UV-Fenton法吸收處理硝基苯廢氣畢業(yè)論文

PAGE摘要室內(nèi)空氣中可揮發(fā)有機(jī)污染物對人體的危害嚴(yán)重影像了人們的生活質(zhì)量和身體健康，F(xiàn)enton試劑法處理有機(jī)污水的研究較早。在液態(tài)時促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)能夠極大的提高低溶解性揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的吸收率，進(jìn)而提高去除率。本設(shè)計提出采用UV/Fenton法吸收處理硝基苯廢氣。硝基苯中的硝基為強(qiáng)鈍化基，須在較強(qiáng)的條件下硝基苯才能發(fā)生親電取代發(fā)應(yīng)，生成間位產(chǎn)物，生物降解很難。Fenton試劑在紫外燈的照射下，能夠產(chǎn)生較多的·OH自由基，使硝基苯被氧化去除，去除效率高。關(guān)鍵詞：有機(jī)廢氣，吸收塔，UV/Fenton法，硝基苯廢氣

AbstractItwasfairlyearliertotreatorganicwastewaterwithFentonasareagent.Promotionofchemicalreactionsattheliquidphasecansignificantlyimprovetherateoflow-solubilityvolatileorganiccompounds(VOCs),andthenincreasetheefficencyofremoval.Inthisdesign，thetreatmentofnitrobenzenewithUV/Fentonisproposed.Thenitroofnitrobenzeneispassivation,tobestrongerinterms,nitrobenzenecanhappenelectrophilicsubstitution,m-generationisproducted,nitrobenzenebiodegradableisdifficult.Fentoninultravioletlightirradiation,canproducemoreOHradicals,nitrobenzeneisoxidationremoval,withhighremovalefficiency.Keywords:Organicemissions,Absorptiontower,UV/Fenton,Nitrobenzene目錄1 緒論 11.1 硝基苯的特性 11.2 硝基苯對人體健康的危害 11.3 硝基苯的毒理學(xué)資料及環(huán)境行為 11.4 硝基苯有機(jī)廢氣處理的必要性 22 常用的凈化方法 32.1 熱力燃燒 32.2 催化氧化 42.3 炭吸附法 52.4 冷凝法 82.5 膜分離技術(shù) 192.6 變壓吸附技術(shù) 102.7 生物處理技術(shù) 102.8 高壓脈沖電暈法 102.9 臭氧分解法(OzonolysisMethod) 112.10 光分解法(PhoteolysisMethod) 112.11 離子體分解法(PlasmaDecomposition) 123 UV/Fenton凈化處理法 133.1 UV/Fenton法氧化機(jī)理 134 設(shè)計資料 154.1 硝基苯廢氣的氣量和組成 154.2 設(shè)計依據(jù)與原則 154.3 設(shè)計原則 154.4 設(shè)計范圍 154.4 設(shè)計目標(biāo) 165 UV/Fenton凈化處理工藝設(shè)計 175.1 工藝流程 175.2 工藝設(shè)計計算 185.2.1吸收塔尺寸的確定 185.2.2噴淋量的確定 195.2.3吸收塔附件的選擇 195.2.4 吸收塔總壓降 225.2.5管網(wǎng)設(shè)計 225.2.6風(fēng)機(jī)及配套電機(jī)的選擇 277 工程投資 328 運行費用 338.1 成本概算有關(guān)單價 338.2 運行成本概算 33參考文獻(xiàn) 34致 謝 36PAGE371 緒論1.1 硝基苯的特性硝基苯為淡黃色油狀液體，有苦杏仁味，具有揮發(fā)性，能隨水蒸汽同時揮發(fā)，可溶于醇，微溶于水?？諝庵腥菰S濃度為1mg／m，相對密度為1.571(0℃)，熔點為118℃，沸點為319℃。硝基苯的分子式為：C6H5NO21.2 硝基苯對人體健康的危害硝基苯侵入人體的途徑主要有三種，吸入、食入、經(jīng)皮吸收。硝基苯對人的危害與苯大體類似，主要引起高鐵血紅蛋白血癥，可引起溶血及肝損害，除可以致癌、致畸形、致基因突變，傷及人的中樞神經(jīng)、組織器官及造血系統(tǒng)之外，它還可能造成中毒性肝炎，或者肝病。劇毒?？诜?5滴可致死。吸入蒸氣或經(jīng)皮膚吸收而引起中毒。急性中毒癥狀為神志不清、麻醉、心力衰褐、呼吸不勻，離開中毒環(huán)境后仍有嘴唇發(fā)紫等癥狀，家兔經(jīng)口LD700mg/kg。由于醇類可使硝基苯中毒者血液毒性增加，因此班前班后禁酒。工作場所空氣中最高容許濃度1E-6。生產(chǎn)設(shè)備要密閉，防止泄漏，通風(fēng)要良好。操作人員要穿戴防護(hù)用具。

1.3 硝基苯的毒理學(xué)資料及環(huán)境行為急性毒性：LD50489mg/kg(大鼠經(jīng)口)；2100mg/kg(大鼠經(jīng)皮)；狗靜脈150mg/kg，最小致死劑量；人(女性)經(jīng)口200mg/kg，最小中毒劑量(血液毒性)；人經(jīng)口5mg/kg，最小中毒劑量(不悅感)。致突變性：細(xì)胞遺傳學(xué)分析：啤酒酵母菌10mmol/管。生殖毒性：大鼠吸入最低中毒濃度(TCL0)：5ppm(6小時)，(90天，雄性)，影響精子生成，影響睪丸、附睪和輸精管。硝基苯在水中具有極高的穩(wěn)定性。由于其密度大于水，進(jìn)入水體的硝基苯會沉入水底，長時間保持不變。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水體污染會持續(xù)相當(dāng)長的時間。硝基苯的沸點較高，自然條件下的蒸發(fā)速度較慢，與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成對機(jī)械震動很敏感的化合物，能與空氣形成爆炸性混合物。傾翻在環(huán)境中的硝基苯，會散發(fā)出刺鼻的苦杏仁味。80℃以上其蒸氣與空氣的混合物具爆炸性，傾倒在水中的硝基苯，以黃綠色油狀物沉在水底。當(dāng)濃度為5mg/L時，被污染水體呈黃色，有苦杏仁味。當(dāng)濃度達(dá)100mg/L時，水幾乎是黑色，并分離出黑色沉淀。當(dāng)濃度超過33mg/L危險特性：遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。與硝酸反應(yīng)強(qiáng)烈。燃燒(分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。