東莞森泰制漿造紙廠廢氣處理工程設(shè)計(jì)

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)東莞森泰制漿和造紙聯(lián)合生產(chǎn)廠環(huán)保系統(tǒng)的設(shè)計(jì)—廢氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)東莞森泰制漿造紙廠廢氣處理工程設(shè)計(jì)摘要隨著人們對(duì)日常生活的要求的提高，需要各種各樣大量的紙品。造紙行業(yè)已經(jīng)成為了我國的基礎(chǔ)行業(yè)之一。東莞森泰制漿聯(lián)合造紙廠主要生產(chǎn)印刷書寫紙，年產(chǎn)量超過1萬噸。生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生污染物，破壞周邊環(huán)境，為了減輕對(duì)環(huán)境所造成的影響，我們將針對(duì)各種廢氣污染物進(jìn)行設(shè)計(jì)處理。東莞森泰制漿造紙廠主要的污染物為來自生產(chǎn)車間的臭氣，鍋爐燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮和粉塵，備料車間產(chǎn)生的少量揮發(fā)性有機(jī)物。本次設(shè)計(jì)采用袋式除塵器+噴淋塔+活性炭吸附箱工藝處理廢氣，每小時(shí)處理21365m3的氣體，使之達(dá)標(biāo)排放。執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44/765-2019）、《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB37822-2019）。同時(shí)根據(jù)廣東地方政策《廣東省“十三五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》、《廣東省揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）政治與減排工作方案（2018-2020年）》，對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行進(jìn)一步處理后排放。本次設(shè)計(jì)將對(duì)上述處理工藝進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，其中設(shè)計(jì)出來的LD/18機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器除塵效率和ZM-XF-2.5活性炭吸附箱的吸附率高達(dá)99%，ZXBF-PLT-04噴淋塔脫硫率達(dá)到85%，很好的保證了氣體的清潔度。最終經(jīng)過處理后的氣體，二氧化硫由初始濃度46.85mg/m3降低至7.03mg/m3，二氧化氮由初始濃度163.98mg/m3降低至131.18mg/m3，粉塵由初始濃度80.53mg/m3降低至0.02mg/m3，揮發(fā)性有機(jī)物由初始濃度9.71mg/m3降低至0.05mg/m3，氯化物基本完全去除，均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。本次廢氣部分設(shè)計(jì)需一次性投資46800元，每年需固定投入1729200元，符合東莞森泰制漿聯(lián)合造紙廠的生產(chǎn)規(guī)模和支出范圍內(nèi)。關(guān)鍵詞：制漿造紙廠廢氣處理；有機(jī)廢氣；袋式除塵器；噴淋塔；活性炭吸附箱

WastegastreatmentengineeringdesignofDongguanSentaipulpandpapermillAbstractWiththeimprovementofpeople'srequirementsfordailylife,amassofpaperproductsareneeded.Paper-makingindustryhasbecomeabasicofindustriesinChina.DongguanSentaipulpandpapermillmainlyproducesprintingandwritingpaperwithanannualoutputofmorethan10000tons,whichwillproducepollutantsanddamagethesurroundingenvironmentintheproductionprocess，Inordertoreducetheimpactoftheenvironment,notonlywewilldesignatreatmentofthewastegaspollution,butalsodesignaschemeoftreatmenttomakeitmeetthestandardsofemission,soastoprotecttheenvironment.IntheDongguanSentaipulpandpapermill,themainpollutionincludethefoulgascomefromproductionworkshop,sulfurdioxide,nitrogendioxideanddustgeneratedbyboiler'sburning,andalittlevolatileorganiccompoundswhichproducedintheworkshopforpreparingrawmaterials.Inthisdesign,theprocessofbagfilter+spraytower+activatedcarbonadsorptionboxisadoptedtotreatthewastegas,and21365m3ofgasistreatedeveryhourtomakeitmeetthedischargestandard.ThestandardstobeimplementedarethelocalstandardsofGuangdongProvince,emissionstandardofairpollutantsforboilers(DB44/765-2019),andunorganizedemissioncontrolstandardofvolatileorganiccompounds(GB37822-2019).Atthesametime,accordingtothe"13thfiveyear"environmentalprotectionplanofGuangdongProvinceandtheworkplanofpoliticsandemissionreductionofvolatileorganiccompounds(VOCs)ofGuangdongProvince(2018-2020),theorganicwastegaswillbefurthertreatedanddischarged.Wewilldirectatthedetailstodesigntheabovetreatment,amongthem,thedesignedLD/18bagfilterdustremovalefficiencyandtheadsorptionrateoftheZM-XF-2.5activatedcarbonadsorptionboxareashighas99%,andthedesulfurizationrateoftheZXBF-PLT-04spraytoweris85%,whichguaranteesthecleannessofthegaswell.Thefinaltreatedgas,sulfurdioxidefromtheinitialconcentrationof46.85mg/m3to7.03mg/m3,nitrogendioxidefromtheinitialconcentrationof163.98mg/m3to131.18mg/m3,dustfromtheinitialconcentrationof80.53mg/m3to0.02mg/m3,volatileorganiccompoundsfromtheinitialconcentrationof9.71mg/m3to0.05mg/m3,chloridebasicallycompletelyremoved,allreachingthestandard.Thiswastegasdesignrequiresaone-timeinvestmentof46800yuanandafixedinvestmentof1729200yuanperyear,whichisinlinewiththeproductionscaleandexpenditurerangeofDongguanSentaipulpandpapermill.Keywords:thetreatmentforexhaustgasofpulpandpapermill,Organicwastegas,bagfilter,spraytower,activatedcarbonadsorptionchamber

目錄1.前言 81.1企業(yè)概況 81.2生產(chǎn)工藝和廢氣來源 81.3廢氣特性 91.4處理方法 101.5相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 102.設(shè)計(jì)部分 122.1設(shè)計(jì)目的 122.2設(shè)計(jì)意義 122.3設(shè)計(jì)要求 122.4存在的問題 122.5本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的問題 132.5.1除塵器的選擇 132.5.2袋式除塵器濾料的選擇 152.5.3揮發(fā)性有機(jī)物處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 172.5.4各設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算相關(guān)問題 182.6設(shè)計(jì)計(jì)算 192.6.1污染物產(chǎn)生概況 192.6.2凈化設(shè)備應(yīng)達(dá)到的效率 232.6.3除塵器設(shè)計(jì)計(jì)算 232.6.4噴淋塔設(shè)計(jì)計(jì)算 292.6.5活性炭吸附箱設(shè)計(jì) 362.6.6風(fēng)機(jī) 383.經(jīng)濟(jì)分析 403.1參數(shù)一覽 403.2污染物最終情況 443.3工程概預(yù)算 454.結(jié)論 46參考文獻(xiàn) 47謝辭 48附錄 49

