm；為塔出口處入口處混合氣體中污染物的分壓，atm。代入數(shù)據(jù)得：填料塔高度確實(shí)定整個(gè)填料塔的高度除填料層外，還包括塔頂空間、塔底空間、封頭、支座，如果在填料層中安裝液體再分布裝置，還應(yīng)該包括那局部高度。本設(shè)計(jì)塔頂空間局部高度取1000mm；塔底空間局部高度取1500mm；容器封頭設(shè)

39、計(jì)成橢圓形封頭，對于直徑為1000mm的塔，封頭曲面高度為250mm；填料塔支座一般為裙座，高度取5000mm，裙座底部有根底板，根底板的厚度忽略不計(jì)；填料層安裝液體再分布器，這一局部高度取600mm；填料出口管道的高度為150mm，那么整個(gè)填料塔的高度為17.23m。釜液的處理 凈化硫酸物后，NaOH溶液變成NaSO4溶液，NaSO4含量很少且無毒，可以回收利用，而其中的水溶液可以循環(huán)使用。填料塔有關(guān)附件的選擇1填料支承板它的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足3個(gè)根本條件：使氣體能順利通過，支承板上的流體應(yīng)為塔截面的50%以上，且應(yīng)大于填料的空隙率；要有足夠的強(qiáng)度承受填料重量；要有一定的耐腐蝕性能。 柵板可制成整塊

40、或分塊。對于直徑小于500mm的可制成整塊，對于直徑為600800mm的分成兩塊，直徑為9001200mm的分為3塊，直徑大于1400mm的分成4塊。每塊寬度為300400mm，柵板條之間的距離應(yīng)為填料環(huán)外徑的0.60.8倍。2填料壓板 填料壓板主要有兩種形式，一種是柵條形壓板，另一種是絲網(wǎng)形壓板。柵條形壓板的柵條間距為填料直徑的0.60.8倍。絲網(wǎng)壓板是用金屬絲編織的大孔金屬網(wǎng)，焊接于金屬支承圈上，網(wǎng)孔的大小應(yīng)以填料不能通過為限。填料壓板的重量要適當(dāng)，過重可能會(huì)壓碎填料，過輕那么難以起到作用，一般按每平方米1100N設(shè)計(jì)，必要時(shí)需加裝壓鐵以滿足重量要求。(3液體分布裝置 液體初始分布器設(shè)置于

41、填料塔內(nèi)填料層頂部，用于將塔頂液體均勻地分布在填料外表上，液體初始分布器性能的好壞對填料塔的效率影響很大，因而液體分布裝置的設(shè)計(jì)十分重要。對于大直徑、低填料層的填料塔，特別需要性能良好的液體初始分布裝置。液體分布裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要考慮以下幾點(diǎn)。滿足所需的淋液點(diǎn)數(shù)，以保證液體初始分布的均勻性；氣體通過的自由截面大，阻力小操作彈性大，適應(yīng)負(fù)荷的變化；不易堵塞，不易造成霧沫夾帶和發(fā)泡；易于制作，部件可通過人孔進(jìn)行安裝、拆卸。液體分布裝置包括排管式液體分布器、環(huán)管式液體分布器、盤孔式流型液體分布器、槽式溢流型液體分布器4種。本設(shè)計(jì)采用的是盤孔式流型液體分布器。這種分布器由開有布液孔的底盤和升氣管

