酸洗廢氣凈化系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　酸洗廢氣凈化系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　第一章 概論3</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)3</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)目的3</b></p><p>　　1.3酸洗廢氣的危害3</p><p>　　1.3.

2、1酸洗廢氣對(duì)人體的危害3</p><p>　　1.3.2酸洗廢氣對(duì)植物的危害4</p><p>　　1.3.3酸洗氣體對(duì)器物的影響4</p><p>　　1.3.4酸洗氣體對(duì)大氣能見(jiàn)度和氣候的影響4</p><p><b>　　1.4設(shè)計(jì)規(guī)范5</b></p><p><b>

3、　　1.5設(shè)計(jì)原則5</b></p><p>　　1.6金剛砂的生產(chǎn)過(guò)程5</p><p><b>　　1.7處理要求5</b></p><p>　　第二章方案選擇6</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)方案要求6</p><p>　　2.2氣態(tài)污染物處理技術(shù)方法比較6<

4、/p><p>　　2.2.1吸收（洗滌）法6</p><p>　　2.2.2冷凝法6</p><p>　　2.2.3吸附法6</p><p>　　2.2.4燃燒法7</p><p><b>　　2.3方案選擇7</b></p><p>　　第三章工藝流程及設(shè)備7&

5、lt;/p><p><b>　　3.1工藝流程7</b></p><p><b>　　3.2集氣罩7</b></p><p>　　3.2.1集氣罩的分類(lèi)7</p><p>　　3.2.2集氣罩的設(shè)計(jì)原則8</p><p>　　3.2.3集氣罩的選擇以及參數(shù)的確定8<

6、;/p><p><b>　　3.3吸收塔8</b></p><p><b>　　3.4管道8</b></p><p><b>　　3.5風(fēng)機(jī)9</b></p><p>　　第四章 附錄計(jì)算書(shū)9</p><p>　　4.1集氣罩的設(shè)計(jì)9</p&

7、gt;<p>　　4.1.1 集氣罩基本參數(shù)的確定9</p><p>　　4.1.2 集氣罩入口風(fēng)量的確定10</p><p>　　4.2填料塔的設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.2.1 填料塔參數(shù)確定11</p><p>　　4.2.2 填料層高度確定13</p><p>　　4.3管網(wǎng)設(shè)計(jì)

8、14</p><p>　　4.3.1 風(fēng)速和管徑的確定14</p><p>　　4.3.2 進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)備及管道布置，并繪制出布置簡(jiǎn)圖15</p><p>　　4.3.3阻力計(jì)算15</p><p>　　4.3.4節(jié)點(diǎn)壓力平衡17</p><p>　　4.3.5凈化系統(tǒng)總壓力損失19</p>

9、<p>　　4.4動(dòng)力系統(tǒng)選擇19</p><p>　　4.4.1 風(fēng)機(jī)的確定19</p><p>　　4.4.2與風(fēng)機(jī)標(biāo)定工況計(jì)算20</p><p>　　4.4.3動(dòng)力系統(tǒng)的選擇20</p><p>　　4.5附屬構(gòu)建選擇20</p><p>　　4.5.1管道支架20</p>

10、<p>　　第五章 繪制圖紙20</p><p><b>　　第一章 概論</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　某廠生產(chǎn)用金剛砂，經(jīng)過(guò)濕式研磨后，經(jīng)濃硫酸酸洗處理。加酸時(shí)，有大量蒸汽，酸霧和其他有害氣體產(chǎn)生，對(duì)車(chē)間環(huán)境和工人身體健康造成危害。為此，需要對(duì)酸洗產(chǎn)生的

11、氣體進(jìn)行治理，以改善車(chē)間的環(huán)境及工人的操作條件。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過(guò)設(shè)計(jì)酸洗廢氣凈化系統(tǒng)，使該廠的廢氣達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)減少酸洗過(guò)程產(chǎn)生蒸汽，酸霧和其他有害氣體的排放，有利于給車(chē)間以及工人營(yíng)造一個(gè)良好的工作生活環(huán)境，同時(shí)使有害氣體的濃度大大降低，減少了對(duì)人體、植物、動(dòng)物以及氣候等造成的危害，同時(shí)保護(hù)了地球的環(huán)

12、境。</p><p>　　1.3酸洗廢氣的危害</p><p>　　目前，大氣污染已經(jīng)成為全球問(wèn)題，而大氣污染主要是人類(lèi)活動(dòng)造成的，大氣污染物對(duì)人體健康、植物、器物和材料，及大氣能見(jiàn)度和氣候皆有重要影響。</p><p>　　由于該廠生產(chǎn)用金剛砂，經(jīng)過(guò)濕式研磨后，經(jīng)濃硫酸酸洗處理。加酸時(shí)，有大量蒸汽，酸霧和其他有害氣體產(chǎn)生，對(duì)人體及環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。特別是SO2、

