制鞋厂废气处理设计说明

1、.wd.wd.wd.福清某鞋业有机废气治理工程方案设计 ?大气污染控制工程?课程设计目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc2792462481. 我国大气污染的概况 PAGEREF _Toc279246248 h - 3 -HYPERLINK l _Toc2792462492.大气污染控制技术简介 PAGEREF _Toc279246249 h - 4 -HYPERLINK l _Toc2792462502.1 颗粒污染物的控制技术 PAGEREF _Toc279246250 h - 4 -HYPERLINK l _Toc2792462512.1.1 机械除尘器

2、 PAGEREF _Toc279246251 h - 4 -HYPERLINK l _Toc2792462522.1.2 电除尘器 PAGEREF _Toc279246252 h - 6 -HYPERLINK l _Toc2792462532.1.3 袋式除尘器 PAGEREF _Toc279246253 h - 6 -HYPERLINK l _Toc2792462542.1.4 湿式除尘器 PAGEREF _Toc279246254 h - 7 -HYPERLINK l _Toc2792462552.2 气态污染物的控制技术。 PAGEREF _Toc279246255 h - 8 -HYP

3、ERLINK l _Toc2792462562.2.1 吸收法净化气态污染物 PAGEREF _Toc279246256 h - 8 -HYPERLINK l _Toc2792462572.2.2 吸附法净化气态污染物 PAGEREF _Toc279246257 h - 9 -HYPERLINK l _Toc2792462582.2.3 催化法净化气态污染物 PAGEREF _Toc279246258 h - 9 -HYPERLINK l _Toc2792462592.2.4 冷凝法净化气态污染物 PAGEREF _Toc279246259 h - 10 -HYPERLINK l _Toc27

4、92462602.2.5 燃烧法净化气态污染物 PAGEREF _Toc279246260 h - 10 -HYPERLINK l _Toc2792462613. 设计资料 PAGEREF _Toc279246261 h - 11 -HYPERLINK l _Toc2792462624. 处理方案选择 PAGEREF _Toc279246262 h - 11 -HYPERLINK l _Toc2792462634.1 方案确定 PAGEREF _Toc279246263 h - 11 -HYPERLINK l _Toc2792462644.2 吸附剂选用 PAGEREF _Toc2792462

5、64 h - 12 -HYPERLINK l _Toc2792462654.2.1 吸附剂选择 PAGEREF _Toc279246265 h - 12 -HYPERLINK l _Toc2792462664.2.2 再生方法 PAGEREF _Toc279246266 h - 14 -HYPERLINK l _Toc2792462674.3 预处理 PAGEREF _Toc279246267 h - 15 -HYPERLINK l _Toc2792462684.3.1 预处理方式选择 PAGEREF _Toc279246268 h - 15-HYPERLINK l _Toc279246269

6、4.3.2 湿式除尘器的选择 PAGEREF _Toc279246269 h - 16 -HYPERLINK l _Toc2792462704.3.3 湿式除尘器的污水处理 PAGEREF _Toc279246270 h - 17 -HYPERLINK l _Toc2792462714.4 烟囱设计 PAGEREF _Toc279246271 h - 17 -HYPERLINK l _Toc2792462724.5 处理方案流程 PAGEREF _Toc279246272 h - 18 -HYPERLINK l _Toc2792462735. 预处理设备设计计算 PAGEREF _Toc279

7、246273 h - 18 -HYPERLINK l _Toc2792462745.1 粉尘性质 PAGEREF _Toc279246274 h - 18 -HYPERLINK l _Toc2792462755.2 型号选择 PAGEREF _Toc279246275 h - 18 -HYPERLINK l _Toc2792462766. 吸附床的设计计算 PAGEREF _Toc279246276 h - 20 -HYPERLINK l _Toc2792462776.1 活性炭使用量 PAGEREF _Toc279246277 h - 20 -HYPERLINK l _Toc27924627

8、86.2 活性炭体积 PAGEREF _Toc279246278 h - 21 -HYPERLINK l _Toc2792462796.3 吸附床尺寸计算 PAGEREF _Toc279246279 h - 21-HYPERLINK l _Toc2792462807. 烟囱高度计算 PAGEREF _Toc279246280 h - 22 -HYPERLINK l _Toc2792462818. 总结 PAGEREF _Toc279246281 h - 22 -HYPERLINK l _Toc279246282参考文献 PAGEREF _Toc279246282 h - 23 -1. 我国大气

