大气课程设计

目录

一．概述 (1)

1.1设计目的 (1)

1.2设计任务及要求 (1)

1.3设计内容 (1)

1.4设计资料 (1)

二．方案选择 (2)

2.1气态污染物处理技术方法比较 (2)

2.2方案选择 (2)

2.3工艺流程 (3)

三．集气罩的设计 (3)

3.1集气罩基本参数的确定 (3)

3.2集气罩入口风量的确定 (4)

四．填料塔的设计 (5)

4.1填料塔参数的确定 (5)

4.2填料塔高度及压降的确定 (8)

五．储液池的设计 (9)

5.1储液池尺寸计算 (9)

5.2水泵的选取 (10)

六．管网设计 (11)

6.1风速和管径的确定 (11)

6.2系统布置流程图 (11)

6.3阻力计算 (11)

七．烟囱设计 (13)

7.1烟囱高度的设计 (13)

7.2烟囱进出口内径计算 (14)

7.3烟囱阻力计算 (14)

八．风机的选择 (15)

8.1风量与风压 (15)

8.2动力系统的选择 (15)

九．结论和建议 (15)

十．参考文献 (16)

十一．致谢 (16)

十二．附录 (17)

一．概述

1.1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，以及正确使用设计手册及相关资料的能力。

1.2设计任务及要求

对某化工厂酸洗硫酸烟雾治理设施进行设计，其主要内容包括：集气罩的设计、填料塔的设计、管网的布置及阻力计算等，经过净化后的气体达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中二类区污染源大气污染物排放限值。

具体内容包括：

①主要设备的设计计算；

②工艺管道计算及风机选择；

③绘制治理设施系统图及Y型管图；

④编写课程设计说明书。

1.3设计内容

1.集气罩的设计

2.填料塔的设计

3.储液池的设计

4.管网的设计

5.烟囱的设计

6.设备选型

1.4设计资料

1.设计题：酸洗硫酸烟雾治理设施

2.已知条件；

(1)采用5%NaOH溶液在填料塔中吸收净化硫酸烟雾;

(2)标准状态下硫酸浓度为3000mg/m3，排风量为V G=0.60m3/s。经过净

化后的气体达到70mg/m3。

二．方案选择

2.1气态污染物处理技术方法比较

表1 处理方法对比

2.2方案选择

通过以上对四种方案的比较选择，本设计采用吸收法处理硫酸烟雾，即采用5%NaOH 液体在填料塔中吸收净化硫酸雾。净化设备为填料塔。

操作情况下，气相传质系数：3144/()(101325)Ga k kmol m h atm latm Pa =⋅⋅=； 液相传系数：10.7La k h -= 液气比为：3/ 2.5~4/L G L m = 2.3 工艺流程

三． 集气罩的设计

3.1 集气罩基本参数的确定

集气罩的罩口尺寸应不小于罩子所在污染位置的污染物扩散的断面积。如果设集气罩连接风管的特征尺寸为d 0，（圆形为直径，方形为短边），污染源的特征尺寸为E ，集气罩距污染源的垂直距离H ，集气罩口的特征尺寸为D 0，集气罩喇叭口长度L ，应满足d 0/E ＞0.2,1.0＜D 0/E ＜2.0和H/E ＜0.7（若影响操作，可适当增大）和L/d 0≤3。

由酸洗槽排风量V G =0.60m 3/s ，可知该厂酸洗处理规模较小，故采用单个集气罩进行废气收集即可。

取E=800mm ，H=500mm 则：

1200mm 5000.88000.8H E D 0=⨯+=+= 集气罩下口面积：ππ22

002.125.04

1⨯==

D F =1.13m 2 集气罩下口罩裙高：13.125.025.00⨯==F h 裙=0.27m 集气罩上口直径拟定为0d =250mm

集气罩喇叭口长度：2

25

.02.1200-=-=d D L =0.48m 校核：

2.03125.0800250

0>==E d 1.0<

800

12000=E D =1.5<2.0 800

500

=

E H =0.625<0.7 25

.048.00=d L =1.92<3 校核结果表明设计参数全部满足设计要求 3.2 集气罩入口风量的确定

冬季：环境温度为－6℃，加酸后槽内温度可达100℃

106K =(-6)-100=T -T =T 21∆

222m 50.04

8.041===ππd F 源

36005.010698.8360098.825.125.1⨯⨯=∆=F T q =0.424kJ/s

(

)

()3

13

1

205.05.0424.0403.0403.0⨯⨯⨯==源

qHF Q =0.151m 3/s

50.013.1'0-=-=F F F =0.63m 2 取吸气罩入口速度'V =0.8 m/s

63.08.0151.0''0⨯+=+=F V Q Q =0.655m 3/s

夏季：环境温度为31℃，加酸后槽内温度可达100℃

69K =31-100=T -T =T 21∆