13、硫酸和硫酸煙霧，以及產(chǎn)生的酸雨等危害更加嚴(yán)重。以下是SO2等酸性氣體對(duì)人類(lèi)以及環(huán)境的影響。</p><p>　　1.3.1酸洗廢氣對(duì)人體的危害</p><p>　　污染物侵入人體主要通過(guò)表面接觸、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空氣，對(duì)人體健康的危害主要表現(xiàn)為引起呼吸道疾病。</p><p>　　該廠用濃硫酸進(jìn)行酸洗過(guò)程中，會(huì)有SO2產(chǎn)生，資料表明：SO2在空氣

14、中的濃度達(dá)到（0.3~1.0）×10-6時(shí)，人們就會(huì)問(wèn)到它的氣味。包括人類(lèi)在內(nèi)的各種動(dòng)物，對(duì)SO2反應(yīng)都會(huì)表現(xiàn)為支氣管收縮，這可從氣管阻力稍有增加判斷出來(lái)。一般認(rèn)為，空氣中的SO2濃度在0.5×10-6以上，對(duì)人體健康已有潛在性影響，（1~3）×10-6時(shí)多數(shù)人受到刺激，10×10-6時(shí)加劇，個(gè)別人還會(huì)出現(xiàn)支氣管痙攣。與顆粒物和水分結(jié)合的硫氧化物是對(duì)人類(lèi)健康影響非常嚴(yán)重的公害。</p>

15、<p>　　當(dāng)大氣中的SO2氧化成酸雨和硫酸煙霧時(shí)即使其濃度只相當(dāng)于SO2的1/10，其刺激和危害也將更加顯著。據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，硫酸煙霧引起的生理反應(yīng)要比單一SO2氣體強(qiáng)4~20倍。</p><p>　　1.3.2酸洗廢氣對(duì)植物的危害</p><p>　　污染物對(duì)植物的傷害，通常發(fā)生在葉子結(jié)構(gòu)，因?yàn)槿~子含有整棵植物的構(gòu)造機(jī)理。最常遇到的毒害植物的氣體就有SO2。</p&

16、gt;<p>　　大氣中含SO2過(guò)高，對(duì)葉子的危害首先是對(duì)葉肉的海綿狀軟組織部分，其次是對(duì)柵欄細(xì)胞部分。侵蝕開(kāi)始時(shí)，葉子出現(xiàn)水浸透現(xiàn)象，干燥后，受影響的葉面部分呈漂白色或乳白色。如果SO2的濃度為（0.3~0.5）×10-6，并持續(xù)幾天后，就會(huì)對(duì)敏感性植物產(chǎn)生慢性危害。SO2直接進(jìn)入氣孔，葉肉中的植物細(xì)胞時(shí)期轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽，再轉(zhuǎn)化成硫酸鹽。當(dāng)SO2過(guò)量的存在時(shí)，植物細(xì)胞就不能盡快地吧亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，并開(kāi)始破

17、壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1.3.3酸洗氣體對(duì)器物的影響</p><p>　　對(duì)器物的損害主要包括玷污性損害和化學(xué)性損害兩個(gè)方面，化學(xué)性損害是指由于污染物的化學(xué)作用，使器物和材料腐蝕或損壞。大氣中SO2的及其生成的酸霧、酸滴等，能使金屬表面產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，使紡織品、紙品、皮革制品等腐蝕磨損，是金屬涂料變質(zhì)，降低其保護(hù)效果。造成金屬腐蝕最為有害的污染物一般是SO2。</p>

18、;<p>　　1.3.4酸洗氣體對(duì)大氣能見(jiàn)度和氣候的影響</p><p>　　大氣污染最常見(jiàn)的后果之一是大氣能見(jiàn)度的降低。SO2和其他氣態(tài)含硫化合物在大氣中以較大的反應(yīng)速度生成硫酸鹽和硫酸氣溶膠粒子，對(duì)能見(jiàn)度有潛在影響。</p><p>　　大氣污染對(duì)能見(jiàn)度的長(zhǎng)期影響相對(duì)較小，但是對(duì)氣候產(chǎn)生的大規(guī)模影響，則其結(jié)果肯定是極為嚴(yán)重的。SO2等排放產(chǎn)生的酸雨，對(duì)環(huán)境更是造成極大的危

19、害。</p><p><b>　　1.4設(shè)計(jì)規(guī)范</b></p><p>　　煙氣排放達(dá)標(biāo),整套設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理,占地面積較小。</p><p>　　執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是:《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）。</p><p><b>　　1.5設(shè)計(jì)原則</b></p><

20、;p>　　要求設(shè)計(jì)的凈化系統(tǒng)效果好；操作方便；投資省，并且達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1．工藝特點(diǎn)：間斷加酸，加酸后料槽內(nèi)溫度可達(dá)100℃以上。</p><p>　　2．廢氣特點(diǎn)：近似空氣，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下酸霧含量為3500。溫度為60。</p><p><b>　　3．氣象資料：</b></p><p>　　氣