1.前言1.1企業(yè)概況造紙行業(yè)中，生產(chǎn)過程中均會(huì)產(chǎn)生會(huì)對(duì)大氣、水、土環(huán)境形成很大的污染和影響的各種污染物。這些污染物毋庸置疑都會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響，特別是其中的粉塵和臭氣，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境的各種功能區(qū)帶來影響，不僅給居民帶來了巨大不便，若威脅到居民本身居住的健康問題，可能還會(huì)引來民事糾紛和法律訴訟，使企業(yè)名譽(yù)嚴(yán)重受損。東莞森泰制漿造紙聯(lián)合生產(chǎn)廠位于東莞市萬江區(qū)洪汾溪路日明長茂工業(yè)園附近，是一家小型制漿造紙廠，出廠紙品為印刷書寫紙，年產(chǎn)量10940t，生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和廢氣，對(duì)周邊環(huán)境造成一定的影響。本次想通過設(shè)計(jì)袋式除塵器和噴淋塔除去制漿造紙生產(chǎn)過程中可能會(huì)產(chǎn)生的硫化物、氯化物、氮化物、臭氣、粉塵和VOC，以達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，減輕對(duì)周邊環(huán)境的影響。圖1.1地圖位置1.2生產(chǎn)工藝和廢氣來源本次生產(chǎn)工藝和產(chǎn)污環(huán)節(jié)如下：（1）制漿過程中會(huì)產(chǎn)生臭氣和廢氣，其中廢氣主要成分為：H2S（硫化氫）、CH3SH（甲基硫）等含硫化合物、Cl2（氯氣）、ClO2（二氧化氯）等氯化合物、NO（一氧化氮）、NO2（二氧化氮）等氮化合物。（2）造紙過程中，需要制備化學(xué)藥品的環(huán)節(jié)可能會(huì)產(chǎn)生臭氣和揮發(fā)性有機(jī)物。（3）加熱鍋爐、堿回收鍋爐燃燒所產(chǎn)生的硫化合物（SO2為主），氮化合物（NO2為主）粉塵顆粒。圖1.2生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)物情況1.3廢氣特性本次需要處理的廢氣成分有硫氧化物、氯化合物、氮氧化物物、粉塵以及揮發(fā)性有機(jī)物。①硫化合物分為兩種類型：生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的臭氣，鍋爐焚燒產(chǎn)生的二氧化硫。②氯化合物產(chǎn)生量很小。通常情況下是不存在特定的點(diǎn)源的，即無特定的產(chǎn)生地點(diǎn)，而是來自漿槽、排水地溝、洗滌機(jī)等一些生產(chǎn)空間處，揮發(fā)擴(kuò)散而成。③氮化合物一般來自于燃燒的過程，主要來自鍋爐的燃燒。④粉塵主要為鍋爐的焚燒中產(chǎn)生。⑤揮發(fā)性有機(jī)物主要來自于備料車間，如原木的加工處理、木屑的脫水處理；原料的加工處理過程，如來自蒸煮過程中放壓和廢液蒸發(fā)的氣體。其中，工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫化合物、氮化合物、氯化合物產(chǎn)生的量對(duì)于鍋爐產(chǎn)生的量來說，產(chǎn)生量極少，故在車間內(nèi)直接和臭氣通過除臭風(fēng)管抽走送去一并處理。1.4處理方法利用惡臭氣體、廢氣中硫化合物、氮化合物、氯化合物易溶于水的特點(diǎn)，通過濕法（本設(shè)計(jì)采用噴淋塔）讓其與水進(jìn)行接觸，使污染物溶解在水中以達(dá)成去除的目標(biāo)。這種方法一般用于在水中溶解度較高的廢氣的處理。此類方法工藝簡單，可是會(huì)產(chǎn)生二次污染，通?？梢酝ㄟ^加入絮凝劑等可以使洗滌液循環(huán)使用。粉塵則通過袋式除塵器進(jìn)行初步除塵，少量通過粉塵在噴淋塔內(nèi)得到進(jìn)一步去除。揮發(fā)性有機(jī)物先是通過噴淋塔進(jìn)行一個(gè)初步處理，然后確保在活性炭吸附中去除絕大部分揮發(fā)性有機(jī)物。圖1.3污染物處理方法1.5相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目廢氣執(zhí)行《廣東省鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB?44/765-2019）[8]中新建鍋爐大氣污染物排放濃度限值。在本造紙廠的制漿過程中的備料中，在去皮環(huán)節(jié)中，通過滾筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的原木相互摩擦碰撞使得樹皮脫落，這些樹皮可以加工成生物質(zhì)成型成塊燃料，可以相當(dāng)于鍋爐的一部分燃料，且目前生物質(zhì)成型燃料鍋爐比燃生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)生的污染量小。故本次設(shè)計(jì)采用燃生物質(zhì)成型鍋爐，主要污染物為粉塵、二氧化硫和二氧化氮。

表1.1《廣東省鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB?44/765-2019）單位：mg/m3污染物項(xiàng)目限值污染物排放監(jiān)控位置燃油鍋爐燃?xì)忮仩t燃煤鍋爐燃生物質(zhì)成型燃料鍋爐CO///200煙囪或煙道NO2200150200150SO21005020035TSP20203020本次設(shè)計(jì)中，揮發(fā)性有機(jī)物主要來源于備料和造紙中的施膠環(huán)節(jié)中的揮發(fā)。執(zhí)行《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB37822—2019）[9]。表1.2《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB37822—2019）單位：mg/m3污染物項(xiàng)目特別排放限值排放限值限值含義無組織排放監(jiān)控位置VOCs610監(jiān)控點(diǎn)處1h平均濃度限值在廠房外設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)2030監(jiān)控點(diǎn)處任意一次濃度值原計(jì)劃本次設(shè)計(jì)無特別，執(zhí)行一般排放限值（10mg/m3）。根據(jù)廣東省依據(jù)《廣東省“十三五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》的相關(guān)要求，嚴(yán)格加強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)物的污染防治，廣東省出臺(tái)了《廣東省揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）政治與減排工作方案（2018-2020年）》政策，針對(duì)了大部分行業(yè)、以及重點(diǎn)地區(qū)（廣州、深圳、佛山、東莞、茂名、惠州市）為揮發(fā)性有機(jī)物重點(diǎn)減排城市，其中提到了木材加工行業(yè)應(yīng)重點(diǎn)治理生產(chǎn)過程中VOCs的排放，目前廣東省政府完善了VOCs污染防治的經(jīng)濟(jì)政策，支持節(jié)能減排的企業(yè)所得稅、增值稅等優(yōu)惠，推進(jìn)地方建立基于環(huán)境績效的VOCs減排獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。故本次設(shè)計(jì)將會(huì)對(duì)能夠收集的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行收集處理，極大幅度降低VOCs的無組織排放，積極響應(yīng)《廣東省揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）政治與減排工作方案（2018-2020年）》中的“盡量采用無、低VOCs含量的油墨、膠黏劑等化學(xué)藥劑，落實(shí)源頭控制措施，做到VOCs的‘0’排放”的號(hào)召。

2.設(shè)計(jì)部分2.1設(shè)計(jì)目的本次設(shè)計(jì)的目的是為了給東莞森泰制漿造紙廠在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢氣設(shè)計(jì)一個(gè)處理方案，使排放的廢氣中所含的污染物濃度降至標(biāo)準(zhǔn)限值以下，做到清潔生產(chǎn)。造紙廠廢氣中可能會(huì)含有硫化合物、氮化合物、氯化合物和粉塵，本次設(shè)計(jì)將針對(duì)這些污染物進(jìn)行設(shè)計(jì)處理，以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.2設(shè)計(jì)意義大氣環(huán)境是地球的一部分，人類賴以生存的環(huán)境之一，人們呼吸的空氣都是存在于大氣環(huán)境中。如果大氣環(huán)境不加以保護(hù)，受到污染。那勢(shì)必會(huì)直接威脅到我們?nèi)祟惖纳罱】?，不僅如此，還會(huì)連鎖影響水環(huán)境、土壤環(huán)境，使得環(huán)境進(jìn)一步惡化。而今工業(yè)化城市化發(fā)展速度很快，我們所生活的環(huán)境不斷惡化。大氣環(huán)境污染主要來自工業(yè)的廢氣，為此，我們需要對(duì)工業(yè)產(chǎn)生的廢氣提出有效治理的方案進(jìn)行凈化處理，減少廢氣的排放，進(jìn)而減輕對(duì)大氣環(huán)境的污染。本次設(shè)計(jì)的意義：從小的一面來講，本次設(shè)計(jì)是為了使工廠排放的廢氣達(dá)到國家規(guī)定的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，治理廢氣，降低廢氣中污染成分的濃度；從大的一面來講，本次設(shè)計(jì)通過設(shè)計(jì)降低廢氣對(duì)環(huán)境的污染和破壞，進(jìn)而保護(hù)環(huán)境，習(xí)近平曾說過，“綠水青山，就是金山銀山，走可持續(xù)的發(fā)展道路，正是適合目前中國的發(fā)展道路”，我們響應(yīng)國家號(hào)召，給其他同行企業(yè)樹立榜樣，并且在發(fā)展的同時(shí)也為保護(hù)環(huán)境和地球出一份力。