42、組成，液體經(jīng)小孔流下，氣體經(jīng)升氣管上升。分布盤直徑：分布盤圍環(huán)高度h：塔徑時(shí)，；塔徑時(shí)，。分布盤厚度：塔徑；塔徑。分布器定位塊外緣與塔壁的間隙為812mm。塔徑大于600mm的塔，分布盤常設(shè)計(jì)成分塊式結(jié)構(gòu)，一般分為23塊。液體是通過分布盤上方的中心管參加盤內(nèi)的，中心管的管口距圍環(huán)上緣50200mm。(4液體再分布裝置 除塔頂液體的分布之外，填料塔中液體的再分布是填料塔中的一個(gè)重要問題。在離填料頂面一定距離處，噴淋的液體便開始向塔壁下流，塔中心處填料得不到好的潤濕，形成所謂的“干錐體的不正?，F(xiàn)象(5除沫器 由于氣體在塔頂離開填料塔時(shí)，帶有大量的液沫和霧滴，為回收這局部液相，常需要在塔頂設(shè)置除沫器

43、，常用的除沫器有：折流板式除沫器、旋流板式除沫器和絲網(wǎng)除沫器。本設(shè)計(jì)選取的是絲網(wǎng)除沫器。它是最常用的除沫器，這種除沫器由金屬絲網(wǎng)卷成，高度為100150mm。氣體通過除沫器的壓降約為120250Pa。6人孔 以下塔徑，開圓形手孔；以上塔徑安裝人孔，圓形人孔以上。7氣體進(jìn)出口管 氣體進(jìn)出管從塔下部進(jìn)入，伸入至塔中心線，對于以下的塔，管的末端可做成向下的喇叭形擴(kuò)大口；低于以下的塔，管的末端切成45斜口。進(jìn)氣口位置應(yīng)在填料層以下的一個(gè)塔徑的距離，且高于塔釜液面300mm以上。氣體進(jìn)出口管的排風(fēng)速度控制在1020m/s，取管徑為400mm。8液體進(jìn)出口管 為減少出塔氣體夾帶的的液滴，可在氣體出口處設(shè)置

44、擋板，液體出口管設(shè)置在塔底，從裙座中將液體引出填料塔。液體進(jìn)出管的直徑取100mm。9裙座 裙式支座由裙座體、根底板環(huán)、螺栓座等局部組成。裙座體一般有圓筒形和圓錐形，圓筒形制作方便，應(yīng)用較廣。但對于H/D很大的塔，為增加塔的穩(wěn)定性而采用圓錐形，裙座的高度取，本設(shè)計(jì)中塔徑為1.1m，取裙座高度為5.5m，它的頂角一般不大于10，根據(jù)幾何關(guān)系，底部的直徑小于2700mm，這里取底部直徑為2200mm。1藥劑用量 工業(yè)用固體NaOH的純度為95%，所以W=293765%/95%=1546.11kg/h).2水量 L=2937695%=27907.2 kg/h) 考慮到蒸發(fā)損失，此處取平安系數(shù)為1.2

45、，所以L1.2=33488.64kg/h)3總流量3/h。4攪拌池的計(jì)算 凈化硫酸霧的吸收溶液為5%NaOH溶液，它是由固體NaOH與水溶液在攪拌池中配置而成的。料斗設(shè)計(jì)0.8=0.64m20.5=0.25m2)，高度為0.5m。 攪拌池的設(shè)計(jì)是利用水的重力自上而下沖擊加料，從而起到攪拌作用的。3/h，設(shè)計(jì)加料池中漿液的停留時(shí)間為5min，考慮到設(shè)計(jì)時(shí)的占地面積，此攪拌池設(shè)計(jì)為圓形，且滿足D/L=1.5。加料池容積：得r=0.79m，h=1.1m，取r=0.8m，h=1.3m。那么。所設(shè)計(jì)的攪拌池適宜，它是半徑為0.8m,高為1.3m的圓形池。設(shè)計(jì)容量：儲(chǔ)液池的設(shè)計(jì)容量為單位時(shí)間內(nèi)的流量減去過