1.4 硝基苯有機(jī)廢氣處理的必要性去除空氣中有害揮發(fā)性有機(jī)物（VOCS）是近十年來普遍關(guān)注的重點和研究的主要課題。VOCS來自室內(nèi)生產(chǎn)工藝、設(shè)備、家具和圍護(hù)結(jié)構(gòu)在內(nèi)的所有物品，并在室內(nèi)擴(kuò)散、傳遞和反應(yīng)。硝基苯化合物常用于硝基苯制造、苯胺、聯(lián)苯胺、偶氮苯、染料生產(chǎn)的原料，是染料、苦味酸及苦胺酸、苯胺、炸藥、香料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等有機(jī)合成工業(yè)中最重要的基本中間體之一，也常用于有機(jī)溶劑。硝基苯廢氣對人體危害極大，屬重度危害有機(jī)物，少量就能引起中毒，嚴(yán)重時昏迷、抽搐、呼吸麻痹，具有致突、致畸、致癌性。各國對大氣中硝基苯濃度均有嚴(yán)格限制。我國規(guī)定居住區(qū)大氣中硝基苯最高允許濃度為0.01mg/m3，車間空氣中最高允許濃度為5mg/m3。2 常用的凈化方法VOC的控制可以從多種途徑實現(xiàn)。最經(jīng)濟(jì)的方法是通過清潔生產(chǎn)的途徑減少VOC的使用和散發(fā)。但對于一些工藝過程和生產(chǎn)而言，清潔生產(chǎn)的路還很長，不可避免的還會有大量的VOC會被排放，末端治理技術(shù)仍然是必不可少的一種手段。同樣在這些治理技術(shù)中也存在清潔工藝和污染工藝之分。目前常用或已有實際應(yīng)用的凈化和回收VOC的方法有兩類，一類是破壞性方法，包括熱力燃燒法，催化燃燒法、工業(yè)鍋爐或加熱器燃燒法；另外一類是非破壞性方法，即將VOC凈化和并回收，這類方法有活性炭吸附法、冷凝法、膜分離法、生物法等；其他正在開發(fā)的方法有光催化氧化法、等離子法等。熱力燃燒法、催化燃燒法、吸附法等傳統(tǒng)方法已在VOC的控制上得到了廣泛的應(yīng)用，但這類方法也在不斷的改進(jìn)和提高以增加控制效率、擴(kuò)展應(yīng)用范圍和減低費用。2.1 熱力燃燒現(xiàn)代的熱力燃燒系統(tǒng)已不再是以往的明火燃燒（如火矩），其對各類揮發(fā)性有機(jī)污染消除效率設(shè)計為95%~99%。這類系統(tǒng)設(shè)計用于氣量2000~10000m3/h,濃度范圍在100~2000ppm的場合。通常的燃燒溫度為700~1000℃，停留時間為0.5~1.0s，并可通過配置熱回收系統(tǒng)來減少運行費用，在國外和國內(nèi)的石化企業(yè)中應(yīng)用很廣。熱力燃燒系統(tǒng)的實際運行溫度取決于處理氣體的性質(zhì)、濃度和要求的凈化效率。在污染組分不易燃燒或入口濃度較低的情況時，需要輸入較多的能量和較長燃燒區(qū)停留時間才能確保所需的凈化效率。燃燒在1000℃進(jìn)行時會產(chǎn)生一定量的熱力NO燃燒法的改進(jìn)主要體現(xiàn)在燃燒器的改進(jìn)設(shè)計。美國Alzeta公司設(shè)計了一種內(nèi)向式、絕熱輻射燃燒器。該裝置為雙層圓桶式結(jié)構(gòu)，VOC與燃燒氣首先進(jìn)入外圓環(huán)空間，然后通過一多孔陶瓷圓環(huán)燃燒器強(qiáng)制混合燃燒，最后從中心排出。由于陶瓷燃燒器的，而燃燒區(qū)為陶瓷環(huán)內(nèi)表面，因此只需較低的溫度和較短的停留時間就可達(dá)完全燃燒。該裝置可在數(shù)秒內(nèi)就加熱到操作溫度，很適用于間歇式操作。由于采用了內(nèi)向流設(shè)計，輻射熱在陶瓷的內(nèi)表面間交換，使得燃燒器即使在空氣過量系數(shù)大于2的情況下也能維持所需的操作溫度。該裝置的操作溫度為870～980℃，處理能力為260～360Nm3/m2陶瓷面積。對含氯或不含氯氫類的凈化效率大于99.9％，NOx和CO的含量低于10ppm還有一種燃燒法為界面燃燒，是在熱力燃燒的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其特點是在燃燒室內(nèi)增加了蓄熱能力大的填充物。填充物預(yù)熱到600℃，從上徐徐向下移動，與上升的有害氣體在上升過程中熱量愈得愈多，溫度愈來愈高，直到起燃溫度后開始氧化分解，最后反應(yīng)溫度650～750℃。填充物在裝置內(nèi)不斷循環(huán)，處理過程連續(xù)進(jìn)行。凈化后的排放氣體與循環(huán)下降的低溫填充物熱交換后，約在100℃左右的溫度下排入大氣。在750℃下對苯的凈化效率為99.8％；在800表2.1表面燃燒與一般熱力燃燒的比較表面燃燒一般熱力燃燒1m3空間中填充直徑13mm球時，表面積達(dá)250m31m3空間內(nèi)壁面積最大僅為6m停留時間0.05～0.1s停留時間0.3～0.5s填充層型的熱回收裝置的傳熱系數(shù)K=628~837.36kJ/(h·m2·℃)列管式熱交換器的傳熱系數(shù)K=83.74~167.47kJ/(h·m2·℃)2.2 催化氧化與熱力燃燒系統(tǒng)一樣，催化氧化處理系統(tǒng)也是一種燃燒，不同之處在于，由于催化劑的作用，催化氧化的溫度在370～480℃，用于氣量2000～200000m3/h，濃度范圍在100～2000ppm的場合。與熱力燃燒相比，催化氧化適用于低濃度及氣體循環(huán)使用的場合。常用于氣體流量和濃度波動的場合。其凈化效率通常大于90％，最大為95％。其熱力回收系統(tǒng)主要為間接回收。催化材料易受硫、氯和硅等非催化燃燒的改進(jìn)主要集中在新型催化劑的研究上.重點為如何防止催化劑因鹵素、硫化物或NO2而造成的失活及和磷、鉛、鋅。砷、汞或其他重金屬引起的中毒。如美國聯(lián)信公司開發(fā)的處理鹵代氫的催化劑對磷和其他的一些物質(zhì)有很好的抵抗性。其他開發(fā)的鉻鋁基材料的催化劑（以Cr2O3計含鉻12％～25％）能持續(xù)有效地處理鹵代類有機(jī)物，而催化床結(jié)構(gòu)上仍然是規(guī)則的蜂窩式結(jié)構(gòu)、顆粒散堆固定床和硫化床3種形式。2.3 炭吸附法炭吸附是目前最廣泛使用的回收技術(shù),其原理是利用吸附劑(粒狀活性炭和活性炭纖維)的多孔結(jié)構(gòu),將廢氣中的VOC捕獲。將含VOC的有機(jī)廢氣通過活性炭床,其中的VOC被吸附劑吸附,廢氣得到凈化,而排入大氣。當(dāng)炭吸附達(dá)到飽和后,對飽和的炭床進(jìn)行脫附再生;通入水蒸氣加熱炭層,VOC被吹脫放出,并與水蒸汽形成蒸汽混合物,一起離開炭吸附床。用冷凝器冷卻蒸汽混合物,使蒸汽冷凝為液體。若VOC為水溶性的,則用精餾將液體混合物提純;若為水不溶性,則用沉析器直接回收VOC。因涂料中所用的“三苯”與水互不相溶,故可以直接回收。炭吸附技術(shù)主要用于廢氣中組分比較簡單、有機(jī)物回收利用價值較高的情況,其廢氣處理設(shè)備的尺寸和費用正比于氣體中VOC的數(shù)量,卻相對獨立于廢氣流量;因此,炭吸附床更傾向于稀的大氣量物流,一般用于VOC濃度小于5000ppm的情況。適于噴漆、印刷和粘合劑等溫度不高,濕度不大,排氣量較大的場合,尤其對含鹵化物的凈化回收更為有效。