大氣課程設(shè)計(jì)--高效霧化吸收異味氣體處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　高效霧化吸收異味氣體處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院名稱： 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 環(huán)境工程 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　年 月</b></p><p>　　高效霧化吸收異味氣體處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：大氣污

3、染是我國(guó)當(dāng)前最突出的環(huán)境問(wèn)題之一，工業(yè)廢氣所排放的大量污染物是造成我國(guó)嚴(yán)重大氣污染的最重要的原因，尤其是臭氣，它主要來(lái)自污水處理廠分選車(chē)間、穩(wěn)定化工藝及污泥脫水處理。其污染物的特性是：垃圾臭氣成分復(fù)雜、臭度高，對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及皮膚造成明顯的傷害；硫化氫的嗅閾值極低，使處理后的氣體能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，但人的嗅覺(jué)仍能感覺(jué)到，且有較濃的刺激性。 本設(shè)計(jì)臭氣基本情況為：臭度5495；硫化氫 (H2S) 濃度7.5mg/m3；

4、甲硫醇(CH3SH)的濃度0.75 mg/m3 ；廢氣流量10000m3/h；當(dāng)?shù)卮髿鈮?00kPa；廢氣排放溫度35℃。</p><p>　　按照惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93，現(xiàn)有項(xiàng)目執(zhí)行惡臭污染物廠界二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此，本設(shè)計(jì)所以選擇污染物的排放濃度為：H2S 0.10 mg/m3,甲硫醇 0.01mg/m3。 </p><p>　　經(jīng)處理工藝的比較，最終選用高效霧化吸收異味

5、氣體處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝。該工藝是一種濕-干法脫硫工藝，其脫硫過(guò)程是H2S被霧化的NaOH溶液，甲硫醇被NaClO氧化后又被NaOH溶液吸收，該工藝的設(shè)備操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)能耗較小，減少投資，便于管理，使排放的氣體達(dá)到惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　關(guān)鍵字：廢氣處理；脫硫；吸收；填料塔</p><p><b>　　目 錄</b></p><p&

6、gt;<b>　　序 言1</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2</b></p><p><b>　　第一章 概 述2</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)范圍2</p>&

7、lt;p>　　1.3 設(shè)計(jì)原則2</p><p>　　1.4排氣概況及自然條件2</p><p>　　第二章 廢氣處理工藝設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 處理工藝的確定4</p><p>　　2.1.1 廢氣處理工藝的比較4</p><p>　　2.1.2 廢氣處理工藝的確定5</p>

8、<p>　　2.2 相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式5</p><p>　　2.3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3.1 填料塔直徑高度壓降的設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.3.2 填料塔內(nèi)部構(gòu)件的選取6</p><p>　　2.3.3 系統(tǒng)總阻力的計(jì)算6</p><p>　　2.3.4 風(fēng)機(jī)和

9、電機(jī)的選擇7</p><p>　　2.3.5費(fèi)用核算8</p><p>　　第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)9</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料9</p><p>　　3.2填料塔直徑高度的計(jì)算9</p><p>　　3.2.1標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積的換算9</p><p>　　3.2.1填料塔直徑

10、的確定9</p><p>　　3.2.3驗(yàn)算噴淋密度12</p><p>　　3.2.4 填料塔高度H12</p><p>　　3.2.5填料層壓降△P13</p><p>　　3.3填料塔內(nèi)部構(gòu)建的選取13</p><p>　　3.3.1氣液進(jìn)出口管徑的選取13</p><p>　

11、　3.3.2 除霧器的選擇13</p><p>　　3.3.3 殼體14</p><p>　　3.3.4 吸收液儲(chǔ)存和循環(huán)水箱14</p><p>　　3.3.5 填料和格柵14</p><p>　　3.3.6 液位計(jì)和噴嘴15</p><p>　　3.4系統(tǒng)總阻力15</p><p&

12、gt;　　3.4.1各管段的管徑和流速15</p><p>　　3.4.2 各管段局部阻力系數(shù)16</p><p>　　3.4.3總壓力損失17</p><p>　　3.5風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇18</p><p>　　3.5.1風(fēng)機(jī)的選型原則18</p><p>　　3.5.2 風(fēng)機(jī)計(jì)算19</p>

13、<p>　　3.5.3 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇19</p><p>　　3.6費(fèi)用核算20</p><p>　　3.6.1藥劑費(fèi)20</p><p>　　3.6.2電費(fèi)21</p><p>　　3.6.3總費(fèi)用21</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p&

14、gt;<p>　　高效霧化吸收異味氣體處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　序 言</b></p><p>　　近年來(lái)，工業(yè)廢氣所排放的大量污染物是造成我國(guó)嚴(yán)重大氣污染的最重要的原因。工業(yè)廢氣指企業(yè)廠區(qū)內(nèi)燃料燃燒和生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的各種排入空氣的含有污染物氣體的總稱。 這些廢氣有：二氧化碳、 二硫化碳、 硫化氫、 氟化物、 氮氧化物、 氯 氯花氫