21、溫：冬季，-6；夏季,31。</p><p>　　大氣壓力：冬季，734mmHg(97.86×10³Pa)；夏季，718mmHg(95.72×10³Pa)。</p><p>　　4．酸洗車(chē)間工藝布置圖（參見(jiàn)圖4-1-1）。</p><p>　　說(shuō)明：酸洗時(shí)，工人將預(yù)先裝入金剛砂的φ650mm圓筒形斜槽，沿酸洗槽前方的軌道，推入

22、酸洗槽位置后，向斜槽中加入濃硫酸，并不斷攪拌。酸洗完后，將斜槽退出卸料；重新推入一桶新料進(jìn)行酸洗。故酸洗為間斷操作。</p><p>　　1.6金剛砂的生產(chǎn)過(guò)程</p><p>　　金剛砂的學(xué)名叫「碳化硅」，外觀黑色，略有金屬光澤，化學(xué)性質(zhì)比硅砂穩(wěn)定，因?yàn)橛捕群芨撸栽诠I(yè)上常用作「研磨材料」。金剛砂的生產(chǎn)過(guò)程需要家濃硫酸酸洗處理，加酸的時(shí)候有大量蒸汽、酸霧以及有害氣體生成。</p

23、><p><b>　　1.7處理要求</b></p><p>　　處理前硫酸煙霧濃度為3500mg/m³。</p><p>　　硫酸煙霧最高排放濃度小于45mg/m³。</p><p><b>　　方案選擇</b></p><p><b>　　2.1

24、設(shè)計(jì)方案要求</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)要求采用液體吸收法進(jìn)行凈化，即采用5%NaOH液體在填料塔中吸收凈化硫酸霧。</p><p>　　2.2氣態(tài)污染物處理技術(shù)方法比較</p><p>　　2.2.1吸收（洗滌）法</p><p>　　溶劑吸收法采用低揮發(fā)性或不揮發(fā)性溶劑對(duì)廢氣進(jìn)行吸收，再利用廢氣分子和吸收劑物理性質(zhì)的

25、差異進(jìn)行分離。吸收的效果主要取決于吸收劑的吸收性能和吸收設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征。</p><p>　　吸收劑必須對(duì)去除的廢氣有較大的溶解性，同時(shí)，如果需回收有用的組分，則回收組分不得和其他組分互溶。吸收劑再吸收的運(yùn)行條件下，必須具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性及無(wú)毒無(wú)害；吸收劑摩爾質(zhì)量要盡可能低，以使它的吸收能力最大化。</p><p>　　適用于氣態(tài)污染物濃度較高、溫度較低和壓力較高的場(chǎng)合。分析該廠廢氣，適

26、合設(shè)計(jì)要求，可采用吸收法。</p><p><b>　　2.2.2冷凝法</b></p><p>　　冷凝法利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸氣壓的這一性質(zhì)，采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度又提高壓力的方法，使處于蒸汽狀態(tài)下的污染物冷凝并與廢氣分離。</p><p>　　適用于廢氣體積分?jǐn)?shù)在10-2以上的有機(jī)蒸汽，不適合處理低濃度的有

27、機(jī)氣體，分析該廠廢氣，該方法運(yùn)行成本高，所以本設(shè)計(jì)不采用冷凝法。</p><p><b>　　2.2.3吸附法</b></p><p>　　吸附法是當(dāng)廢氣與多孔性固體接觸時(shí)，利用固體表面存在的未平衡的分子吸引力或化學(xué)鍵作用力，把廢氣組分吸附在固體表面的方法。</p><p>　　適用于處理高流量，低污染物濃度的污染物，但吸附劑的成本高，不適合本

28、設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2.2.4燃燒法</b></p><p>　　燃燒法是將有害氣體、整齊、液體、貨煙塵轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的過(guò)程。</p><p>　　只適用于凈化那些可燃的或在高溫情況下可以分解的有害物質(zhì)，具有局限性，所以該設(shè)計(jì)不采用燃燒法。</p><p><b>　　2.3方案選擇</b

29、></p><p>　　通過(guò)以上對(duì)四種方案的比較選擇，本設(shè)計(jì)采用吸收法處理硫酸煙霧，即采用5%NaOH液體在填料塔中吸收凈化硫酸霧。凈化設(shè)備為填料塔。</p><p>　　操作情況下，氣相傳質(zhì)系數(shù)；</p><p><b>　　液相傳系數(shù)。</b></p><p><b>　　液氣比為：。</b&g

30、t;</p><p><b>　　工藝流程及設(shè)備</b></p><p><b>　　3.1工藝流程</b></p><p><b>　　排放</b></p><p><b>　　3.2集氣罩</b></p><p>　　3.2.1