2.3設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)中涉及到的大氣污染物主要有：硫化合物、氮化合物、粉塵和揮發(fā)性有機(jī)物。為了減輕對(duì)環(huán)境的污染，達(dá)到國家規(guī)定的各種有機(jī)物的排放限值。對(duì)此需要設(shè)計(jì)處理裝置對(duì)各種污染物進(jìn)行處理，其處理效率需要達(dá)到處理后污染物的濃度不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。2.4存在的問題國內(nèi)與國外目前對(duì)廢氣處理這方面存在的差異較大。雖然近些年來，我國也有自己研發(fā)的不少新型技術(shù)，但是通過了解并對(duì)比國外的廢氣處理技術(shù)，發(fā)現(xiàn)還是有一定的差距，一方面是因?yàn)槲覈谶@方面技術(shù)研究時(shí)間短，都是在參照國外的基礎(chǔ)上改良；還有一方面是工業(yè)性質(zhì)和廢氣性質(zhì)的不同，本質(zhì)上導(dǎo)致了廢氣成分和各種參數(shù)的差異，使用的材料也比較落后。材料問題，主要是國外材料比較先進(jìn)，適用于國外的特定工藝，而且國外較早的重視環(huán)境的保護(hù)問題，企業(yè)會(huì)有環(huán)保補(bǔ)貼，所以一般選用的材料都是處理效率很高但造價(jià)也很高的材料。放在國內(nèi)，小型企業(yè)很多都用不起吃不消，中型大型企業(yè)也有其特定的工藝，在這一層面還是作不了很大的變動(dòng)。造紙行業(yè)也是一個(gè)高污染行業(yè)，目前國內(nèi)大大小小造紙行業(yè)行情都有稍稍下滑的趨勢(shì)。對(duì)此部分小規(guī)模的造紙廠為了節(jié)省成本，偷排亂排廢氣，而中、大規(guī)模的造紙廠則會(huì)減少環(huán)保這一方面的經(jīng)費(fèi)，降低處理效率從而降低運(yùn)行成本，這些都無疑對(duì)環(huán)境帶來了不小的傷害。對(duì)此，習(xí)近平總書記開始強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)環(huán)保，注重環(huán)保，出臺(tái)相關(guān)鼓勵(lì)政策鼓勵(lì)創(chuàng)新新技術(shù)，發(fā)展高新技術(shù)，并設(shè)立一定的環(huán)保補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì)。希望以后能夠越做越好，早日與世界水平并肩，最后超越國外，走在環(huán)保的最前沿。2.5本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的問題2.5.1除塵器的選擇除塵器的設(shè)計(jì)原理是通過溶劑、吸附劑等方法從氣體中吸收、去除、收集氣相中的微小顆粒物。根據(jù)《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備選用手冊(cè)》[3]目前，除塵器的種類繁多。①重力沉降室重力沉降室的除塵原理是讓廢氣進(jìn)入到橫截面更大的箱體，得到緩沖，氣體流速變慢并在重力作用下逐漸沉降到灰斗中去除。重力沉降室是最使用最久，也是設(shè)計(jì)操作最為簡單的除塵設(shè)備，它適用于含塵密度大、顆粒物較重較粗的含塵氣流。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)和操作簡單，前期需要的投如的資金較少，壓力損失小、施工和維護(hù)管理方便，還可以處理高溫高熱的含塵氣流。但是重力沉降室為了保證含塵顆粒的沉降，需要足夠長足夠大的沉降距離和沉降空間導(dǎo)致它占地占空間巨大。②慣性除塵器慣性除塵器是使含塵氣體經(jīng)過慣性除塵器的時(shí)候撞擊其內(nèi)設(shè)的擋板或者拐角，一方面可以改變氣流的運(yùn)動(dòng)方向，還可以在顆粒與擋板碰撞的時(shí)候，運(yùn)用慣性從而分離塵粒并捕集的除塵器。這類除塵器適用于捕集粒徑大于10μm的干燥粉塵。慣性除塵器優(yōu)點(diǎn)在于它結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部阻力小，當(dāng)它氣流流速越大時(shí)，慣性越大，除塵效率越高，但相應(yīng)的運(yùn)行費(fèi)和維護(hù)管理費(fèi)也高。③旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是讓粉塵在離心力作用下從含塵氣流中分離，落入灰斗中。旋風(fēng)除塵器每個(gè)組成部位都有著被設(shè)計(jì)好的一定尺寸比例，每個(gè)組成部位的尺寸和比例都能影響旋風(fēng)除塵器的壓損和除塵效率。旋風(fēng)除塵器的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單、處理所需要的時(shí)間短，除塵效率較高，可以處理高達(dá)1000℃溫度的氣流。但是旋風(fēng)除塵器目前內(nèi)部氣流和離子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)十分錯(cuò)綜交雜，仍有許多問題尚未解決，不夠完善。而且旋風(fēng)除塵器氣密性不是很好，有一定的壓力損失，并且在器壁上已經(jīng)被捕集的粉塵還有可能重新被卷入氣流中，導(dǎo)致捕集不完全。④袋式除塵器袋式除塵器適合捕集粒徑較小的干燥粉塵，是粉塵顆粒在通過濾料時(shí)能與氣流分離的裝置。被捕集的粉塵，可通過不同的清灰方式落入灰斗中。濾料一般都是用棉、絨、人造纖維等加工制造而成。袋式除塵器具有很多明顯的優(yōu)點(diǎn)：在保證高除塵率的情況下，較電除塵，造價(jià)和運(yùn)作費(fèi)低；操作簡單；性能穩(wěn)定，除塵效率高；粉塵適應(yīng)性高；處理風(fēng)量的范圍廣，可根據(jù)工廠實(shí)際風(fēng)量進(jìn)行靈活調(diào)整。但需要注意的是，顆粒因靜電吸附、物理碰撞等作用，在濾袋表面上形成粉塵初層。而袋式除塵器的主過濾層正是這層粉塵初層，它能夠大幅度提高除塵器的除塵效率。所以在清灰時(shí)需要注意，不能夠破壞粉塵初層。⑤電除塵器電除塵器是給粉塵帶上正電荷，然后再和含塵氣流一起經(jīng)過帶負(fù)電荷的陰極板的通道。由于同電相斥，異電相吸的相互作用，會(huì)使得顆粒物吸附在陰極板上被捕集，從而起到凈化煙氣的作用。電除塵器優(yōu)勢(shì)在于其阻力損失小，煙氣處理量大，除塵效率較高，能夠吸附小粒徑不易沉降的顆粒物，允許操作的溫度高，操作簡單且可以自動(dòng)控制。缺點(diǎn)是造價(jià)高。⑥濕式除塵器濕式除塵器是利用液體對(duì)氣體、顆粒物的充分混合作用或溶解能力來捕集顆粒物，達(dá)到顆粒物與氣相分離的目的，使含塵氣體得到凈化。分為水浴式和噴淋式，其中噴淋式的代表有噴淋塔。濕式除塵器的優(yōu)點(diǎn)在于其占地面積和空間小，除塵效率好，并且在除塵的同時(shí)還可以對(duì)其他一些有害氣體起一定凈化作用，造價(jià)低，結(jié)構(gòu)和操作方式都較為簡單，而且能夠通過液相來降低煙氣溫度，使用壽命相比于其他除塵器較長。它的缺點(diǎn)就是不耐腐蝕，不利于副產(chǎn)品的回收，還可能產(chǎn)生二次污染，能耗相對(duì)較大，并在在冬季的時(shí)候可能存在結(jié)冰現(xiàn)象。表2.1除塵器一覽處理構(gòu)筑物是否使用是否選用的原因重力沉降室不采用無明顯長處除塵效率低慣性除塵器不采用無明顯長處除塵效率不高，達(dá)不到要求旋風(fēng)除塵器不采用無明顯長處氣流參數(shù)過于復(fù)雜，尚未完善袋式除塵器采用除塵效率高、對(duì)粉塵要求不高無明顯短板電除塵器不采用除塵效率高、對(duì)粉塵有硬性要求造價(jià)高濕式除塵器采用需要處理的煙氣中含有多種有害物質(zhì)，需同時(shí)處理容易腐蝕，需要注意后續(xù)管道的維護(hù)和檢修注：各除塵器第一條為可以采用的點(diǎn)，第二條為不可以采用的點(diǎn)。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，分析并結(jié)合了廢氣成分，最終選擇布袋除塵器+濕式除塵器+活性炭吸附箱對(duì)廢氣進(jìn)行處理。2.5.2袋式除塵器濾料的選擇袋式除塵器如今已經(jīng)作為一種除塵效率好的除塵設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各大企業(yè)中，設(shè)備和技術(shù)得到了不斷地發(fā)展和提升。市面上的袋式除塵器為了適應(yīng)企業(yè)的各種要求，型號(hào)多種多樣，也有部分企業(yè)會(huì)私人訂制。但是袋式除塵器的不同之處還是取決于除塵效率，即濾料的不同。如今市面上存在著很多種不同濾料。它們都分別適用于各種情況（國內(nèi)主要是根據(jù)溫度劃分），企業(yè)會(huì)根據(jù)自身要求選擇合適于自己的濾料，借此提高除塵效率，減輕其他凈化設(shè)備的負(fù)擔(dān)。現(xiàn)在國內(nèi)主要采用的濾料有：表2.2國內(nèi)常見濾料濾料適用溫度濾料代表常溫濾料一般在130℃以內(nèi)棉織物、蠶絲、滌綸高溫材料一般在130~260℃以內(nèi)玻璃纖維（GF）超高溫材料一般在450℃左右金屬纖維針刺氈一般在600℃左右高硅氧濾料一般在760℃左右陶瓷纖維濾料相比于國外，我國國內(nèi)的材料比較單一，品種較少。而除了以上材料，國外還存在其他不同作為濾料的材料，它們主要根據(jù)酸堿特性和溫度來劃分。其中值得注意的有以下幾種：表2.3國外濾料濾料簡介聚丙烯酸纖維（Dralon-T）耐溫135℃，耐酸比較好。是鍋爐最為理想的濾料賴登（Ryton）、P-84濾料耐高溫，有較低的阻力和耐酸的能力，但造價(jià)較高聚四氟乙烯（Teflon）除塵性能好，但造價(jià)較高，應(yīng)用方面并不廣泛玻纖濾料具有耐高溫性能，并且具備一定的機(jī)械強(qiáng)度造紙廠煙氣溫度一般在100~190℃間，本企業(yè)為小型造紙廠，煙氣溫度設(shè)計(jì)為127℃。對(duì)于一般常溫濾料棉織品或者滌綸等材料，雖然在其承受范圍內(nèi)，但已經(jīng)接近至臨界上限，且考慮到本廠設(shè)在南方，暑期可能會(huì)導(dǎo)致煙氣溫度超過設(shè)定溫度，導(dǎo)致濾料因?yàn)楦邷貙?dǎo)致不能正常發(fā)揮作用，甚至可能發(fā)生火災(zāi)。