15、、 一氧化碳、 硫酸(霧)、 鉛、 汞、 鈹化物、 煙塵及生產(chǎn)性粉塵，排入大氣，會(huì)污染空氣。這些物質(zhì)通過(guò)不同的途徑呼吸道進(jìn)入人的體內(nèi)，有的直接產(chǎn)生危害，有的還有蓄積作用，會(huì)更加嚴(yán)重的危害人的健康。廢氣污染和生態(tài)環(huán)境惡化已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素，保護(hù)大氣環(huán)境是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的必由之路。</p><p>　　我國(guó)工業(yè)結(jié)合技術(shù)改造，結(jié)構(gòu)調(diào)整，開(kāi)發(fā)綜合利用新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，工業(yè)廢氣的治理也取得了顯著成就，一些地區(qū)的

16、工業(yè)廢氣污染受到控制或緩解。 常用的廢氣處理方法有廢氣燃燒法、廢氣液體吸收法、廢氣活性炭吸附法。燃燒法只適用于凈化那些可燃有害組分濃度較高的廢氣，或者是用于凈化有害組分燃燒時(shí)熱值較高的廢氣；采用吸附法時(shí)，當(dāng)有機(jī)廢氣中含有易燃?xì)怏w時(shí)，由于吸附過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，因此存在安全隱患，因此，吸附法要依據(jù)有機(jī)廢氣的性質(zhì)合理采用。</p><p>　　由于該工廠產(chǎn)生的惡臭氣體主要是H2S和CH3SH，而目前硫化物的處理

17、多采用半干法或濕法，所以經(jīng)比較，選擇吸收法，選用高效霧化吸收異味氣體處理工藝，它在實(shí)際的廢氣處理工程中也取得了顯著環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>　　第一章 概 述</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 </p>&l

18、t;p>　?。?）惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93</p><p>　?。?）簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)</p><p>　　（3）大氣污染控制工程設(shè)計(jì)手冊(cè)</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)范圍 </b></p><p>　　工藝確定與構(gòu)筑物的計(jì)算，各部分細(xì)部計(jì)算和高程計(jì)算。繪制填料吸收塔結(jié)構(gòu)圖、填料塔內(nèi)部構(gòu)件

19、圖。計(jì)算書(shū)與說(shuō)明書(shū)的整理。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　根據(jù)環(huán)境治理與綜合整治為指針，根據(jù)技術(shù)先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行總體和各單元構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.4排氣概況及自然條件</p><p><b>　　臭度為5495</b><

20、/p><p>　　硫化氫 (H2S) 濃度為7.5mg/m3</p><p>　　甲硫醇(CH3SH)的濃度為0.75mg/m3 </p><p>　　廢氣流量10000m3/h</p><p>　　當(dāng)?shù)卮髿鈮?00kPa</p><p><b>　　廢氣排放溫度35℃</b></p>

21、<p>　　按照惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93，現(xiàn)有項(xiàng)目執(zhí)行惡臭污染物廠界二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此，本設(shè)計(jì)所以選擇污染物的排放濃度為：H2S 0.10 mg/m3,甲硫醇 0.01mg/m3。</p><p>　　表1-1 惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　第二章 廢氣處理工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 處理工藝的確定</p>&

22、lt;p>　　2.1.1 廢氣處理工藝的比較</p><p>　　常用的廢氣處理方法有廢氣燃燒法、廢氣液體吸收法、廢氣活性炭吸附法。</p><p>　　燃燒法：只適用于凈化那些可燃有害組分濃度較高的廢氣，或者是用于凈化有害組分燃燒時(shí)熱值較高的廢氣。由于有機(jī)氣態(tài)污染物燃燒氧化的最終產(chǎn)物是CO2和 H2O，因而使用這種方法不能回收到有用的物質(zhì)，但由于燃燒時(shí)放出大量的熱，使排氣的溫度很高

23、，所以可以回收熱量。目前，在實(shí)際中使用的燃燒凈化方法有直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。直接燃燒法雖然運(yùn)行費(fèi)用較低，但容易發(fā)生爆炸，并且浪費(fèi)熱能產(chǎn)生二次污染，因此目前較少采用；熱力燃燒法通過(guò)熱交換器回收了熱能，降低了燃燒溫度，但當(dāng)VOCs濃度較低時(shí)，需加人輔助燃料，從而增大了運(yùn)行費(fèi)用；催化燃燒法由于燃燒溫度顯著降低，從而降低了燃燒費(fèi)用，但由于催化劑容易中毒，因此對(duì)進(jìn)氣成分要求極為嚴(yán)格，同時(shí)催化劑成本高，使得該方法處理費(fèi)用較高。</p&