31、集氣罩的分類(lèi)</p><p>　　按罩口氣流流動(dòng)方式可將集氣罩分為兩大類(lèi)：吸氣式集氣罩和吹吸式集氣罩。利用吸氣氣流捕集污染空氣的集氣罩稱為吸氣集氣罩，而吹吸式集氣罩則是利用吹吸氣流來(lái)控制污染物擴(kuò)散的裝置。按集氣罩與污染源的相對(duì)位置已經(jīng)密閉情況還可以將吸氣式集氣罩分為密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩。 </p><p>　　3.2.2集氣罩的設(shè)計(jì)原則</p><p

32、>　　a.改善排放粉塵有害物的工藝和環(huán)境，盡量減少粉塵排放及危害。</p><p>　　b.集氣罩的吸氣氣流方向應(yīng)盡可能與污染源污染氣流運(yùn)動(dòng)方向一致，以充分利用污染氣流的初始動(dòng)能。</p><p>　　c.在保證控制污染的條件下，盡量減少集氣罩的開(kāi)口面積，使風(fēng)量最小。</p><p>　　d.集氣罩的吸氣氣流不允許通過(guò)人的呼吸區(qū)在進(jìn)入集氣罩內(nèi)，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮

33、操作人員的位置和活動(dòng)范圍。</p><p>　　e.集氣罩的備置應(yīng)與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)一致，力求不影響工藝操作和設(shè)備檢修。</p><p>　　f.集氣罩應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用而造價(jià)低，并便于制作安裝和拆卸維修。</p><p>　　g.要盡可能避免或減弱干擾氣流如堂風(fēng)、逆風(fēng)氣流等對(duì)吸氣氣流的影響。</p><p>　　h.集氣罩盡可能包圍或靠近

34、污染源，使污染物的擴(kuò)散限制在最小的圍內(nèi)，盡可能減小吸氣范圍，防止橫向氣流的干擾，減小排風(fēng)量。</p><p>　　3.2.3集氣罩的選擇以及參數(shù)的確定</p><p><b>　　采用傘型集氣罩。</b></p><p>　　有些生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備本身會(huì)產(chǎn)生或誘導(dǎo)氣流運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)污染物一起運(yùn)動(dòng)，如由于加熱或慣性作用形成的污染氣流。接受式集氣罩即沿污

35、染氣流流線方向設(shè)置集氣罩口，污染氣流便可借助自身的流動(dòng)能量進(jìn)入罩口。</p><p><b>　　3.3吸收塔</b></p><p>　　在填料塔內(nèi)，氣體由填料間的空隙流過(guò)，液體在在填料表面形成液膜并沿填料間的空隙而下流，氣液兩相間的傳質(zhì)過(guò)程在潤(rùn)濕的表面上進(jìn)行吸收塔用填料塔。填料塔壓降是4000Pa.</p><p><b>　　3

36、.4管道</b></p><p>　　管道采用普通薄鋼板，由于鋼板制作的管道具有堅(jiān)固，耐用，造價(jià)低，易于制作安裝等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　該系統(tǒng)管道采用光滑直管,接頭處采用900或450彎管，三通管。</p><p><b>　　3.5風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及查風(fēng)機(jī)表可選用 

37、;LE4-48NOA.3.90風(fēng)機(jī)及電機(jī)Y132S2-2型號(hào)。</p><p><b>　　第四章 附錄計(jì)算書(shū)</b></p><p><b>　　4.1集氣罩的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1.1 集氣罩基本參數(shù)的確定</p><p>　　集氣罩的罩口尺寸不應(yīng)小于罩子所在污染位置的污染物擴(kuò)

38、散的斷面積。如果設(shè)集氣罩連接風(fēng)管的特征尺寸為d。（圓形為直徑，方形為短邊），污染物的特征尺寸為d(圓形為直徑，方行為短邊)，集氣罩距污染源的垂直距離H，集氣罩口的特征尺寸為Do(圓形為直徑，方形為短邊)，集氣罩喇叭口長(zhǎng)度h2,則應(yīng)滿足d0/d＞0.2， 1.0＜D0/d＜2.0 , H/d＜0.7(若影響操作，可適當(dāng)增大)和h2/d0＜=3。</p><p>　　由設(shè)計(jì)資料知：d=650mm,</p>

39、;<p><b>　　取H=455mm</b></p><p>　　則=d+0.8H=650+0.8*455=1014mm</p><p>　　集氣罩下口面積為F0=0.25π2=0.25*3.14*1.0142=0.807m2</p><p>　　集氣罩下口邊高為h1=0.25 F00.5=0.25*0.8070.5=0.225

40、m</p><p>　　集氣罩上口直徑擬定為=200mm(>140)</p><p>　　則集氣罩喇叭口長(zhǎng)度=（_）/2=(1.014_0.2)/2=0.407m</p><p>　　校核/d=200/650=0.308>0.2</p><p>　　1.0</d=1014/650=1.56<2.0</p>