9、污染的概况当前，我国大气污染状况十分严重，主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势；全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，以华中酸雨区为重。我国大气污染的主要组成有：1气溶胶状态污染物气体介质和悬浮在其中的分散粒子做组成的系统称为气溶胶。在大气污染中，气溶胶里粒子系沉将速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或固液混合粒子。包括粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾等。在我国环境空气质量标准中，还根据粉尘颗粒的大小，将其分为总悬浮颗粒物total suspended particle和可吸入颗粒物in

10、halable particles。总悬浮颗粒物TSP：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100m的颗粒物；可吸入颗粒物PM10:指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径10m的颗粒物。1995年全国燃煤排放的烟尘总量为1478万吨，其中火电厂和工业锅炉排放量占70%以上。在火电厂排放中，地方电厂由于 基本上使用的是低效除尘器，吨煤排放烟尘是国家电厂的510倍，其排放量占到电厂总排放量的65%。1995年全国工业粉尘排放量约为639万吨.其中.钢铁生产排尘占总量的15%，水泥生产排尘占总量的70%。在水泥生产排尘中，地方水泥厂排尘占到80%，成为工业12尘的主要排放源。近年来，乡镇工业开展迅速口

11、1996年全国乡镇工业污染源调查结果说明，1995年全国乡镇工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放量分别占当年全国工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放莹的28.2%、54.2%和68.3%。乡镇工业污染物排放已成为我国环境污染的重要因素。2气体状态污染物气体状态污染物是以分子状态存在的污染物，简称气体污染物。我国的气体污染种类主要有：以二氧化硫未注的含硫化合物，以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物，碳的氧化物，有机化合物及光化学烟雾等。随着我国经济的快速开展，煤炭消耗量不断增加。全国煤炭消耗量从1990年的9.8亿吨增加到1995年的12.8亿吨，二氧化硫排放总量随着煤炭消费量的增长而急剧增加。到199

12、5年全国二氧化硫排放总量到达2370万吨。在各类二氧化硫排放源中，电厂和工业锅炉排放量占到70%，成为排放大户，各类污染源排放二氧化硫的百分比构成如下：民用灶具12%、工业窑炉11%、工业锅炉34%、电站锅炉35%、其他8%。自80年代以后，受经济增长的推动，我国机动车数量增长迅速。全国汽车保有量年增长率保持在13%，特别是一些大型和特大型城市如北京、广州、成都、上海等市机动车数量增长速率远远高于全国平均水平。到1995年，全国汽车保有量已超过1050万辆，比1990年增加420万辆3汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物排放总量逐年上升。由于城市人口密集，交通运输量相对大，机动车排气污染在

13、城市大气污染中所占比例也不断上升。二氧化硫等酸性气体并会导致酸雨。大气污染中酸雨也是一个重要的分析对象，中国酸雨分布区域广泛，成因复杂。酸雨出现的区域近年来 基本稳定，主要分布于长江以南、青藏高原以东的广阔地区及四川盆地。华中、华南、西南及华东地区存在酸雨污染严重的区域，北方地区局部区域出现酸雨。酸雨区面积约占我国国土面积的30%，酸雨污染依然严重，污染程度居高不下。2.大气污染控制技术简介2.1 颗粒污染物的控制技术2.1.1 机械除尘器机械除尘器通常指利用质量力重力、惯性力和离心力等的作用使颗粒物与气流别离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。表1、机械除尘器比较种类原理特点重

14、力沉降室重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降别离的除尘装置。含尘气体进入重力沉降室，由于扩大了流动面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。主要优点是：构造简单，投资少，压力损失小一般为50130Pa,维修管理容易。但它的体积大，效率低，因此只能做与除尘装置，除去较大和较重的粒子。惯性除尘器在沉降室内设置各种形式的挡板，使含尘气流冲击在挡板上；气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流别离。一般惯性除尘器的气流速度愈高，气流方向转变角度愈大，转变次数愈多，净化效率愈高，压力损失也愈大，一般为100-1000Pa。对于粘结性和纤维性粉尘，那么因易堵塞而

15、不宜采用。由于惯性除尘器的净化效率不高，故一般只用于多级除尘中的第一级除尘，捕集10-20m 以上的粗尘粒。旋风除尘器 利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中别离的装置。切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁。到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。构造简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。缺点： 除尘效率在80%左右，捕集=350=350强度(%)90-9580-90枯燥失重(%)=10=10pH值6-86-8粒度(目)10-8010-80用 途主要适用于各类