24、gt;<p>　　吸附法：是處理低濃度VOCs的有效方法之一，它是采用吸附劑將氣體中的VOCs吸附，凈化后的氣體排入大氣。由于活性炭性價(jià)比高，它是目前最常用的吸附劑。但當(dāng)有機(jī)廢氣中含有易燃?xì)怏w時(shí)，由于吸附過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，因此存在安全隱患，解決辦法是限制入口氣流的VOCs含量小于25%。當(dāng)VOCs分子量大于130且具有低揮發(fā)性（沸點(diǎn)大于240 ℃）時(shí)，吸附劑會(huì)對(duì)其強(qiáng)烈吸附，從而導(dǎo)致解吸困難；相反，當(dāng)VOCs分子量小于45時(shí)

25、，又出現(xiàn)了吸附不牢的情況，而且對(duì)于混合型有機(jī)廢氣當(dāng)其中的有機(jī)物分子量相差過(guò)大時(shí)，吸附效果也不佳。因此，吸附法要依據(jù)有機(jī)廢氣的性質(zhì)合理采用。</p><p>　　吸收法：當(dāng)采用某種液體處理氣體混合物時(shí)，在氣-液相的接觸過(guò)程中，氣體混合物中的不同組分在同一種液體中的溶解度不同，氣體中的一種或數(shù)種溶解度大的的組分將進(jìn)入到液相中，從而使氣相中各組分相對(duì)濃度發(fā)生了改變，即混合氣體得到分離凈化，這個(gè)過(guò)程稱為吸收。吸收法可分為

26、化學(xué)吸收及物理吸收，物理吸收使廢氣中一種或幾種組分溶解于選定的液體吸收劑中，這種吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力，低揮發(fā)性，吸收液飽和后經(jīng)加熱解吸再冷卻重新使用。本法適合于溫度低、中高濃度的廢氣，需配備加熱解析冷凝等回收裝置，裝機(jī)體積大、投資較大，要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液，同時(shí)還應(yīng)注意吸收液二次污染的處理。 </p><p>　　2.1.2 廢氣處理工藝的確定</p><p>

27、;　　H2S不穩(wěn)定，具有酸性、還原性、可燃性，它是無(wú)色有刺激性氣味的氣體。蒸汽壓 2026.5kPa/25.5℃，閃點(diǎn)：<-50℃，熔點(diǎn)：-85.5℃，沸點(diǎn)：-60.4℃，溶解性：溶于水、乙醇，溶解度：1：2.6（溶于水），密度：相對(duì)密度(空氣=1)1.19</p><p>　　由于該工廠產(chǎn)生的惡臭氣體主要是H2S和CH3SH，目前硫化物的處理多采用半干法或濕法。燃燒法可能去除有用的物質(zhì)，而且本設(shè)計(jì)的廢氣處

28、理量較大，有機(jī)廢氣的化學(xué)活性高，濃度相當(dāng)，最終選擇液體吸收法，采用高效霧化吸收異味氣體。它是一種濕-干法脫硫工藝，其脫硫過(guò)程是H2S被霧化的NaOH溶液，甲硫醇被NaClO氧化后又被NaOH溶液吸收，該工藝的設(shè)備操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)能耗較小，減少投資，便于管理，使排放的氣體達(dá)到惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　圖2-1 廢氣吸收示意圖</p><p>　　2.2 相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式<

29、;/p><p>　　(1)H2S+2NaOH→Na2S+H2O</p><p>　　(2)CH3SH+4NaClO→CH3OH+H2SO3+4NaCl</p><p>　　H2SO3+2NaOH→Na2SO3+2H2O</p><p>　　2.3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 填料塔直徑高度壓降的設(shè)計(jì)&

30、lt;/p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的處理氣流量Vs=8747.7m3/h</p><p><b>　　塔徑D=2.2m</b></p><p>　　填料層厚度h=1.6m，分二層，每層0.8米</p><p>　　填料層壓降△P=627.84Pa</p><p>　　填料塔高度H=6.8m</p

31、><p>　　2.3.2 填料塔內(nèi)部構(gòu)件的選取</p><p>　?。?）氣液進(jìn)出口管徑均選取560mm。</p><p>　　（2）除霧器的選擇：根據(jù)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)選用的是重力沉降型除霧器，絲網(wǎng)型結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）殼體選用具有耐酸耐堿性質(zhì)的玻璃鋼（FRP）。</p><p>　?。?）吸收液儲(chǔ)存和循環(huán)水

