大气课设 酸洗废气净化系统

课程设计说明书课程设计名称：大气控制课程设计课程设计题目：酸洗废气学院名称：化学与环境工程学院专业班级：学生学号：学生姓名：学生成绩：指导教师：课程设计时间：至课程设计任务书一、课程设计的任务和基本要求设计目的通过对气态污染物净化系统的工艺设计，初步掌握大气污染控制工程中气态污染物净化系统设计的基本方法。

培养利用已学理论知识，综合分析问题和解决实际问题的能力，绘图能力，以及正确使用手册和相关资料的能力。

设计任务某厂生产用金刚砂，经湿式研磨后，需加浓硫酸酸洗处理。

加酸时，有大量蒸汽、酸雾及有害气体产生，对车间环境及工人身体健康造成严重危害。

为此，需要对酸洗产生的废气进行治理，以改善车间的环境及工人的操作条件。

要求设计的净化系统净化效果好、操作方便、投资省，并且达到排放标准。

设计资料工艺特点间断加酸，加酸后槽内温度可达100℃以上。

废气特点（1）废气成分：近似空气，标准状态下酸雾含量为3300mg/m3；（2）废气温度：60℃。

气象资料（1）气温：冬季为-6℃；夏季为34℃。

（2）大气压力：冬季为734mmHg×103Pa)；夏季为18mmHg×03Pa)。

酸洗车间工艺布置图酸洗时，工人将预先装入金刚砂的φ700mm圆筒形料槽，沿酸洗槽前方的轨道，推入酸洗槽位置后，向料槽中加入硫酸，并不断搅拌。

酸洗完后，将料槽推出卸料；重新推入一筒新料进行酸洗。

故酸洗为间断操作。

酸洗槽为3个，高度为1米，每个酸洗槽之间距离为米。

设计内绘制设计图设计图纸包括以下几种:（1）净化系统平面布置图；（2）净化系统剖面图2张；（3）净化系统的系统图。

要求用CAD绘制，用A3纸打印。

编写设计计算书设计计算内容包括以下几方面。

（1）净化方案的确定；（2）净化设备的选择及计算；（3）确定排气罩的形式，并计算罩子的排气量及压力损失；（4）设备与管道布置简图；（5）设备阻力及管网阻力平衡计算；（6）风机及配用电机的选择与确定；（7）需要说明的其他问题。