16、水质的净化处理和精过滤、脱色、除臭、空气净化、及环保材料的原料。包 装25kg/袋详情查询： :/ shbeizhan /product.asp?id=1014.2.2 再生方法再生方法有加热解吸再生、降压或真空解吸再生、溶剂萃取再生、置换再生、化学转化再生等。再生时一般采用逆流吹脱得方式。(1)加热解吸再生：通过升高吸附剂温度，使吸附物脱附，吸附剂得到再生。几乎各种吸附剂都可用加热解吸再生方法恢复吸附能力。不同的吸附过程需要不同的温度。吸附作用越强，脱附时需加热的温度越高。(2)降压或真空解吸再生：吸附过程与气相的压力有关，压力高时，吸附进展的快；当压力降低时，脱附占优势。因此，通过降低操作

17、压力可使吸附剂得到再生，例如：假设吸附在较高压力下进展，把压力降低可使被吸附的物质脱离吸附剂进展解吸；假设吸附在常压下进展，可采用抽真空方法进展解吸。(3)置换再生：选择适宜的气体脱附剂，将吸附置换与吹脱出来。这种再生方法需加一道工序，即脱附剂的再脱附，以使吸附剂恢复吸附能力。脱附剂与吸附质的被吸附性能越接近，那么脱附剂用量越省。假设脱附剂被吸附程度比吸附质强市，属置换再生，否那么，吹脱羽置换作用都兼有。该法较适用于对温度敏感的物质。(4)溶剂萃取：选择适宜的溶剂，使吸附质在该溶剂中的溶解性能远大于吸附剂对吸附质的吸附作用，将吸附质溶解下来。例如：活性炭吸附SO2,用水洗涤，在进展适当的枯燥便

18、可恢复吸附能力。生产实践中，上述几种再生方法可以单独使用，也可几种方法同时使用。例如活性炭吸附有机蒸汽后，可用通入高温蒸汽再生，也可用参加和抽真空的方法再生；沸石分子筛吸附水分后，可用加热氮气的方法再生。考虑到本厂生产规模并不大，且运行费用有限，可采用通入高温蒸汽再生法再生。4.3 预处理4.3.1 预处理方式选择为了设备运行的正常，延长活性炭的使用寿命，在吸附前应该先预处理，来去除空气中的颗粒污染物。活性炭在温度较高的环境下，吸附量会大大降低，所以还要为高温气体降温，保证活性炭在正常的温度下进展吸附。预处理的除尘方法有机械除尘布袋除尘器、湿式除尘器和电除尘器等。因为要考虑到降温的要求，且不能

19、为高运行费用的方法，所以采用湿式除尘器。湿式除尘器的主要特点有：1、不仅可以除粉尘，还可以净化气体；2、效率较高，粉尘粒径较小；3、设备体积较小，构造简单，操作和维修方便，占地面积小；4、能处理高温、高湿气体降温，将着火、爆炸的可能性减至最低。缺点：1、处理过程中有泥渣；2、在冬天需要防冻设备；3、不适用于净化憎水性和水硬性粉尘；4、处理中动力损失大。4.3.2 湿式除尘器的选择根据湿式除尘器的净化机理，大致分为：重力喷雾洗涤器；旋风洗涤器；自激喷雾洗涤器；板式洗涤器；填料洗涤器；文丘里洗涤器；机械诱导喷雾洗涤器。A、喷雾洗涤器喷雾塔洗涤器也叫喷淋式除尘器，是湿式除尘器中最简单的一种。包括自动

20、喷雾洗涤器和重力喷雾洗涤器等。特点：构造简单、压力损失小，一般为 250500 Pa，操作方便，运行稳定。适用于捕集粒径较大的颗粒，当气体需要除尘、降温或除尘兼有去除其他有害气体时，往往与高效除少器如文丘里除尘器串联使用。 B、水浴除尘器特点：价格低、安装方便。水可循环利用，在水池中参加碱性水，可起到脱硫效果。冲击式水浴除尘器安装在引风机后，可以延长风机寿命。冲击式水浴除尘器内部构造使用花岗岩，接缝处用呋喃树脂胶泥勾缝，可耐冲刷、耐腐蚀、耐高温，使用寿命长。冲击式水浴除尘器投资小、运行费用低。除尘效率高，不产生二次污染。适应范围广，适应对脱硫除尘要求较低的区域。C、旋风洗涤器特点：能有效地防止

21、粉尘在器壁上的反弹、冲刷引起的二次扬尘，从而提高了除尘效率。一般除尘效率 9095。 旋风洗涤器适合于处理烟气量大和含尘浓度高的场合。它可以单独使用，也可以安装在文丘里洗涤器之后作为脱水器。D、文丘里洗涤器特点：优点是构造简单，除尘效率高。缺点是阻力大，能耗高。不能用于净制不容许与液体接触的气体。除除尘外，还有降温作用。用于烟道气的除尘中。因为该厂废气中悬浮颗粒污染物浓度较低，所以考虑使用水浴洗涤器。4.3.3 湿式除尘器的污水处理由于废气中的颗粒物浓度较低，污水中的悬浮物浓度并不高。所以可对所排出的废水中投加聚合硫酸铁PFS混凝剂使其沉淀，然后将污泥作干化处理，上清液可回流进均质池与清水混合