32、箱分別設(shè)1m。</p><p><b>　　（5）填料和格柵</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)選用塑料鮑爾環(huán)（亂堆）填料因子，規(guī)格為38mm×38mm×1.44mm。</p><p>　　格柵通常選用絲網(wǎng)型格柵，孔徑應(yīng)小于38mm。</p><p><b>　　（6）液位計(jì)和噴嘴</

33、b></p><p>　　液位計(jì)安裝在水箱上，用以讀取水箱內(nèi)液面高度，以保證充足的水量。</p><p>　　噴嘴將吸收液充分潤(rùn)濕填料，填料塔的中間部位可設(shè)3個(gè)噴嘴，兩側(cè)相應(yīng)少些，分別設(shè)2個(gè)噴嘴。</p><p>　　2.3.3 系統(tǒng)總阻力的計(jì)算</p><p>　　(1)設(shè)漏風(fēng)率為10% </p><p>　　

34、管段1：設(shè)備密閉罩 ξ=1.0</p><p>　　90°彎頭（取r/d=1.25）1個(gè)彎頭ξ=0.2</p><p>　　填料塔入口處變徑管的局部壓力損頭忽略不計(jì)，ξ=0</p><p>　　管段2：填料塔出口處變徑管的局部壓力損頭ξ=0.25</p><p>　　90°彎頭（取r/d=1.25）3個(gè)彎頭ξ=3×

35、;0.2=0.6</p><p>　　管段3：90°彎頭（取r/d=1.25）2個(gè)彎頭ξ=0.2×2=0.4</p><p>　　風(fēng)機(jī)入口處變徑管的局部壓力損頭忽略不計(jì)，ξ=0</p><p>　　兩個(gè)三通（θ=90°）ξ=2×0.7=1.4</p><p>　　兩個(gè)閥門(mén)ξ=2×0.3=0.6

36、</p><p>　　風(fēng)機(jī)出口處變徑管的局部壓力損失ξ=0.25</p><p>　　管段4：帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽，取h/d=0.4， ξ=1.0</p><p>　?。?）各管段長(zhǎng)度、管徑、流速、局部阻力損失、摩擦壓力損失等總結(jié)如表2-1：</p><p>　　表2-1 壓力損失表</p><p>　　總壓力損失=12

37、1.6+87.7+241.3+69.6=520Pa</p><p>　　2.3.4 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇</p><p>　?。?）風(fēng)機(jī)選型計(jì)算風(fēng)量（Qf）</p><p>　　K1：管網(wǎng)漏風(fēng)附加系數(shù)，一般送、排風(fēng)系統(tǒng)K1=1.05~1.1，取1.1</p><p>　　K2:設(shè)備漏風(fēng)附加系數(shù)，按有關(guān)設(shè)備樣本選取，K2一般處于1.02~1.05范

38、圍，取1.05</p><p>　　則：Qf =K1K2Q=11550m3/h </p><p>　　（2）風(fēng)機(jī)選型計(jì)算全壓（Pf）</p><p>　　α1-----管網(wǎng)計(jì)算的總壓力損失附加系數(shù)。對(duì)于定轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，按1.1~1.15取值，取1.1</p><p>　　α2-----通風(fēng)機(jī)全壓負(fù)差系數(shù)，一般可取α2=1.05（國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）

39、</p><p>　　則：Pf=(Pα1+PS)α2=1260Pa</p><p>　　(3)查取相關(guān)表格，選擇機(jī)號(hào)No.6.3， 傳動(dòng)方式C，主軸轉(zhuǎn)速1800r/min，序號(hào)3的風(fēng)機(jī)，其全壓為1580Pa,流量為11550 m3/h，內(nèi)效率為90.5%，所需功率5.49kW,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y200L(JO282-4)，功率為30（40）kw 所需功率 N= =<6.65kW

40、 </p><p><b>　　2.3.5費(fèi)用核算</b></p><p>　?。?）藥劑費(fèi)（按照費(fèi)用 NaOH：2000元/噸 ；NaClO：2000元/噸）</p><p>　　消耗純NaOH：1636kg/年；純NaClO：403kg/年</p><p>　　藥劑總費(fèi)用為NaOH：3272元/年；NaClO：806

41、元/年</p><p>　?。?）電費(fèi)（按工業(yè)電費(fèi)1元/度） </p><p>　　用電量為 6.65×24×365=58254度/年</p><p>　　電費(fèi)為 1×58254=58254元/年</p><p>　　總費(fèi)用=藥劑費(fèi)+電費(fèi)=總費(fèi)用=3272+806+58254=62332元/年</p>

42、<p><b>　　第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)</b></p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料</b></p><p><b>　　臭度為5495</b></p><p>　　硫化氫 (H2S) 濃度為7.5mg/m3</p><p>　　甲硫醇(CH3SH)的濃