41、<p>　　H/d=455/650=0.7</p><p>　　/=0.407/0.2=2.035<3</p><p><b>　　基本符合要求</b></p><p>　　4.1.2 集氣罩入口風(fēng)量的確定</p><p>　　（1）冬季 環(huán)境溫度為－6℃，加酸后槽內(nèi)溫度可達(dá)100℃</p>

42、;<p>　　△T=T1-T2(K)=100+273—（273—6）=106(K) </p><p>　　F=0.25πd2= 0.25*3.14*0.652=0.332m2 </p><p>　　q=8.98ΔT1.25F/3600 = 8.98*1061.25*0.332/3600=0.282 (kJ/s) </p><p>　　Q0

43、=0.403(qHF2)1/3 =0.403*(0.282*0.455*0.3322) 1/3=0.097 (m3/s)</p><p>　　F’=F0-F=0.807-0.332=0.475 m2</p><p>　　取吸氣罩入口速度V’=0.8 m/s</p><p>　　Q=Q0+V’F’=0.097+0.8*0.475=0.477 m3/s</p>

44、;<p>　?。?）夏季 環(huán)境溫度為31℃，加酸后槽內(nèi)溫度可達(dá)100℃</p><p>　　△T=T1－T2(K)=100+273—(31+273)=69(K) </p><p>　　F=0.25πd2= 0.25*3.14*0.652=0.332 m2 </p><p>　　q=8.98ΔT1.25F/3600 = 8.98*691.

45、25*0.3323600=0.165(kJ/s) </p><p>　　Q0=0.403(qHF2)1/3 =0.403*(0.165*0.455*0.3322) 1/3=0.082(m3/s)</p><p>　　F’=F0-F=0.807-0.332=0.475 m2</p><p>　　取吸氣罩入口速度 V’=0.8 m/s</p><p&

46、gt;　　Q=Q0+V’F’=0.082+0.8*0.475=0.462 m3/s</p><p>　　由于冬季排風(fēng)量大于夏季排風(fēng)量，應(yīng)以冬季排風(fēng)量來(lái)計(jì)算，Q=0.477 (m3/s)</p><p>　　所以，總設(shè)計(jì)流量為QV =3Q=3*0.477=1.431(m3/s)</p><p>　　校核管道中風(fēng)速：V=4Q/(π2)=4*0.477/(3.14*0.2

47、2)=15.19(m/s),符合要求（10~20 m/s）</p><p>　　式中 △T——溫差，K;</p><p>　　T1——料槽溫度, K;</p><p>　　T2——環(huán)境溫度，K;</p><p>　　q---熱量流量，kJ/s;</p><p>　　F---污染源斷面積，m2。</p>

48、<p>　　Q0---熱煙氣流量, m3/s</p><p>　　H---集氣罩距污染源的垂直距離，m 。</p><p>　　Q——最小吸入風(fēng)量，m3/s;</p><p>　　F’——集氣罩罩口面積與污染面積之差，m2</p><p>　　V’ ——最小吸入速度，0.5~1.0m/s</p><p>

49、　　Fº——集氣罩罩口面積m²</p><p><b>　　4.2填料塔的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.2.1 填料塔參數(shù)確定</p><p>　　擬選用填料的規(guī)格及相關(guān)參數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算泛點(diǎn)氣速u(mài)f</b></p><p>　

50、　本設(shè)計(jì)采用5%NaOH溶液為吸收液（參數(shù)近似取水的參數(shù)）, 廢氣溫度為60℃，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下取液氣比L/G=3L/ m3</p><p>　　H2SO4的摩爾比用y(H2SO4)表示</p><p>　　y(H2SO4)=3.21*22.4/(98*1000)=0.073%</p><p>　　Mm=M空（1- y(H2SO4)）+M酸* y(H2SO4)=29*（1

51、-0.073%）+98*0.073%=29.1</p><p>　　Ts=（273+t）K=273+60=333K</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　=P*Mm/(RT)=101.3*29.1/(8.314*333)=1.065 kg/ m3 </p><p>　　Qv=1.431m3/

52、s=5151.6m3/h</p><p>　　QL= Qv*(L/G)/1000=5151.6*3/1000=15.45 m3/h</p><p>　　G’= Qv*=5151.6*1.065=5486.454 kg/h</p><p>　　L’= QL* =15.45*1055=16299.75</p><p>　　=16299.75/54

53、86.454*(1.065/1055)0.5=0.0891</p><p><b>　　查表得</b></p><p>　?。?.145*9.81*1055/(273*(1000/1055)*1.065*1.00.2)0.5</p><p><b>　　=2.33 m/s</b></p><p>&

