大氣課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、高效霧化吸收異味氣體處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要：大氣污染是我國(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 7.8mg/m3；甲硫醇 (CH3SH)的濃度 0.89 mg/m3 ；廢氣流量 15000m3/h；當(dāng)?shù)卮髿鈮?100kPa；

2、廢氣排放溫 度 35。 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：H 2S 0.10 mg/m3,甲硫醇 0.01mg/m3。 經(jīng)處理工藝的比較，最終選用高效霧化吸收異味氣體處理系統(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)。 關(guān)鍵字：廢氣處理；脫硫；吸收；填料塔 目 錄 序 言 .1 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) .2 第一章 概 述

3、 .2 1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 .2 1.2 設(shè)計(jì)范圍 .2 1.3 設(shè)計(jì)原則 .2 1.4 排氣概況及自然條件.2 第二章 廢氣處理工藝設(shè)計(jì) .4 2.1 處理工藝的確定 .4 2.1.1 廢氣處理工藝的比較 .4 2.1.2 廢氣處理工藝的確定 .5 2.2 相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式 .5 2.3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì) .5 2.3.1 填料塔直徑高度壓降的設(shè)計(jì) .6 2.3.2 填料塔內(nèi)部構(gòu)件的選取 .6 2.3.3 系統(tǒng)總阻力的計(jì)算 .6 2.3.4 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇 .7 2.3.5 費(fèi)用核算.8 第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) .9 3.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料.9 3.2 填料塔直徑高度的計(jì)算.9

4、 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積的換算.9 3.2.2 填料塔直徑的確定.9 3.2.3 驗(yàn)算噴淋密度.12 3.2.4 填料塔高度 H.12 3.2.5 填料層壓降P.13 3.3 填料塔內(nèi)部構(gòu)建的選取.13 3.3.1 氣液進(jìn)出口管徑的選取.13 3.3.2 除霧器的選擇 .13 3.3.3 殼體 .14 3.3.4 吸收液儲(chǔ)存和循環(huán)水箱 .14 3.3.5 填料和格柵 .14 3.3.6 液位計(jì)和噴嘴 .15 3.4 系統(tǒng)總阻力 . 3.4.1 各管段的管徑和流速.15 3.4.2 各管段局部阻力系數(shù) .16 3.4.3 總壓力損失.18 3.5 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇.18 3.5.1 風(fēng)機(jī)的選

5、型原則.18 3.5.2 風(fēng)機(jī)計(jì)算 .19 3.6 費(fèi)用核算.20 3.6.1 藥劑費(fèi).20 3.6.2 電費(fèi).21 3.6.3 總費(fèi)用.21 參考文獻(xiàn) .22 高效霧化吸收異味氣體處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 序 言 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、 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

6、，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。 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。 由于該工廠產(chǎn)生的惡臭氣體

7、主要是 H2S 和 CH3SH，而目前硫化物的處理多采用半 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。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第一章 概 述 1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 （1）惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB14554-93 （2）簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè) （3）大氣污染控制工程設(shè)計(jì)手冊(cè) 1.2 設(shè)計(jì)范圍 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)件圖。計(jì)算書(shū)與說(shuō)明書(shū)的整理。 1.3 設(shè)計(jì)原則 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

8、的設(shè)計(jì)。 1.4 排氣概況及自然條件 臭度為 5495 硫化氫 (H2S) 濃度為 7.8mg/m3 甲硫醇(CH 3SH)的濃度為 0.89mg/m3 廢氣流量 15000m3/h 當(dāng)?shù)卮髿鈮?100kPa 廢氣排放溫度 35 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：H 2S 0.10 mg/m3,甲硫醇 0.01mg/m3。 表 1-1 惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值 序 號(hào) 控制項(xiàng)目 單位 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 新擴(kuò)改建 現(xiàn)有 新擴(kuò)改建 現(xiàn)有 1 氨 mg/m3 1.0 1.5 2.0 4.0 5.0 2 三甲胺 mg

9、/m3 0.05 0.08 0.15 0.45 0.80 3 硫化氫 mg/m3 0.03 0.06 0.10 0.32 0.60 4 甲硫醇 mg/m3 0.004 0.007 0.010 0.020 0.035 5 甲硫醚 mg/m3 0.03 0.07 0.15 0.55 1.10 6 二甲二硫 mg/m3 0.03 0.06 0.13 0.42 0.71 7 二硫化碳 mg/m3 2.0 3.0 5.0 8.0 10 8 苯乙烯 mg/m3 3.0 5.0 7.0 14 19 9 臭氣濃度 無(wú)量綱 10 20 30 60 70 第二章 廢氣處理工藝設(shè)計(jì) 2.1 處理工藝的確定 2.1.