43、度為0.75mg/m3 </p><p>　　廢氣流量10000m3/h</p><p>　　當(dāng)?shù)卮髿鈮?00kPa</p><p><b>　　廢氣排放溫度35℃</b></p><p>　　按照惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93，現(xiàn)有項(xiàng)目執(zhí)行惡臭污染物廠界二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此，本設(shè)計(jì)所以選擇污染物的排放濃度為：H2S

44、0.10 mg/m3,甲硫醇 0.01mg/m3</p><p>　　3.2填料塔直徑高度的計(jì)算</p><p>　　3.2.1標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積的換算</p><p>　　3.2.1填料塔直徑的確定</p><p>　　由于氣體流量一般，只需一個(gè)塔進(jìn)行吸收，一個(gè)塔吸收10000m³/h</p><p>　　液氣

45、比的取值范圍為：20-100,取50</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　得：m=316000kg/h </p><p>　　查《大氣污染控制工程》書(shū)[1]，在35℃時(shí)，ρv=1.1325kg/m3 </p><p>　　洗滌液密度ρL=1000kg/m3</p><p

46、><b>　　廢氣流量</b></p><p>　　由圖3-1中，用亂堆填料法查得[2]</p><p>　　圖3-1 Eckert通用關(guān)聯(lián)圖</p><p>　　橫坐標(biāo)為1.126和縱坐標(biāo)為0.0123</p><p>　　查表3-1得知：38mm×38mm×1.44mm塑料鮑爾環(huán)（亂堆）的填

47、料因子Ф=200m-1;液體密度校正系數(shù)Ψ=1，黏度μL=1mPa.s</p><p>　　表3-1 常用散裝填料的特性參數(shù)</p><p><b>　　泛點(diǎn)氣速為，</b></p><p>　　設(shè)空塔速取泛點(diǎn)氣速79%，</p><p>　　u=0.7umax=0.7×0.96=0.672m/s </p

48、><p>　　則塔徑D=2.2m，再計(jì)算空塔氣速</p><p>　　泛點(diǎn)率u/umax=0.73/0.96=76%</p><p>　　3.2.3驗(yàn)算噴淋密度</p><p>　　因填料為38mm×38mm×1.44mm，塔徑與填料尺寸之比大于8。因填料尺寸小于75mm，故?。↙W）min =0.08m3/(m·h

49、)，由表3-1查得[1]，σ=151m2/ m3</p><p>　　則：計(jì)算最小噴淋密度</p><p>　　Umin=（LW）minσ=0.08×151=12.08 m3/(m2·h)</p><p>　　操作條件下的噴淋密度為</p><p>　　m3/(m2·h) （> Umin）</p&g

50、t;<p>　　經(jīng)核算，選用塔徑2.2m符合要求。</p><p>　　3.2.4 填料塔高度H</p><p>　　廢棄進(jìn)入時(shí)硫化氫的體積分?jǐn)?shù)：</p><p>　　廢氣出口處的硫化氫體積分?jǐn)?shù)：</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　填料層

51、總高</b></p><p>　　取H=1.6m ，所以，填料層分兩層，高度分別為0.8m。</p><p>　　設(shè)置水箱1m，空氣管徑0.70m，格柵厚0.2m，填料層與噴淋口距0.5m，噴淋口距下層填料0.5m，除霧器高0.3m</p><p>　　則：填料塔總高h(yuǎn)=1+0.3+0.7+0.5+(0.2+0.4+0.28+0.02+0.8)*2+0

52、.3+0.6=6.8m</p><p>　　3.2.5填料層壓降△P</p><p><b>　　縱坐標(biāo)：,</b></p><p><b>　　橫坐標(biāo)：1.126</b></p><p>　　根據(jù)以上兩個(gè)數(shù)值，在圖3-1中確定塔的操作點(diǎn)，△P/Z=40×9.81=392.4Pa/m &l

53、t;/p><p>　　即填料層的總壓強(qiáng)降為1. 6×392.4×1.3=627.84Pa。</p><p>　　3.3填料塔內(nèi)部構(gòu)建的選取</p><p>　　3.3.1氣液進(jìn)出口管徑的選取</p><p>　　氣體進(jìn)口管徑的取值一般為（mm）：560，630，700，800，900，1120，1250，1400等[3]<

54、;/p><p>　　若取管徑560mm，則風(fēng)速 </p><p>　　表3-2 一般通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速（m/s）</p><p>　　查表3-2選用塑料風(fēng)管，干管的風(fēng)速范圍為6~14 m/s則v滿足要求。</p><p>　　液體管徑通常取20mm。</p><p>　　3.3.2 除霧器的選擇</p>