54、lt;b>　　所以</b></p><p>　　uf= =2.33 m/s</p><p><b>　　計(jì)算操作氣速</b></p><p>　　u=0.8uf=0.8*2.33=1.6776 m/s</p><p>　　計(jì)算塔徑，并進(jìn)行圓整</p><p>　　D塔=(4Qv/

55、(πu))0.5=(4*1.431/(3.14*1.6776)) 0.5=1.04m</p><p><b>　　圓整D=1.1m</b></p><p>　　利用圓整后的塔徑重新計(jì)算操作氣速u(mài)</p><p>　　u=4Qv/(πD2)=4*1.431/(3.14*1.12)=1.51 m/s</p><p>　　u/

56、 uf=1.51/2.33=64.8%,處于uf的50%~70%內(nèi)，符合要求</p><p>　　校核填料直徑與塔體直徑的比（應(yīng)小于1/8—1/10）</p><p>　　d/D=25/1014=0.024<(1/8—1/10),符合要求</p><p>　　校核調(diào)料塔的噴淋密度【當(dāng)填料d<75mm時(shí)，填料的最小潤(rùn)濕率為0.08m3/(m2·h

57、)】。</p><p>　　要求L噴>L噴min；</p><p>　　L噴min=最小潤(rùn)濕率×填料比表面積=0.08*157=12.56 m3/(m2·h)</p><p>　　塔截面積A=π*D2/4=3.14*1.12/4=0.95m2</p><p>　　L噴= QL /A =15.45/0.95=16.26

58、m3/(m2·h)> L噴min,符合要求</p><p>　　4.2.2 填料層高度確定</p><p><b>　　計(jì)算填料層高度Z</b></p><p>　　由資料可知：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，酸霧含量為3500mg/m3；</p><p>　　操作情況下，氣相傳質(zhì)系數(shù)</p><p>

59、;<b>　　液相傳質(zhì)系數(shù)</b></p><p>　　當(dāng)?shù)卮髿鈮簽镻s=734 mmHg=97.86kPa</p><p>　　查大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，硫酸煙霧最高允許排放濃度為70mg/m3</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　Y1= y(H2SO4)= 0.073%

60、</p><p>　　Y2=0.07*22.4*10-3/98=0.0016%</p><p>　　=ln0.073%-ln0.0016%</p><p><b>　　=3.82</b></p><p>　　QvN=Ps*Qv*Tn/(Ts*Pn)=97.86*1.431*273/(333*101.3)=1.333 m3

61、/s</p><p>　　=1.333*3600=4080.0 m3/h</p><p>　　=4080.0/22.4=182.14kmol</p><p>　　G= QvN*=182.14*1.065=193.98kmol</p><p>　　Z=G*/=193.98*3.82/144=5.15m</p><p>&

62、lt;b>　　計(jì)算填料塔床層壓降</b></p><p>　　由上面計(jì)算可得橫坐標(biāo)為：</p><p><b>　　=0.0891</b></p><p><b>　　縱坐標(biāo)計(jì)算得：</b></p><p>　　=64.8%2*0.145=0.061</p><

63、p>　　在填料塔泛點(diǎn)速度通用關(guān)聯(lián)圖中，根據(jù)橫、縱坐標(biāo)值定出塔的工作點(diǎn)。其位置在△p’=55mmH2O/m處</p><p>　　由于1mmH2O/m=9.80665Pa</p><p>　　所以填料床層壓力降為：55mmH2O/m=55*9.80665=539.37Pa/m</p><p><b>　　計(jì)算填料塔壓降</b></p&

64、gt;<p>　　則該填料塔得壓降為: △p=△p’*h=539.37*5.15=2778Pa</p><p><b>　　4.3管網(wǎng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.3.1 風(fēng)速和管徑的確定</p><p>　　由于管道內(nèi)風(fēng)速在10~20m／s的范圍內(nèi)</p><p>　　所以 V=15.19(m/

65、s) </p><p>　　則 D管=(4Q/(πV))0.5=（4*0.477/(3.14*15.19)）0.5=0.200007128m</p><p>　　圓整后D管=0.225m</p><p>　　所以 V= 4Q/ (D管2π)= 4*0.477/(0.2252*3.14)=12.00(m/s)</p><p>　　在1

66、0~20m／s的范圍內(nèi),符合</p><p>　　根據(jù)一般通風(fēng)系統(tǒng)中常用空氣流速，利用薄鋼板為風(fēng)管材料</p><p>　　4.3.2 進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)備及管道布置，并繪制出布置簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　4.3.3阻力計(jì)算</b></p><p>　　管段1：根據(jù)Q=0.477m3/s,v=12.00m/s,查《環(huán)

67、保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的圓形風(fēng)管單位長(zhǎng)度摩擦距離線算圖（以后簡(jiǎn)稱查圖）可得d=225mm,Rm0=12Pa/m。</p><p>　　Kt=((273+20)/(273+t))0.825=((273+20)/(273-6))0.825=1.08</p><p>　　Kp=(P/101.3)0.9=(97.86/101.3) 0.9=0.97</p><p>　　查各種材