46、程中的蒸發(fā)量，此處取蒸發(fā)系數(shù)為20%單位時(shí)間為1h。蒸發(fā)量：所以1.2=25m3/h。設(shè)儲(chǔ)液池中水停留時(shí)間為15min，那么 13=6.6m33，適宜。水泵全揚(yáng)程的計(jì)算公式： 式中，為吸水管水頭損失，m，一般包括吸水喇叭口、90彎頭、直管段、閘門、減縮管等，其中取0.5，；為出水管水頭損失，m，一般包括減擴(kuò)管、逆止閥、閘門、短管、90彎頭或三通、直線段管等，其中取1.0，；為集水池最低工作水位與所需提供最高水位之間的高差，m；為自由水頭損失，按0.51.0m選取。 根據(jù)環(huán)保設(shè)備材料手冊，選取型號(hào)102FP19/14的塑料離心泵。這種泵可輸送有腐蝕性、黏度類似于水的流體，假設(shè)輸送NaOH溶液，它

47、的濃度應(yīng)低于40%，溫度低于20。本設(shè)計(jì)中NaOH溶液濃度為5%，所以可采用這種泵來輸送。它適用于化工、石油、冶金造紙、食品、制藥、合成纖維、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)。FS型玻璃鋼泵的性能參數(shù)如下表表4-2 FS型玻璃鋼泵的性能參數(shù)流量/(m/h)揚(yáng)程H/m轉(zhuǎn)速/(r/min)效率/%配電機(jī)功率/kW允許吸入的真空度H6-1420-142900FS型玻璃鋼泵價(jià)格參數(shù)： 品牌上海凱凱型號(hào)FS50-25-18材質(zhì)玻璃鋼性能耐腐蝕用途化工泵泵軸位置臥式葉輪結(jié)構(gòu)敞開式葉輪葉輪吸入方式單吸式流量3.96m3/h 葉輪數(shù)目1揚(yáng)程18m 汽蝕余量1m 軸功率1.45kW 吸入口徑50mm 排出口徑25mm (1)管網(wǎng)

48、的設(shè)計(jì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)是凈化系統(tǒng)中不可缺少的組成局部，合理地設(shè)計(jì)和使用管道系統(tǒng)，不僅能充分發(fā)揮凈化裝置的效能而且直接關(guān)系到設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)合理性。管網(wǎng)的設(shè)計(jì)包括凈化系統(tǒng)設(shè)備及管道布置、風(fēng)速管徑確實(shí)定、阻力計(jì)算及節(jié)點(diǎn)壓力平衡。(2)風(fēng)管的選擇 混合氣體為含有酸霧的廢氣，它有酸性腐蝕作用，所以選擇硬聚氯乙烯塑料板，它適用于有酸性腐蝕作用的通風(fēng)系統(tǒng)。這種風(fēng)管外表光滑，制作方便，但不耐高溫、寒，只適用于-1060之間的溫度，在輻射作用下易脆裂。 管道斷面的形狀有圓形和矩形兩種。圓形管道壓損小，材料比擬容易制作，便于保溫，但管件的放樣、加工較困難，基于本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，選擇圓形管道。(3)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 對

49、管道進(jìn)行計(jì)算，首先要繪制通風(fēng)系統(tǒng)軸側(cè)圖，對管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注各管段的長度和風(fēng)量，以風(fēng)量和風(fēng)速不變?yōu)橐还芏?，一般從距風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)的一段開始，管段長度按兩個(gè)管件中心線的長度計(jì)算，不扣除管件如三通，彎頭本身長度。 風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速對系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型有較大影響，風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速的取值范圍為1020m/s。 廢氣通過的路徑為：通過三個(gè)集氣罩聚集到一根管道，然后通過填料塔、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、煙囪排入大氣。本節(jié)主要計(jì)算了各個(gè)管道管徑大小、管道長度。4-4 通風(fēng)系統(tǒng)軸側(cè)圖3600=2448m3/h，取v=16.5m/s，根據(jù)公式可得管道直徑，查圓形管道規(guī)格表，取那么實(shí)際流速為：連接集氣罩的垂直管段的高度取1m，水平管段取2.6m，漸擴(kuò)管