55、<p>　　除霧器用來(lái)除去塔內(nèi)上部逸出的氣體中的霧滴。</p><p>　　除霧器的種類(lèi)主要有：重力沉降型；慣性碰撞型；離心分離型；吸附過(guò)濾型；靜電吸引型等。目的是將氣體中攜帶的霧沫或夾帶的液滴分離出來(lái)。一般直徑大于50μm的液滴可用重力沉降法分離，5μm以上的液滴可用慣性碰撞與離心分離的形式除去，對(duì)于更小的細(xì)液滴則采用先凝聚后除液的方法，或采用高效的纖維過(guò)濾器及靜電除霧器等。</p>&

56、lt;p>　　目前在煙氣脫硫大型裝置中應(yīng)用較多的除霧器結(jié)構(gòu)形式有：折板式、波紋擋板式、人字形、板翅式、渦輪旋風(fēng)式、絲網(wǎng)型等。</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)選用的是重力沉降型除霧器，絲網(wǎng)型結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　3.3.3 殼體</b></p><p>　　廢氣中含有的污染物H2S和CH3SH具有強(qiáng)酸性和堿性，所以殼

57、體選用具有耐酸耐堿性質(zhì)的玻璃鋼（FRP）。</p><p>　　3.3.4 吸收液儲(chǔ)存和循環(huán)水箱</p><p>　　吸收液儲(chǔ)存和循環(huán)水箱是廢氣處理系統(tǒng)中另一個(gè)重要部分。</p><p>　　吸收液儲(chǔ)存根據(jù)吸收液的用量，并使吸收槽有一定的富裕量。吸收槽可設(shè)1m，并通過(guò)不斷補(bǔ)充藥劑量來(lái)滿足生產(chǎn)需求。</p><p>　　循環(huán)水箱為噴霧氧化提供水

58、源，將吸收液加以反復(fù)利用，節(jié)約生產(chǎn)成本，設(shè)水箱高度1m。</p><p>　　3.3.5 填料和格柵</p><p>　　在填料塔內(nèi)，氣體由填料間的空隙流過(guò)，液體在填料表面形成液膜并沿填料間的空隙而下流，氣液的傳質(zhì)過(guò)程在潤(rùn)濕的填料表面上進(jìn)行，因此，填料塔的生產(chǎn)能力和傳質(zhì)速率均與填料特性密切相關(guān)。</p><p>　　在選擇填料時(shí)，一般要求比表面積和空隙率要大，填料的

59、潤(rùn)濕性能好，單位體積填料的質(zhì)量輕，造價(jià)低，并有足夠的力學(xué)強(qiáng)度。</p><p>　　填料的種類(lèi)很多大致可分為實(shí)體填料與網(wǎng)體填料兩類(lèi)。實(shí)體填料有環(huán)形填料（如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)及階梯環(huán)）和鞍形填料（如弧鞍、矩鞍）以及柵板、波紋板填料。網(wǎng)體填料主要是由金屬絲網(wǎng)制成的各種填料，如鞍形網(wǎng)、波紋網(wǎng)填料等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用塑料鮑爾環(huán)（亂堆）填料因子，規(guī)格為25mm×25mm

60、5;1.2mm。</p><p>　　格柵主要起了承托的作用，其上接除霧器和填料，通常選用絲網(wǎng)型格柵，同時(shí)值得注意的是格柵的孔徑應(yīng)小于填料的孔徑，避免填料通過(guò)孔徑而下落，則格柵孔徑應(yīng)小于25mm。</p><p>　　3.3.6 液位計(jì)和噴嘴</p><p>　　液位計(jì)安裝在水箱上，用以讀取水箱內(nèi)液面高度，以保證充足的水量。</p><p>

61、　　噴嘴將吸收液充分潤(rùn)濕填料，填料塔的中間部位可設(shè)3個(gè)噴嘴，兩側(cè)相應(yīng)少些，分別設(shè)2個(gè)噴嘴。</p><p><b>　　3.4系統(tǒng)總阻力</b></p><p>　　3.4.1各管段的管徑和流速</p><p>　　圖3-2 工藝流程示意圖</p><p>　?。?）設(shè)漏風(fēng)率為10% 則：</p><

62、;p>　　管段1管段2管段3的風(fēng)量 L=10000 m3/h </p><p>　　則：管段1管段2管段32流速為v=</p><p>　　管段4的風(fēng)量 L=10000×104×1.1=11000 m3/h </p><p><b>　　則：v=</b></p><p>　　由圖3-3查得：不同

63、管徑對(duì)應(yīng)的流速和單位長(zhǎng)度摩擦壓力損失，總結(jié)如表3-3.</p><p>　　圖3-3 圓形風(fēng)管沿程摩擦壓力損失線算圖</p><p>　　3.4.2 各管段局部阻力系數(shù)</p><p>　　管段1：設(shè)備密閉罩 ξ=1.0</p><p>　　90°彎頭（取r/d=1.25）1個(gè)彎頭ξ=0.2</p><p>