68、料制作風(fēng)管的粗糙度表，薄鋼板K=0.15~0.18，取K=0.15</p><p>　　Kr=(Kv)0.25=(0.15×12.00)0.25=1.16</p><p>　　校正后，Rm=Kt·Kp·Kr·Rm0=1.08×0.97×1.16×12=14.6Pa/m</p><p>　　則摩擦壓

69、力損失為△PL1=L·Rm=3×14.6=43.8Pa</p><p>　　各管件局部壓損系數(shù)（查手冊(cè)）為：</p><p>　　集氣罩1：；90°彎頭（R/D=1.0）, ；合流三通（1-3），0.2。</p><p>　　=0.11+0.26+0.2=0.57</p><p>　　則局部壓損： =0.57*1

70、.065*12.002/2=43.70Pa</p><p>　　則該管段總壓損為：△P1=△PL1+Z=43.8+43.70=87.5Pa</p><p>　　管段2：根據(jù)Q=0.477m3/s,v=12.00m/s,查圖可得d=225mm,Rm0=12Pa/m,修正后Rm=14.6Pa/m</p><p>　　則摩擦壓力損失為△PL2=L·Rm=0.5&

71、#215;14.6=7.3Pa</p><p>　　集氣罩2：;合流三通（2-3），0.2。</p><p>　　=0.11+0.2=0.31</p><p>　　則局部壓損： =0.31*1.065*12.002/2=23.8Pa</p><p>　　則該管段總壓損為：△P2=△PL2+Z=7.3+23.8=31.1Pa</p>

72、;<p>　　管段3：根據(jù)Q=1.138m3/s,v=28.64m/s,查圖可得d=225mm,Rm0=44Pa/m,</p><p>　　Kr=(Kv)0.25=(0.15×28.64)0.25=1.44</p><p>　　修正后Rm= Kt·Kp·Kr·Rm0=1.08×0.97×1.44x44=66.4Pa/

73、m</p><p>　　則摩擦壓力損失為△PL3=L·Rm=2.5×66.4 =166Pa</p><p>　　合流三通（3-5），-0.05。</p><p>　　則局部壓損： =-0.05*1.065*28.642/2=-21.8Pa</p><p>　　則該管段總壓損為：△P3=△PL3+Z=166-21.8=14

74、4.2Pa</p><p>　　管段4：根據(jù)Q=0.477m3/s,v=12.00m/s,查圖可得d=225mm,Rm0=12Pa/m,修正后Rm=14.6Pa/m</p><p>　　則摩擦壓力損失為△PL4=L·Rm=0.5×14.6=7.3Pa</p><p>　　集氣罩3：;合流三通（2-3），0.2。</p><p&

75、gt;　　=0.11+0.2=0.31</p><p>　　則局部壓損： =0.31*1.065*12.002/2=23.8 Pa</p><p>　　則該管段總壓損為：△P4=△PL4+Z=7.3+23.8=31.1Pa</p><p>　　管段5：根據(jù)Q=1.431m3/s,v=42.96m/s,查圖可得d=250mm,Rm0=90Pa/m</p>

76、<p>　　Kr=(Kv)0.25=(0.15×42.96)0.25=1.59</p><p>　　修正后Rm= Kt·Kp·Kr·Rm0=1.08×0.97×1.59x90=149.9Pa/m</p><p>　　則摩擦壓力損失為△PL5=L·Rm=7×149.9=1049.3Pa</p&

77、gt;<p>　　3個(gè)90°彎頭（R/D=1.0）,;入口漸擴(kuò)管，0.04； </p><p>　　=3*0.26+0.04=0.82</p><p>　　則局部壓損： =0.82*1.065*42.962/2=805.9 Pa</p><p>　　則該管段總壓損為：△P5=△PL5+Z=1049.3+

78、805.9=1855.2Pa</p><p>　　管段6：根據(jù)Q=1.792m3/s,v=45.11m/s,查圖可得d=250mm,Rm0=90Pa/m,修正后Rm=149.9Pa/m</p><p>　　則摩擦壓力損失為△PL6= L·Rm=9×149.9=1349.1Pa</p><p>　　3個(gè)90°彎頭（R/D=1.0）,; 入

79、口漸擴(kuò)管，0.04；入口漸縮管，0.10</p><p>　　=3*0.26+0.04+0.10=0.92</p><p>　　則局部壓損： =0.92*1.065*45.112/2=996.9 Pa</p><p>　　則該管段總壓損為：△P6=△PL6+Z=1349.1+996.9+3312=5658Pa</p><p>　　管段7：根據(jù)