故本次設(shè)計(jì)針對(duì)廠內(nèi)的條件，選取直徑4μm的高溫濾料玻璃纖維作為袋式除塵器的濾料。根據(jù)《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備誰選用手冊(cè)》[3]中，玻璃纖維濾袋參數(shù)見下表。表2.4玻璃纖維濾袋參數(shù)1氣體量/濾袋面積0.25~0.5m3·m-2·min-1氣速0.4~1.2cm/s壓力損失一般588~1470Pa最高2450Pa使用溫度連續(xù)130~260℃短時(shí)間300℃表2.5玻璃纖維濾袋參數(shù)2玻璃纖維直徑/μm1420125除塵效率/%10095~909080表2.6玻璃纖維參數(shù)3斷裂強(qiáng)度/g·袋-1干態(tài)6.0~7.3濕態(tài)3.9~4.7斷裂延伸/%3~4定伸回彈率/%/密度/g·cm-32.50~2.70標(biāo)準(zhǔn)吸濕率/%0.07~0.37耐光、耐氣候性良好2.5.3揮發(fā)性有機(jī)物處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀揮發(fā)性有機(jī)物的治理技術(shù)，在環(huán)保這方面發(fā)展的時(shí)間并不太久，目前揮發(fā)性有機(jī)物的治理手段，常見有：溶劑吸收法、吸附法、復(fù)合型處理等技術(shù)。但是工藝上還不算特別成熟，或多或少存在一定的缺陷，比如運(yùn)行不穩(wěn)定。造價(jià)高、能耗高、操作復(fù)雜、處理效率低等。隨著環(huán)保技術(shù)的不斷發(fā)展，今后揮發(fā)性有機(jī)物的處理技術(shù)將朝著更好的方向發(fā)展。溶劑吸收法是以特定液體作為溶劑，吸收廢氣中的某類成分來凈化氣體。吸收法常用于處理有機(jī)廢氣，成本低。其吸收液還可以通過處理達(dá)到循環(huán)使用，減少二次污染。常見裝置有：噴淋塔、填料塔等。吸附法，是一種處理有機(jī)廢氣的方法，目前通常用于處理低濃度、大風(fēng)量的揮發(fā)性有機(jī)物廢氣。吸附法是通過某些能夠吸附有害成分的物質(zhì)進(jìn)行特定的吸收去除。其優(yōu)點(diǎn)不僅是能耗低，并且就目前的各種處理方法來說，去除效率是較高的，還有就是吸附物質(zhì)在經(jīng)過脫附處理后，可以回收重新投入工藝中進(jìn)行循環(huán)利用。一般在治理各種有機(jī)廢氣中，目前所廣泛使用的吸附劑中就數(shù)活性炭的性能最好，因?yàn)槠鋵?duì)各種有害成分的去除率最高。通常情況下，活性炭可以分為顆粒狀和纖維狀兩種。見下表2.7?；钚蕴糠N類孔徑長度比表面積m2·g-1孔徑分布脫附后回收量顆粒活性炭長800~1000以微孔為主較多活性炭纖維短1500~2500幾乎全是微孔極少表2.7活性炭分類目前研究表明，經(jīng)過氧化處理的活性炭有效傳質(zhì)系數(shù)得到了提升，能夠更好的吸附。此外，吸附法還可以通過和別的污染處理方法來聯(lián)合處理。目前，國內(nèi)外有眾多行業(yè)均采用該項(xiàng)集成技術(shù)來處理廢氣。比如采用液體吸附和活性炭吸附聯(lián)合處理造紙行業(yè)造紙廠中的有機(jī)廢氣、處理化工行業(yè)乙烯廠的苯乙烯廢氣等。吸附法與其他方法聯(lián)用后，可以相互彌補(bǔ)彼此的缺陷，同時(shí)還可以去除更多更完美地去除大量有害物質(zhì)，因此這種方法的凈化效率高，從而使廢氣中的有害物質(zhì)濃度能夠達(dá)到國家規(guī)定的排放限值，并且大幅度減少二次污染的產(chǎn)生。本次設(shè)計(jì)根據(jù)廠里的實(shí)際情況和社會(huì)上目前的技術(shù)水平，決定采用“溶劑吸收法+吸附法”復(fù)合型處理揮發(fā)性有機(jī)物，即先通過噴淋塔對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行預(yù)處理，使廢氣中部分揮發(fā)性有機(jī)物被溶液吸收，隨后通過活性炭對(duì)廢氣中剩余的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行處理，保證處理效率，從而減少廢氣中絕大部分揮發(fā)性有機(jī)物。此外，活性炭屬于多孔物質(zhì)，容易被細(xì)小的粉塵顆粒堵塞，降低效率和使用壽命。本次設(shè)計(jì)在噴淋塔前還設(shè)有高效除塵的袋式除塵器，很好的解決了這個(gè)問題。2.5.4各設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算相關(guān)問題根據(jù)廠內(nèi)的相關(guān)資料概況和實(shí)際情況，結(jié)合當(dāng)下數(shù)據(jù)，對(duì)所需要處理的廢氣的濃度和煙氣量進(jìn)行確認(rèn)，得出各種污染物的濃度。然后對(duì)相關(guān)的處理構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容有相關(guān)參數(shù)、具體尺寸并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行選型?？偨Y(jié)如下：①煙氣的產(chǎn)生量和各污染物濃度的計(jì)算②袋式除塵器的設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算③噴淋塔的設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算④活性炭吸附裝置的設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算⑤風(fēng)機(jī)的選型2.6設(shè)計(jì)計(jì)算2.6.1污染物產(chǎn)生概況本廠一天工作10小時(shí)，員工20人，一年按正常365天算（不考慮閏年）。根據(jù)廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《制漿造紙行業(yè)主要產(chǎn)品能耗限額》(DB44515-2008)[11]中，查得制漿造紙行業(yè)主要產(chǎn)品的限額。表2.8制漿產(chǎn)品能耗限值指標(biāo)單位：kgce/Adt序號(hào)產(chǎn)品限額指標(biāo)新建項(xiàng)目能耗準(zhǔn)入限額指標(biāo)1漂白硫酸鹽木漿≤550≤4902漂白硫酸鹽竹漿≤650≤5903漂白亞硫酸鎂鹽蔗渣混合漿≤1100≤9504本色硫酸鹽木漿≤450≤4205化學(xué)機(jī)械針葉木漿≤1150≤11006化學(xué)機(jī)械闊葉木漿≤1050≤10007漂白硫酸鹽竹漿≤600≤5608漂白硫酸鹽木漿≤500≤4609漂白亞硫酸鎂鹽蔗渣混合漿≤950≤90010脫墨廢紙漿≤400≤35011本色廢紙漿≤250≤210注1：kgce為千克標(biāo)煤。注2：序號(hào)1~4的產(chǎn)品為商品漿，序號(hào)5~9的產(chǎn)品為企業(yè)用于造紙的自制漿，序號(hào)10~11的產(chǎn)品為廢紙漿。注3：表內(nèi)未列入的產(chǎn)品，可找相近產(chǎn)品參照?qǐng)?zhí)行。表2.9造紙產(chǎn)品能耗限值指標(biāo)單位：kgce/Adt序號(hào)產(chǎn)品限額指標(biāo)新建項(xiàng)目能耗準(zhǔn)入限額指標(biāo)1新聞紙≤600≤5502印刷書寫紙（包括雙膠紙、復(fù)印原紙）≤680≤6303生活用紙≤900≤8704涂布白板紙≤650≤6005箱板紙≤600≤5506瓦楞原紙≤500≤4607白卡紙≤680≤6408灰板紙≤600≤5509銅版紙、涂布紙≤730≤700注1：kgce為千克標(biāo)煤。注2：無碳紙?jiān)垰w類于印刷書寫紙，無碳紙歸類于涂布紙。注3：表內(nèi)未列入的產(chǎn)品，可找相近產(chǎn)品參照?qǐng)?zhí)行。其中，查得Adt為風(fēng)干噸，相對(duì)于Bdt（絕干噸，含水率≈1%），含水率為10%。kgce/Adt即為生產(chǎn)每x風(fēng)干噸紙需要消耗相對(duì)應(yīng)的ykg標(biāo)準(zhǔn)煤。1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤熱值為29307.6千焦耳，而1公斤生物質(zhì)燃料的熱值為16224千焦耳，即每1公斤的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒熱值相當(dāng)于1.8公斤生物質(zhì)燃料燃燒熱值。本制漿造紙廠均為新建。制漿自給自足，為企業(yè)用于造紙的自制漿，產(chǎn)品主要是化學(xué)機(jī)械闊葉木漿，出紙產(chǎn)品為印刷書寫紙。即項(xiàng)目能耗限值為：1000+630=1630kg標(biāo)準(zhǔn)煤=2934kg生物質(zhì)燃料為了保證能耗在限值內(nèi)，且獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，本廠取2000kg作為每天生產(chǎn)所消耗的生物質(zhì)燃料量。造紙廠根據(jù)規(guī)模和造紙機(jī)的臺(tái)數(shù)，來決定一天的生產(chǎn)量。本廠為小型造紙廠，廠房內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)造紙機(jī)，查得每天造紙量一般在12.5~16t，本次設(shè)計(jì)取15噸。借鑒廣東省省內(nèi)大大小小造紙廠，按經(jīng)驗(yàn)和年報(bào)產(chǎn)量求平均，本廠每天生產(chǎn)紙品30t，即年產(chǎn)量為10940t。按照目前生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，打印書寫紙含水率為5%，即每一噸紙品實(shí)際相當(dāng)于0.05Adt，故每天生產(chǎn)1.5Adt風(fēng)干印刷書寫紙。