表2.2活性炭吸附可除去的污染物質(zhì)吸附劑吸附質(zhì)活性炭苯、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、汽油、煤油、光氣、乙酸乙酯浸漬活性炭烯氫、胺、酸霧、硫醇、SO2、Cl2、H2S、HF、HCl、NH3、Hg、HCHO、CO2、CO表2.3工業(yè)用活性炭的物理性質(zhì)吸附劑真密度/（g/cm3）顆粒密度/（g/cm3）填充密度/（g/cm3）空隙率/％細(xì)孔容積/cm3/g）比表面積/（m2/g）平均孔徑/à顆?；钚蕴?.0～2.200.6～1.00.35～0.600.33～0.450.50～1.1700～150012～40粉末活性炭1.90～2.20_0.15～0.600.45～0.750.50～1.40700～160015～40氣體流量和濃度的波動對活性炭吸附器無大的影響。活性炭吸附系統(tǒng)常用來處理氣量200～100000m3/h，濃度范圍在20～5000ppm的氣體。設(shè)備的尺寸取決于氣量和濃度。活性炭吸附系統(tǒng)的投資費用不高，操作靈活，運行成本與其他方法相比通常也較低。固定床吸附裝置的空塔速度一般取0.5m/s以下，吸附劑和氣體的接觸時間取0.50～2.0s以上，吸附層壓力損失應(yīng)控制小于1kPa。在有害氣體濃度較高時，為了適應(yīng)工藝連續(xù)生產(chǎn)的需要，多采用雙罐式并聯(lián)系統(tǒng)，一罐吸附，另一罐脫附，交替切換使用。再生可采用熱空氣、水蒸氣或熱氮氣進(jìn)行。再生產(chǎn)生的濃污染氣體需進(jìn)一步采用冷凝、熱力燃燒、催化燃燒等方法處理。由于此時處理的是小氣量的濃縮氣流，故二級處理的費用大大減低?；钚蕴吭谑褂煤驮偕倪^程中會不斷地?fù)p失其吸附容量，因此在使用一定時間后需全部更換。固定床炭層高度一般取0.5～1.0m，垂直型（立式）直徑與高度大致相等；水平型（臥式）長度大約為層高的4倍。吸附罐可填充顆粒炭或纖維狀炭，此兩種炭的性能比較列于下表。后者各項性能指標(biāo)均優(yōu)于前者，因此用其做成的吸附裝置體形小、吸附及脫附速率均快、節(jié)約能耗，且回收溶劑品質(zhì)高，國內(nèi)已有定型成品供應(yīng)。表2.4粒炭和纖維炭的性能比較活性炭名稱顆粒炭纖維炭形態(tài)直徑4～6mm圓柱體10～20μm纖維目測單重/（g/m2）—100～300填充密度/(g/cm3)0.40～0.500.01～0.10外表面積/(m2/g)0.011.5～2.0比表面積/(m2/g)900～10001000～1500平均細(xì)孔直徑?2614～20在空塔速率10cm/s，z＝10cm時吸附速率/[(g/g)/min]0.030.47在空塔速率5cm/s，z＝10cm時吸附速率/[(g/g)/min]28.597.5表2.5幾種國產(chǎn)活性炭的主要性能粒度/mm堆積密度/g/cm3強(qiáng)度/%水分/%吸苯率/%碘值/mg/g比表面積/m2/g孔體積/cm3/g直徑3～5<0.6>85<10－642.1713－長3～8直徑1.50.495>758～10>35859.89260.81長2～4直徑3～4－>955>25－－－長8～15直徑3～4<0.6>95<5－>220－－長8～15直徑3～3.5<0.5>90<10>30－9760.63長3～8厚2～80.05～0.15－－20～30900～1470800～1700－待處理氣體中的水分對活性炭層的吸附性能影響很大。在氣體相對濕度超過50％時，活性炭對有機(jī)物的吸附能力將大大下降。對于含酮類有機(jī)氣體不宜采用活性炭吸附。因為酮類物質(zhì)中的?；吭谔勘砻鏁l(fā)生放熱聚合。連續(xù)暴露于酮類氣體的活性炭會因為放熱而引起炭層著火。炭吸附系統(tǒng)的改進(jìn)主要體現(xiàn)在新型吸附劑和吸附工藝及再生解吸方面。新型吸附劑包括沸石、聚合吸附劑和炭纖維活性炭。沸石為多孔性的硅酸鋁骨架結(jié)構(gòu)，其孔徑比較均勻，能選擇性的吸收一定大小的氣體分子，也稱為分子篩。由于工藝的進(jìn)步，目前以能生產(chǎn)出疏水性的沸石。這使得沸石能進(jìn)一步選擇吸收不同極性的有機(jī)分子。疏水性的沸石對水溶性差的甲苯、二甲苯、苯等吸附性能很好，而對水溶性很好的乙醇的吸附較差。另外，氣體濕度對沸石吸附性能的影響要遠(yuǎn)低于對活性炭的影響，使得沸石能用于一些高濕度場合的吸附。開發(fā)聚合吸附劑的目的是克服傳統(tǒng)炭吸附的濕度和吸附容量的限制。這些吸附劑是基于苯乙烯/二乙烯苯的聚合物而開發(fā)的。這類吸附劑的特點是再生性能好，容量大，可以根據(jù)應(yīng)用場合的特點、要求生產(chǎn)出適合的吸附劑。如有的吸附劑可用于吸附高沸點、低極性物質(zhì)，有的則適合于吸附低沸點、高極性物質(zhì)。纖維活性炭由于其微孔直接面向氣流，表現(xiàn)出良好的吸附、脫附性能，因而可采用較短的吸附、脫附周期。另外，由于炭纖維較普通活性炭的金屬含量低（約少50％～90％），對鹵代氫的催化作用小，不會造成會引起腐蝕作用的水解作用，也不會出現(xiàn)普通活性炭床吸附酮類物質(zhì)時可能出現(xiàn)的炭床悶燒現(xiàn)象。吸附工藝和再生方面的改進(jìn)包括組合式的熱氣體再生系統(tǒng)、流化床吸附系統(tǒng)、冷凍再生法、溶劑再生、濃縮輪及微波再生等。2.4 冷凝法冷凝法是最簡單的回收技術(shù),將廢氣冷卻使其溫度低于有機(jī)物的露點溫度,使有機(jī)物冷凝變成液滴,從廢氣中分離出來,直接回收。但這種情況下,離開冷凝器的排放氣中仍含有相當(dāng)高濃度的VOC,不能滿足環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。要獲得高的回收率,系統(tǒng)需要很高的壓力和很低的溫度,設(shè)備費用顯著地增加。冷凝法主要用于高沸點和高濃度的VOC回收,適用的濃度范圍為>5%(體積)。2.5 膜分離技術(shù)膜分離系統(tǒng)是一種高效的新型分離技術(shù),其流程簡單、回收率高、能耗低、無二次污染。膜分離技術(shù)的基礎(chǔ)就是使用對有機(jī)物具有選擇滲透性的聚合物膜,該膜對有機(jī)蒸氣較空氣更易于滲透10～100倍,從而實現(xiàn)有機(jī)物的分離。最簡單的膜分離為單級膜分離系統(tǒng),直接使壓縮氣體通過膜表面,實現(xiàn)VOC的分離,但單級膜因分離程度很低,難以達(dá)到分離要求,而多級膜分離系統(tǒng)則會大大增加設(shè)備投資。MTR開發(fā)了一種新型的集成膜系統(tǒng),僅使用單級膜,就可以大大提高回收率,并降低系統(tǒng)的費用,其原理如圖1所示。該技術(shù)結(jié)合壓縮冷凝和膜分離兩種技術(shù)的特點,來集成實現(xiàn)分離。用壓縮機(jī)先將進(jìn)料氣提高到一定壓力,然后將進(jìn)料氣送到冷卻器冷凝,使部分VOC冷凝下來,冷凝液直接放入儲罐。離開冷凝器的非凝氣體仍含相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)物,并具有很高的壓力,可以作為膜滲透的驅(qū)動力,使膜分離不再需要附加的動力。