有机废气处理毕业论文

本科毕业设计说明书某工厂有机废气处理设计专业环境工程班级B环工081学号0810303128学生姓名何萍指导教师沈丹完成日期2012.06.10I某工厂有机废气处理设计摘要：大气污染是我国目前最突出的环境问题之一,工业废气是大气污染物的重要来源。大量工业废气排入大气,必然使大气环境质量下降,给人体健康带来严重危害。本设计利用填料式氢氧化钠洗涤和活性炭固定床吸附系统对工业有机废气进行净化。选用填料式吸收塔气液之间扰动剧烈，吸收阻力小，吸收效率高，操作稳定有合适的弹性。而在活性炭吸附器的设计上，本文采用了卧式多层设计。选用活性炭为吸附剂，具有吸附性能好，流体阻力小的特点。本设计主要设计五部分内容，包括有机废气的收集、有机废气的处理、连接管道的设计计算、辅助设备的设计计算以及相关设计图的绘制。其中还介绍了有机废气污染现状与危害，处理的工艺流程和原理、相关的各种标准规则，以及设备的选型与尺寸的计算和简要介绍了活性炭的再生。关键词：工业有机废气；填料塔；固定床吸附器×IITheorganicwastegastreatmentdesignofafactoryAbstract:Airpollutionisoneofthecountry'smostprominentenvironmentalissue,industrialemissionsareanimportantsourceofatmosphericpollutants.Alargenumberofindustrialemissionsintotheatmosphere,isboundtotheatmosphericenvironmentqualityandbringseriousharmtohumanhealth.Thisdesignusesapacked-typewashingofsodiumhydroxideandactivatedcarbonfixedbedadsorptionsystemofindustrialorganicwastegaspurification.Choosingpacked-typeabsorber,thedisturbancesbetweenthegas-liquidisviolented,absorptionofsmallresistance,absorptionofhighefficiency,stableoperation,andappropriateflexibility.Moreovertheprojectchooseactivatedcarbonassorbent,whichhaslargeadsorptionabilityandlowresistance.Thisdesignisdesignedoffiveparts,includingcollectionoforganicwastegas、processingoforganicwastegas、designandcalculationoftheconnectionpipe、designofauxiliaryequipmentandmappingoftherelevantdesign.ItalsodescribesthecurrentStatusandhazardsoforganicpollutionemissions,processingprocessandprinciples,Avarietyofrelatedstandardrules,andtheselectionandsizecalculationofequipmentandbriefintroductiontotheregenerationofactivatedcarbon.Keywords:volatieorganiccompounds；packedtower；thefixed-bedadsorptionsystemi目录第一章绪论...……………………………………….…………...…………….………11.1概述………………………………………………………………………………..11.1.1有机废气的来源……………………………………………………………11.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害……………………………………11.2有机废气治理技术现状及进展…………………………………………………..21.2.1各种净化方法的分析比较…………………………………………………3第二章设计参数及目标……………………………………..……………………...42.1设计参数………………………………………………………………………..…42.2设计目标…………………………………………………………………………..42.3设计内容…………………………………………………………………………..4第三章工艺流程说明……………………………………..……………………...…53.1工艺选择…………………………………………………………………………..53.2工艺流程…………………………………………….…………………………….6第四章主要设备设计…………………………………………………………….....64.1集气罩的设计计算………………………………………………………………..74.1.1集气罩气流的流动特性……………………………………………………74.1.2集气罩的分类及设计原则…………………………………………………74.1.3集气罩的选型…………………………………………………………........84.2填料塔的设计计算………………………………………………………………..94.2.1填料塔简介…………………………………………………………………94.2.2填料吸收塔设计方案的确定……………………………………………..104.2.3填料的类型和选择………………………………………………………..124.2.4填料塔工艺尺寸的计算…………………………………………………..17ii4.3吸附塔的设计计算…………………...