表2.10參考名錄（部分）企業(yè)名稱企業(yè)位置東莞市理文造紙廠有限公司東莞市中堂鎮(zhèn)潢涌管理區(qū)大坦西路東莞市鴻業(yè)造紙有限公司東莞市中堂鎮(zhèn)下馬四路北東莞市寶力造紙廠東莞市洪梅鎮(zhèn)沙望路洪梅鎮(zhèn)政府西北400米東莞市金田紙業(yè)有限公司東莞市中堂鎮(zhèn)汾溪路東莞市道滘興隆造紙廠東莞市洪梅鎮(zhèn)萬金沙路1號(hào)東莞市常聯(lián)造紙廠東莞市沿河西一路東興東路交叉口東南300米東莞市永安造紙有限公司東莞市中堂鎮(zhèn)蕉利工業(yè)區(qū)深圳市龍崗區(qū)平湖致峰紙品廠深圳市平湖鎮(zhèn)平湖村平湖大街332號(hào)1－2層深圳市龍崗區(qū)南約旭輝紙業(yè)制品廠深圳市龍崗鎮(zhèn)南約村菠蘿山工業(yè)區(qū)2號(hào)一樓東莞市理文造紙廠有限公司（統(tǒng)一社會(huì)信用代碼：618332373），大型造紙廠，4條產(chǎn)線，年總產(chǎn)68萬噸紙品（含各類紙品）；東莞市寶力造紙廠，屬于小型造紙廠，2條產(chǎn)線，年總產(chǎn)7000噸灰板紙和單面灰板紙；東莞市道滘興隆造紙廠（281846984），大型造紙廠，3條產(chǎn)線，年產(chǎn)20.8萬噸瓦楞紙。根據(jù)每日生產(chǎn)每風(fēng)干噸紙所需要的生物質(zhì)燃料量和每日生產(chǎn)紙的風(fēng)干噸數(shù)可以求得每日所需每日生物質(zhì)所消耗的量：2000kg生物質(zhì)燃料/Adt×1.5Adt/d=3000kg生物質(zhì)燃料/d=3t生物質(zhì)燃料/d則每年消耗的生物質(zhì)成型燃料量：3×365=1095t本廠每年消耗1095t燃料。根據(jù)《第一次全國污染源普查產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》（2010修訂）（下冊(cè)）[18]查得“4430工業(yè)鍋爐（熱力生產(chǎn)和供應(yīng)行業(yè)）產(chǎn)物系數(shù)表-生物質(zhì)工業(yè)鍋爐”中關(guān)于生物質(zhì)燃料鍋爐的相關(guān)產(chǎn)排污系數(shù)。

表2.11《工業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》（2010修訂）（4430部分）產(chǎn)品名稱原料名稱工藝名稱規(guī)模等級(jí)污染物指標(biāo)單位產(chǎn)污系數(shù)蒸汽/熱水/其他生物質(zhì)（木材、木屑、甘蔗渣等壓塊）層燃爐所有規(guī)格工業(yè)廢氣量Nm3/t原料6240.28二氧化硫kg/t原料17煙塵（散燒、捆燒）kg/t原料37.6煙塵（壓塊）kg/t原料0.5氮氧化物kg/t原料1.02注：生物質(zhì)成型燃料含硫率為0.02%，硫的轉(zhuǎn)化率為85%。本廠采用生物質(zhì)壓塊成型燃料，一部分由外部采購而來，一部分來自于備料車間的木屑、樹皮等生物質(zhì)在廠內(nèi)直接加工壓塊成型供給。結(jié)合本廠燃料使用情況和產(chǎn)污系數(shù)計(jì)算各污染物的總量和濃度。年廢氣量：1095×6240.28=6833106.6Nm3/a≈6.83×106Nm3/a年SO2量：1095×0.02×17.8×85%=316.46kg/a=0.32t/a年NOx量：1095×1.02=1116.9kg/a＝1.12t/a年煙塵量：1095×0.5=547.5kg/a＝0.55t/aSO2濃度：0.32×109mg/a÷（6.83×106Nm3/a）=46.85mg/Nm3NOx濃度：1.12×109mg/a÷（6.83×106Nm3/a）=163.98mg/Nm3煙塵濃度：0.55×109mg/a÷（6.83×106Nm3/a）=80.53mg/Nm3表2.12污染物參數(shù)生物質(zhì)燃料用量主要污染物產(chǎn)物系數(shù)年產(chǎn)生量污染物濃度1095t/a廢氣量6240.286.83×106Nm3/a/二氧化硫170.32t/a46.85mg/Nm3氮氧化物1.021.12t/a163.98mg/Nm3煙塵0.50.55t/a80.53mg/Nm3造紙廠產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物主要來自制漿車間生產(chǎn)過程中于漿線、蒸發(fā)罐、茍化、蒸煮時(shí)產(chǎn)生的甲醇、洗滌消毒時(shí)的揮發(fā)的苯酚。根據(jù)《全國第二次污染源普查方案》[19]中，廢氣污染物中新增揮發(fā)性有機(jī)物一項(xiàng)。但是本行業(yè)在《全國第一次污染源普查產(chǎn)排污手冊(cè)》[18]、《全國第二次污染源普查產(chǎn)排污手冊(cè)》[19]中的2231以及2239中均為廢水的產(chǎn)污系數(shù)，且對(duì)于廢氣，未安排做系數(shù)的163個(gè)行業(yè)中有2231紙和紙板容器的制造。故查《大氣揮發(fā)性有機(jī)物源排放清單編制技術(shù)指南》[10]得制漿造紙產(chǎn)品部分的有揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)物系數(shù)為3.1g/kg產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)每天生產(chǎn)1.5t產(chǎn)品，一年365天。故一年產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物總量為：3.1×1.5×365=1697.23kg/a≈1.70t/a對(duì)各車間的通風(fēng)量根據(jù)設(shè)計(jì)和風(fēng)機(jī)的配套使用情況選擇20000m3/h，即1.75×108m3/a。則揮發(fā)性有機(jī)物濃度為：1.70×109mg/a÷1.75×108m3/a=9.71mg/m32.6.2凈化設(shè)備應(yīng)達(dá)到的效率除塵設(shè)備應(yīng)該達(dá)到的處理效率：η處理SO2應(yīng)達(dá)到的處理效率：η處理NO2應(yīng)達(dá)到的處理效率：η2.6.3除塵器設(shè)計(jì)計(jì)算由于本廠采用二級(jí)除塵，故前面選用袋式除塵器作初步處理，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范《袋式除塵工程通用技術(shù)規(guī)范》(HJ2020-2012)[15]、《袋式除塵系統(tǒng)裝置通用技術(shù)條件》（GB/T32155-2015）[16]對(duì)袋式除塵器進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)年廢氣量6.83×106Nm3，一年365天，每天工作10小時(shí)，即一年工作3650h，可算出風(fēng)量Q：Q=6.83×106/3650=1871.23m3/h，選取2000m3/h作為設(shè)計(jì)風(fēng)量。2.6.3.1除塵器的濾袋的選取根據(jù)目前袋式除塵器的實(shí)際投入使用的濾袋，大致上可分為圓形濾袋、扁形濾袋和菱形濾袋三種，其中圓形濾袋在處理同等氣量的時(shí)候，除塵器體積最小，受力效果好，且結(jié)構(gòu)和連接方式簡單，體積小。故本次設(shè)計(jì)采用圓形濾袋。2.6.3.2進(jìn)風(fēng)方式和清灰方式的選取經(jīng)過下表2.13的對(duì)比，本次設(shè)計(jì)采用側(cè)進(jìn)風(fēng)。表2.13進(jìn)風(fēng)方式進(jìn)風(fēng)方式上進(jìn)風(fēng)側(cè)進(jìn)風(fēng)下進(jìn)風(fēng)進(jìn)入位置濾袋室上部濾袋室側(cè)面濾袋室下部與氣體運(yùn)動(dòng)方向一致介于上下進(jìn)風(fēng)之間相反特點(diǎn)需要額外設(shè)置擋板無明顯特點(diǎn)會(huì)增大設(shè)備阻力，降低效率為了可以控制其清灰周期，本次設(shè)計(jì)采用機(jī)械清灰，一般這種方法的壓力損失在800－1200Pa之間，有性能穩(wěn)定，清灰效果比較好的優(yōu)點(diǎn)。本廠煙氣中粉塵主要來源于生物質(zhì)的燃燒，且采用機(jī)械清灰。根據(jù)《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備誰選用手冊(cè)》[3]中，選取0.30m/min，即1.8m/h。表2.14袋式除塵器過濾風(fēng)速（m/min）粉塵類型清灰方式脈沖噴吹反吹風(fēng)機(jī)械振動(dòng)自行清灰或人工手動(dòng)清灰煤、滑石粉、礦塵、水泥等1.0~2.00.50~1.00.5~1.00.30~0.50生物質(zhì)0.8~1.20.33~0.600.3~0.50.25~0.4剛玉塑料、石灰0.8~1.60.45~1.00.4~0.650.28~0.452.6.3.3負(fù)荷的選取袋式除塵器通常工作時(shí)都會(huì)在正壓操作，因?yàn)閷?duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)要求較低；袋式除塵器也可以負(fù)壓操作，但是會(huì)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)的要求不低，且制造除塵器的成本以及運(yùn)行成本較高，所以應(yīng)用較少。隨著粉塵在濾袋上的積累，設(shè)備本身的壓力損失也會(huì)越來越大。作為標(biāo)定透氣量的定壓差值，即兩端的壓力差，在國外的各個(gè)取值都有不同，比如在日本和美國取127Pa，瑞典取100Pa，德國取200Pa等。當(dāng)濾袋兩端壓力差過大時(shí)，會(huì)造成更多的能耗和除塵效率降低。根據(jù)《環(huán)境工程技術(shù)手冊(cè)——廢氣處理工程手冊(cè)》[4]中，正常工作的袋式除塵器的壓力損失應(yīng)控制在1000~2000Pa左右，根據(jù)后面計(jì)算選型，本次設(shè)計(jì)的袋式除塵器壓力損失為1200Pa。再者，根據(jù)《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備選用手冊(cè)》[3]中，一級(jí)除塵的壓力損失在980~1470Pa范圍內(nèi)；二級(jí)除塵壓力損失在490~784Pa之間。一般負(fù)荷選取在10~65m3/（h·m2）。且廢氣的含塵濃度高時(shí)、除塵器連續(xù)工作時(shí)間長時(shí)、除塵器設(shè)置的清灰周期長時(shí)，都應(yīng)選取低負(fù)荷，否則反之。表2.15負(fù)荷選擇負(fù)荷含塵濃度連續(xù)工作時(shí)間清灰周期低負(fù)荷√√√高負(fù)荷×××對(duì)于玻璃纖維濾料，壓力損失△P基本得到確定，本次設(shè)計(jì)袋式除塵器作為一級(jí)除塵，壓力損失取1200Pa，負(fù)荷選擇低負(fù)荷，取20m3/（h·m2）。