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工业卫生概论矿物加工作业场所通风及有害烟雾净化处理报告王晶 055081班 200810026701 引 言随着我国经济的发展和对矿物开采的进一步进行，地矿行业已经是我国国民经济发展的主要动力，在为我国经济的快速发展做出贡献的同时，也产生了很大的危害，其矿物加工所产生的粉尘和有毒有害气体等不仅危害职工的健康，还会造成环境的污染，作业场所有效的通风可以保证有一个安全舒适的工作环境，保护职工的生命安全和健康，对排出的有毒有害气体做正确的处理，可以节约资源，保护环境。本文主要对作业场所通风系统建立数学模型，对有害烟雾处理采用湿式净化技术-文氏洗涤器的方法进行研究及评估。2 全面通风模型建立全面通风是用清洁空气稀释室内空气中的有害物浓度，同时不断把污染空气排至室外，使室内空气中有害物浓度不超过卫生标准规定的最高允许浓度。全面通风的效果取决于通风换气量和车间内气流组织。2.1 通风换气量的计算通风换气量即是把有毒气体浓度稀释到国家卫生标准所需要的风量。其计算公式如下：式中 Q 全面通风换气量， M 有毒物质散发量， 国家卫生标准规定的有毒气体最高允许浓度 进气中有毒气体质量浓度全面通风换气量应按各种气体分别稀释至规定的接触限制所需要的空气量的总和。2.2 气流组织 气流组织是指从哪里进风和从哪里排风的气流走向。一般来说，全面通风的送风应当接近工作地点，设在有毒气体浓度较低的区域，而排风口应当接近有毒气体发生源，设在有毒气体浓度较高的区域，这儿可使新鲜空气或污染较少的空气先流经工作地点，再去冲淡污染较重的空气，以避免操作人员接触浓度较高的有毒气体。车间的气流组织，需要根据有毒物质散发源、操作位置、热设备、门窗以及自然通风等具体情况来考虑，要尽可能使新鲜空气或污染较少的空气先流经工作地点。2.2 全面通风排污微分方程车间内有害物质的浓度的变化情况可根据“物质平衡”原理建立微分方程。对于连续，稳定的通风过程，根据在通风过程中排出有害物的量应与产生的有害物达到平衡的原则有：在dt时间内：送入量+散发量排走量=变化量送入量：散发量：排走量：变化量： 则排污微分方程的求解排污微分方程求解当 则 3 有害烟雾湿式净化技术3.1 有害烟雾的特性 烟雾常常是冶炼、燃烧、金属焊接过程中由于升华及冷凝形成的，或是由液体蒸汽的凝结、液体的雾化和化学反应等过程形成，因此，烟雾粒子的粒径都非常少，一般在1um以下。 粒径较少的颗粒愈多，分散度愈高，粒径较少的颗粒质量分数愈大，质量分散度愈高。 颗粒的动力稳定性是气溶胶的重要性质之一，它是由粒子的布朗运动决定的。 气溶胶中分散相的颗粒都比较少，表面积大，表面能也高。 气溶胶的微粒都带电，凡是聚集在离子周围形成的气溶胶粒都带电。3.2 文氏洗涤器文氏洗涤器不但有除尘、除雾的功能，而且还有传热与传质的功能。具有净化效率高、操作稳定、投资少、占地面积少和维护管理简单等优点，但因阻力大，用水量多，尤其是污水处理困难，影响其普遍推广。3.21 文氏洗涤器基本结构和净化原理文氏管洗涤器由文氏管及除雾器两部分组成，文氏管又由收缩管、喉管、扩散管和水装置构成。 如图：含尘气体经进风管进入收缩管，气体骤增，这股高速气流冲击着从喷嘴喷出的液体，使之雾化，气流到达喉口时气速最高，在高速气流及液滴群通过喉口时，气液两相充分碰撞接触，液滴凝聚尘粒。当气液两相进入扩散管后，气速逐渐降低，动压又逐渐转化为静压。经文氏管处理后的气体，经连接风管进入分离器分离气液两相，干净气体由上部排出，含尘污水从下部排走。3.21 文氏管结构尺寸1.喉管直径与长度 D0 喉管直径Q1 进口烟气的流量V0 喉管速度烟气流经文氏管喉口的速度越大，喷雾液量与需净化烟气量之比越大，净化效率越高。2 收缩管直径与长度D1 收缩管直径V1 进口烟气速度L1 收缩管长度a1 收缩管的角度3. 扩散管的直径与长度D2 扩散管直径Q2 出口烟气的流量V2 出口烟气速度L2 扩散管的长度a2 扩散管的角度3.3 喉管气速v0的确定和文氏管的用水量 文氏管除尘器的效率主要取决于烟气粒子与液滴之间的相对速度，而这个相对速度又主要取决于喉管速度v0，因此正确确定喉管速度v0是确保净化效率的关键。首先应根据对净化后气体的要求，求出净化效率，然后根据被净化气体及烟尘的性质选用文氏管类型以及洗涤液的性质来决定喉管气速v0。文氏管的用水量即净化一立方米的烟气需要多少千克的水，一般情况下，当喉管流速v0=60-120m/s时，液气比为0.15-0.8kg/m3.4 有毒有害物质的检测4.1 毒物检测分析的目的 在生产过程中，排放到作业场所空气中的有毒有害物质不仅直接影响作业者的安全与健康，而且污染环境，为了控制有毒有害物质对作业人员健康的影响，采取有效措施控制毒物的危害，必须首先对作业场所空气中，以及排放到大气中的有毒有害物质的组成、性质、数量等进行检测、分析，根据检测、分析结果，采取针对性的措施进行治理，有效的控制环境污染。4.1 对排放到大气中的气体进行的检测 上述有害气体从车间通风后经过文氏管的处理，排入大气中，对即将排放到大气中的气体进行检测，看是否符合安全标准，以此来检验通风及除尘的效果。4.11 采样及方法 采样就是选择具有足够有代表性的检测对象，用仪器进行样品采集，将采集的样品传送给检测仪器，或是在实验室对样品进行分析。 用直接采样的方法在排气口采样，用针筒、抽气球、真空瓶等采样器具，将测点的空气吸入采样器具中，其原理是通过抽气球或真空泵在采样瓶中产生负压，将环境空气吸入采样瓶中。4.12 采气量 在采样时，气体的采集量是根据有毒有害气体在空气中的最高允许浓度和测定仪器的灵敏度来决定的，最小采气量应保证测出有毒有害物质的最高允许浓度，计算公式为：Q 最小采气量，LS 测定仪器灵敏度，mg/mLV 测定时所需样品的体积，mLP 最高允许浓度，mg/m3n 实际要求的测定次数4.13 分析 根据所测得的数据与国家相关规定的数据进行对比，看是否符合排放标准，如果不符合标准，需要就行重新的整改，对有毒有害气体进行再次的净化，或者是改变仪器的性能，使之更加符合工作的需求。5 总结 本文对矿物加工场所的有毒有害气体进行了研究，矿物加工场所粉尘量大，应该进行通风，不然会损害职工的健康，引起职业病。采用全面通风的方式进行通风，并建立了排污的模型，有利于分析矿物加工场所的粉尘浓度，可以进行随时监测，并随之调节通风和排风的风量和风速等，实现动态的调剂与管理。从矿物加工场所排出的气体，直接接到文氏洗涤器，经过文氏管的作用，对气体进行净化的作用，之后排出气体，直接把已经无害的气体排到空气中，在排出口处设有