酸洗廢氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1

酸洗廢氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1一、設(shè)計(jì)目的通過(guò)對(duì)氣態(tài)污染物凈化系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)，初步掌握氣態(tài)污染物凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。培養(yǎng)利用已學(xué)理論知識(shí)，綜合分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，繪圖能力，以及正確使用手冊(cè)和相關(guān)資料的能力。二、設(shè)計(jì)任務(wù)：某廠生產(chǎn)用金剛砂，經(jīng)濕式研磨后，需加濃硫酸酸洗處理。加酸時(shí)，有大量蒸汽、酸霧及有害氣體產(chǎn)生，對(duì)車(chē)間環(huán)境及工人身體健康造成嚴(yán)重危害。為此，需要對(duì)酸洗產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行治理，以改善車(chē)間的環(huán)境及工人的操作條件。要求設(shè)計(jì)的凈化系統(tǒng)凈化效果好、操作方便、投資省，并且達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。三、設(shè)計(jì)資料1、工藝特點(diǎn)間斷加酸，加酸后槽內(nèi)溫度可達(dá)100以上。2、廢氣特點(diǎn)（1）廢氣成分：近似空氣，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下酸霧含量為3210mg/m3；（2）廢氣溫度：60。3、氣象資料（1）氣溫：冬季 -6 ； 夏季 31 。（2）大氣壓力:冬季 734mmHg(97.86*103Pa) 夏季 718mmHg(95.72*103Pa)4、酸洗車(chē)間工藝布置圖說(shuō)明：酸洗時(shí)，工人將預(yù)先裝入金剛砂的700mm圓筒形料槽，沿酸洗槽前方的軌道，推入酸洗槽位置后，向料槽中加入硫酸，并不斷攪拌。酸洗完后，將料槽推出卸料；重新推入一筒新料進(jìn)行酸洗。故酸洗為間斷操作。酸洗槽為3個(gè)，高度為1米，每個(gè)酸洗槽之間距離為2.5米。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、繪制設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)圖紙包括以下幾種。（1）凈化系統(tǒng)平面布置圖；（2）凈化系統(tǒng)剖面圖2張；（3）凈化系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。要求用CAD繪制，用A3紙打印2、編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容包括以下幾方面。（1）凈化方案的確定；（2）凈化設(shè)備的選擇及計(jì)算；（3）確定排氣罩的形式，并計(jì)算罩子的排氣量及壓力損失；（4）設(shè)備與管道布置簡(jiǎn)圖；（5）設(shè)備阻力及管網(wǎng)阻力平衡計(jì)算；（6）風(fēng)機(jī)及配用電機(jī)的選擇與確定；（7）需要說(shuō)明的其他問(wèn)題。五、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)的內(nèi)容應(yīng)按上述要求編寫(xiě)，即包括與設(shè)計(jì)有關(guān)的闡述、說(shuō)明及計(jì)算。要求內(nèi)容完整，敘述簡(jiǎn)明，層次清楚，設(shè)計(jì)過(guò)程詳細(xì)、準(zhǔn)確，書(shū)寫(xiě)工整，裝訂成冊(cè)。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)應(yīng)包括目錄、前言、正文及參考文獻(xiàn)等。2、 設(shè)計(jì)圖紙圖紙幅面、圖線等應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；圖面布置均勻；符合制圖規(guī)范要求。六、設(shè)計(jì)程序（1）認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，研究并分析設(shè)計(jì)資料。（2）確定凈化方案，此次課程設(shè)計(jì)要求采用液體吸收法進(jìn)行凈化。即采用5%NaOH溶液在填料塔中吸收凈化硫酸煙霧。操作情況下，氣相傳質(zhì)系數(shù)kGa=144kmol/(m3hatm) 液相傳質(zhì)系數(shù)kLa=0.7h-1推薦標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下液氣比為L(zhǎng)/G=2.54L/m3（3）確定排氣罩的結(jié)構(gòu)形式、尺寸大小、排風(fēng)量及壓力損失。選擇排氣罩時(shí)，應(yīng)考慮污染源的特征，即要控制住污染物，又要有較小的排風(fēng)量，而且又不妨礙工人操作。（4）對(duì)凈化設(shè)備填料塔進(jìn)行計(jì)算。包括選定所用填料；計(jì)算塔徑及填料層高度。選定液體噴淋裝置、出霧裝置、進(jìn)出氣管的形式，確定填料塔的總高度，并計(jì)算填料塔的阻力。（5）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。管道布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單、緊湊、縮短管線，減少占地和空間，節(jié)省投資，方便安裝、調(diào)節(jié)和維修。（6）進(jìn)行凈化系統(tǒng)管道計(jì)算：確定管徑與附屬管件，計(jì)算管道系統(tǒng)的壓力損失，并進(jìn)行管網(wǎng)損失平衡計(jì)算。