2.6.3.4濾袋過濾面積的確定根據(jù)濾袋過濾面積計(jì)算公式：AA-濾袋總過濾面積，m2Q-處理風(fēng)量，m3/hq-濾袋的工作負(fù)荷，m3/（h·m2）2.6.3.5濾袋的大小設(shè)計(jì)和個(gè)數(shù)根據(jù)《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備誰選用手冊(cè)》[3]中，濾袋直徑取值在100~600mm之間，用的最多的取值是在200~300mm之間，而圓形濾袋通常在120~300mm之間取值，袋長一般為2~12m，同時(shí)根據(jù)《環(huán)境工程技術(shù)手冊(cè)——廢氣處理工程手冊(cè)》[4]中，袋式除塵器由于采用機(jī)械清灰，所以濾袋直徑一般取150~250mm，長度以2.5~5m為宜。長徑比一般在12：1~60:1范圍內(nèi)。本次設(shè)計(jì)，取長L=4000mm（4m），直徑D=250mm（0.25m），長徑比為16:1，符合要求。則濾袋個(gè)數(shù)n為：n=A-濾袋總過濾面積，m2L-單個(gè)濾袋長度，mD-單個(gè)濾袋直徑，mπ-圓周率，取3.14考慮到濾袋中存在未能起到過濾作用的面積、濾袋的工作負(fù)荷，濾袋個(gè)數(shù)取36個(gè)。2.6.3.6濾袋的排列和間距濾袋的排列形狀分為三角形和正方形。三角形排列會(huì)對(duì)內(nèi)部的氣體流動(dòng)產(chǎn)生影響，對(duì)檢修有一定的不便利，所以一般較少采用。故本次設(shè)計(jì)采用正方形排列，列數(shù)不宜超過6。濾袋個(gè)數(shù)一共36個(gè)，采用6×6排列。在每組中，相鄰的兩兩濾袋之間的凈距：40~70mm，設(shè)計(jì)每個(gè)濾袋間間隔40mm（0.04m），且需要在外圍留400mm（0.4m）寬的檢修時(shí)給檢修工人留的人行道。2.6.3.7除塵器的尺寸①濾袋室尺寸濾袋排列為6×6正方形排列，故除塵器平面為正方形，邊長L為：L除塵器平面的底面積A為：A根據(jù)《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備誰選用手冊(cè)》[3]中，圓形濾袋的長度通常為2~5m，最長可達(dá)12m，本次設(shè)計(jì)選4m。圖2.1除塵器截面圖②氣體分配室尺寸氣體分配時(shí)的截面積按《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備誰選用手冊(cè)》[3]中的式子計(jì)算：AA-濾袋過濾面積，m2Q-處理風(fēng)量，m3/hv-進(jìn)口氣速，一般取1.5~2m/s，本設(shè)計(jì)取2m/s根據(jù)《除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備誰選用手冊(cè)》[3]中氣體分配室應(yīng)留有足夠的空余空間，確保室內(nèi)氣體能夠均勻地分配于各個(gè)濾袋中，凈空不小于1000~1200mm（1~1.2m），以便于檢修和更換濾袋。本次設(shè)計(jì)取5m。③灰斗已知除塵器濾袋室底面為正方形，故灰斗底面也采用正方形。濾袋室尺寸為2.5m×2.5m（2500mm×2500mm），設(shè)計(jì)灰斗底面300mm×300mm，灰斗內(nèi)夾角為45°。圖2.2灰斗根據(jù)三角形的關(guān)系計(jì)算灰斗高度h：2500?300?則灰斗體積V為：V=2.6.3.8實(shí)際驗(yàn)算①有效過濾面積A有效：AQ-處理風(fēng)量，m3/hv-過濾風(fēng)速，m/min②濾袋個(gè)數(shù)驗(yàn)算：n=與濾袋個(gè)數(shù)一致。③初步計(jì)算過濾面積（不考慮損失）A為100m2，實(shí)際過濾面積A實(shí)：A與有效過濾面積接近。濾袋未利用面積通常占總面積5%~10%，本次設(shè)計(jì)取10%。則實(shí)際利用面積A實(shí)用：A與初步設(shè)計(jì)的過濾面積相近。2.6.3.9袋式除塵器選型和濾袋參數(shù)本次設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)情況選取LD/18型機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器，參數(shù)如下表所示。

表2.16LD/18型機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器參數(shù)型號(hào)處理風(fēng)量m3/h濾袋條數(shù)除塵器阻力Pa除塵效率LD/18型1860~2820361200Pa99%造價(jià)/元（人民幣）10000表2.17玻璃纖維濾袋參數(shù)濾袋類型生物質(zhì)鍋爐玻璃纖維除塵濾袋克重900g/m2厚度2.4~3.0mm透氣量8~15m3/（m2·min）經(jīng)向拉力＞2000N/5×20cm緯向拉力＞2100N/5×20cm經(jīng)向伸長＜10%緯向伸長＜10%使用溫度130~260℃造價(jià)12元（人民幣）/條根據(jù)濾袋的材質(zhì)、處理的粉塵介質(zhì)和工況相結(jié)合，一般在使用良好情況下，濾袋的使用壽命都可以用到1~3年左右，但是機(jī)械振打清灰一定程度會(huì)對(duì)濾袋產(chǎn)生一定的影響，故使用周期一般在6個(gè)月到2年之間，本設(shè)計(jì)取1年作為濾袋的使用周期，即一年一換，一換36條。但考慮到特殊情況，需要留有一定備用量，故取40條。最終濾袋總成本為：12×40=480元（人民幣）2.6.4噴淋塔設(shè)計(jì)計(jì)算噴淋塔處理的污染物主要為微量粉塵、二氧化硫、二氧化氮、微量氯化合物。噴淋塔的噴淋液為堿液，堿液對(duì)上述污染物均有吸收作用，不僅能夠很好地處理廢氣，而且能夠降低廢氣溫度，還易得且成本低。此外，還可以通過在噴淋液中加入要藥物（堿、絮凝劑）使得噴淋液盡數(shù)能夠循環(huán)使用，極大幅度減少二次污染。本次設(shè)計(jì)噴淋塔采用NaOH作為吸收液，與水混合（濃度5%，pH11~13）后成為一種堿性溶液。煙氣中的NOx和SO2被吸收并與之反應(yīng)，隨后從噴淋塔下部流出，從而對(duì)煙氣脫硫脫氮，去除煙氣中的污染物質(zhì)。查《化工原理》(第三版)[14]得到每種需要處理的成分的溶解度，見表2.17。表2.18各污染物在堿液中溶解度污染物粉塵二氧化硫二氧化氮二氧化氯在水中的溶解度/8.5%20%100%注：本廠廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物主要為甲醇和苯酚，此類都與水互溶。但存在很小一部分與水不相溶的揮發(fā)性有機(jī)物，如甲醛，所以需另外處理，本次設(shè)計(jì)設(shè)甲醛和苯酚占所有揮發(fā)性有機(jī)物的50%，其余占50%。由于二氧化氮處理效率已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)的處理效率，二氯化氯能與水發(fā)生反應(yīng)溶解，粉塵在袋式除塵器中基本得到有效處理，故主要針對(duì)吸收二氧化硫進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。來自袋式除塵器煙氣的風(fēng)量2000m3/h換算成工況1365m3/h，而來自備料制漿車間和造紙車間的集氣罩吸入的氣體通過除臭風(fēng)管收集，兩個(gè)車間內(nèi)集氣罩?jǐn)?shù)量一樣，風(fēng)量均為10000m3/h。故設(shè)計(jì)風(fēng)量為20000m3/h。兩者一齊送至噴淋塔處理，則總風(fēng)量Q為兩者之和21365m3/h，即5.93m3/s。本次設(shè)計(jì)先使用袋式除塵器進(jìn)行初步除塵，然后再使用噴淋塔對(duì)廢氣進(jìn)一步處理，最后使用活性炭吸附箱吸附。根據(jù)《環(huán)境工程技術(shù)手冊(cè)——廢氣處理工程技術(shù)手冊(cè)》[4]對(duì)噴淋塔進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)計(jì)算。2.6.4.1塔徑D的計(jì)算DD-塔徑，mQ-煙氣流量，m3/su-煙氣流速，m/s。一般噴淋塔氣體流速1.0~1.5m/s，本次設(shè)計(jì)取1.2m/s2.6.4.2液氣比的計(jì)算噴淋塔對(duì)二氧化硫的設(shè)計(jì)去除率為85%。LL/V-液氣比，L/m3Y1-進(jìn)入塔內(nèi)氣體中二氧化硫的濃度，mg/m3Y2-離開塔內(nèi)氣體中二氧化硫的濃度，mg/m3x1-進(jìn)入塔內(nèi)液體的二氧化硫的濃度，mg/m3x2-原本塔內(nèi)液體的二氧化硫的濃度，mg/m32.6.4.3吸收液的使用量m計(jì)算m=L/V-液氣比，L/m3Q-煙氣流量，m3/h2.6.4.4噴嘴個(gè)數(shù)n的確認(rèn)噴嘴是以細(xì)小液滴的形式噴出洗液的部件。本次設(shè)計(jì)單個(gè)噴嘴流量Q單為0.30L/s。則此次噴嘴的數(shù)量n為：n=n-噴嘴數(shù)量，個(gè)m-吸收液使用量，L/sQ單-單個(gè)噴嘴流量，L/s噴嘴一般布置在2~6層間。如果負(fù)荷比較低，可以停止使用一層，一般都是采用4層，層間距0.8~2m間，如果采用離心式噴嘴，層間距為1.7m。本次方案設(shè)計(jì)分為4層噴嘴，每一層噴嘴間隔1m，一層4個(gè)噴嘴，單個(gè)噴嘴流量0.3L/s，擴(kuò)散噴出角度120°。2.6.4.5噴淋塔吸收區(qū)高度h1的計(jì)算當(dāng)含二氧化硫成分的廢氣流進(jìn)入塔內(nèi)的時(shí)候，將平均計(jì)算每單位吸收區(qū)高度內(nèi)的塔內(nèi)容積中的單位二氧化硫的吸收量，就是噴淋塔的平均容積吸收率ξ。容積吸收率ξ一般取值范圍在5.5~6.5kg/（m3·s）區(qū)間內(nèi)，本次設(shè)計(jì)取6kg/（m3·s）。本次設(shè)計(jì)煙氣流速u為1.2m/s，煙氣溫度T為127℃。?K0-常數(shù)，K0=3600u·273/（273+T）c-二氧化硫濃度，mg/m3η-二氧化硫去除率，%ξ-容積吸收率，kg/（m3·s）算得吸收區(qū)高度h1為1.95m，取2m。2.6.4.6噴淋塔除霧器高度h2的計(jì)算一般噴淋塔都需要配備除霧器，將煙氣中的霧粒和小液滴去除。對(duì)于除霧器的出口煙氣中的霧滴的濃度有一定要求，通常都會(huì)小于75mg/m3。