10、1 廢氣處理工藝的比較 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。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，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

11、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。 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

12、子量小于 45 時(shí)，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。 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

13、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。 2.1.2 廢氣處理工藝的確定 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 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)的廢氣處理量較大，有

14、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)。 圖 2-1 廢氣吸收示意圖 2.2 相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式 (1)H2S+2NaOHNa 2S+H2O (2)CH3SH+4NaClOCH 3OH+H2SO3+4NaCl H2SO3+2NaOHNa 2SO3+2H2O 2.3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì) 廢氣 堿吸收 煙囪排放引風(fēng)機(jī) 2.3.1 填料塔直徑

15、高度壓降的設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的處理氣流量 Vs=1.4885104m3/h 塔徑 D=2.15m 填料層厚度 h=1.96m，分二層，每層 0.98 米 填料層壓降P=599.9Pa 填料塔高度 H=8.1m 2.3.2 填料塔內(nèi)部構(gòu)件的選取 （1）氣液進(jìn)出口管徑均選取 700mm。 （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)。 （3）殼體選用具有耐酸耐堿性質(zhì)的玻璃鋼（FRP）。 （4）吸收液儲(chǔ)存和循環(huán)水箱分別設(shè) 1m。 （5）填料和格柵 本設(shè)計(jì)選用塑料鮑爾環(huán)（亂堆）填料因子，規(guī)格為 25mm25mm1.2mm。 格柵通常選用絲網(wǎng)型格柵，孔徑應(yīng)小于 25mm。

16、（6）液位計(jì)和噴嘴 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。 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。 2.3.3 系統(tǒng)總阻力的計(jì)算 (1)設(shè)漏風(fēng)率為 10% 管段 1：設(shè)備密閉罩 =1.0 90彎頭（取 r/d=1.5）1 個(gè)彎頭 =0.2 填料塔入口處變徑管的局部壓力損頭忽略不計(jì)，=0 管段 2：填料塔出口處變徑管的局部壓力損頭 =0.1 90彎頭（取 r/d=1.5）1 個(gè)彎頭 =0.2 管段 3：90彎頭（取 r/d=1.5）2 個(gè)彎頭 =0.22=0.4 風(fēng)機(jī)入口處變徑管的局部壓力損頭忽略不計(jì)，=0 管段

17、4：支流三通（=90）=1 （2 個(gè)） 閥門 =0.3 （2 個(gè)） 風(fēng)機(jī)出口 估算 =0.1 管段 5：帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽，取 h/d=0.4， =0.7 （2）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： 表 2-1 壓力損失表 編號(hào) 流量 L 長(zhǎng) 度 l 管徑 D 流速 u 動(dòng)壓 U2/ 2 局部 阻力 系數(shù) 局部 阻力 損失 Z 單位 長(zhǎng)度 摩擦 壓力 損失 Rm 摩擦 壓力 損失 Rml 管段壓力 損失 （Z+Rml） 1 20000 11 800 11.05 61.1 2.5 152.75 1.5 16.5 169.25 2 19000 6 700 13.7

18、 99.5 2 199.00 2.7 16.2 215.2 3 19000 15 700 13.7 99.5 1.6 159.2 1.7 35.1 194.3 4 22000 7 800 12.16 75.3 2 150.6 1.8 12.6 163.2 5 22000 14 800 12.16 75.3 1.7 128.01 1.8 25.2 153.21 總壓力損失=169.5+215.2+194.3+163.2+153.21=895.16Pa 2.3.4 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇 （1）風(fēng)機(jī)選型計(jì)算風(fēng)量（Q f） K1：管網(wǎng)漏風(fēng)附加系數(shù)，一般送、排風(fēng)系統(tǒng) K1=1.051.1，取 1.1 K2:

