畢業(yè)設(shè)計----某煉鉛廠鼓風(fēng)爐煙氣除塵凈化過程

1、<p><b>　　一、前言</b></p><p><b>　　1．1大氣污染</b></p><p>　　大氣是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸氣和固體雜質(zhì)微粒組成的混和物。就干潔空氣而言，按體積計算，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氮氣占78.08％，氧氣占20.94％，氬氣占0.93％，二氧化碳占0.03％，而其他氣體的體積則是微乎其微的。各種

2、自然變化往往會引起大氣成分的變化。例如，火山爆發(fā)時有大量的粉塵和二氧化碳等氣體噴射到大氣中，造成火山噴發(fā)地區(qū)煙霧彌漫，毒氣熏人；雷電等自然原因引起的森林大面積火災(zāi)也會增加二氧化碳和煙粒的含量等等。一般來說，這種自然變化是局部的，短時間的。隨著現(xiàn)代工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，向大氣中持續(xù)排放的物質(zhì)數(shù)量越來越多，種類越來越復(fù)雜，引起大氣成分發(fā)生急劇的變化。當(dāng)大氣正常成分之外的物質(zhì)達(dá)到對人類健康、動植物生長以及氣象氣候產(chǎn)生危害的時候，我們就說大氣受

3、了污染。</p><p>　　1．2大氣的主要污染源和污染物</p><p>　　大氣污染源就是大氣污染物的來源，主要有以下三個：</p><p>　　1．2．1工業(yè)：工業(yè)是大氣污染的一個重要來源。工業(yè)排放到大氣中的污染物種類繁多，性質(zhì)復(fù)雜，有煙塵、硫的氧化物、氮的氧化物、有機(jī)化合物、鹵化物、碳化合物等。其中有的是煙塵，有的是氣體。   

4、;                              </p><p>　　1．2．2生活爐灶與采暖鍋爐：城市中大量民

5、用生活爐灶和采暖鍋爐需要消耗大量煤炭，煤炭在燃燒過程中要釋放大量的灰塵、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害物質(zhì)污染大氣。特別是在冬季采暖時，往往使污染地區(qū)煙霧彌漫，嗆得人咳嗽，這也是一種不容忽視的污染源。</p><p>　　1．2．3交通運(yùn)輸：汽車、火車、飛機(jī)、輪船是當(dāng)代的主要運(yùn)輸工具，它們燒煤或石油產(chǎn)生的廢氣也是重要的污染物。特別是城市中的汽車，量大而集中，排放的污染物能直接侵襲人的呼吸器官，對城市的空氣污染

6、很嚴(yán)重，成為大城市空氣的主要污染源之一。汽車排放的廢氣主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳?xì)浠衔锏?，前三種物質(zhì)危害性很大。</p><p>　　1．3、大氣污染的危害</p><p>　　大氣污染的危害主要有以下幾個方面：</p><p>　　1．3．1對人體健康的危害：人需要呼吸空氣以維持生命。一個成年人每天呼吸大約2萬多次，吸入空氣達(dá)15～20立方米。因此，

7、被污染了的空氣對人體健康有直接的影響。</p><p>　　大氣污染物對人體的危害是多方面的，主要表現(xiàn)是呼吸道疾病與生理機(jī)能障礙，以及眼鼻等粘膜組織受到刺激而患病。</p><p>　　比如，1952年12月5～8日英國倫敦發(fā)生的煤煙霧事件死亡4000人。人們把這個災(zāi)難的煙霧稱為"殺人的煙霧"。據(jù)分析，這是因為那幾天倫敦?zé)o風(fēng)有霧，工廠煙囪和居民取暖排出的廢氣煙塵彌漫在倫

8、敦市區(qū)經(jīng)久不散，煙塵最高濃度達(dá)4.46毫克/米3，二氧化硫的日平均濃度竟達(dá)到3.83毫升/米3。二氧化硫經(jīng)過某種化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸液沫附著在煙塵上或凝聚在霧滴上，隨呼吸進(jìn)入器官，使人發(fā)病或加速慢性病患者的死亡。</p><p>　　由上例可知，大氣中污染物的濃度很高時，會造成急性污染中毒，或使病狀惡化，甚至在幾天內(nèi)奪去幾千人的生命。其實，即使大氣中污染物濃度不高，但人體成年累月呼吸這種污染了的空氣，也會引起慢性支