80、Q=1.792m3/s,v=45.11m/s,查圖可得d=250mm,Rm0=90Pa/m,修正后Rm=149.9Pa/m</p><p>　　則摩擦壓力損失為△PL7=L·Rm=8×149.9=1199.2Pa</p><p>　　傘形風(fēng)帽（a=60°),;入口漸擴(kuò)管，0.04</p><p>　　=0.09+0.04=0.13<

81、;/p><p>　　則局部壓損： =0.13*1.065*45.112/2=140.9 Pa</p><p>　　則該管段總壓損為：△P7=△PL7+Z=1199.2+140.9=1340.1Pa</p><p>　　4.3.4節(jié)點(diǎn)壓力平衡</p><p>　　管網(wǎng)內(nèi)各分支管的壓力損失相差應(yīng)小于10%，否則應(yīng)調(diào)整管徑或采取其他措施。</p&

82、gt;<p>　　節(jié)點(diǎn)A：=（87.5-31.1）/87.5=64.5%>10%</p><p>　　為了使管段1,2達(dá)到阻力平衡，改變管段2的管徑，增達(dá)其阻力。</p><p>　　調(diào)整后的管徑：=225*(31.1/87.5)0.225=178mm</p><p>　　取178mm，其對(duì)應(yīng)的阻力：△P’’2=31.1*(225/178)1/0

83、.225=88.1</p><p>　　8.1%<10%,阻力達(dá)到平衡。</p><p>　　節(jié)點(diǎn)B: （（87.5+144.2）—31.1）/（87.5+144.2）=86.6%>10%</p><p>　　為了使管段3,4達(dá)到阻力平衡，改變管段4的管徑，增達(dá)其阻力。</p><p>　　調(diào)整后的管徑： D’4= D4*(△P4

84、/△P’4)0.225=225*(31.1/(87.5+144.2)) 0.225=143.2</p><p>　　取144mm，其對(duì)應(yīng)的阻力：△P’’4=31.1*(225/144) 1/0.225=226.0</p><p>　?。?7.5+144.2—226.0）/（87.5+144.2）=2.5%<10% ,阻力達(dá)到平衡。</p><p>　　4.3.

85、5凈化系統(tǒng)總壓力損失</p><p>　　△P=△P1+△P2+△P3+△P4+△P5+△P6+△P7+Z</p><p>　　=87.5 +88.1+144.2+226 +1855.2+5658+1340.1+2778</p><p>　　=12177.1Pa</p><p><b>　　4.4動(dòng)力系統(tǒng)選擇</b>&l

86、t;/p><p>　　4.4.1 風(fēng)機(jī)的確定</p><p>　?。?）風(fēng)機(jī)風(fēng)量 Q’=Q（1+K1）=4080.0×（1+0.1）=4488m3/h</p><p>　　式中 Q’——風(fēng)機(jī)總風(fēng)量，m3</p><p>　　Q——系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量，m3</p><p>　　K1——風(fēng)量修正系數(shù)，k1=0.1-0.

87、15</p><p>　?。?）風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 △ P’=△P（1+K2）=12177.1×（1+0.1）=13394.8Pa</p><p>　　式中 △P’——系統(tǒng)壓降，Pa</p><p>　　△P——系統(tǒng)計(jì)算壓降，Pa</p><p>　　K2——壓降修正系數(shù),k2=0.1-0.15</p><p>　

88、　4.4.2與風(fēng)機(jī)標(biāo)定工況計(jì)算</p><p>　　△P=△P’’ρ/ρ0=13394.8*（273+60）/273=16338.7 Pa</p><p>　　式中 △P’’——實(shí)際工況下系統(tǒng)壓降,Pa</p><p>　　ρ0——風(fēng)機(jī)標(biāo)定時(shí)的氣體密度.Kg/m3</p><p>　　ρ——實(shí)際工況下氣體密度，Kg/m3</p>

89、;<p>　　4.4.3動(dòng)力系統(tǒng)的選擇</p><p>　　依據(jù)進(jìn)入風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q’和實(shí)際工況下系統(tǒng)壓強(qiáng)△P``，在簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)上選擇LE4-48NOA.3.90風(fēng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)n=2900r/min時(shí)，Q=5790 m3/h，P=2710Pa,配套電機(jī)為Y132S2-2，N=7.5KW。</p><p><b>　　4.5附屬構(gòu)建選擇</b></p&

90、gt;<p><b>　　4.5.1管道支架</b></p><p>　　1、在不影響生產(chǎn)的情況下，集氣罩附近現(xiàn)場(chǎng)安裝吊架（垂直負(fù)荷500kg,水平負(fù)荷0kg）3個(gè)。</p><p>　　2、在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口處現(xiàn)場(chǎng)安裝支架（垂直負(fù)荷1000kg，水平負(fù)荷100kg）各一個(gè)。</p><p>　　3、在填料塔距地面7m處四角拉線固定，并