19、設(shè)備漏風(fēng)附加系數(shù)，按有關(guān)設(shè)備樣本選取，K 2 一般處于 1.021.05 范圍，取 1.02 則：Q f =K1K2Q=16500 m3/h （2）風(fēng)機(jī)選型計(jì)算全壓（P f） 1-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 1.11.15 取值，取 1.1 2-通風(fēng)機(jī)全壓負(fù)差系數(shù)，一般可取 2=1.05（國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)） 則：P f=(P 1+PS) 2=956.13Pa (3)查取相關(guān)表格，選擇機(jī)號(hào) No.10， 傳動(dòng)方式 C，主軸轉(zhuǎn)速 1120r/min，序號(hào) 1 的風(fēng) 機(jī)，其全壓為 2090Pa,流量為 27358 m3/h，內(nèi)效率為 87.6%，所需功率 21.5kW,電動(dòng)機(jī)

20、型號(hào)為 Y200L(JO282-4)，功率為 30（40）kw 所需功率 N= = PQ1000 in mK Umin）591.24/105 經(jīng)核算，選用塔徑 2.15m 符合要求。 3.2.4 填料塔高度 H 廢棄進(jìn)入時(shí)硫化氫的體積分?jǐn)?shù)： 61 10.53402.8.Y 廢氣出口處的硫化氫體積分?jǐn)?shù)： 82 10.56.421. 則： 68621 1024.105./.ln/Yl- 填料層總高 m96.101.2490.825.433/85-4P0.8DSH 6-2 去 除 總 量 取 H=1.96m ，所以，填料層分兩層，高度分別為 0.98m。 設(shè)置水箱 1m，空氣管徑 0.70m，格柵厚

21、 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 則：填料塔總高 h=0.4 0.2+0.30.51.961.30.2+0.3+0.50.5+0.7+1.5=8.1m 3.2.5 填料層壓降P 縱坐標(biāo)： ,31.057.04gu2L.2v2 ）（ 橫坐標(biāo)：0.58 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=249.81=235.44Pa/m 即填料層的總壓強(qiáng)降為 1.96235.441.3=599.90Pa。 3.3 填料塔內(nèi)部構(gòu)建的選取 3.3.1 氣液進(jìn)出口管徑的選取 氣體進(jìn)口管徑的取值一般為（mm）： 560，630，700，800

22、，900，1120，1250，1400 等 3 若取管徑 560mm，則風(fēng)速 表 3-2 一般通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速（m/s） 生產(chǎn)廠房機(jī)械通風(fēng) 民用及輔助建筑物風(fēng)管部位 鋼板及塑料風(fēng)管 磚及混泥土風(fēng)管 自然通風(fēng) 機(jī)械通風(fēng) 干管 614 412 0.51.0 58 支管 28 28 0.50.7 25 查表 3-2 選用塑料風(fēng)管，干管的風(fēng)速范圍為 614 m/s 則 v 滿足要求。 液體管徑通常取 20mm。 3.3.2 除霧器的選擇 除霧器用來(lái)除去塔內(nèi)上部逸出的氣體中的霧滴。 除霧器的種類主要有：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

23、滴分離出來(lái)。一般直徑大于 50m 的液滴可用重力沉降法分離，5m 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。 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。 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)。 3.3.3 殼體 廢氣中含有的污染物 H2S 和 CH3SH 具有強(qiáng)酸性和堿性，所以殼體選用具有耐酸耐 堿性質(zhì)的玻璃鋼（FRP）。 LmgSQv /05.14/.380.62 3.3.4 吸收液儲(chǔ)存和循環(huán)水箱 吸收液儲(chǔ)存和循環(huán)水箱

24、是廢氣處理系統(tǒng)中另一個(gè)重要部分。 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。 循環(huán)水箱為噴霧氧化提供水源，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。 3.3.5 填料和格柵 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)。 在選擇填料時(shí)，一般要求比表面積和空隙率要大，填料的潤(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。 填料的種類很多大致可分為實(shí)體填料與網(wǎng)體填料兩類。

25、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。 本設(shè)計(jì)選用塑料鮑爾環(huán)（亂堆）填料因子，規(guī)格為 25mm25mm1.2mm。 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。 3.3.6 液位計(jì)和噴嘴 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。 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。 3.4