將非凝氣送到膜系統(tǒng),有機(jī)選擇滲透膜將氣體分成兩股物流,脫除了VOC的未滲透側(cè)的凈化氣被排放;滲透物流為富集了有機(jī)物的蒸汽,該滲透物流循環(huán)到壓縮機(jī)的進(jìn)口。系統(tǒng)通?？梢詮倪M(jìn)料氣中移出VOC達(dá)99%以上,并使排放氣中的VOC達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)的特點是未滲透物流的濃度獨立于進(jìn)料氣的濃度,該濃度由冷凝器的壓力和溫度決定。圖2.6MTR的VaporsepTM壓縮冷凝膜分離單元2.6 變壓吸附技術(shù)該技術(shù)利用吸附劑在一定壓力下,先吸附有機(jī)物。當(dāng)吸附劑吸附飽和后,進(jìn)行吸附劑的再生。再生不是利用蒸汽,而是通過壓力變換來將有機(jī)物脫附。當(dāng)壓力降低時,有機(jī)物從吸附劑表面脫附放出。其特點是無污染物,回收效率高,可以回收反應(yīng)性有機(jī)物。但是該技術(shù)操作費用較高,吸附需要加壓,脫附需要減壓,環(huán)保中應(yīng)用較少,故不再討論。2.7 生物處理技術(shù)有機(jī)廢氣的生物處理技術(shù)20世紀(jì)70年代在德國、日本等國家得到了應(yīng)用。該法利用微生物降解有機(jī)廢氣仲溶解到水中的有機(jī)物質(zhì)，使氣體得到凈化。這種方法能耗低、運轉(zhuǎn)費用省。對食品加工廠、動物飼養(yǎng)場、粘膠纖維生產(chǎn)廠、化工廠等排放低濃度惡臭氣體的處理十分有效，并已有研究報告表明對苯、甲苯等廢氣的處理也有一定的效果。微生物處理法中的生物反應(yīng)器的處理能力較小，往往需要很大的占地面積，在土地資源緊張的地方，應(yīng)用受到限制。另外，受微生物品種的限制，并不是所有的有機(jī)物都能用生物法處理。2.8 高壓脈沖電暈法脈沖電暈放電法去除有機(jī)物的基本原理是通過前沿陡峭、脈寬窄（納秒級）的高壓脈沖電暈放電，能在常溫常壓下獲得非平衡等離子體，既產(chǎn)生大量的高能電子和O、OH等活性粒子，與有害物質(zhì)分子進(jìn)行氧化、降解反映，使污染物最終轉(zhuǎn)化為無害物。國內(nèi)外近年來對該技術(shù)的初步研究表明能達(dá)到較好的去除效果。由于高壓脈沖電暈放電法的功率消耗是隨著有機(jī)物濃度的增加而增加，其功率消耗直接作用在去除廢氣中有害組分上。因此，該法的能耗較低，且適用于低濃度有機(jī)廢氣的處理。該法的去除效率也與有機(jī)物的種類有關(guān)。根據(jù)浙江大學(xué)的研究結(jié)果表明，在對苯、甲苯、乙醇和二氯甲烷。試驗還表明，在反應(yīng)器中添加催化劑可大大提高脈沖電暈放電法去除有機(jī)物的效率。目前該法僅限于實驗室研究，離工業(yè)應(yīng)用還有一定的距離。在解決了設(shè)備放大及設(shè)備運行的穩(wěn)定性和可靠性后，該法的前景是光明的。2.9 臭氧分解法(OzonolysisMethod)臭氧分解法國內(nèi)未見報導(dǎo),國外對此技術(shù)的研究也還極少,Wessling研究了O3分解揮發(fā)性有機(jī)物的方法,此方法可用于凈化地面廢氣,而且方法簡單便宜,用于分解土壤中非揮發(fā)性有機(jī)物多環(huán)芳香有機(jī)物、脂肪族有機(jī)物、酚和殺蟲劑,此時用地面氣作O3載體,他作了實驗室及野外實驗,并特別注意了O3處理后土壤的微生物狀態(tài),結(jié)果細(xì)菌減少99%,呼吸性能降低,通過用純O2控制和未反應(yīng)的O3的分解從而達(dá)到安全的目的。2.10 光分解法(PhoteolysisMethod)有機(jī)物在一定波長光照條件下分解本是知道得較為清楚的,應(yīng)用此原理對環(huán)境中的有機(jī)污染物進(jìn)行治理取得了很大進(jìn)步,但主要應(yīng)用于廢水凈化處理,在有機(jī)氣體污染物治理方面的報道不多見,如何把光分解用于氣態(tài)污染物治理是今后值得研究的方向。光分解氣態(tài)有機(jī)物主要有兩種形式:一種是直接光照在波長合適時,有機(jī)物分解;另一種是催化劑存在下,光照氣態(tài)有機(jī)物使之分解。日本的田中啟一和山口伸一郎等對利用紫外線光分解氣態(tài)有機(jī)物作了研究,結(jié)果表明,在氣體情況下,有機(jī)氯化物和氟氯碳在185nm紫外光照射下,進(jìn)行氣相光解,兩種物質(zhì)都能在極短的時間內(nèi)分解,而且有機(jī)鹵化物的分解速度大于氟氯碳;三氯乙烯幾秒鐘內(nèi)即能分解成最終產(chǎn)物CO2、CL2、F2及光氣等;光分解可產(chǎn)生1,1,1-三氯乙烯、醋酸等中間產(chǎn)物,但可通過NaOH溶液處理或延長滯留時間等手段最終除去。光催化氧化的基本原理就是在一定波長光照射下,光催化劑(常用的FiO2等)使H2O生成-OH,然后-OH將有機(jī)物氧化成CO2、H2O。由于氣相中具有較高的分子擴(kuò)散和質(zhì)量傳遞速率及較易進(jìn)行的鏈反應(yīng);光催化劑對一些氣相化學(xué)污染物的活性一般比水溶濟(jì)中高得多,一些氣相反應(yīng)的光效率接近甚至超過水相反應(yīng)。2.11 離子體分解法(PlasmaDecomposition)用等離子體分解氯氟烴等的技術(shù)已到實用階段,日本的植松信行研究了利用等離子體的化學(xué)作用分解氯氟烴之類難分解氣體為無害物的應(yīng)用。這種技術(shù)能在短時間內(nèi)完成,并且在小型裝置內(nèi)進(jìn)行大量的氯氟烴等氣體的處理。該處理過程采用了兩個系統(tǒng),一個系統(tǒng)利用高頻等離子體急速加熱等離子體,使溫度達(dá)到約10000℃利用等離子體的化學(xué)作用與水蒸氣接觸進(jìn)行分解的超高溫加水分解系統(tǒng);第二個系統(tǒng)是為了防止二口惡英類再合成,把高溫分解的排氣急冷到803 UV/Fenton凈化處理法本設(shè)計采用UV/Fenton法處理硝基苯廢氣，F(xiàn)enton氧化法自1894年由H.J.H.Fenton發(fā)明以來，在廢水處理中得到了廣泛應(yīng)用，能處理大多數(shù)有機(jī)污染物，但對一些難氧化的物質(zhì)，加入UV后，可顯著提高氧化效果，并用于廢水處理的研究，用于處理有機(jī)廢氣的研究很少。硝基苯中的硝基為強(qiáng)鈍化基，須在較強(qiáng)的條件下硝基苯才能發(fā)生親電取代反應(yīng)，生成間位產(chǎn)物，生物降解很難。3.1 UV/Fenton法氧化機(jī)理Fe2+＋H2O2(Fenton試劑)氧化還原引發(fā)體系比起H2O2分解活化能低（39.4KJ/mol），在室溫下可發(fā)生如下反應(yīng)（1）產(chǎn)生的羥基自由基具有極強(qiáng)的氧化性，氧化還原電位位2.80，能對有機(jī)物、尤其是難生物降解有機(jī)污染物進(jìn)行氧化降解，使其完全礦化。在UV光照下，分子吸收光子使電子激發(fā)，由基態(tài)提升到激發(fā)態(tài)。