设计要求设计计算书设计计算书的内容应按上述要求编写，即包括与设计有关的阐述、说明及计算。

要求内容完整，叙述简明，层次清楚，设计过程详细、准确，书写工整，装订成册。

设计计算书应包括目录、前言、正文及参考文献等。

设计图纸图纸幅面、图线等应符合国家标准；图面布置均匀；符合制图规范要求。

设计程序（1）认真阅读设计任务书，明确设计任务与要求，研究并分析设计资料。

（2）确定净化方案，此次课程设计要求采用液体吸收法进行净化。

即采用5%NaOH 溶液在填料塔中吸收净化硫酸烟雾。

操作情况下，气相传质系数：k Ga=144kmol/(m3·h·atm)；液相传质系数k La=；推荐标准状态下液气比为L/G=m3。

（3）确定排气罩的结构形式、尺寸大小、排风量及压力损失。

选择排气罩时，应考虑污染源的特征，即要控制住污染物，又要有较小的排风量，而且又不妨碍工人操作。

（4）对净化设备——填料塔进行计算。

包括选定所用填料；计算塔径及填料层高度。

选定液体喷淋装置、出雾装置、进出气管的形式，确定填料塔的总高度，并计算填料塔的阻力。

（5）进行净化系统设备及管道布置，并绘制出布置简图。

管道布置应力求简单、紧凑、缩短管线，减少占地和空间，节省投资，方便安装、调节和维修。

（6）进行净化系统管道计算：确定管径与附属管件，计算管道系统的压力损失，并进行管网损失平衡计算。

（7）计算系统的总阻力，并选用系统所用风机及电动机。

（8）设计绘图。

设计图纸包括净化系统平面布置图、剖面图及系统图。

（9）编写设计说明书。

设计说明书内容应完整，应包括目录、前言、正文及参考文献等。

设计说明书要求20页左右。

思考题1.何为物理吸收何为化学吸收各有哪些优缺点2.吸收总效率与分级效率之间有什么关系3.化学吸收的吸收液解吸方法有哪些如何选择4.吸收过程如何防止二次污染要不要考虑经济成本5.吸收法处理废气的原理是什么影响吸收效率的主要因素有哪些若加大入口气速，对吸收性能会产生哪些影响6.吸收（净化）塔的吸收剂喷淋方法有哪些各有哪些优缺点7.吸收（净化）塔气液进出口如何设置管径如何计算8.气体净化对吸收设备有哪些基本要求废气净化装置的性能指标主要有哪些9.工业企业常用的废气监测在线仪表有哪些安装部位如何确定二、进度安排计划进度发题时间： 2016年05月27 日指导教师布置设计任务、熟悉设计要求：天准备工作、收集资料及方案比选：天设计计算：天整理数据、编写说明书：天绘制图纸：天质疑或答辩：天指导教师：余训民教研室主任：2016 年 6月22日年月日三、参考资料或参考文献主要参考书目[1]郝吉明，马广大.大气污染控制工程(第二版)[M].北京: 高等教育出版社，2008.[2]吴忠标.大气污染控制工程[M].杭州：浙江大学出版社，2001.[3]魏先勋等. 环境工程设计手册(修订版) [M]. 长沙：湖南科学技术出版社，2002.[4]刘天齐. 三废处理工程技术手册(废气卷) [M]. 北京: 化学工业出版社，1999.[5]黄学敏，张承中主编. 大气污染控制工程实践教程[M]. 北京：化学工业出版社，2003.[6]国家环保局主编.工业锅炉除尘设备[M]. 北京: 中国环境科学出版社，.[7]张殿印、申丽主编.工业除尘设备设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，2012.[8]郑铭主编、陈万金副主编.环保设备原理设计与应用(第二版) [M]. 北京：化学工业出版社，2011.[9]王玉彬主编.《大气环境工程师实用手册》[M]. 北京: 中国环境科学出版社，2003.本科生课程设计成绩评定表前言随着人口的剧增和城市化的加剧，空气中的污染物越来越多，空气质量越来越差，尤其是空气中的二氧化硫含量急剧增长，它在大气中与水和氧气混合生成硫酸，形成酸雨。

酸雨是世界三大环境问题之一，危害甚多，控制大气中二氧化硫含量无疑是当今人们正在努力的一件事。

而某厂生产用金刚砂，经湿式研磨后，需加浓硫酸酸洗处理，加酸时，有大量蒸汽、酸雾及有害气体产生。

因此，需要合理处理废气中的酸性气体。

生产用金刚砂，经湿式研磨后，需加浓硫酸酸洗处理。

加酸时，有大量蒸汽、酸雾及有害气体产生，对车间环境及工人身体健康造成严重危害。

为此，需要对酸洗产生的废气进行治理，以改善车间的环境及工人的操作条件。

要求设计的净化系统净化效果好、操作方便、投资省，并且达到排放标准。

本课程设计由余训民老师指导完成，在设计参数数据方面给予了很大的帮助，在此表示感谢。

参考了其他学校一些酸洗废气课程设计的报告，其中的取值，设计方法都给予了我深深的启发，自己的思考加上些微的资料，或许不足以作出一个很好的课设方案，设计之中不妥之处在所难免，恳请审阅老师批评指正。

目录第一章概论设计任务某厂生产用金刚砂，经过湿式研磨后，经浓硫酸酸洗处理。

加酸时，有大量蒸汽，酸雾和其他有害气体产生，对车间环境和工人身体健康造成危害。

为此，需要对酸洗产生的气体进行治理，以改善车间的环境及工人的操作条件。

设计目的通过设计酸洗废气净化系统，使该厂的废气达到排放的标准，同时减少酸洗过程产生蒸汽，酸雾和其他有害气体的排放，有利于给车间以及工人营造一个良好的工作生活环境，同时使有害气体的浓度大大降低，减少了对人体、植物、动物以及气候等造成的危害，同时保护了地球的环境。

