大气污染课程设计剖析

《大气污染控制》课程设计题目：烟气除尘处理工程方案设计姓名：班级：环测1302学号：指导教师：王宗舞II目录一、设计说明.......................................................11.1设计依据...................................................11.2设计原则....................................................11.3设计范围.....................................................21.4设计规模.....................................................21.5设计参数与指标...............................................2二、工艺选择.......................................................22.1除尘技术简介.................................................32.2可供选择的除尘技术...........................................42.2.1机械式除尘器...........................................42.2.2过滤式除尘.............................................42.2.3湿式除尘...............................................42.2.4电除尘.................................................52.3各除尘器的特点以及设备的选择.................................52.3.1湿式除尘器.............................................52.3.2机械除尘...............................................52.4方案的技术比较...............................................52.4.1原理...................................................62.4.2主要优缺点.............................................62.4.3性能比较表.............................................72.4.4方案确定...............................................9三.处理流程.........................................................93.1除尘系统.....................................................93.2除尘器系统...................................................93.3输灰系统.....................................................93.4控制系统.....................................................93.5供电装置.....................................................9升压变压器、整流器等。..............................................9III四.预期处理效果....................................................94.1条件.........................................................94.2滤料的选择...................................................94.3滤袋的计算与分布............................................104.4外壳设计....................................................114.5灰斗设计....................................................124.6除尘器的选型................................................124.7管道的设计计算..............................................124.7.1管道的设计计算方法....................................124.7.2管段的计算............................................134.8烟囱设计的计算..............................................154.8.1烟囱的出口内径........................................154.8.2烟囱出口烟气流速......................................154.8.3烟囱底部内直径........................................164.9风机的选择.....................................................164.9.1风机的选择方法............................................164.9.2风机的计算............................................17五.主要设备型号及技术参数确定......................................19六.总图设计........................................................19七.技术经济分析...................................................207.1工程概算....................................................20第1页共24页袋式除尘器的设计说明一、设计说明1.1设计依据GB13223-2003；GB13271-2001HJ/T75-2001；GB12138-89；JB/T5917-2006；《袋式除尘器GB12625-2007；JB/T8532-1997《袋式除尘器安装技术要求及验收规范JB/T8471-19961.2设计原则1)遵循国家有关环境保护法律、法规和政策，合理开发和充分利用各种自然资源，严格控制环境污染，保护和改善生态环境。2)建设项目需要配套建设的环境保护设施，必须与主体同时设计、同时施工、同时投产使用。3)必须遵守国家污染物排放的国家标准和地方标准；在实施污染物排放总量控制的区域内，还必须符合重点污染物排放总量控制的要求。4)应当在工业建设项目中采用能耗、物耗小，污染物产量最少的清洁生产工艺，实现工业污染防治从末端治理向生产全过程控制的转变。第2页共24页5)以最小的经济代价实现治理目标。6)整个系统必须可操作和可控制。1.3设计范围该净化设施的烟气输送系统、除尘器系统、输灰系统、除尘工艺、总图布置、风机的选择、配套装置、供电系统、管道设计以及总图设计（包括平面与立体布置图、除尘器的总图）等。1.4设计规模由《大气污染控制》课程设计基本要求可知：标况下烟气的处理量为：1405802)102970000(Nm=39.05140℃情况下：08.59273)140273(05.391.5设计参数与指标指标参数处理量140580烟尘浓度12000mg允许排放浓度200总压力损失≥4500除尘效率99.5％运行费用350万耗电费150万二、工艺选择第3页共24页2.1除尘技术简介悬浮在大气中的粉尘颗粒超过一定浓度就会毒化环境，危害人类的健康，因此对从污染源排放出来的粉尘进行有效的的控制与防治，是大气环境保护的重要内容之一。一般说，任意形状与任何密度的固体粉尘或液珠，大小在0.001~3000Чm之间，且悬浮在气体介质中，这种混合气体称为气溶胶（俗称含尘气体）。把气溶胶中固相粉尘或液相雾珠从气体介质中分离出来的过程称为除尘过程。除尘的概念发展到今天已脱离纯字面的解释了。从捕集分离的物质看，不管是无用还是有害的物质，还是使用价值可回收的物料（如水泥、可可粉、奶粉、颜料、面粉、或催化剂等）；也不管是从净化气体的角度出发或与气体净化无关，都包括在广义的除尘范围。在除尘过程中，起除尘作用的器具或装置系统称为除尘器。要采取一些技术措施把粉尘颗粒从气溶胶中的运载介质中分离开来，就必须了解什么是作用或作用力使粉尘颗粒能悬浮在气体介质中。使粉尘颗粒产生弥散、扩散、碰撞、凝聚、沉降、分离等现象的作用或作用力如下。（1）来自运载介质气体的分子扩散；温流扩散；流体流动作用。（2）来自粉尘颗粒的布朗扩散；颗粒间的吸引力，即范德华力；电力，电荷间的吸引与排斥，即库仑力。（3）外力磁力；电力；机械力，如重力、惯性力（包括离心力）；声波力第4页共24页各作用力是相互依存、相互制约的。在除尘技术中，一般以扩散（分子扩散、布朗扩散、紊流扩散；流体流动引起的扩散）与沉降（重力沉降、惯性力沉降、离心力沉降及电力沉降）构成主要矛盾。例如在某些除尘器内，当扩散为主要矛盾时，则气溶胶中的粉尘颗粒将继续保持着悬浮状态。如果把含尘气体引入除尘器内，由于不同形式的除尘器有不同的外力起主导作用，沉降将由原来非主要矛盾方面转化为主要矛盾方面，粉尘颗粒悬浮于运载介质的状态就将转化为从运载介质中分离的状态。于是就形成了除尘过程.2.2可供选择的除尘技术2.2.1机械式除尘器包括重力沉降室，惯性除尘器和旋风除尘器。这类除尘器的特点是结构简单、造价低、维护方面，但除尘效率不高，往往用作多级除尘系统中的前级预除尘。2.2.2过滤式除尘包括袋式除尘和颗粒层除尘等。其特点是以过滤机理作为主要机理。根据选用的滤料和设计参数不同，袋式除尘的效率可达很高（99.9％以上）。2.2.3湿式除尘包括低能湿式除尘器和高能文氏管除尘器。这类除尘器的特点是主要以水作为除尘的介质。一般来说，湿式除尘器的效率高当采用文氏管除尘器时，对微细粉尘的除尘率仍可达95％以上，但所消耗的能量较高。湿式除尘器的主要缺点是会产生污水，需要进行处理，以第5页共24页消除二次污染。2.2.4电除尘以电力为捕尘机理。分为干式电除尘器（干法清灰）和湿式电除尘器（湿法清灰）。这类除尘器的特点是除尘效率高（特别是湿式除尘器），消耗动力少，主要缺点是钢材消耗多，投资高。2.3各除尘器的特点以及设备的选择2.3.1湿式除尘器效率不算高，净化腐蚀性气体会腐蚀设备及其管道；如果天气寒冷，会使设备内的洗涤水冻结，不利于设备的正常运行；其耗水量大，会导致排出的污水量大，不符合节约水资源的原则；2.3.2机械除尘分离细小粉尘的能力比较弱，它对粒径较大的粉尘有较高的除尘效果，但对粒径较小分离效果较差。在设计要求中燃煤锅炉烟气粒径5μm的占了80%，如果采用机械除尘器则效率低下，烟气不能达标排放