當(dāng)能量匹配時，會產(chǎn)生自由電子、原子、自由基或分子碎片。在UV輻射下，H2O2的解離過程能產(chǎn)生。2（2）（3）大量除了可使相鄰的同種或不同種分子反應(yīng)過渡到新的激發(fā)態(tài)外，還可以產(chǎn)生一系列的次級反應(yīng)。如（4）（5）（6）從而實現(xiàn)對污染物降解，而的復(fù)合會減弱有害物質(zhì)的處理效果。硝基苯氣體難溶于水，采用物理吸收的方法難以達(dá)到去除目的。在化學(xué)吸收中，由于吸收質(zhì)在液相與反應(yīng)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了液相中純吸收含量，因而增加了吸收過程推動力，從而提高了吸收速率。同時，由于溶液表面上被吸收組分的平衡分壓降低，增大了吸收劑的吸收能力，有利于硝基苯氣體進(jìn)一步凈化。在化學(xué)吸收過程中，吸收速率除與擴(kuò)散速率有關(guān)外，還與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)。如果反應(yīng)進(jìn)行迅速，以致在氣液界面附近便把溶入的溶質(zhì)消耗凈，使溶質(zhì)在液膜內(nèi)的擴(kuò)散力大為降低，因而加大了總傳質(zhì)系數(shù)。在本設(shè)計中，硝基苯有機(jī)廢氣的化學(xué)吸收過程是極為主要的一個環(huán)節(jié)，以Fe2+＋H2O2（Fe2+4mg/L，H2O233mg/L）溶液為吸收液，硝基苯有機(jī)廢氣經(jīng)過氣—液相平衡和化學(xué)平衡，在液相與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，改變硝基苯的分子式，使傳質(zhì)驅(qū)動力增大，吸收效率提高，更多的硝基苯從氣相轉(zhuǎn)移入液相，并在液相氧化分解，達(dá)到去除目的，反應(yīng)生成的產(chǎn)物可能包括、、對苯二酚、酚醌、三硝基苯、硝基苯酚系列、草酸鹽、醋酸鹽、酯類、有機(jī)酸4 設(shè)計資料4.1 硝基苯廢氣的氣量和組成根據(jù)某公司提供的有關(guān)技術(shù)資料，排放點排放的有機(jī)廢氣量及廢氣中硝基苯濃度估算如下：有機(jī)廢氣量：5000m3/h硝基苯濃度：900mg/m3有機(jī)廢氣溫度：40oC4.2 設(shè)計依據(jù)與原則（1）人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（2）GBJ243-82《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范》（3）GBJ235-82《工業(yè)管道工程施工及驗收規(guī)范》4.3 設(shè)計原則工藝可靠、靈活、衛(wèi)生、節(jié)能、綜合運行成本低，操作管理方便，節(jié)能投資且能長期穩(wěn)定運行的原則。電氣設(shè)備可能采用半自動控制，最大限度減輕工人勞動強(qiáng)度。確保達(dá)標(biāo)排放、不產(chǎn)生二次污染。各排放點的廢氣治理設(shè)備均設(shè)置在車間廠房的天臺上。4.4 設(shè)計范圍工藝流程的選擇和設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的制造與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選型工程設(shè)備的運輸、安裝、調(diào)試及培訓(xùn)電氣的設(shè)計與施工安裝4.4 設(shè)計目標(biāo)在不影響現(xiàn)有加工工藝的基礎(chǔ)上，該公司所產(chǎn)生的硝基苯有機(jī)廢氣經(jīng)治理后，要符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。表4.1GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》序號污染物最高允許排放濃度(mg/m3)最高允許排放速率(kg/h)無組織排放監(jiān)控濃度限值排氣筒(m)一級二級三級監(jiān)控點濃度(mg/m3)27硝基苯類20152030405060禁排0.060.10.340.590.911.30.090.150.520.91.42周界外濃度最高點0.055 UV/Fenton凈化處理工藝設(shè)計5.1 工藝流程本設(shè)計采用UV/Fenton法處理硝基苯廢氣，該設(shè)計的主要凈化設(shè)備是吸收塔，此吸收塔沒有填料堆積.硝基苯廢氣在風(fēng)機(jī)的作用下，經(jīng)管道從吸收塔底部進(jìn)入，自下往上流動。而Fenton試劑經(jīng)提升泵的提升，從吸收塔塔頂噴出，在紫外燈的照射下，與硝基苯廢氣接觸，吸收氣體中的硝基苯，使氣體得以凈化，然后從塔底流出。經(jīng)過凈化的氣體則從吸收塔頂部排除。工藝流程圖見圖5.1。1-回收液儲槽2-吸收塔3-離心泵4-液體儲存器5-風(fēng)機(jī)圖5.1工藝流程圖工藝設(shè)計計算5.2.1吸收塔尺寸的確定計算塔徑一般情況下，吸收塔的內(nèi)徑是根據(jù)氣體負(fù)荷來計算的。依體積流量公式得：==1.052m式中D—塔的直徑，mQ—氣體的體積流量，m2/su—空塔氣速，m/s，取u＝1.6m/s由上式計算出來的塔徑，需根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行圓整，以便于塔設(shè)備的制造和維修。經(jīng)圓整后，D=1000mm利用圓整后的塔徑重新計算氣速uu＝＝1.8m/s吸收塔有效吸收高度的確定=1.83.6=6480mm式中h—吸收塔有效吸收高度t—反應(yīng)停留時間，s，根據(jù)實驗經(jīng)驗，取t＝3.6s吸收塔總高吸收塔總高H＝吸收塔有效高度h＋塔頂?shù)絿娏芷鞲叨龋珰怏w進(jìn)口到塔底高度＝6480＋1.2D＋4.8D＝6480＋1200＋4800＝12480mm5.2.2噴淋量的確定40oC時氣體的摩爾體積V氣體的摩爾流率：液體的摩爾流率:取,則式中L—液體的摩爾流率，G—氣體的摩爾流率，5.2.3吸收塔附件的選擇1氣體分布器的選擇氣體進(jìn)口裝置的設(shè)計，應(yīng)能防止淋下的液體進(jìn)入管內(nèi)，同時還要使氣體分散均勻。因此，不宜使氣體直接由管接口或水平管沖入塔內(nèi)，而應(yīng)使氣流的出口朝向下方，使氣流折轉(zhuǎn)向上。對于直徑微500mm以下的小塔，可使進(jìn)氣管伸到塔的中心線位置，管端切成45o向下的斜口或直接向下的長方形切口；對于直徑1.5m以下的塔，管的末端可制成向下的喇叭形擴(kuò)大口；對于更大的塔，應(yīng)考慮盤管式的分布結(jié)構(gòu)。氣體的入塔速度一般為10～18m/s，以降低突然擴(kuò)大造成的壓頭損失，并有利于氣流均勻分布，當(dāng)氣速較高時，可配以喇叭管。大型塔中用配有導(dǎo)流板的環(huán)形分布器。