9、氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫及肺癌等疾病。</p><p>　　1．3．2對植物的危害：大氣污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等對植物的危害是十分嚴(yán)重的。當(dāng)污染物濃度很高時，會對植物產(chǎn)生急性危害，使植物葉表面產(chǎn)生傷斑，或者直接使葉枯萎脫落；當(dāng)污染物濃度不高時，會對植物產(chǎn)生慢性危害，使植物葉片褪綠，或者表面上看不見什么危害癥狀，但植物的生理機(jī)能已受到了影響，造成植物產(chǎn)量下降，品質(zhì)變壞。</p><p&

10、gt;　　1．3．3對天氣和氣候的影響：大氣污染物對天氣和氣候的影響是十分顯著的，可以從以下幾個方面加以說明：</p><p>　　a.減少到達(dá)地面的太陽輻射量：從工廠、發(fā)電站、汽車、家庭取暖設(shè)備向大氣中排放的大量煙塵微粒，使空氣變得非常渾濁，遮擋了陽光，使得到達(dá)地面的太陽輻射量減少。據(jù)觀測統(tǒng)計，在大工業(yè)城市煙霧不散的日子里，太陽光直接照射到地面的量比沒有煙霧的日子減少近40％。大氣污染嚴(yán)重的城市，天天如此，就會

11、導(dǎo)致人和動植物因缺乏陽光而生長發(fā)育不好。</p><p>　　b.增加大氣降水量：從大工業(yè)城市排出來的微粒，其中有很多具有水氣凝結(jié)核的作用。因此，當(dāng)大氣中有其他一些降水條件與之配合的時候，就會出現(xiàn)降水天氣。在大工業(yè)城市的下風(fēng)地區(qū)，降水量更多。</p><p>　　c.下酸雨：有時候，從天空落下的雨水中含有硫酸。這種酸雨是大氣中的污染物二氧化硫經(jīng)過氧化形成硫酸，隨自然界的降水下落形成的。硫酸

12、雨能使大片森林和農(nóng)作物毀壞，能使紙品、紡織品、皮革制品等腐蝕破碎，能使金屬的防銹涂料變質(zhì)而降低保護(hù)作用，還會腐蝕、污染建筑物。 </p><p>　　e.增高大氣溫度：在大工業(yè)城市上空，由于有大量廢熱排放到空中，因此，近地面空氣的溫度比四周郊區(qū)要高一些。這種現(xiàn)象在氣象學(xué)中稱做"熱島效應(yīng)"。</p><p>　　f.對全球氣候的影響：近年來，人們逐漸注意到大氣污染對全球氣

13、候變化的影響問題。經(jīng)過研究，人們認(rèn)為在有可能引起氣候變化的各種大氣污染物質(zhì)中，二氧化碳具有重大的作用。從地球上無數(shù)煙囪和其他種種廢氣管道排放到大氣中的大量二氧化碳，約有50％留在大氣里。二氧化碳能吸收來自地面的長波輻射，使近地面層空氣溫度增高，這叫做"溫室效應(yīng)"。經(jīng)粗略估算，如果大氣中二氧化碳含量增加25％，近地面氣溫可以增加0.5～2℃。如果增加100％，近地面溫度可以增高1.5～6℃。有的專家認(rèn)為，大氣中的二氧化

14、碳含量照現(xiàn)在的速度增加下去，若干年后會使得南北極的冰熔化，導(dǎo)致全球的氣候異常。</p><p>　　1.4、大氣污染的防治</p><p>　　大氣污染的防治措施很多，但最根本的一條是減少污染源。一般采用以下幾種措施：</p><p>　　1.4.1工業(yè)合理布局：這是解決大氣污染的重要措施。工廠不宜過分集中，以減少一個地區(qū)內(nèi)污染物的排放量。另外，還應(yīng)把有原料供應(yīng)關(guān)系

15、的化工廠放在一起，通過對廢氣的綜合利用，減少廢氣排放量。</p><p>　　1.4.2區(qū)域采暖和集中供熱：分散于千家萬戶的爐灶和市內(nèi)密如樹林的矮煙囪，是煤煙粉塵污染的主要污染源。采取區(qū)域采暖和集中供熱的方法，即用設(shè)立在郊外的幾個大的、具有高效率除塵設(shè)備的熱電廠代替千家萬戶的爐灶，是消除煤煙的一項重要措施。</p><p>　　1.4.3減少交通廢氣的污染：減少汽車廢氣污染，關(guān)鍵在于改進(jìn)發(fā)