酸洗废气的危害目前，大气污染已经成为全球问题，而大气污染主要是人类活动造成的，大气污染物对人体健康、植物、器物和材料，及大气能见度和气候皆有重要影响。

由于该厂生产用金刚砂，经过湿式研磨后，经浓硫酸酸洗处理。

加酸时，有大量蒸汽，酸雾和其他有害气体产生，对人体及环境产生极大的危害。

特别是SO2、硫酸和硫酸烟雾，以及产生的酸雨等危害更加严重。

以下是SO2等酸性气体对人类以及环境的影响。

污染物侵入人体主要通过表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气，对人体健康的危害主要表现为引起呼吸道疾病。

用浓硫酸进行酸洗过程中，会有SO2产生，资料表明：SO2在空气中的浓度达到（~）×10-6时，人们就会问到它的气味。

包括人类在内的各种动物，对SO2反应都会表现为支气管收缩，这可从气管阻力稍有增加判断出来。

一般认为，空气中的SO2浓度在×10-6以上，对人体健康已有潜在性影响，（1~3）×10-6时多数人受到刺激，10×10-6时加剧，个别人还会出现支气管痉挛。

与颗粒物和水分结合的硫氧化物是对人类健康影响非常严重的公害。

当大气中的SO2氧化成酸雨和硫酸烟雾时即使其浓度只相当于SO2的1/10，其刺激和危害也将更加显着。

据动物实验表明，硫酸烟雾引起的生理反应要比单一SO2气体强4~20倍。

污染物对植物的伤害，通常发生在叶子结构，因为叶子含有整棵植物的构造机理。

最常遇到的毒害植物的气体就有SO2。

大气中含SO2过高，对叶子的危害首先是对叶肉的海绵状软组织部分，其次是对栅栏细胞部分。

侵蚀开始时，叶子出现水浸透现象，干燥后，受影响的叶面部分呈漂白色或乳白色。

如果SO2的浓度为（~）×10-6，并持续几天后，就会对敏感性植物产生慢性危害。

SO2直接进入气孔，叶肉中的植物细胞时期转化为亚硫酸盐，再转化成硫酸盐。

当SO2过量的存在时，植物细胞就不能尽快地吧亚硫酸盐转化为硫酸盐，并开始破坏细胞结构。

对器物的损害主要包括玷污性损害和化学性损害两个方面，化学性损害是指由于污染物的化学作用，使器物和材料腐蚀或损坏。

大气中SO2的及其生成的酸雾、酸滴等，能使金属表面产生严重的腐蚀，使纺织品、纸品、皮革制品等腐蚀磨损，是金属涂料变质，降低其保护效果。

造成金属腐蚀最为有害的污染物一般是SO2。

大气污染最常见的后果之一是大气能见度的降低。

SO2和其他气态含硫化合物在大气中以较大的反应速度生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子，对能见度有潜在影响。

大气污染对能见度的长期影响相对较小，但是对气候产生的大规模影响，则其结果肯定是极为严重的。

SO2等排放产生的酸雨，对环境更是造成极大的危害。

设计规范烟气排放达标,整套设备运行经济合理,占地面积较小。

执行标准是:《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。

设计原则要求设计的净化系统效果好；操作方便；投资省，并且达到排放标准。

1．工艺特点：间断加酸，加酸后料槽内温度可达100℃以上。

2．废气特点：近似空气，标准状态下酸雾含量为33003mg。

温度为60C 。

/m3．气象资料：气温：冬季，-6C ；夏季,34C 。

大气压力：冬季，734mmHg×103Pa)；夏季，718mmHg×103Pa)。

4．酸洗车间工艺布置图说明：酸洗时，工人将预先装入金刚砂的φ700mm圆筒形斜槽，沿酸洗槽前方的轨道，推入酸洗槽位置后，向斜槽中加入浓硫酸，并不断搅拌。