50、的長度取0.35m，所以管段1的總長度為：管段2：這一段流量與管段1相同，Q=2448m3/h,取v=13.86m/s，與管段1情況相似，所以這局部管徑也為d2=250mm。實(shí)際流速為：連接集氣罩的垂直管段的高度取0.8m，水平管段取2.6m，然后連接60的彎管，再與30吸入三通連接，根據(jù)幾何關(guān)系連接彎頭和吸入三通局部管段長度為0.4m，所以管段2的總長度為：管段3：Q=24482=4896m3/h，取v=14m/s，那么查管道規(guī)格表，取d3=360mm實(shí)際流速為：這局部管道的水平管段取1.35m，垂直段取0.8m，漸擴(kuò)管長度取0.25m，那么總長度為：管段4：Q=2448m3/h,取v=14

51、m/s，它的風(fēng)量和風(fēng)速的取值與管段1一樣，那么風(fēng)管的直徑和管內(nèi)的流速也與管段1相同，所以d4=250mm，v4=13.86m/s。這局部管道的垂直段取0.6m，水平段位0.31m，水平段和垂直段由90彎管連接，水平管道再由一個(gè)60彎頭與一個(gè)30的吸入三通相連，由幾何關(guān)系可得連接彎頭和吸入三通的管段長度為0.4m，管段4的總長為：管段5：Q=24483=7344m3/h，取v=14m/s，那么查管道規(guī)格表，取d5=450mm實(shí)際流速為：取管段5的長度為：管段6：Q=7344m3/h,取v=14m/s，的風(fēng)量和風(fēng)速的取值與管段5一樣，那么風(fēng)管的直徑和管內(nèi)的流速也與管段5相同，所以d6=450mm，

52、v6=12.83m/s。連接填料塔出口處的垂直管段長度取0.15mm，然后連接一個(gè)90彎頭，管道轉(zhuǎn)為水平方向，取水平段的長度為1.3m，再連接一個(gè)90彎頭使管道垂直向下，垂直段的距離為15.15m，再連接一個(gè)90彎頭使管道變?yōu)樗椒较?，水平管段連接風(fēng)機(jī)入口，取這一段為0.5m，管段6的總長度為：管段7：這一管段指連接管道與風(fēng)機(jī)入口處和出口處相連處漸擴(kuò)管或漸縮管，這一段的風(fēng)量、風(fēng)速和管徑也與管段5相同，因?yàn)檫€沒有選定風(fēng)機(jī)，入口處和出口處的管徑還不確定，所以漸擴(kuò)管和漸縮管的長度也沒有取。系統(tǒng)阻力計(jì)算系統(tǒng)阻力包括沿程阻力損失和局部阻力損失，下面分別計(jì)算各管道的沿程阻力損失和局部阻力損失。 阻力損失計(jì)

53、算公式： 2-9 式中，為單位長度的摩擦損失；為管道的長度；為局部阻力損失系數(shù)；為煙氣在管道內(nèi)的流速，m/s；為煙氣密度，取1沿程阻力計(jì)算 管段1 由，在?廢氣處理工程技術(shù)手冊?中計(jì)算表得到。塑料管道的K在0.010.03之間，取K=0.03，由于是在60，0.966atm的條件下，所以要對所查的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。 查粗糙度修正系數(shù) 溫度修正系數(shù)公式為： 海拔修正系數(shù)公式為：所以 2-10由上面計(jì)算知，那么管段2 由于管徑和風(fēng)速與管段1相同，單位長度的摩擦損失也與管段1相同，那么管段3 由d3=360mm，v3，溫度和壓強(qiáng)不變，所以溫度和海拔的修正系數(shù)也不變。查風(fēng)管粗糙度修正系數(shù)： 管段4 這一管