64、　　填料塔入口處變徑管的局部壓力損頭忽略不計(jì)，ξ=0</p><p>　　管段2：填料塔出口處變徑管的局部壓力損頭ξ=0.25</p><p>　　90°彎頭（取r/d=1.25）3個(gè)彎頭ξ=3×0.2=0.6</p><p>　　管段3：90°彎頭（取r/d=1.25）2個(gè)彎頭ξ=0.2×2=0.4</p>&

65、lt;p>　　風(fēng)機(jī)入口處變徑管的局部壓力損頭忽略不計(jì)，ξ=0</p><p>　　兩個(gè)三通（θ=90°）ξ=2×0.7=1.4</p><p>　　兩個(gè)閥門(mén)ξ=2×0.3=0.6</p><p>　　風(fēng)機(jī)出口處變徑管的局部壓力損失ξ=0.25</p><p>　　管段4：帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽，取h/d=0.4

66、， ξ=1.0</p><p>　　表3-4三通局部阻力系數(shù)</p><p>　　表3-5 帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽</p><p>　?。?）各管段長(zhǎng)度、管徑、流速、局部阻力損失、摩擦壓力損失等總結(jié)如表：</p><p>　　3.4.3總壓力損失</p><p>　　單塔總壓力損失=管段壓力損失+設(shè)備壓力損失</p&

67、gt;<p>　　總壓力損失=121.6+87.7+241.3+69.6=520Pa</p><p>　　3.5風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇</p><p>　　3.5.1風(fēng)機(jī)的選型原則</p><p>　?、僭谶x擇風(fēng)機(jī)前，應(yīng)了解國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量情況，如生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)品種、規(guī)格和各種產(chǎn)品的特殊用途，以及生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品質(zhì)量、后續(xù)服務(wù)等情況等綜合考慮。</p

68、><p>　?、诟鶕?jù)風(fēng)機(jī)輸送氣體的性質(zhì)不同，選擇不同用途的風(fēng)機(jī)。如輸送易燃易爆氣體的應(yīng)選防爆型風(fēng)機(jī)；輸送煤粉的應(yīng)選擇煤粉風(fēng)機(jī)；輸送有腐蝕性氣體的應(yīng)選擇防腐風(fēng)機(jī)；在高溫場(chǎng)合工作或輸送高溫氣體的應(yīng)選擇高溫風(fēng)機(jī)；輸送濃度較大的含塵氣體應(yīng)選擇排塵風(fēng)機(jī)等。</p><p>　　③在風(fēng)機(jī)樣本給出的標(biāo)定條件下，根據(jù)風(fēng)機(jī)樣本性能參數(shù)選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)。風(fēng)機(jī)選擇應(yīng)使工作的處在高效率區(qū)，即不應(yīng)低于風(fēng)機(jī)最高效率的90%。

69、同時(shí)還要注意風(fēng)機(jī)工作的穩(wěn)定性。樣本中以表格形式提供數(shù)據(jù)的性能表上的數(shù)據(jù)點(diǎn)都是處在高校而又穩(wěn)定工作的工況下，可以直接選用。當(dāng)出現(xiàn)有兩種以上的風(fēng)機(jī)可供選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮效率較高的機(jī)號(hào)較小、調(diào)節(jié)范圍較大的一種。</p><p>　?、墚?dāng)風(fēng)機(jī)配用的電機(jī)功率≤75KW時(shí)，可不設(shè)預(yù)啟動(dòng)裝置。當(dāng)排送高溫?zé)煔饣蚩諝舛x擇離心鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)設(shè)預(yù)啟動(dòng)裝置及調(diào)節(jié)裝置，以防冷態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成過(guò)載。</p><p>

70、　　⑤對(duì)有消聲要求的通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)首先考慮低噪聲風(fēng)機(jī)，例如效率高、葉輪圓周速度低的風(fēng)機(jī)，且使其在最高效率點(diǎn)工作；還要采取相應(yīng)的消聲措施，如裝設(shè)專用消聲設(shè)備。風(fēng)機(jī)和電機(jī)的減震措施，一般可采用減震基礎(chǔ)，如彈簧減震器或橡膠減震器等。</p><p>　　⑥在選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)盡量避免采用風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)工作。當(dāng)風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作時(shí)，應(yīng)盡可能選擇同型號(hào)同規(guī)格的風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)工作；當(dāng)采用串聯(lián)時(shí)，第一級(jí)風(fēng)機(jī)到第二級(jí)風(fēng)機(jī)之間應(yīng)有一定的管路聯(lián)