根據(jù)計算所得，吸收塔的直徑為1000m，因此選用喇叭形擴(kuò)大口氣體分布器，進(jìn)口管直徑350mm，進(jìn)口風(fēng)速14.44m/s，阻力約500pa。2液體噴淋裝置液體噴淋裝置的作用是為了有效地分布液體，使液體與氣體充分接觸。當(dāng)液體噴淋裝置設(shè)計不合理時，將導(dǎo)致液體分布不均，使部分截面上的氣體沒有與液體接觸，直接影響塔的處理能力和分離效率。選擇液體噴林裝置的原則是能使液體均勻地分散開來，使整個塔截面氣體與液體都能充分接觸，結(jié)構(gòu)簡單，制造和檢修方便。液體噴淋裝置的結(jié)構(gòu)形式很多，對于各種類型的塔，應(yīng)根據(jù)他靜的不同，選擇不同的噴淋結(jié)構(gòu)。常見的噴淋器結(jié)構(gòu)有如下幾種：（1）管式噴淋器管式噴淋器的結(jié)構(gòu)比較簡單，制造和安裝都很方便，但噴灑面積小，液流不均勻，因而只適用于較小直徑的塔。管式噴淋器的常用結(jié)構(gòu)有以下幾種：（a）彎管式噴淋器和缺口式噴淋器這兩種結(jié)構(gòu)的噴淋器都是讓液體直接向下流出，為了避免水力沖擊瓷環(huán)及液體分配不均，最好在流出口下面加一塊圓形擋板。它們一般適用于300mm以下的小塔。缺口式噴淋器的開孔面積，為管截面積的0.5～1.0倍。（b）多孔直管式噴淋器和多孔盤管式噴淋器多孔管式噴淋器的結(jié)構(gòu)是在直管或盤管底部鉆有3～5排3～8mm的小孔，液體由小孔噴淋而下。孔的總截面積大致與進(jìn)液管的截面積相等。多孔直管式噴淋器多用于800mm以下的塔，對于小直徑的塔，可不用支持管。而多孔盤管式噴淋器適用于直徑1.2m以下的塔，盤管中心線的直徑（D1）為塔徑的0.6～0.8倍。（2）蓮蓬頭式噴淋器蓮蓬頭式噴淋器具有半球形的外殼，在殼壁上開有許多小孔，液體以一定壓力由小孔噴出，均勻地噴灑，在壓力穩(wěn)定的場合，可以達(dá)到較為均勻的噴淋效果，由于噴淋器的尺寸有限，一般只適用于直徑600mm以下的塔中。（3）盤式分布器盤式分布器由分布盤和進(jìn)口管兩部分構(gòu)成，分布盤上開有3～10mm的篩孔或15mm的溢流管，液體先流到分布盤上，然后通過分布盤邊緣的鋸齒溢流，或通過盤上的篩孔或溢流管均勻噴灑在整個塔截面上。盤式分布器的結(jié)構(gòu)簡單，液體通過時的阻力小，其分布比較均勻，一般適用于直徑800mm以上的塔。（4）沖擊式噴淋器沖擊式噴淋器其優(yōu)點是噴灑半徑大（最高時可達(dá)3m），液體流量大，為50～200m3/h根據(jù)吸收塔的實際條件以及以上所述，選用多孔盤管式液體分布器，阻力約50pa。塔頂除霧沫器穿過吸收塔的氣體有時會夾帶液體和霧滴，因此有時需在塔頂氣體排出口前設(shè)置除霧沫器，以盡量除去氣體中被夾帶的液體霧沫，常用的型式有以下幾種。（1）填料除霧器即在塔頂氣體出口前，再通過一層干填料，達(dá)到分離霧沫的目的。填料一般為環(huán)形，填料的高度根據(jù)除沫要求和容許壓強(qiáng)來決定。它的除沫效率高，但阻力較大。（2）折流板式除霧器它是利用慣性原理設(shè)計的最簡單的除霧裝置。除霧板由50mm50mm3mm的角鋼組成，板間橫向距離為25mm。這種除霧器的結(jié)構(gòu)簡單、有效，常和塔器構(gòu)成一個整體，阻力小，不易堵塞，能除去50以上的霧滴，壓力降一般為50～100pa。（3）絲網(wǎng)除霧器絲網(wǎng)除霧器是一種分離效率高，阻力較小，重量較輕，所占空間不大的除霧器。它由金屬或塑料絲編織成網(wǎng)，卷成盤狀而成。可除去大于5的霧滴，此澳旅可達(dá)98％～99%,壓力降不超過250pa。但不宜用于液滴中含有或溶有固體物質(zhì)的場合，以免液相蒸發(fā)后固體產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。根據(jù)吸收塔的實際條件以及以上所述，選用拆板除霧器，進(jìn)口管直徑200mm，阻力約100pa4紫外燈Fenton試劑在紫外燈的照射下，能夠產(chǎn)生更多的·OH自由基，使難生物降解的硝基苯受到·OH的攻擊，被氧化吸收，以達(dá)到高的去除效率。在本設(shè)計中，根據(jù)廖飛鳳等人的實驗結(jié)果，選取型號為BIB－150P的紫外燈。5.2.4 吸收塔總壓降△PT=1.2（400+50+100）=1.2550＝660pa5.2.5管網(wǎng)設(shè)計1 風(fēng)速和管徑的確定保證管道內(nèi)風(fēng)速再10～20m/s的范圍內(nèi)，本設(shè)計選用12m/s左右，以保證較小的壓力損失，并以此標(biāo)準(zhǔn)選擇管徑，圓整后復(fù)核風(fēng)速。則管徑圓整后d＝400mm復(fù)核風(fēng)速m/s所以本設(shè)計中，管道以400mm為主，只是在吸收塔進(jìn)口位置選用350mm管徑。氣管系統(tǒng)布置流程圖氣管系統(tǒng)布置流程圖,如下圖5.2圖5.2氣管系統(tǒng)布置流程圖管道壓降的計算由設(shè)計資料可知，有機(jī)廢氣中硝基苯濃度為900mg/m3，有機(jī)廢氣溫度為40oC,大氣壓力為734mmHg（97858.35pa）有機(jī)廢氣中硝基苯的體積分?jǐn)?shù)==式中y—有機(jī)廢氣中硝基苯的體積分?jǐn)?shù)c—有機(jī)廢氣中硝基苯的濃度，mg/m3V0—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣體的摩爾體積，L/molM—硝基苯的摩爾質(zhì)量，g/mol有機(jī)廢氣氣體的平均分子量Mm＝M1(1—y)＋M2y＝29（1—0.000164）＋1230.000164＝29.015（g/mol）式中Mm—有機(jī)廢氣氣體的平均分子量，g/molM1—空氣的平均分子量，g/molM2—硝基苯的平均分子量，g/mol有機(jī)廢氣密度==1.092(kg/m3)式中—有機(jī)廢氣密度，kg/m3—大氣壓力，Kpa—有機(jī)廢氣溫度，K管道壓降式中—各管道沿程壓降，paL—管道長度，md—管道直徑，m—有機(jī)廢氣密度，kg/m3—管道中平均氣速，m/s金屬管道值取0.02式中—各管道局部壓降，pa—管道局部總壓損系數(shù)管道1摩擦面壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：吸風(fēng)管接頭，＝0.2，一個90oC彎頭（R/d＝1.5）＝0.25，四個所以管道1局部總壓損系數(shù)1＝+4＝0.2＋40.25＝1.2則局部壓降：=80.15pa所以管道1的總壓降＝＋＝70.80＋80.15＝150.95pa管道2摩擦面壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：90oC彎頭（R/d＝1.5）＝0.25，三個所以管道2局部總壓損系數(shù)2＝3＝30.25＝0.75則局部壓降：=50.09pa所以管道2的總壓降＝＋＝53.43＋50.09＝103.52pa管道3摩擦面壓力損失為各管件局部壓損系數(shù)（查手冊）為：90oC彎頭（R/d＝1.5）＝0.25，一個所以管道3局部總壓損系數(shù)3＝＝0.25則局部壓降：=16.70pa所以管道3的總壓降＝＋＝10.07＋16.70＝26.77pa綜上所述，管網(wǎng)的總壓降＝＋＋＝150.95＋103.52＋26.77＝281.24pa5.2.6風(fēng)機(jī)及配套電機(jī)的選擇風(fēng)機(jī)的選擇凈化系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計計算的目的，是根據(jù)生產(chǎn)工藝的特點及管道配置，確定系統(tǒng)的總抽風(fēng)量、管道尺寸及系統(tǒng)的總阻力，然后選擇匹配的風(fēng)機(jī)。