…………….……………………………204.3.1基本原理………………………………………...…………………..……..204.3.2吸附等温线与吸附等温方程式……………..……..……………..………214.3.3吸附速率…………………………………………………………………..234.3.4吸附器选择的设计计算…………………………………………………..234.3.5吸附剂的选择……………………………………………………………..254.3.6空塔气速和横截面的确定………………………………………………..264.3.7固定床吸附层高度的计算………………………………………………..274.3.8床层压降的计算…………………………………………………………..284.3.9活性炭再生的计算………………………………………………………..294.4管道系统设计计算………………………………………………………………304.4.1配置的一般原则………………………………………………………......304.4.2管网的布置方式…………………………………………………………..304.4.3管道热补偿………………………………………………………………..304.4.4管道直径的确定…………………………………………………………..314.4.5管道内流体的压力损失…………………………………………………..31第五章风机和电机的选择…………………………………………………..……345.1风量计算…………………………………………………………………………345.2风压计算………………………………………………………………...……….345.3风机型号…………………………………………………………………………355.4电机型号…………………………………………………………………………35第六章烟囱的设计………………………………………………………..………..366.1设计参数…………………………………………………………………………366.2烟囱出口面积……………………………………………………………………366.3烟囱的内径………………………………………………………………………36第七章工程造价…………………………………………………………...………..377.1工程造价…………………………………………………………………………377.2运行费用核算……………………………………………………………………38iii7.2.1价格标准…………………………………………………………………..387.2.2运行费用……………………...……………………………….…………..38第八章结论…………………………………………………………………………..408.1结论………………………………………………………………………………40参考文献…………………………………………..…………………………….............41致谢………………………………………………………………..……………………..43盐城工学院本科毕业论文（2012）1第一章绪论1.1概述1.1.1有机废气的来源有机废气来源于石油和化工行业生产过程中排放的废气，特点是数量较大，有机物含量波动性大、可燃、有一定毒性，有的还有恶臭。石油和化工工厂及石化产品的存储设施，印刷及其他与石油和化工有关的行业，使用石油、石油化工产品的场合和燃料设备，以石油产品为燃料的各种交通工具都是有机废气的源头。有机废气的来源和污染途径见表1-1[1]。表1-1有机废气的来源和污染途径[1]类型Type污染源Pollutionsources污染途径Polltionpathways固定源Solidsources石油炼制、储存、印刷、油漆、化工行业的有机原料及合成材料，农药、染料、涂料等化工产品，炼焦、固定燃烧装置石油炼制过程，化工产品生产工艺中泄露、存储设施中蒸发，废水有机物的蒸发，油墨、涂料中有机物蒸发，消毒剂、农药、染料等加工过程中有机物的蒸发、垃圾焚烧炉中不完全燃烧，饮食业煎、炸、烤类食物流动源Mobilesources汽车、轮船、飞机曲轴箱漏气、尾气排放1.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害有机废气中的挥发性有机物称为VOCs(Vlatileorganiccompounds)，在涂装、印刷、制鞋和化工生产的许多兴业中，一些工业产品生产工艺过程都会有大量的挥发性有机化合物（VOCs）废气的排出。VOCs废气排入大气环境中会产生以下几个方面的影响：（1）VOCs是光化学反应的前提，有阳光照射时，在合适的条件下VOCs与NOx及其它悬浮化学物质发生一系列光化学反应，主要生成臭氧，形成光化学烟雾，从而发生光化学污染；盐城工学院本科毕业论文（2012）2（2）光化学烟雾会刺激人的眼睛和呼吸系统，有些VOCs还具有强烈刺激气味，空气中达到一定浓度时则产生令人不适的感觉，影响空气质量；（3）有些有毒的VOCs（如芳香烃等）气体在环境中存在会损害人们的健康，长时间暴露在污染空气中会引发瘤变或引起其它严重疾病，如苯对骨髓的造血机能造成破坏，是一种致瘤物；甲苯和二甲苯对中枢神经具有强的麻醉作用；氯乙烯为致癌物。在制鞋业，由于“三苯”中毒而导致工人致死时间已发生过多起，而涂料工业使用的溶剂中，主要是甲苯、二甲苯和其他毒性有机物。光化学烟雾也会危害人的健康和植物的生长，在1965年日本各大城市频繁发生光化学烟雾，1966年美国洛杉矶的光化学烟雾均对人类健康造成危害。VOCs对环境的极大危害和对人体健康的严重威胁，引起了世界各国政府的高度重视。美国环保署EPA（EnvironmentalProtectionAgency）定义的污染物中VOCs占了300多种，而美国1990年的《清洁空气法》（CleanAirAct）要求减少90﹪排放量的189种毒性化学物中，70﹪属于VOCs[2]。我国