（7）計(jì)算系統(tǒng)的總阻力，并選用系統(tǒng)所用風(fēng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)。（8）設(shè)計(jì)繪圖。設(shè)計(jì)圖紙包括凈化系統(tǒng)平面布置圖、剖面圖及系統(tǒng)圖。（9）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容應(yīng)完整，應(yīng)包括目錄、前言、正文及參考文獻(xiàn)等。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求20頁(yè)左右。酸洗廢氣凈化系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、確定凈化方案此次課程設(shè)計(jì)要求采用液體吸收法進(jìn)行凈化。即采用5%NaOH溶液在填料塔中吸收凈化硫酸煙霧。操作情況下，氣相傳質(zhì)系數(shù)kGa=144kmol/(m3hatm)(1atm=101325Pa) 液相傳質(zhì)系數(shù)kLa=0.7h-1推薦液氣比為L(zhǎng)/G=2.54L/m3二、集氣罩的設(shè)計(jì)1、 集氣罩基本參數(shù)的確定：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)散的斷面積。如果設(shè)集氣罩連接風(fēng)管的特征尺寸為d0,污染源的特征尺寸為d，集氣罩距污染源的垂直距離H，取H=0.5米，集氣罩口的特征尺寸為D0，集氣罩喇叭口長(zhǎng)度h2,則應(yīng)滿足d0/d0.2、1.0D0/d2.0和H/d0.7、h2/d03。2、 集氣罩入口風(fēng)量的確定： （K）式中 溫差，K； 料槽溫度，K； 環(huán)境溫度，K。 式中 q熱量流率，KJ/s； F污染源斷面積，m2。熱煙氣流量Q0為 式中 H集氣罩距污染源的垂直距離，m。最小吸入風(fēng)量 Q = Q0 + vF式中 Q最小吸入風(fēng)量，m3/s； v最小吸入速度，0.5m1.0m/s；F集氣罩罩口面積與污染源斷面積之差，m2。 F=F0-F式中 F0集氣罩罩口面積，m2。三、填料塔的設(shè)計(jì)1、填料塔參數(shù)確定（1）擬選用填料的規(guī)格及相關(guān)參數(shù)；（2）計(jì)算泛點(diǎn)氣速,由公式可計(jì)算出的值，進(jìn)而計(jì)算的值，通過(guò)查閱?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖可得的值，通過(guò)反算可得泛點(diǎn)氣速的值；（3）計(jì)算操作氣速u(mài)(0.60.9) ；（4）計(jì)算塔徑D=，并進(jìn)行圓整；（5）利用圓整后的塔徑重新計(jì)算操作氣速u(mài)；（6）校核填料直徑與塔體直徑的比（應(yīng)小于）；（7）校核填料塔的噴淋密度當(dāng)填料d75mm時(shí)，填料的最小潤(rùn)濕率為0.08m3/(m2h)。2、填料層高度確定（1）填料層高度Z的計(jì)算 可采用相關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。（2）填料塔床層壓降 填料層的壓降可分為干填料層壓降和有噴淋情況的壓降。干填料層的壓降可視為氣流通過(guò)多孔層的阻力，湍流時(shí)壓降基本上與氣速平方成正比。有噴淋時(shí)，填料表面覆有液膜，其空隙率、比表面、流體力學(xué)狀況均隨氣液流速的改變而發(fā)生變化，情況較復(fù)雜。填料層壓降的計(jì)算利用?？颂貕航低ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖方法，該圖中除液泛線外，還有許多等壓降線。由已知的參數(shù)（氣液負(fù)荷、物性）及所用填料的壓降填料因子計(jì)算出該圖的縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)值，查圖可得相應(yīng)壓降曲線值，即為氣流通過(guò)每米填料層的壓降，則填料塔壓降。3、 填料塔附件選擇塔的輔助構(gòu)件包括氣體分布器、填料支撐板、填料壓板、液體分布器、再分布器、除霧裝置及排液裝置等。填料塔操作性能的好壞，與塔內(nèi)輔助構(gòu)件的選型和設(shè)計(jì)緊密相關(guān)。合理的選型與設(shè)計(jì)可保證塔的分離效率、生產(chǎn)能力及壓降要求。四、管網(wǎng)設(shè)計(jì)1、風(fēng)速和管徑的確定保證管道內(nèi)風(fēng)速在1020m/s的范圍內(nèi)，以保證較小的壓力損失，并以此為標(biāo)準(zhǔn)選擇管徑，圓整后復(fù)核風(fēng)速。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)圖管道布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單、緊湊、縮短管線，減少占地和空間，節(jié)省投資，方便安裝、調(diào)節(jié)和維修。3、阻力計(jì)算 對(duì)圓形風(fēng)管的單位摩擦阻力 式中 R0比摩阻，Pa/m； 摩擦阻力系數(shù)； d圓形風(fēng)管直徑，m； 煙氣密度，kg/m3； 管道中氣流速度，m/s； 動(dòng)壓，Pa。沿程阻力損失計(jì)算公式 式中 局部阻力損失,Pa； L風(fēng)管長(zhǎng)度，m；局部阻力損失計(jì)算公式 式中 局部阻力損失，Pa； 局部阻力系數(shù)；u管道中氣流速度，m/s，本設(shè)計(jì)u=22.4m/s。4、 節(jié)點(diǎn)壓力平衡管網(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。五、動(dòng)力系統(tǒng)選擇1、 安全系數(shù)修正 Q=Q(1+k1)式中 Q風(fēng)機(jī)總風(fēng)量，m3/h； Q系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量，m3/h； K1風(fēng)量修正系數(shù)，K1=0.10.15。 p式中 p系統(tǒng)壓降，Pa；系統(tǒng)計(jì)算壓降