根據(jù)通風(fēng)機(jī)的作用原理，風(fēng)機(jī)可分為離心式、軸流式和貫流式三種。貫流式風(fēng)機(jī)目前僅用于設(shè)備產(chǎn)品中，如風(fēng)機(jī)盤管、風(fēng)幕等。在通風(fēng)工程中常用的是離心式和軸流式風(fēng)機(jī)。根據(jù)風(fēng)機(jī)的用途不同，又可分為輸送一般氣體的風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、防爆風(fēng)機(jī)、防腐風(fēng)機(jī)、耐磨風(fēng)機(jī)等。離心風(fēng)機(jī)按其壓力又可分為高壓風(fēng)機(jī)（p>3000pa）、中壓風(fēng)機(jī)（1000pa<p<3000pa）、低壓風(fēng)機(jī)（p<1000pa）。在工程應(yīng)用中，選擇風(fēng)機(jī)時應(yīng)考慮到系統(tǒng)管網(wǎng)的漏風(fēng)以及風(fēng)機(jī)運行工況與標(biāo)準(zhǔn)工況不一致等情況，因此對計算確定的風(fēng)量和風(fēng)壓必須考慮一定的附加系數(shù)和氣體狀態(tài)的修正。風(fēng)量計算在確定管網(wǎng)抽風(fēng)量的基礎(chǔ)上，考慮到風(fēng)管、設(shè)備的漏風(fēng)，選用風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)大于管網(wǎng)計算確定的風(fēng)量。式中Q0—選擇風(fēng)機(jī)時的計算風(fēng)量，m3/h；Q—管網(wǎng)計算確定的抽風(fēng)量，m3/h；KQ—風(fēng)量附加安全系數(shù)，一般管道系數(shù)取KQ＝1～1.1，除塵系統(tǒng)KQ＝1.1～1.15，且除塵漏風(fēng)另加5％～10％（2）風(fēng)壓計算考慮到風(fēng)機(jī)性能波動、管網(wǎng)阻力計算的不精確，選用風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓應(yīng)大于管網(wǎng)計算確定的風(fēng)壓由于系統(tǒng)總壓降△P=△PT＋=660＋281.24=941.24pa所以=1.1941.24=1035.364pa式中—選擇風(fēng)機(jī)時的計算風(fēng)壓，pa；—風(fēng)壓附加安全系數(shù)，一般管道系統(tǒng)?。?.1～1.15，除塵系統(tǒng)＝1.15～1.2；—管網(wǎng)計算確定的風(fēng)壓，pa。在選擇風(fēng)機(jī)時還應(yīng)注意一下問題.根據(jù)輸送氣體的性質(zhì)，確定風(fēng)機(jī)的類型。例如，輸送清潔空氣，可選擇一般通用換氣永的風(fēng)機(jī)；輸送腐蝕性氣體，要選用防腐風(fēng)機(jī)；輸送易燃?xì)怏w或含塵氣體，要選用防爆風(fēng)機(jī)或排塵風(fēng)機(jī)。根據(jù)所需風(fēng)量、風(fēng)壓或選定的風(fēng)機(jī)類型，確定風(fēng)機(jī)的機(jī)號。為了便于接管和安裝，還要考慮何時的風(fēng)機(jī)出口方式和傳動方式。在滿足風(fēng)量和風(fēng)壓的條件下，盡可能選用噪聲低、工作效率高的風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)＆風(fēng)管系統(tǒng)的不合理連接可能使風(fēng)機(jī)性能急劇變壞，因此在?風(fēng)機(jī)與風(fēng)管連接時，要使氣體在進(jìn)出風(fēng)機(jī)時盡可能均勻一致，不要又方向和速度的突然變化。根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)壓，選用T4—72離心頚風(fēng)機(jī)，本風(fēng)機(jī)可作為一般工廠及大型建筑物的室內(nèi)通風(fēng)換氣，既可用作輸入氣體，亦可用作輸出氣體，共10個機(jī)號。其各項參數(shù)如下：表5—1—1離心通風(fēng)機(jī)參數(shù)型號轉(zhuǎn)速（r/min）風(fēng)量(m3/h)全壓(Pa)T4－721600794～79015179～3195電機(jī)選擇所需電機(jī)功率按下式進(jìn)行計算式中—電機(jī)功率，kW；—風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量，m3/h—風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，pa—電動機(jī)備用系數(shù)，對于通風(fēng)機(jī)，電動機(jī)功率為2～5kw時取1.2；大于5kw時取1.3；對于引風(fēng)機(jī)取1.3—通風(fēng)機(jī)全壓效率，可從通風(fēng)機(jī)樣本中查到，一般為0.5～0.72—機(jī)械傳動效率，對于直聯(lián)傳動2＝1；聯(lián)軸器直聯(lián)傳動2＝0.98；三角皮帶傳動（滾動軸承）2＝0.95選擇電機(jī)應(yīng)注意以下問題必須滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求，如速度、加速度、啟動、過載能力及調(diào)速特性等按技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理原則選擇電機(jī)的電壓、電流種類、電機(jī)類型及結(jié)構(gòu)形式（包括冷卻方式），以保證運行可靠有適當(dāng)?shù)膫溆糜嗔?，?fù)荷率一般取0.8～0.9電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式必須滿足使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式。根據(jù)計算的電機(jī)功率，選用Y160M4型電動機(jī)，其功率為11KW。

