火化场烟气处理工艺流程设计书

1 火化场烟气处理工艺流程设计书 计的内容 拟建设配套净化设施，确保其废气排放满足燃油式火化机大气污染物排放限值（ 级标准。 随着殡葬改革工业的发展，国民文明意识的增强，火葬的数量逐渐增加，同时，火葬带来了能源问题和环境污染问题。火化车间在工作时会产生二氧化硫、二噁英、氨气等大气污染物。 污染物产生量如表 1 所示 表 1 需处理的污染 物产生量 污染物 污染物浓度 (mg/污染物性质 二氧化硫 317 酸性气体，具有刺激性气味 二噁英 m） 无色无味、毒性严重的脂溶性 物质 三、主要参考资料 1、 论文：质与活性炭饱和吸附量的相关性研究 2、论文：火化过程中主要污染物生成研究 3、论文：石灰石 石膏湿法烟气脱硫技术及其应用 2 四、工艺设计 1设计的工作要求 （ 1）设计计算书应按照要求编写，即包括与设计有关内容的阐述 及计算，要求内容完善，叙述简明，层次清楚，计算过程详细准确，书写工整，装订成 册。设计计算书应包括目录，前言，正文及参考文献； （ 2）设计图纸要求布置均匀，符合制图规范要求，并能基本反应净化系统内容。 （ 1）问题的提出 随着我国社会的发展，国民素质的提升，火葬越来越受人们推崇，但在火葬过程中产生的 一些大气污染物会对环境产生极大影响，给人体健康带来不利。如在人体和随葬品焚烧过程中都会产生二氧化硫，该气体具有刺激性气味，会刺激咽喉粘膜，会引起慢性咽炎等疾病，同时排放到大气中还会产生酸雨。因此火化车间废弃必须经过处理，达到燃油式火化机大气污染物排放限值（ 级标准方可外排。 （ 2）烟气组分分析 从火化炉出来的高温烟气主要包含保护气体（氮气）、过剩氧气、酸性气体、烟尘、氨气、二噁英等等。保护气体和过剩氧气对大气环境和人类健康没有危害，故可以不经处理。酸性气体包括硫化氢、二氧化硫、氮氧化物。由于氮氧化物和硫化氢组分含量已经达到 燃油式 3 火化机大气污染物排放限值（ 级标准，故无须处理。二氧化硫和二噁英 （ 3）净化方案的确定 根据生产排放各污染物的物化性质，结合厂家的相关数据，借鉴经验确定净化工艺： 1) 吸收法 即采用适当的吸收剂（ 如柴油、煤油、水等介质）在吸收塔内进行吸收，吸收到一定浓度后进行溶剂与吸收液的分离，溶剂回收，吸收液重新使用或另行处理，采用这种方法的关键是吸收剂的选择。由于溶剂与吸收剂的分离较为困难，因此其应用受到了一定的限制。脱硫可以用湿法和干法，本工艺选择湿钙法可以有效的去处烟气中的二氧化硫。 2) 活性炭吸附法 采用多孔活性炭或活性炭纤维吸附有机废气，饱和后用低压蒸汽再生，再生时排出溶剂废气经冷凝、水分离后回收溶剂，适用于不连续的处理过程。在本工艺中分别使用了布袋除尘器和活性炭吸附塔确对二噁英进行吸附，确保二噁英达标排放 。 3 系统工艺流程 4 图 1 工艺流程图说明： 从火化炉出来的高温烟气进入洗涤池，在洗涤池中进行传热，得到降温。从洗涤池出来的气体依次通过吸收塔，布袋除尘器，活性炭吸附床，在这过程中，烟气中的二氧化硫，二噁英大部分被去除，达到排放标准。 4、 主要工艺设备功 能简述 （ 1） 石灰石喷淋塔 湿钙喷淋塔的运行机理是吸收，在脱硫工艺中起重要作用，本工艺中湿钙喷淋塔就是用于去除二氧化硫和少量的二噁英。 （ 2） 布袋吸附装置 本工艺在布袋上喷洒活性炭粉末，主要用于对二噁英的吸附。该过程中，大部分二噁英被出去，达到排放标准。 （ 3） 活性炭吸附 装置 活性炭吸附 装置 是净化装置重要组成部分， 设置目的是 利用吸附法 截留废气中的有机物 进一步净化废气 ， 主要是用于处理吸收塔和布袋吸附装置剩余二噁英。 （ 4） 风机 风机 是一种装有一个或多个叶片的通过轴旋转推动气流的机械。叶片将施加于轴上旋转的机械能，转变为 推动气体流动的压力，从而实现气体的流动。 5 五、净化设 备的选择及计算 喷淋塔 1 喷淋塔内流量计算 假设喷淋塔进口温度取 120，出口温度取 60，塔内平均温度取 90，压力为 120喷淋塔内烟气流量为： 式中： 喷淋塔内烟气流量， ； 标况下烟气流量， ； K 除尘前漏气系数， 0 代入公式得： =240027390273 1 = h= s 2 喷淋塔径计算 依据石灰石烟气脱硫的操作条件参数，可选择喷淋塔内烟气流速v=1m s，则喷淋塔截面 A 为： A= 则塔径 d=塔径 D=6 3 喷淋塔高度计算 喷淋塔可看做由三部分组成，分成为吸收区、除雾区和浆池。 (1) 吸收区高度 依据石灰石法烟气脱硫的操作条件参数得，选择喷淋塔喷气液反应时间 t=4s，则喷淋塔的吸收区高度为： 1 4 =4m (2) 除 雾区高度 除雾采用棱形除雾器 ,则可以取除雾区高度为： m (3) 浆池高度 浆池容量 式中： 液气比，取 318 Q 标况下烟气量， 浆液停留时间， s； 一般 本设计中取值为 4浆池容积为： 8 1004=取浆池直径等于或略大于喷淋塔 设计中选取的浆料直径为 m，然后再根据 7 式中： 浆池高度， m； 浆池容积， 3m ； 浆池直径， m。 =m 喷淋塔高度 进出口流速 12 30m s取进出口烟气流速 15m s， Q=s h 15= 取 m 喷淋塔高度为： H=2+h0+1+1=6m (4) 新鲜浆料的确定 2322 22 因为根据经验一般钙 /硫为： 处设计取为 度为 317 3则需要 6 317/64= 8 除尘器的选择 处理烟气流量 2 4 0 02*1 2 0 0Q 粉尘量少，可以采用脉冲袋式除尘器。 除尘器设计 1. 过滤面积 340160240060 2. 滤袋的尺寸 单个滤袋直径 D=200300 D=220个滤袋长度 L=212取 L=3m 滤布长径比为 540， L/D=3/. 每条滤袋面积 30 7 2 4. 滤袋条数 2 0 滤袋的布置 滤袋的排列有三角形排列和正方形排列。三角形排列检修不方便，对空气流通不利 ，所以一般用正方形排列；根据清灰条件及运行条件，可将滤袋分成若干组，每组内相邻的两滤袋净距一般取 5070与组之间以及滤袋与外壳之间的距离，应考虑更换滤袋的检修需要。 A 滤袋分成 4 组 9 B 每组 5 条 C 组与组之间的距离： 260 组内相邻滤袋的间距： 60 滤袋与外壳的间距： 200. 布袋外形尺寸 长宽高 /(1740 2060 3000 为保证气体均匀地分配给各个滤袋，气体分配室应有足够的空间 ，净空高不应小于 10001200 取 气体分配室净空高 h=1000 清洁气体出口孔径应小于或等于滤袋直径 220斗上部长为 1740 2060底长为 220为260斗高度 S 上 =S 下 =H=（ 2 =斗 容积 V= （ 3 吸附塔 采用 堆积密度为 450kg/二噁英的饱和吸附量为 10% C 二噁英 =m 10 吸附塔面积为 A=Q/3600 =2 1200/（ 3600 =(s) 采用卧式吸附塔 设吸附塔的长为 它的直径为 D=定吸附周期 4 365h 即 365 天则 吸附剂质量为： W=（ 120 2400 10 h 24 365h） /10%=根据 W=b =L 450=吸附层高度 L=在实际应用中，吸附层厚度一般不小于20塔取吸附层高度 25长 4m，塔径 六、主要设备 : 11 工程设备表 设备名称 型号或规格 数量 吸收塔 石灰石喷淋塔 3 台 布袋吸附装置 逆气流反吹青灰 3 台 吸附塔 卧式固定吸附塔 6 台 风机 Y 3 台 管道 3005 米 排放烟囱 15m 3 个 泵 小型抽水泵 3 台 七、 系统压损 P= ( ) 式中 l 直管段长度， m 摩擦压损系数 d 圆形管道直径， m 局部压损系数 有资料查得， = =kg/洗涤池出来到吸收塔，管道长 13米，一共经过 4个 90度弯管，查得 1= 个三通，查得 2=1个阀门，查得 3=门全开） 13 1 1 52/2=a 12 从吸收塔到布袋除尘器，管道长度 8 个 90 度弯管 ,2 个阀门 8 2 152/2=a 从布袋除尘器到吸附塔，管道长度 6m，一共经过 1 个 90度弯管 ,1个阀门 6 1 152/2=a 从吸附塔到引风机，管道长 6m，一共经过 1 个 90度弯管 6 152/2=a 从引风 机到进入烟囱，管道长 2 米，一共经过 1 个 90 度弯管 ,1 个阀门 2 1 152/2=a 根据经验得吸收塔压损为 260 袋除尘器压损为 0，吸附塔压损为 260 压损 收塔压损 +吸附塔压损 =260 260 =机的风量 计算 由风机的选型 :k 为考虑管道计算误差及系统漏风等因素所 取的安全系数 ， 0=Q（ 1+=2400 640m3/h 安装在吸附塔后的风机选型为： Y 电压 380,功率为3,风压为 113013 八、处理结果分析 该工艺流程对二氧化硫和二恶英的去除率 100%，外排的气体达到 燃油式火化机大气污染物排放限值（ 级标准。 九、结束语 该处理工程投产运行后，可明显改善该火化场周边大气环境，改善周边居民居住的环境，为周边居民的健康提供保障。 十、设计图纸（附） 十一、参考文献 1、郝吉明，马广大主编，大气污染控制工程。北京：高等教育出版社， 2002； 2、禹华谦 工程流体力学。高等教育出版社 3、谭天恩 窦梅 周明华化工原理化学工业出版社 4、 大气污染控制设计手册 化学工业出版社 5、周兴求。环保设备设计手册。化学工业出版社， 2004 年。 6、刘天齐。三废处理工程技术手册 +废气卷。化学工业出版社，2003年。 14 十二、设计组 设计组成员：林泉津 210893418 涂美梅 210893462 黄思恩 210893452 蔡立峰 210893401 黄润 210893451 张漳泽 210893471 2、工作分配： 净化方案的确定