除霧器一般設(shè)置在噴淋塔頂部或者出口煙道，并設(shè)置有沖洗液，每間隔一段時(shí)間沖洗一次除霧器，保證除霧器正常運(yùn)行。分為以下兩種：折流板除霧器，是使液滴與折流板的碰撞，不斷得積累凝聚，最終下落得到捕集。煙氣途中會(huì)多次經(jīng)過折流板發(fā)生偏轉(zhuǎn)，期間液滴會(huì)不斷碰撞凝聚，由于慣性和重力被捕集。一般的折流板除霧器中兩兩折流板之間相見20~30mm。需注意氣流流速太高的時(shí)候，將很有可能再次將捕集的液滴吹跑。旋流板除霧器，是令氣流通過旋流除霧板片間時(shí)，通過改變氣流流動(dòng)方向，使氣流變?yōu)樾D(zhuǎn)氣流，液滴將會(huì)在螺旋力和離心力的作用下聚集并以一定角度被甩出，類似于洗衣機(jī)脫水（離心脫水），隨后沿著器壁下落至溢流槽中，去除霧滴。除霧效率一般為90%~99%。綜合考慮后，本次設(shè)計(jì)采用旋流板除霧器。噴淋塔除霧區(qū)也分為兩層，每層之間都設(shè)有支管。最下層離最上層的間距一般為3~3.5m之間，離最上層的間距一般為3.4~32m之間。除霧器高度h2取3.5m。2.6.4.7噴淋塔漿液池高度h3的計(jì)算漿液池的容量體積V1由液氣比L/V以及停留時(shí)間t來確定。VV1-漿液池體積，m3L/V-液氣比，L/m3VN-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕態(tài)容積，VN=Vg=39.40m3/st-停留時(shí)間，一般為2~6min，取4min漿液池的直徑D往往稍大于塔徑，本次設(shè)計(jì)為3000mm（3m）。?V1-漿液池容量體積，m3D-漿液池直徑，m噴淋塔漿液池高度h3取2.5m。2.6.4.8噴淋塔煙氣出口高度h4的計(jì)算為了使進(jìn)入噴淋塔的煙氣能夠快速地分布均勻，故煙道采用正方形，使得設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸降低，對(duì)氣體緩沖減速，有足夠的時(shí)間讓氣體擴(kuò)散均勻。但是需要注意不能過寬，否則會(huì)影響塔體整體的穩(wěn)定性和可行性?？芍M(jìn)口處煙氣流速u為1.2m/s，煙氣流量Q為5.93m3/h。?u-煙氣流速，m/sQ-煙氣流量，m3/h本次設(shè)計(jì)噴淋塔煙氣出口高度h4取2.5m。2.6.4.9噴淋塔總高H通過一系列設(shè)計(jì)計(jì)算，得到噴淋塔的最終高度H為：H=2.6.4.10噴淋塔最小壁厚Smin和壁厚S的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)噴淋塔塔身主要采用0.6%中碳鋼和低合金鋼（部分附屬組建）制造。設(shè)計(jì)出來的噴淋塔身圓筒計(jì)算并沒有包含腐蝕裕度的最小厚度，本次設(shè)計(jì)噴淋塔為碳鋼和低合金鋼制造的噴淋塔設(shè)備，故在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還會(huì)取0.2%塔徑的厚度作為最小壁厚，并且不得小于4mm。SSmin-噴淋塔最小壁厚，mmD-塔徑，mm則最小管壁為5mm。對(duì)于內(nèi)層腐蝕裕量C1，取1.00mm；對(duì)于外層腐蝕裕量，取0.80mm。則本次設(shè)計(jì)的噴淋塔壁厚S=5+1+0.8=6.8mm但是為了與工作部件配合，一般都需要盡量取圓整值，即尾數(shù)一般為0、2、5、8，故本次設(shè)計(jì)最終取噴淋塔壁厚8mm。2.6.4.11除霧器沖洗覆蓋率η除霧器沖洗覆蓋率η是指噴灑沖洗液的覆蓋程度，通常需達(dá)到100%~300%。通過計(jì)算除霧器沖洗覆蓋率η來進(jìn)一步驗(yàn)算噴嘴個(gè)數(shù)、二氧化硫的去除效率、噴嘴擴(kuò)散角等參數(shù)是否合適，也可以確保設(shè)計(jì)是否合理。ηn-噴嘴個(gè)數(shù)，個(gè)h-噴嘴距離表面的垂直距離，一般為0.05mα-噴嘴擴(kuò)散角，本次設(shè)計(jì)為120°A-除霧器有效面積，m2設(shè)計(jì)值間于100%~300%中，符合要求。2.6.4.12廢液沉淀池根據(jù)吸收液用量4.44L/s，一天工作10h，即一天需要用159.84m3/d。故廢液沉淀池容積取180m3。設(shè)計(jì)長9m，寬5m，高4m。噴淋塔的噴淋吸收廢液經(jīng)過重力作用，在噴淋塔下部流出，加入Ca(OH)2在廢液池中收集靜置沉淀，最終，取上清液并往其中加入NaOH藥品調(diào)節(jié)pH為11~13，通過泵抽取回用于噴淋塔。2.6.4.13其余部分計(jì)算和說明①噴嘴間距由塔內(nèi)徑D內(nèi)和每層噴嘴數(shù)量n單，可求得噴嘴之間的間隔L：LD內(nèi)-塔內(nèi)徑，mN單-單層噴嘴數(shù)量，本次設(shè)計(jì)每層噴嘴4個(gè)②集氣罩?jǐn)?shù)量和成本集氣罩尺寸為600mm*400mm，流速為煙氣流速1.2m/s，單個(gè)集氣罩流量為1.2×0.6×0.4=0.29m3/s=1080m3/h，所以所需要的集氣罩?jǐn)?shù)量為20000÷1080=19.2個(gè)，取20個(gè)，備料制漿車間和造紙車間各10個(gè)。集氣罩參考市面價(jià)格48元/個(gè)，即成本為960元，考慮到特殊情況，備用5個(gè)，即總成本為1200元。③除霧器沖洗周期除霧器沖洗周期是指每次需要對(duì)除霧器進(jìn)行清理洗滌的間隔周期。在沖洗的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致除霧器的煙氣含水率徒增，為了確保設(shè)施正常運(yùn)行，沖洗周期不應(yīng)該過短。但如果太長時(shí)間不沖洗除霧器，將會(huì)導(dǎo)致除霧器內(nèi)部結(jié)垢，影響除霧器工作效率。一般沖洗周期取決于需要處理的煙氣性質(zhì)和噴淋塔所用的吸收容積種類.。本次設(shè)計(jì)取1天清洗一次。④除霧器葉片間距葉片間距的選取能保證設(shè)備正常工作，也能夠影響除霧器的工作效率。如果葉片間距越大，除霧器的工作效率越低，廢氣的含水率越高，則會(huì)增加葉片負(fù)擔(dān)，減少使用壽命，時(shí)間久了會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損壞；但如果葉片間距太小，會(huì)對(duì)沖洗工作造成一定的困難，導(dǎo)致沖洗效果不好，沖洗效果不好將會(huì)間接導(dǎo)致積垢形成堵塞，這樣不僅會(huì)使葉片和風(fēng)機(jī)損壞，連能耗也會(huì)增加。目前，常采用的葉片間距取值在20~95mm之間。本次設(shè)計(jì)取50mm作為葉片間距。⑤除霧器沖洗水量對(duì)于除霧器沖洗水量，存在這一定的要求：不僅要滿足除霧器工作所需的水量，還考慮用水平衡。根據(jù)工況定，除霧器斷面上瞬時(shí)沖洗耗水量上下限為1~4m3/h，本次設(shè)計(jì)在采用小水量長期沖洗時(shí)選用1m3/h，大水量快速?zèng)_洗時(shí)選用4m3/h。2.6.4.14噴淋塔選型本次設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)情況選取BFZX-PLT-04型噴淋塔，參數(shù)如下表所示。表2.19BFZX-PLT-04型噴淋塔參數(shù)型號(hào)處理風(fēng)量m3/h設(shè)備阻力Pa設(shè)備重量kg處理效率電機(jī)功率kwBFZX-PLT-04型20000~300001500450SO2粉塵1.0~3.085%80%造價(jià)/元（人民幣）60002.6.5活性炭吸附箱設(shè)計(jì)2.6.5.1活性炭吸附箱簡介活性炭本身有著很大的比表面積和吸附能力強(qiáng)的毛細(xì)管的微小炭粒。當(dāng)活性炭與煙氣接觸時(shí)，因其比表面積大，能充分接觸廢氣，同時(shí)微小炭粒的毛細(xì)管會(huì)吸附煙氣中的雜質(zhì)，從而凈化氣體?；钚蕴课较渚褪窃谖较鋬?nèi)放入選好的活性炭，通過上面描述的過程，對(duì)煙氣進(jìn)行處理，常被用于處理吸附低濃度大風(fēng)量的有機(jī)廢氣。2.6.5.2活性炭吸附箱原理箱內(nèi)的活性炭都具有吸附結(jié)構(gòu)和未飽和的化學(xué)鍵，通過分子引力、化學(xué)鍵力等作用吸附。箱外用風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力，煙氣進(jìn)入箱內(nèi)時(shí)，氣體會(huì)在活性炭上停留，而夾雜其中的污染物質(zhì)則會(huì)因被吸附而得到清除。2.6.5.3活性炭吸附箱優(yōu)點(diǎn)①處理效率高，通常都能夠達(dá)到95%以上，吸附量大；②成本低且易得；③選擇性吸收能力強(qiáng)，可同時(shí)處理混合廢氣；④占地面積小，維護(hù)方便，操作簡單且安全；⑤已有實(shí)際投入使用，技術(shù)成熟，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。2.6.5.4活性炭吸附箱需要注意的問題①該設(shè)備屬于一次性投資，故需要檢修、維護(hù)、維修，進(jìn)行此類操作時(shí)都需要切斷電源。②處理的廢氣溫度應(yīng)該控制在常溫（≤80℃）下，這樣方便活性炭能夠充分吸收。如果溫度＞80℃，則需要經(jīng)過前置降溫設(shè)備再進(jìn)入活性炭吸附箱。③煙氣中不能為高難度的易燃易爆氣體，如氫氣、甲烷等。特別說明，本設(shè)計(jì)并無此類氣體，故不需要考慮。④在活性炭使用期間，需要防止水浸。如果水填充了活性孔隙，則會(huì)大大減少與氣體接觸的表面積，會(huì)導(dǎo)致活性炭的性能降低。2.6.5.5活性炭吸附器設(shè)備參數(shù)一般情況下，活性炭的使用量根據(jù)處理風(fēng)量來選擇。表2.20活性炭吸附箱設(shè)備參數(shù)處理風(fēng)量m3/h活性炭量t/次設(shè)備阻力Pa吸附箱重量kg參考尺寸mm50000.1~0.2800420600×1250×1250100000.2~0.38005501500×1250×1250150000.3~0.48007502000×1250×1250200000.4~0.58009002500×1250×1250250000.5~0.680010802500×1250×1500300000.6~0.780012003000×1250×1800350000.7~0.880014503500×1250×2200400000.8~0.980017503500×1500×2200600001.0~1.180018003500×1700×2200注：活性炭吸附箱中的活性炭一般6~8月更換一次。