54、段的單位摩擦損失與管段1相同，即，管長為1.31m，所以沿程阻力為：管段5 由d5=450mm，v5=12.83m/s，查計(jì)算表得單位摩擦阻力損失，粗糙度修正系數(shù)，溫度修正系數(shù)以及海拔修正系數(shù)與管段3相近。那么， 管段長度，那么管段6 這一管段的單位摩擦阻力損失情況與管段5相同，即，管道長度。 管段7 這一管段的單位摩擦阻力損失情況與管段5相同，即。此段管道連接風(fēng)機(jī)進(jìn)出口，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管徑因型號(hào)不同而不同，如果它跟管道的管徑不同的話，那就需要改變管徑連接漸擴(kuò)管或漸縮管，漸擴(kuò)管漸縮管有一定長度，所以要考慮沿程阻力損失。2局部阻力損失 管段1 這一管段有一個(gè)集氣罩，一個(gè)90彎頭，一個(gè)漸擴(kuò)管，一個(gè)吸入

55、三通，為了能到達(dá)阻力平衡，在管道中參加一個(gè)多葉蝶閥。集氣罩的局部阻力系數(shù)；90彎頭的阻力系數(shù) 根據(jù),取，又因?yàn)?查設(shè)計(jì)手冊中吸入三通的阻力系數(shù)直管得： 漸擴(kuò)管長度取350mm，那么那么，又因?yàn)?，查設(shè)計(jì)手冊得 取多葉蝶閥的那么 動(dòng)壓 管段2 這一管段有一個(gè)集氣罩，一個(gè)60彎頭，一個(gè)吸入三通 集氣罩的阻力系數(shù)，一個(gè)60彎頭： 吸入三通支管的阻力系數(shù)根據(jù)管段1直管中的數(shù)據(jù)查得 總阻力系數(shù) 動(dòng)壓 管段3 這一管段有一個(gè)90彎頭，一個(gè)漸擴(kuò)管和一個(gè)吸入三通 90彎頭的阻力系數(shù)： 漸擴(kuò)管長度取為250mm，那么 那么，又因?yàn)?，查設(shè)計(jì)手冊得根據(jù)，取，,查設(shè)計(jì)手冊中吸入三通的阻力系數(shù)直管得：局部阻力系數(shù)總阻力系

56、數(shù)動(dòng)壓：管段4這一管段有一個(gè)集氣罩，2個(gè)彎頭，一個(gè)彎頭，一個(gè)吸入三通。集氣罩的阻力系數(shù)，2個(gè)彎頭；一個(gè)彎頭，吸入三通支管的阻力系數(shù)根據(jù)管段2直管的 數(shù)據(jù)查得：，那么動(dòng)壓與管段1相同，即管段5 這一管段只有一個(gè)彎頭的局部阻力損失，動(dòng)壓為： 管段6 這局部管段有三個(gè)彎頭，阻力系數(shù)動(dòng)壓與管段5相同，即管段7 因?yàn)檫€沒有選定風(fēng)機(jī)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假設(shè)此處總壓力損失為，那么，節(jié)點(diǎn)壓力平衡計(jì)算對并聯(lián)管道進(jìn)行壓力平衡計(jì)算。兩分支管道的壓力差應(yīng)滿足以下要求，除塵系統(tǒng)應(yīng)小于10%，一般通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)小于15%，否那么必須進(jìn)行管徑調(diào)整或增設(shè)調(diào)壓裝置。對A點(diǎn)進(jìn)行壓力平衡計(jì)算：可見A點(diǎn)壓力平衡。對B點(diǎn)進(jìn)行壓力平衡計(jì)算：可見B點(diǎn)壓

