【制药污水臭气净化工程中的污水站废气处理工艺设备设计分析案例3700字】

1 1 8污水站废气设计风量为4000m³/h,所需设备主要为一级的碱洗塔与二级的生物滴滤塔。废气处理工艺设备设计主要是碱洗塔与生物滴滤塔的设计。污水站废气含有高浓度的硫化氢气体，属于酸性废气，采用碱洗塔吸收会有较好的效果。碱洗塔的设计当从其塔型、塔径、填料层高度等方面进行设计。碱洗塔又称酸碱洗涤塔，是一种对工业生产所产生的废气进行净化处理的设备，是废气净化塔类产品中的一种。根据材质分碳钢碱洗塔与玻璃钢碱洗塔。碱洗塔就是根据酸碱中和的原理，通过喷淋碱液对酸性废气进行冲淋以达到净化的目的，但是想要处理效果达到国家二级处理标准，还需要在其后添加其他的设备。酸性废气通过风管由下而上进入塔内，途径滤料层与喷嘴喷出的中和液充分接触混合。吸收后的废气继续向上经过第二层滤料层，产生相同的步骤，再次发生酸碱中和反应，然后向上通出。塔内的填料层需要添加，这样可以使得废气和洗涤液接触充分，同时还需设计循环液的循环系统，使得洗涤液能够循环往复利用，减少浪费，利用充分后再一并同工业污水排入污水站的入水口。图5.1为某污水站的碱洗塔实地图。2图5.1某污水站的碱洗塔(1)塔型选择用填料吸收塔的设计，各类型塔型及其特点，还有选择原是否特点适用空塔速度高、生产能力大、清洗简便且造价低廉，适用于气量大、阻力也比较大，气体变动的适应否m³/h,风量较小，此外废气中硫吸收器也是同样如此。喷洒塔所结构简单、造价低廉，气体变动是喷洒塔结构简易，造价低廉，还具有除否性高，还具有气体变动适应性强的特点，故而本设计采用填料塔否器(2)填料选择3鉴于填料塔有填料易堵塞的缺陷，研究发现，采用乱堆填料能够一定程度上降低堵塞的可能性，近年来塑料多面空心球的应用越来越广泛。该空心球造价低廉，轻质但是机械强度高，同时它的气速较高，比表面积大，气液可以做到充分接触，且其操作弹性高，很大程度上可以降低能耗，提高传质效率。此外多面空心球由于是塑料材质，塑料具有良好的耐腐蚀性，能够很好的避免废气中硫化氢气体的腐蚀，且抗废气冲击能力强，适用性比较强。综上所述，本设计填料采用塑料多面空心球，直径为38mm。(3)空塔气速计算空塔气速是由填料塔的液泛速度所决定。本设计将采用埃克特通用关联图法来计算填料塔的泛点速度，进而得出空塔气速。线乱堆填料泛点线乱堆填料泛点线44图5.2埃克特通用关联图4密度等参数均取25℃时的水相应的值；废气近似空气，故气体密度ρL取25℃时空气的密度值。际情况下一般难以达到，结合实际，统筹分析，本设计采用0.4的比例，故空塔(2)塔径计算碱洗塔的塔径D通过圆形管道内的流量公式计算，即废气气量VG=4500m³/h,设计的空塔气速u=1.12m/s,根据式(5-1)可计算此时的操作气速为泛点速度的40%,气速偏小，但仍可以适用。5(3)填料规格核算填料塔的塔径D=1200mm,所以D/φ=1200/38=32。一般认为直径比至少大于8,对于一些材料可能大些，因为32>8,故采用直径38mm的填料符合要求。(4)填料层高度计算以废气中的H₂S为计算依据，将废气中的其他污染物换算为H₂S的量进行计算。污水站的各个废气组分的源强数据详情见表5.2。根据表5.2的各污染物表5.2污水站废气组分源强数据表浓度(mg/m³)速率(kg/h)丙酮乙酸乙酯参考熊振湖[29等人编写的《大气污染防治技术及工程应用》中提到的填料塔填料层高度的计算计算，填料高度H用下面公式计算：液气比L/VG是根绝工程经验所确定的，取值为6L/m³,此时的液体流量根风量VG(m³/h):4500;液体流量L(m³/h):29;塔径D(m):1.2;气体密度pG(kg/m³):1.18;液体密度pL(kg/m³):996.95;气相扩散系数Dg(m²/s):6气体的空塔质量流速：液体的空塔质量流速：气相施密特数：气相传质单元高度：液相施密特数：液相传质单元高度：式中HG、HL—一气相、液相传质单元高度，m;α,m,n,β,q—一由填料规格和操作范围所决定的常数，这里分别取值0.894,0.41,-0.45,2.61×10-³,0.22。ScG、ScL—一气相、液相的施密特数；μG、μL—一气相、液相的粘度，Pas,这里分别取1.84×10-⁵,8.973DG、DL—一溶质在气相、液相中的扩散系数，m2●s-1,这里分别取pG、PL—一气相、液相的密度，kgm⁻³,这里分别取1.18、996.95。吸收因数：7查询《化学化工物性手册》可得20℃时硫化氢溶于水的相平衡常数K=1.53以废气中的硫化氢为计算依据，处理效率为99%,废气摩尔质量近似于的摩尔质量，取29g/mol,此时硫化氢(摩尔质量为34g/mol)进出塔气体中的X₂为进塔液体中溶质组分的摩尔比，此处为0。即当液体喷淋量为29m³/h,去除效率为90%时，计算而出的填料层高度为2.32m,考虑到设计填料层高度需要留有一定的处理余量，本设计填料层高度取83m,由于塔径(D=1.2m)较小，故设计填料层分为两段，每段为1.5m,每层(5)喷淋密度核算塔径为1200mm,液气比为L/V=6.0L/m³,气体流量VG为4500m³/h,则1.2生物滴滤塔设计参考钱东升30]等人的关于板式滴滤塔高效净化废气的研究，本生物滴滤塔定，且在国内的应用比较成熟。滴滤塔的填料将采用直径38mm的塑料多面空心球的乱堆填料，理由及分析同5.1所述。(1)运行条件进气浓度c=150mg/m³停留时间t=40s最大有机负荷p=50g/(m³/h)最佳液气比L/G=1.4L/m³的设计计算。生物滴滤塔的空塔气速、塔径、填料层高度核算类似于5.1碱洗塔的设计计算，在这里具体步骤不——赘述，结果详见表5.3。99300mm,内径为2000mm的有机玻璃构成。填料层高度为2.5×2=5m。结果是否符合改进措施空塔气速填料规格填料分层高度(h/