71、結(jié)。</p><p>　　3.5.2 風(fēng)機(jī)計(jì)算</p><p>　　3.5.3 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇</p><p>　?、亠L(fēng)機(jī)選型計(jì)算風(fēng)量（Qf）:風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)在凈化系統(tǒng)計(jì)算總排風(fēng)量上附加風(fēng)管和設(shè)備的漏風(fēng)量。</p><p>　　Qf =K1K2Q=11550m3/h</p><p>　　式中：Q--------系統(tǒng)設(shè)計(jì)

72、最大總排風(fēng)量，m3/h</p><p>　　K1-------管網(wǎng)漏風(fēng)附加系數(shù)，一般送、排風(fēng)系統(tǒng)K1=1.05~1.1，取1.1</p><p>　　K2-------設(shè)備漏風(fēng)附加系數(shù)，按有關(guān)設(shè)備樣本選取，K2一般處于1.02~1.05范圍，取1.05</p><p>　　②風(fēng)機(jī)選型計(jì)算全壓（Pf）</p><p>　　Pf=(Pα1+PS)

73、α2=1260Pa</p><p>　　式中： P-------管網(wǎng)計(jì)算總壓力損失，Pa</p><p>　　PS------設(shè)備的壓力損失，Pa，可按有關(guān)設(shè)備樣本選取</p><p>　　α1-----管網(wǎng)計(jì)算的總壓力損失附加系數(shù)。對(duì)于定轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，按1.1~1.15取值，取1.1</p><p>　　α2-----通風(fēng)機(jī)全壓負(fù)差系數(shù)，一般可

74、取α2=1.05（國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）</p><p>　　查取相關(guān)表格[4]，選擇機(jī)號(hào)No.6， 傳動(dòng)方式C，主軸轉(zhuǎn)速1800r/min，序號(hào)3的風(fēng)機(jī)，其全壓為1580Pa,流量為11550m3/h，內(nèi)效率為90.5%，所需功率6.65kW,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-2,功率為7.5kW</p><p>　　則：離心通風(fēng)機(jī)型號(hào)：4—72—11 No.6 C 右 90°</p&

75、gt;<p>　　修正：ηm查表3-7，取電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，ηm=1.0</p><p>　　表3-7 傳動(dòng)方式與機(jī)械效率</p><p>　　K查表3-8，得K=1.1</p><p>　　表3-8 功率儲(chǔ)備系數(shù)K</p><p>　　所以所需功率 N= =<6.65kW式中：N------所需功率，KW</

76、p><p>　　Q------風(fēng)機(jī)樣本工作點(diǎn)風(fēng)量，m3/h</p><p>　　P-----風(fēng)機(jī)樣本全壓數(shù)值換算成運(yùn)行工況條件下的全壓值，Pa</p><p>　　K-----電機(jī)的功率儲(chǔ)備系數(shù)</p><p><b>　　3.6費(fèi)用核算</b></p><p><b>　　3.6.1藥劑費(fèi)

77、</b></p><p>　　按照費(fèi)用NaOH ：2000元/噸 ；NaClO：2000元/噸</p><p>　　H2S：進(jìn) 7.5×10000=75000mg/h=53mol/d</p><p>　　出 0.1×8747.7=874.77mg/h=0.62 mol/d</p><p>　　CH3SH：進(jìn) 0

78、.75×10000=75000mg/h=3.75 mol/d</p><p>　　出 0.01×8747.7=148.859 mg/h=0.044 mol/d</p><p>　　根據(jù)反應(yīng)式(1)H2S+2NaOH→Na2S+H2O</p><p>　　(2)CH3SH+4NaClO→CH3OH+H2SO3+4NaCl</p>&l

79、t;p>　　H2SO3+2NaOH→Na2SO3+2H2O</p><p>　　初始量：m(NaOH)=(53×2+3.75×2)×40=4535g/d=1655.35kg/年</p><p>　　m(NaClO)=113.3g/d=408kg/年</p><p>　　排出量：m(NaOH)=(0.62×2×4

80、0+0.044×2×40)=5.39g/d=19.4kg/年</p><p>　　m(NaClO)=0.066×4×74.5=1.33g/d=4.8kg/年</p><p>　　則消耗純NaOH：1636kg/年；純NaClO：403kg/年</p><p>　　藥劑總費(fèi)用為NaOH：3272元/年；NaClO：806元/年&

81、lt;/p><p><b>　　3.6.2電費(fèi)</b></p><p>　　按工業(yè)電費(fèi)：1元/度</p><p>　　用電量為 6.65×24×365=58254度/年</p><p>　　電費(fèi)為 1×96360=58254元/年</p><p><b>　　3

82、.6.3總費(fèi)用</b></p><p>　　總費(fèi)用=藥劑費(fèi)+電費(fèi)=總費(fèi)用=3272+806+58254=62332元/年</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 郝吉明,馬廣大. 大氣污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，2002.</p><p>　　[2] 夏清,陳常