大气课程设计_2.doc

夏 斌 酸性气体治理（任务书四） 基本情况1：某化学试验室试验产生酸性有害气体（硫酸、硝酸、盐酸）…… 大气环境污染控制工程课程设计任务书(四) 酸性有害气体处理 课程设计题目（2-3*6=12人-18人） 试对酸性有害气体进行净化系统设计，采用吸收工艺实现净化。按《车间空气中有害物质的最高允许浓度》限值进行验算，实现达标排放。 执行标准 各厂建厂时间为2004年，所在地区为二类地区。 《环境空气质量标准》 (GB3095－1996)； 《车间空气中有害物质的最高允许浓度》（T136-79）书P567 排放标准：排气筒高度15m，排放速率1.5kg/h , 排放浓度45mg/m3。 设计内容与要求 污染治理工艺的分析确定与计算：建议采用吸收工艺。根据酸性气体的蒸发量计算酸雾的排放量及污染物浓度，进行数质量衡算、处理效率、达标验算。对确定的污染治理工艺进行简要论述，并用工艺流程图简图表示选择结果。 集气罩设计计算：集气罩结构形式、尺寸、排风量及压损。 净化设备选择与选型计算：比较、选择设备类型、型号及规格，确定特征参数、设备主要结构参数及运行参数。 系统布置：确定各装置的位置，绘制平面图、剖面图、系统图，尺寸标注。建议使用AutoCAD制图。 管道布置及计算：绘制管道系统图，计算管径、压损、烟囱高度和出口内径、并联管道压损平衡、系统总压力损失。 辅助设备选型计算：包括配套水泵、引风机选型、电机功率校核等。 编写设计说明书：列出参考文献，采用的公式及数据须注明出去。 基础数据 基本情况1：某化学试验室试验产生酸性有害气体（硫酸、硝酸、盐酸），试验台布置见生化系五楼试验室。酸雾含量为1200mg/m3。横向风速3m/s，要求设计上吸集气罩（或侧吸式集气罩）、净化塔及管网系统。 要求：净化效率＞95%，酸雾排放浓度可满足排放标准。 （五）设计要点（以硫酸为例） （1）蒸发量计算公式： 式中：M—液体分子量，MH2SO4=98.08，MHNO3=98.08，MHCl=98.08； P—相当于液体温度下饱和空气的蒸汽分压力，Pa； v—蒸发液面上的空气流速，m/s； F—蒸发液体的表面积，m2。 （2）集气罩排风量计算见书P555，表13-2。 概论 1.1实验室常见酸性有害气体类型及危害 1.1.1二氧化硫 二氧化硫是一种无色有刺激性的气体，对金属具有强烈的腐蚀作用。因SO2有窒息性的臭味及较强的刺激性，所以因高浓度气体中毒死亡的极少。人类对SO2的 嗅 觉 域 在 0.5 ～1.0ppm之 间 ，而 当 浓 度 达 到 50 ～100ppm时，人类尚可耐受0.5～1.0h，但可能出现病害。SO2主要通过呼吸道吸入人体，其次是通过皮肤和黏膜。因SO2是可溶性物质，当它与其他粉尘共存时则成为二氧化硫及氧化型的硫酸气体，因而加重其毒性，使人身腐蚀，影响新陈代谢功能。当人体黏膜、皮肤表面接触二氧化硫气体时，则溶于水（黏液或汗）而成为酸。酸的刺激作用为毒性主体，吸收到体内的亚硫酸变成硫酸盐从尿中排出，当吸入量过大时则引起血酸症（酸中毒）而损伤各种内脏器官。 人们对SO2的感受程度因人而异，敏感者在浓度为0.3ppm时就能明显地感觉出来；当浓度为0.5～1.0ppm时一般人都能判别；当浓度为1～2ppm时整个体表都能有刺激感；2～5ppm就会出现轻度咳嗽。 SO2浓度与人的感受程度见表1 表1 SO2浓度与人的感受程度 1.1.2硫化氢 硫化氢，无色可燃性气体，有恶臭和毒性，具有典型的臭鸡蛋气味。易溶于水，溶于水后成氢硫酸。化学性质不稳定，在空气中容易燃烧，能使银、铜等制品表面发黑。可与许多金属离子作用，生成不溶与水或酸的硫化物沉淀，用于分离和鉴定金属离子等。H2S急性中毒主要由呼吸道吸入所致。H2S有与高价铁结合的特性，在体内与细胞呼吸酶的三价铁结合，抑制酶的活性，使细胞的氧化还原过程障碍，造成组织细胞缺氧，危及人的生命。它还可使血红蛋白转化为硫化血红蛋白，失去携氧功能。H2S对中枢神经系统有强烈的麻醉、麻痹作用，吸入高浓度H2S（1500mg/m3以上）时，吸入者会迅速倒地，失去知觉，伴剧烈抽搐、瞬间呼吸停止，继而心跳停止，这被称为“闪电型”死亡。此外，硫化氢中毒还可引起流泪、畏光、结膜充血、水肿、咳嗽、咯痰等症状。中毒者可表现为支气管炎、支气管周围炎或肺炎，严重者可出现肺水肿、喉头水肿、急性呼吸窘迫综合征少数患者可有心肌及肝脏损害。 不同浓度H2S对人的中毒程度见表2： 0 1.1.3二氧化氮 在各种氮氧化物中，以二氧化氮最为稳定，其他氮氧化物遇热、光等均变成NO2。二氧化氮气态呈褐红色，液态呈黄色，固态无色，具有特殊刺激性臭味。熔点- 9.3℃，沸点2