6 主要設(shè)備設(shè)施主要設(shè)備設(shè)施選型,如下表6.1序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1無填料吸收塔Φ1000x12480mm臺1鋼結(jié)構(gòu)，非標(biāo)準(zhǔn)件2紫外燈BIB-150P盞10非標(biāo)準(zhǔn)件3多孔盤管式噴淋器—個1非標(biāo)準(zhǔn)件4折流板式除霧器50×50×3mm個1標(biāo)準(zhǔn)件5電氣控制柜—個1非標(biāo)準(zhǔn)件6離心泵50TSWA臺17風(fēng)管Dg350米1.5標(biāo)準(zhǔn)件8回收液儲槽2×2×2m臺1非標(biāo)準(zhǔn)件9液體儲存器2×2×2m臺1非標(biāo)準(zhǔn)件10風(fēng)機(jī)T4—72臺1非標(biāo)準(zhǔn)件11電機(jī)Y160M4臺1非標(biāo)準(zhǔn)件表6.1主要設(shè)備設(shè)施一覽表7 工程投資工程投資,如下表7.1所示序號名稱及規(guī)格單位數(shù)量單價（元）總價（元）1無填料吸收塔臺180000800002紫外燈盞1020020003多孔盤管式噴淋器個250010004折流板式除霧器個1100010005電氣控制柜個1550055006離心泵臺1200020007回收液儲槽臺1100010008液體儲存器臺1100010009風(fēng)機(jī)臺1100001000010電機(jī)計T11050012安裝費T×10%1105013設(shè)計費500014管理費T×8%884015合計133390表7.1工程投資8 運行費用8.1成本概算有關(guān)單價（1）電費：電表讀數(shù)值綜合電價0.8元/(kw·h)（2）Fenton試劑費用1.5元/m38.2運行成本概算（1）電費：該工廠每天工作20小時（早晚輪班），運行成本主要為電力消耗。T4－72型離心通風(fēng)機(jī)配套電機(jī)，耗電量11×20＝220kw50TSWA型離心泵耗電量1×2.2×20＝44kwBIB-150P紫外燈耗電量20×0.15×20＝60kw電力控制設(shè)備，總耗電量3kw合計每日耗電量327kw電表綜合電價327×0.8＝261.6元/日（2）Fenton試劑費：凈化處理系統(tǒng)使用的是Fenton試劑，系統(tǒng)每日需要消耗大約280m3試劑。所以，系統(tǒng)每日的試劑費用為280×1.5＝420元/日參考文獻(xiàn)[1]王志魁主編.化工原理.第二版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998.10[2]赫吉明馬廣大主編.大氣污染控制工程.第二版.北京：高等教育出版社，2002[3]賀匡國主編.化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，1989[4]黃學(xué)敏.張承中主編.大氣污染控制工程實踐教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2003.9[5]立本英機(jī).安部郁夫（日）主編.高尚愚譯編.活性炭的應(yīng)用技術(shù)其維持管理及存在問題.南京：東南大學(xué)出版社，2002.7[6]林肇信主編.大氣污染控制工程.高等教育出版社.1991.5[7]全燮.楊鳳林主編.環(huán)境工程計算手冊.中國石化出版社.2003.6[8]吳忠標(biāo)主編.實用環(huán)境工程手冊大氣污染控制工程化學(xué)工業(yè)出版社.2001.9[9]姜安璽主編.空氣污染控制.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2003[10]朗曉珍.楊毅宏主編.冶金環(huán)境保護(hù)及三廢治理技術(shù).東北大學(xué)出版社.2002[11]童志權(quán)等主編.工業(yè)廢氣污染控制與利用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1988[12]王紹文.張殿印.徐世勤.董保澍主編.環(huán)保設(shè)備材料手冊.冶金工業(yè)出版社2000.9[13]何瀅瀅潘涌璋編.吸附濃縮——催化燃燒法處理有機(jī)廢氣.環(huán)境工程1997.415.（4）[14]田杰主編.吹吸式通風(fēng)法在油漆漆霧治理中的應(yīng)用.工業(yè)安全與防塵.2000.5[15]馮宇主編.談?wù)劚阶鳂I(yè)場所的綜合防護(hù)措施.工業(yè)安全預(yù)防塵1999.7[16]唐敬麟，張祿虎編.除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計選用手冊化學(xué)工業(yè)出版社.2004[17]錢頌文主編.換熱器設(shè)計手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，2002[18]顧衛(wèi)東主編.催化燃燒凈化裝置在烘型裝置中的應(yīng)用.[19]創(chuàng)元集團(tuán)環(huán)境技術(shù)蘇州捷能有機(jī)廢氣凈化設(shè)備有限公司主頁摘自/1.html[20]DavidRC.HandbookofChemistryandPhysics,73rd[M].US;CRCPress,1991.[21]NevilleAHHolt.CoalGasificationResearch,DevelopmentandDemonstrationNeedsandOpportunities[A].PresentedattheGasificationTechnologiesConference[C].SanFrancisco,[22]岑超平，古國榜，《空調(diào)生產(chǎn)有機(jī)廢氣治理工藝設(shè)計》，《環(huán)境工程》，2002年10月第20卷第五期[23]陳凡植，《活性炭吸附法處理低濃度苯類廢氣多的研究》，《廣東工學(xué)院學(xué)報》，第11卷第3期，1994年9月.致 謝在此我首先要感謝陳凡植老師，陳老師在我的整個畢業(yè)設(shè)計過程中，給予了我熱心的關(guān)懷和悉心的指導(dǎo)，使我的專業(yè)知識得到了很大的提高。在兩個多月的畢業(yè)設(shè)計中，我對大學(xué)四年來所學(xué)的知識有了更進(jìn)一步的運用，使得我在進(jìn)入社會之前對很多知識都重新進(jìn)行了溫固，并且還擴(kuò)大了我的知識面；在做畢業(yè)設(shè)計的同時，我也深深地感受到“學(xué)無止境”這句話的含義，老師的很多經(jīng)驗對我做設(shè)計都非常有用，這就反映了知識積累的重要性。認(rèn)識到這一點，我想對于我即將投入社會，投入工作是非常的重要！最后，我想對大學(xué)四年來教育過我培養(yǎng)過我的各位老師衷心地說聲“謝謝！”衷心地感謝廣東工業(yè)大學(xué)的各位老師，感謝所有幫助過我的同學(xué)和朋友！謝謝你們！學(xué)生：李麗2009年6月2日基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機(jī)的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的