26、 系統(tǒng)總阻力 3.4.1 各管段的管徑和流速 圖 3-2 工藝流程示意圖 （1）設(shè)漏風(fēng)率為 10% 則： 管段 3 和管段 4 的風(fēng)量 L=1.510 41.023=15350 m3/h 則：管段 3 和管段 4 流速為 v= s/m09.1.8604152 管段 2 的風(fēng)量 L=0.910 41.02=15300 m3/h 則：管段 3 流速為 v= s/.5.2 管段 1 的風(fēng)量 L=1500010 41.01=15100 m3/h 則：v= s/9.108.360152 管段 5 的風(fēng)量 L=150001041.03=15400 m3/h 則：= s/.5.2 由圖 3-3 查得：不同管

27、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. 圖 3-3 圓形風(fēng)管沿程摩擦壓力損失線算圖 3.4.2 各管段局部阻力系數(shù) 管段 1: 設(shè)備密閉罩 =1.0 設(shè)支流三通（=90），查表 3-4，=1.0 填料塔入口處變徑管的局部壓力損頭忽略不計(jì)，=0 =1+0.2+0.3+0.3=1.8 管段 2：填料塔出口處變徑管的局部壓力損頭 =0.1 90彎頭（取 r/d=1.5）1 個(gè)彎頭 =0.2 =0.2+0.3=0.5 管段 3：90彎頭（取 r/d=1.5）2 個(gè)彎頭 =0.22=0.4 風(fēng)機(jī)入口處變徑管的局部壓力損頭忽略不計(jì)，=0 =0.2+0.2=0.5 管段 4：支流三通（=90

28、）=1 （2 個(gè)） 閥門 =0.3 （2 個(gè)） 風(fēng)機(jī)出口 估算 =0.1 =2（1.0+0.2+0.3）+0.1=3.1 管段 5：帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽，取 h/d=0.4， =0.7 =0.7 表 3-4三通局部阻力系數(shù) 局部阻力系數(shù) 23 13 10 0.06 15 0.09 20 0.12 25 0.15 30 0.18 35 0.21 40 0.25 45 0.28 0.20 表 3-5 帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽 局部阻力系數(shù) h/D 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 進(jìn)風(fēng) 1.32 0.77 0.60 0.48 0.41 0.30 0.29 0.

29、28 0.25 0.25 0.25 排風(fēng) 2.60 1.30 0.80 0.7 0.60 0.60 - 0.60 - 0.60 - （2）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： 編號(hào) 流量 L 長(zhǎng) 度 l 管徑 D 流速 u 動(dòng)壓 U2/ 2 局部 阻力 系數(shù) 局部 阻力 損失 Z 單位 長(zhǎng)度 摩擦 壓力 損失 Rm 摩擦 壓力 損失 Rml 管段壓力 損失 （Z+Rml） 1 20000 11 800 11.05 61.1 2.5 152.75 1.5 16.5 169.25 2 19000 6 700 13.7 99.5 2 199.00 2.7 16.2 215.

30、2 3 19000 15 700 13.7 99.5 1.6 159.2 1.7 35.1 194.3 4 22000 7 800 12.16 75.3 2 150.6 1.8 12.6 163.2 5 22000 14 800 12.16 75.3 1.7 128.01 1.8 25.2 153.21 3.4.3 總壓力損失 單塔總壓力損失=管段壓力損失+ 設(shè)備壓力損失 =169.5+215.2+194.3+163.2+153.21=895.16Pa 3.5 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇 3.5.1 風(fēng)機(jī)的選型原則 在選擇風(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

31、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。 根據(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。 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%。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

32、 較高的機(jī)號(hào)較小、調(diào)節(jié)范圍較大的一種。 當(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?而選擇離心鍋爐引風(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。 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。 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)結(jié)。 3.5.