57、力也平衡。表4-3管道的壓力計(jì)算表管道標(biāo)號(hào)流量Q/(m/h)直徑/mm流速v/(m/s)動(dòng)壓/Pa12448250224482503489636042448250573444506734445077344450總和局部壓力損失沿程壓力損失總壓力損失/Pa名稱數(shù)量阻力系數(shù)系數(shù)總數(shù)局部壓損單位長度阻力/(Pa /m)長度/m壓損/PaA16.405 3.95 B1C1D1F1A16.405 1.2 G1C1B14.31 2.4 C1D1A16.405 1.31 B2C1G1B1B3E3030 (1)煙囪高度確實(shí)定 煙囪可分為磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鐵板煙囪等，本設(shè)計(jì)采用磚煙囪。GB16297-19

58、96中對最高排放速率和對應(yīng)的排放高度都有規(guī)定，根據(jù)這個(gè)規(guī)定選取煙囪的幾何高度為20m。(2)煙囪的進(jìn)出口內(nèi)徑煙囪內(nèi)徑的計(jì)算公式：式中，V為煙氣流量，；w為煙氣速度，此處取16那么出口內(nèi)徑：即煙囪出口內(nèi)徑，坡度選，取頂角為，根據(jù)煙囪進(jìn)口內(nèi)徑公式，煙囪進(jìn)口內(nèi)徑：(3)煙囪抽力的計(jì)算 煙囪高度H與抽力S之間的關(guān)系：式中，S為煙囪抽力，Pa；H為煙囪高度，m；為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣和空氣密度其中；為外界空氣溫度，;為煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，。煙囪內(nèi)煙氣平均溫度：式中，為煙囪進(jìn)口處煙氣溫度；為煙氣在煙囪每米高度的溫度降，。式中，A為考慮煙囪種類不同的修正系數(shù)，磚煙囪壁厚小于5m時(shí)，取A=0.4，D為煙囪所負(fù)擔(dān)的蒸

59、發(fā)量所以風(fēng)機(jī)的選擇關(guān)系到能否使煙囪煙氣順利排出，因此風(fēng)機(jī)的選擇是否得當(dāng)關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)是否合理。本節(jié)根據(jù)系統(tǒng)的風(fēng)量和壓損來選擇恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)。(1)風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇 系統(tǒng)的總壓損為前面所得的壓力損失減去煙囪的抽力，所以總壓力損失為，系統(tǒng)的總風(fēng)量為7344選擇通風(fēng)機(jī)時(shí)要考慮計(jì)算錯(cuò)誤和整個(gè)系統(tǒng)的漏風(fēng)情況，所以總風(fēng)量和總風(fēng)壓要求平安系數(shù)。選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓按下式計(jì)算式中，為管道計(jì)算的總壓力損失，Pa；為考慮管道計(jì)算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)其因素所采用的平安系數(shù)，一般管道取，除塵管道取，這里取代入數(shù)據(jù)得：選擇通風(fēng)機(jī)的機(jī)量按下式計(jì)算：式中，為考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的平安系數(shù)，一般管道取，除塵管道取，這里取代入數(shù)據(jù)得：根據(jù)所得

60、風(fēng)量和風(fēng)壓，在?鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊?通風(fēng)機(jī)樣本上選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)為9-19NO 10D，它的風(fēng)壓范圍為5575459Pa，配套電機(jī)為Y225S-4，功率為39kW。由于引風(fēng)機(jī)本身作了降低噪聲的措施，所以這里不考慮引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲。(2)風(fēng)機(jī)的校核所選的風(fēng)機(jī)的進(jìn)口尺寸為，與直接管道的直徑一致，采用漸擴(kuò)管鏈接，取漸擴(kuò)管長度為130mm，再由，查得阻力系數(shù)，那么，這一處的局部水頭損失為：風(fēng)機(jī)出口處的尺寸為，它要和圓管連接，也要有漸擴(kuò)管連接，取漸擴(kuò)管長度為，再由，查得阻力系數(shù)。這一處的局部阻力損失為：局部阻力損失為：沿程阻力損失為：總阻力損失為：設(shè)計(jì)風(fēng)壓為5319Pa，它在所選的風(fēng)機(jī)允許的壓力損失范圍內(nèi)，