22、继续进展洗涤或排放至污水管网进展后续处理。4.4 烟囱设计烟囱高度可以参照下表，通过计算结果，直接进展选择。表3 ?福建省制鞋工业污染物排放标准?DB35/156-93烟囱高度m污染物排放速率kg/h排放浓度mg/Nm3一级二级一级二级15苯0.40.7苯：12甲苯、二甲苯：40苯：17甲苯、二甲苯：60甲苯、二甲苯0.50.920苯0.81.4甲苯、二甲苯0.81.730苯1.83.6甲苯、二甲苯2.24.540苯3.36.7甲苯、二甲苯4.18.350苯5.110.3甲苯、二甲苯6.4134.5 处理方案流程处理流程图见附图。流程说明：废气经过鼓风机加压后进入水浴塔，处理后的气体经除雾器后

23、去除大局部水分。水浴塔内的含尘污水经管道进入混凝沉淀池，在混凝剂的作用下悬浮物沉淀后，污泥别离后做干化处理。上清液进入均质池与清水混合重新进入水浴塔回收使用。水浴塔可设两座，一用一备。经过预处理的气体调压以后进入活性炭吸附床，之后经加热器加热后用鼓风机吹入烟囱排放。吸附床设置两座，A床在吸附时，B床进展活性炭再生与冷却。再生后排出的蒸汽经过冷凝装置冷凝成液体后可进入“三苯回收装置回收。5. 预处理设备设计计算5.1 粉尘性质本工程处理的粉尘密度小、颗粒细。根据表1水浴除尘器喷头的插入深度和出口速度设计参数，取插入深度：-40mm；出口速度：8m/s。表4、水浴除尘器喷头的插入深度和出口速度粉尘

24、性质插入深度/mm出口速度m/s密度大、颗粒粗0+501440-3001014密度小、颗粒细-30-50810-50-100585.2 型号选择由喷口速度、流量选择型号，本设计处理风量：60000m3/h。根据表2、水浴除尘器性能，设计所选型号为型号10，型号分量表5、水浴除尘器性能喷口速度(m/s)压力损失/pa型号分量/( m3/h)1234567891084005001000200030004000500064008000100001280016000104805801200250037005000620080001000012500160002000012600700150030004

25、50060007500960012000150001920024000 选出型号为型号10，尺寸：d=1490mm； d=1230mm；h=615mm； d=780mm；ab=21002100；c=1200mm；L=1200mm； K=1500mm； G=400mm。表6、水浴除尘器尺寸型号喷头尺寸/mm水池尺寸/mmdwdnhdabcLKG 1270170851704304308008001000300249039019527068068080080010003003720620310340900900800800100030047325902954009809808008001000300

26、586072063044011301130800800100030069007323654801300130010001000150030071070890445540141014101200120015003008112090045062015401540120012001500400914001180590720179017901200120015004001014901230615780210021001200120015004001.进气管 2.盖板 3.出气管 4.喷头 5.挡水板 6.溢流管图1 水浴除尘器简图6. 吸附床的设计计算6.1 活性炭使用量根据经历公式，物料衡算公式：式

27、中：Q处理气体流量；进气浓度；净化效率；工作周期按1星期工作时间计算，取40h；h活性炭质量；g活度值厂家不同，取值不同；其中，那么要求为充分满足要求实际需求量为M=1.1Mc=5016kg QUOTE M=1.1Mc=5350kg6.2 活性炭体积堆积密度：由厂家提供600kg/m3。总体积：。6.3 吸附床尺寸计算活性炭柱截面积：A= Qv式中：v 空塔速度；m/s。一般取0.2 - 0.6m/s，这里取0.6 m/s。即： 直径：高度： 图2 吸附塔柱简图7. 烟囱高度计算排放速率根据?福建省制鞋工业污染物排放标准?DB35/156-93表3，排放浓度为1.5kg/h，到达二级排放标准那么烟囱高度至少为20米。8. 总结大气污染控制工程的课程设计不像想象中的那么容易，一开场觉得只要照着设计的步骤做下去就没有问题，可是做到后面才发现很多知识的欠缺。之前在图书馆和网络上断断续续搜集了一些资