具體更換時(shí)間根據(jù)具體的使用情況而定，本次設(shè)計(jì)選6個(gè)月更換一次，一次活性炭使用量為0.5t。本次設(shè)計(jì)需要處理風(fēng)量為21365m3/h，故選取處理風(fēng)量25000m3/h項(xiàng)來參考選型。本次設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)情況選用ZM-XF-2.5型號(hào)活性炭吸附箱，參數(shù)如下：表2.21ZM-XF-2.5型號(hào)活性炭吸附箱參數(shù)型號(hào)處理風(fēng)量m3/h外形尺寸mmZM-XF-2.5250003600×2000×1600造價(jià)/元（人民幣）3800此吸附裝置采用煤質(zhì)活性炭，規(guī)格100mm×100mm×100mm，一般更換周期6~12個(gè)月。2.6.5.6活性炭的選取與參數(shù)本次設(shè)計(jì)參考廣東省東莞理文造紙廠有限公司合作案例，選用煤質(zhì)柱狀活性炭。煤質(zhì)柱狀活性炭常用于有機(jī)廢氣。目前被廣泛應(yīng)用于環(huán)保廢氣處理工程、有機(jī)廢氣凈化處理工程、VOCs凈化處理、活性炭塔/箱填料等。表2.22煤質(zhì)柱狀活性炭參數(shù)指標(biāo)單位一級(jí)品二級(jí)品CTC吸附值%＞70%＞50%碘吸附值mg/g900~1000800~900比表面積m2/g1400~18001000~1300表觀密度g/ml0.33~0.380.35~0.40著火點(diǎn)℃400~450420~450強(qiáng)度%＞95%＞95%灰分%＜66~8水分%＜5＜5粒度mm2~62~6形狀/柱狀柱狀注：CTC吸附值，即四氯化碳吸附值。特別說明，本次設(shè)計(jì)中無CTC和碘成分，不考慮一二項(xiàng)。本次設(shè)計(jì)選用一級(jí)品等級(jí)。2.6.5.7活性炭成本計(jì)算參考廣東省內(nèi)市場(chǎng)一般包裝為25kg/袋，參考廣東東莞、佛山地區(qū)市場(chǎng)價(jià)格一袋售價(jià)為65元（人民幣）。本次設(shè)計(jì)每6個(gè)月更換一次活性炭吸附箱中的活性炭，即一年更換2次，一次活性炭量0.5t。2.6.6每年使用活性炭量：2×0.5=1t=1000kg需要袋數(shù)：1000÷25=40袋考慮到使用損耗和備用情況，一年取45袋。成本：45×65=2925元（人民幣）2.6.6風(fēng)機(jī)根據(jù)前面所設(shè)計(jì)的三種構(gòu)筑物的壓力損失（袋式除塵器1200Pa、噴淋塔1500Pa、活性炭吸附箱800Pa）以及組員劉劍平負(fù)責(zé)的管道部分阻力損失（見表2.23）得到總壓力損失共計(jì)為997.18Pa，總風(fēng)量需大于處理氣量（21365m3/h）。故選用華澤風(fēng)機(jī)8C-30kw。表2.23管道壓力損失管段壓力損失Pa管徑mm生物質(zhì)鍋爐→袋式除塵器16.63250袋式除塵器→噴淋塔64.34250制漿車間→噴淋塔632.8560造紙車間→噴淋塔198.3560噴淋塔→活性炭吸附箱79.11800活性炭吸附箱→煙囪6.0800總壓力損失997.18Pa表2.24華澤風(fēng)機(jī)8C-30kw參數(shù)型號(hào)華澤風(fēng)機(jī)8C-30kw處理風(fēng)量m3/h844~221730功率kw1.1~220氣體溫度℃≤80風(fēng)壓Pa324~3800造價(jià)15000元（人民幣）

3.經(jīng)濟(jì)分析3.1參數(shù)一覽表3.1LD/18型機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器參數(shù)型號(hào)LD/18型濾袋條數(shù)36處理風(fēng)量1860~2820m3/h實(shí)際處理風(fēng)量2000m3/h除塵器阻力150Pa除塵效率99%過濾風(fēng)速0.30m/min工作負(fù)荷20m3/（h·m2）有效過濾面積111m2濾袋直徑250mm濾袋間距40mm檢修人行道400mm濾袋室長2.5m濾袋室寬2.5m濾袋室高4m氣體分配室面積0.28m2氣體分配室入口風(fēng)速2m/s氣體分配室高5m灰斗底面長300mm灰斗底面寬300mm灰斗高1100mm灰斗內(nèi)夾角45°灰斗體積2.6m3煙氣溫度127℃進(jìn)氣高度5m排氣高度2.1m壓力損失1200Pa造價(jià)10000元（人民幣）表3.2玻璃纖維濾袋參數(shù)類型生物質(zhì)鍋爐玻璃纖維除塵濾袋持續(xù)使用溫度130~260℃最高使用溫度300℃壓力損失1200Pa持續(xù)工作時(shí)間10h/天清灰周期3天1次克重900g/m3厚度3.0mm透氣量10m3/（m2·min）經(jīng)向拉力＞2000N/5×20cm緯向拉力＞2100N/5×20cm經(jīng)向伸長＜10%緯向伸長＜10%單條價(jià)格12元（人民幣）/條總價(jià)480元（人民幣）/年表3.3BFZX-PLT-04型噴淋塔參數(shù)型號(hào)BFZX-PLT-04型噴淋塔吸收區(qū)高度h12m煙氣流速1.2m/s進(jìn)口煙氣溫度127℃出口煙氣溫度40℃容積吸收率6kg/（m3·s）SO2去除率85%進(jìn)水溫度20℃處理風(fēng)量20000~30000m3/h實(shí)際處理風(fēng)量21365m3/hh1段塔徑2500mm噴淋塔除霧器高度h23.5m除霧效率99%h2段塔徑2500mm內(nèi)部氣體流速6m/s覆蓋沖洗率192%沖洗周期1天1次葉片間距20mm沖洗水量1~4m3/h噴淋塔漿液池高度h32.5m漿液池容積16.65m3停留時(shí)間4minh3段塔徑3000mm噴淋塔煙氣出口高度h42.5mh4段塔徑2500mm總高11.5m進(jìn)氣高度3.75m排氣高度11.5m氣液比11.7L/m3吸收液使用量4.44L/s噴嘴數(shù)量16噴嘴層數(shù)4噴嘴單層個(gè)數(shù)4噴嘴單層間距1m單個(gè)噴嘴流量0.30L/s單個(gè)噴嘴間距0.5m噴嘴擴(kuò)散角120°噴淋塔壁厚8mm設(shè)備阻力1500Pa設(shè)備重量450kg處理效率99%電機(jī)功率1.0~3.0kw二氧化硫吸收率98%除塵效率80%造價(jià)6000元（人民幣）表3.4ZM-XF-2.5型號(hào)活性炭吸附箱參數(shù)型號(hào)ZM-XF-2.5型進(jìn)口煙氣溫度35℃活性炭使用量0.5t更換填料周期6個(gè)月/次設(shè)備阻力800Pa處理風(fēng)量25000m3/h實(shí)際處理風(fēng)量21365m3/h設(shè)備重量420kg外形尺寸3600mm×2000mm×1600mm進(jìn)氣排氣高度800mm造價(jià)3800元（人民幣）表3.5煤質(zhì)柱狀活性炭參數(shù)比表面積1400~1800m2/g表觀密度0.33~0.38g/ml著火點(diǎn)400~450℃強(qiáng)度＞95%灰分＜5%水分＜5%粒度2~6mm形狀柱狀市場(chǎng)規(guī)格25kg/袋單袋價(jià)格65元處理效率95%成本2925元（人民幣）/年

表3.6華澤風(fēng)機(jī)8C-30kw參數(shù)型號(hào)華澤風(fēng)機(jī)8C-30kw處理風(fēng)量m3/h844~221730功率kw1.1~220氣體溫度℃≤80風(fēng)壓Pa324~3800造價(jià)15000元（人民幣）表3.7其余部分參數(shù)生物質(zhì)燃料使用量2000kg/天生物質(zhì)燃料價(jià)格300元/噸來自壓塊機(jī)生產(chǎn)的燃料約為總?cè)剂鲜褂昧康?%燃料原價(jià)18000元（人民幣）/月實(shí)際燃料成本17100元（人民幣）/月工業(yè)用水價(jià)4.00元（人民幣）/m3制漿造紙水成本18000元（人民幣）/月造紙耗電量400度/t紙單位耗電0.23工業(yè)用電價(jià)0.6元/度造紙電成本10800（人民幣）/月自來水費(fèi)5000元（人民幣）/月其他用水2000元（人民幣）/月其余單位耗電19200元（人民幣）/月噴嘴單價(jià)5元（人民幣）/個(gè)噴嘴個(gè)數(shù)20噴嘴總價(jià)100元（人民幣）集氣罩單價(jià)48元（人民幣）/個(gè)集氣罩個(gè)數(shù)25集氣罩1200元（人民幣）其他設(shè)備費(fèi)用3700元（人民幣）員工20人員工工資3000元（人民幣）/月維護(hù)費(fèi)8000元（人民幣）/月其他費(fèi)2000元（人民幣）圖3.1總流程圖3.2污染物最終情況表3.7污染物最終濃度污染物①初始濃度處理效率最終濃度SO246.85mg/m385%（噴淋塔）7.03mg/m3NO2163.98mg/m320%（噴淋塔）131.18mg/m3粉塵80.53mg/m399%(袋式除塵器)、80%（噴淋塔）0.02mg/m3VOCs②9.71mg/m350%（噴淋塔）、99%（活性炭吸附箱）0.05mg/m3注：①此外，氯化合物（二氧化氯）基本與水發(fā)生反應(yīng)互溶，在噴淋塔中去除。②主要分為溶于水、堿液部分的VOCs通過噴淋塔已經(jīng)去除。本次設(shè)計(jì)VOCs溶于水部分主要為甲醇和苯酚，占總VOCs的50%，通過噴淋塔去除。不溶于水的部分VOCs，通過活性炭吸附箱去除。表3.8標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比單位：mg/m3污染物最終濃度標(biāo)準(zhǔn)是否達(dá)標(biāo)SO27.0335達(dá)標(biāo)NO2131.18150達(dá)標(biāo)ClO2≈0/達(dá)標(biāo)粉塵0.0220達(dá)標(biāo)VOCs0.0510達(dá)標(biāo)根據(jù)最終處理結(jié)果均達(dá)標(biāo)排放。3.3工程概預(yù)算表3.9工程概預(yù)算（廢氣部分）項(xiàng)目投入資金/元（人民幣）LD/18型機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器10000生物質(zhì)鍋爐玻璃纖維除塵濾袋480/年BFZX-PLT-04型噴淋塔6000ZM-XF-2.5型活性炭吸附箱3800煤炭柱狀活性炭（填料）2920/年生物質(zhì)（成塊）燃料費(fèi)17100/月生物質(zhì)壓塊機(jī)22000風(fēng)