大气污染课设计算书大气污染课设计算书.doc

目录 一、设计目的 3 二、设计条件 3 2.1设计任务 3 2.2原始材料 3 2.3排放标准 3 2.4处理方法的确定 4 三、工艺设计与计算 6 3.1工艺流程的初步确定 6 3.2吸附塔计算 6 3.2.1. 吸附剂筛选 6 3.2.2 吸附塔设计 8 3.3确定工艺流程 13 3.4管道计算及选材 13 3.5系统阻力计算 14 3.5.1管道阻力计算 14 3.5.2局部阻力计算 15 3.6风机选型 16 3.7吸附塔塔径校核及工艺参数核算 17 四、工艺流程说明 18 五、绘图 18 六、结束语 18 参考文献 20 设计目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、查找与使用技术资料、编写设计说明书的能力。 2.1设计任务 1、 根据工艺废气相关资料，确定废气处理流程； 2、 对废气处理流程中相关设备进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸； 3、 对标准设备进行选型，计算相关管道尺寸并确定材质； 4、 进行各设备的总体布置，绘制高程图、设备结构图与平面布置图。 2.2原始材料 某化工厂生产过程中需排放含甲苯的有机工艺废气。相关数据：流量：2400Nm3/h；温度：40℃；压力：由风机决定；组成（v/v）：甲苯：0.14%；其它：空气。试设计出一种废气处理工艺，使处理后工艺废气满足《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中规定的二级排放要求。 2.3排放标准 表1 《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)甲苯排放标准 因为处理的气量比较大，所以采用 m高的排气筒即可。 2.4处理方法（参考文献1、6、9） 处理挥发性有机污染物的方法有多种，例如燃烧法、吸收（洗涤）法、冷凝法、吸附法、生物法等，而在这里我们要求采用吸收法来处理废气。 含VOCs的气态混合物与多孔性固体接触时，利用固体表面存在的未平衡的分子吸引力或化学键力，把混合气体中VOCs组分吸附留在固体表面，这种分离过程称为吸附法控制VOCs污染。吸附法不仅可以较彻底地净化低浓度废气，而且在不使用深冷、高压等手段下，可以有效回收有价值的有机组分。 由于使用燃烧法不能回收有用的物质，吸收法的净化效率不高，冷凝法的运行成本高，排出废气的气量低不符合生物法的气量要求，而吸附法不仅可以较彻底地净化低浓度废气，而且在不使用深冷、高压等手段下，可以有效回收有价值的有机组分，所以在此确定采用吸附法处理该化工厂生产过程排放的含甲苯有机工艺废气较为合理。 三、工艺设计与计算 3.1工艺流程的初步确定（参考文献2、3） 初步确定的工艺流程如上图，含甲苯的混合气体经过滤器先去除颗粒状污染物，由于处理的气体温度已经超过了40度，所以我们要进行冷凝废气后再经过风机提高气体压力 3.2吸附塔计算 3.2.1. 吸附剂筛选 合乎工业要求的吸附剂应具备以下特性：①具有大的比表面积②具有良好的选择性吸附作用③吸附容量大④具有良好的机械强度和均匀的颗粒尺寸⑤具有足够的热稳定性及化学稳定性⑥有良好的再生性能⑦吸附剂的来源广泛，价格低廉。 表2 几种主要吸附剂的物理性质 表3 几种吸附剂应用举例 对几种常用的吸附剂特性进行比较：我们选择了活性炭作为吸附剂，活性炭是应用最早、用途较广的一种优良吸附剂。活性炭是一种具有非极性表面，为疏水性和亲有机物的吸附剂，故活性炭常常被用来吸附回收空气中的有机溶剂和恶臭物质。活性炭吸附剂具有巨大的内表面积，其比表面积较大，具有优异的吸附能力。孔径分布均一，一般为 以下，具有良好的选择吸附能力。活性炭不溶于水和其他溶剂，具有物理和化学上稳定性除了高温下同氧接触、同臭氧、氯、重铬酸盐等强氧化剂反应外，在实际使用条件下都极为稳定。 3.2.2 吸附塔设计（参考文献4、7） 1、吸附塔塔径计算 ⑴空塔气速 考虑到气速过高时吸附效果较差，且气速太高阻力也较大，无法找到那么大压力降的风机，因此我将气速设定为 较为合理。 ⑵塔径计算 EHA椭圆形封头内表面积、容积（JB/T4746—2002） 2、吸附剂床层高度计算 ⑴吸附周期确定 吸附周期应根据实际需要确定。考虑到活性炭更换较麻烦，吸附周期应稍长一些，因此将其确定为 天较为合理。 ⑵吸附剂动态平衡吸附量确定 根据 发表于《 》 年 期的《 》一文，得活性炭对甲苯的动态饱和吸附量为 mg/g,为保证在吸附周期内活性炭不会穿透应留有一定的余量，将活性炭对