33、2 風(fēng)機(jī)計(jì)算 2.3.4 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇 (3) 風(fēng)機(jī)選型計(jì)算風(fēng)量（Q f）: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。 Qf =K1K2Q=16500 m3/h 式中：Q- 系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大總排風(fēng)量， m3/h K1-管網(wǎng)漏風(fēng)附加系數(shù)，一般送、排風(fēng)系統(tǒng) K1=1.051.1，取 1.1 K2-設(shè)備漏風(fēng)附加系數(shù)，按有關(guān)設(shè)備樣本選取，K 2 一般處于 1.021.05 范圍， 取 1.02 風(fēng)機(jī)選型計(jì)算全壓（P f） Pf=(P 1+PS) 2=956.13Pa 式中： P-管網(wǎng)計(jì)算總壓力損失，Pa PS-設(shè)備的壓力損失，Pa，可按有關(guān)設(shè)備樣本選取 1-管網(wǎng)計(jì)算的總壓力損失附加

34、系數(shù)。對(duì)于定轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，按 1.11.15 取值， 取 1.1 2-通風(fēng)機(jī)全壓負(fù)差系數(shù)，一般可取 2=1.05（國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)） 查取相關(guān)表格 4，選擇機(jī)號(hào) No.10， 傳動(dòng)方式 C，主軸轉(zhuǎn)速 710r/min，序號(hào) 1 的風(fēng)機(jī)， 其全壓為 840Pa,流量為 17343m3/h，內(nèi)效率為 87.6%，所需功率 5.72kW,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M-4,功率為 7.5kW 則：離心通風(fēng)機(jī)型號(hào)：47211 No.8 C 右 90 修正：m 查表 3-7，取電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，m=1.0 表 3-7 傳動(dòng)方式與機(jī)械效率 傳動(dòng)方式 機(jī)械效率 m 傳動(dòng)方式 機(jī)械效率 m 電動(dòng)機(jī)直聯(lián) 1.0 減速器傳動(dòng) 0

35、.95 聯(lián)軸器直聯(lián)傳動(dòng) 0.98 V 帶傳動(dòng) 0.92 K 查表 3-8，得 K=1.1 表 3-8 功率儲(chǔ)備系數(shù) K 功率儲(chǔ)備系數(shù) K 離心式 軸流式 電機(jī)功率 （KW） 一般用途 灰塵 高溫 0.5 1.5 0.51.0 1.4 1.02.0 1.3 2.05.0 1.2 5.0 1.1 1.2 1.3 1.051.10 所以所需功率 N= = 5.72kW 式 PQ1000 in mK kW51.1%6.871030/95 中：N-所需功率， KW Q-風(fēng)機(jī)樣本工作點(diǎn)風(fēng)量，m 3/h 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 K-電機(jī)的功率儲(chǔ)備系數(shù) 3.6 費(fèi)用核算 3.6

36、.1 藥劑費(fèi) 按照費(fèi)用 NaOH ：2000 元/噸 ；NaClO：2000 元/噸 H2S：進(jìn) 8.520000=170000mg/h=108mol/d 出 0.114885.9=1488.59mg/h=0.95 mol/d CH3SH：進(jìn) 0.7820000=15600mg/h=9.91 mol/d 出 0.0114885.9=148.859 mg/h=0.095 mol/d 根據(jù)反應(yīng)式(1)H 2S+2NaOHNa 2S+H2O (2)CH3SH+4NaClOCH 3OH+H2SO3+4NaCl H2SO3+2NaOHNa 2SO3+2H2O 初始量：m(NaOH)=(1082+9.91

37、2)40=9432.8g/d=3493.6kg/年 m(NaClO)=27g/d=734.2kg/年 排出量：m(NaOH)=(0.95240+0.095240)=83.6g/d=31kg/年 m(NaClO)=0.066474.5=19.67g/d=7.18kg/年 則消耗純 NaOH：3462.60kg/年；純 NaClO：727.02kg/年 藥劑總費(fèi)用為 NaOH：6925.20 元/年；NaClO：1454.04 元/年 3.6.2 電費(fèi) 按工業(yè)電費(fèi)：1 元/度 用電量為 1124365=96360 度/年 電費(fèi)為 196360=96360 元/年 3.6.3 總費(fèi)用 總費(fèi)用=藥劑費(fèi)+電費(fèi)=總費(fèi)用=6925.20+1454.04+96360=10473.24 元/年 參考文獻(xiàn) 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. 2 夏清,陳常貴 .化工原理M.天津：天津大學(xué)出版社，2005.1. 3 孫一堅(jiān).簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009. 4 葉招蓮.大氣污染控制工程設(shè)計(jì)手冊(cè)縮印版.