16、動機(jī)的燃燒設(shè)計和提高汽油的燃燒質(zhì)量，使油得到充分的燃燒，從而減少有害廢氣。</p><p>　　1.4.4改變?nèi)剂蠘?gòu)成：實行自煤向燃?xì)獾霓D(zhuǎn)換，同時加緊研究和開辟其他新的能源，如太陽能、氫燃料、地?zé)岬取＿@樣，可以大大減輕煙塵的污染。</p><p>　　1.4.5綠化造林：茂密的林叢能降低風(fēng)速，使空氣中攜帶的大?；覊m下降。樹葉表面粗糙不平，有的能分泌粘液和油脂，因此能吸附大量飄塵。蒙塵的葉子

17、經(jīng)雨水沖洗后，能繼續(xù)吸附飄塵。如此往復(fù)攔阻和吸附塵埃，能使空氣得到凈化。 二 、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　2.1、畢業(yè)設(shè)計目的：</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計研究是完成教學(xué)計劃，達(dá)到本科生培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。通過深入工程實踐、完成工程設(shè)計、撰寫研究論文等畢業(yè)設(shè)計諸環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力、組織管理和社交能力、獨立工作能力，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的工程意識

18、以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、認(rèn)真的工作態(tài)度，樹立事業(yè)心和責(zé)任感。</p><p><b>　　2.2、設(shè)計課題：</b></p><p>　　某煉鉛廠鼓風(fēng)爐煙氣除塵凈化過程</p><p>　　2.3、有關(guān)參數(shù)及資料：</p><p>　　2.3.1.煙氣性質(zhì)：</p><p>　　2.3.2.當(dāng)?shù)貧庀髼l

19、件：</p><p><b>　　年平均氣溫17℃，</b></p><p>　　極端最高、最低氣溫分別為40.7和-11.0℃，</p><p>　　氣溫最高7月份，平均氣溫29.2℃，</p><p>　　氣溫最低1月份，平均氣溫3.9℃，</p><p><b>　　全年主導(dǎo)風(fēng)向為

20、E，</b></p><p>　　年平均風(fēng)速為2.2m/s，</p><p>　　年最大風(fēng)速為17.0m/s,</p><p>　　年平均氣壓101.2Kpa</p><p>　　大氣穩(wěn)定度為中性D類。</p><p>　　環(huán)境空氣質(zhì)量等級：二級</p><p>　　2.4、設(shè)計內(nèi)容

21、和深度要求：</p><p>　　1、必須滿足國家和行業(yè)對環(huán)保的要求，各項指標(biāo)必須達(dá)到或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　具體標(biāo)準(zhǔn)值參閱相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或綜合排放標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　2、設(shè)計出切實可行的煙塵凈化工藝，確定管道系統(tǒng)斷面尺寸、壓力損失，選擇主要的設(shè)備。</p><p>　　3、確定煙囪高度及出口直徑。</p>&

22、lt;p>　　4、提交設(shè)計說明書、計算書各一份。</p><p>　　5、繪制設(shè)計圖紙一套，包括除塵系統(tǒng)工藝流程圖，系統(tǒng)總平面布置圖、立面圖、主要設(shè)備構(gòu)筑圖。</p><p><b>　　2.5、設(shè)計原則：</b></p><p>　　1、選用處理工藝成熟，效果好，能保障除塵系統(tǒng)長期運(yùn)行。</p><p>　　2、

23、投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小，管理方便。</p><p>　　3、除塵裝置的負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備的各部分均應(yīng)體現(xiàn)技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性，裝置要易安裝和檢修。</p><p><b>　　2.6、設(shè)計依據(jù)：</b></p><p>　　1、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB16297-1996</p><p>

24、;　　2、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 GBZ1-2002</p><p><b>　　7、設(shè)計參考資料：</b></p><p>　　1.張殿印 張學(xué)義 《除塵技術(shù)手冊》 冶金工業(yè)出版社 2002年2月</p><p>　　2.李連山 《大氣污染控制工程》 武漢理工大學(xué)出版社 2003年8月</p&g

25、t;<p>　　3.劉天齊 《三廢處理工程技術(shù)手冊廢氣卷》 化學(xué)工業(yè)出版社 1999年5月</p><p>　　4.陸耀慶 《供暖通風(fēng)設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社 1987年12月</p><p>　　5. 陳家慶 《環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計》 中國石化出版社 2005年9月</p><p>　　6. 吳忠標(biāo) 《實用環(huán)境工

26、程手冊（大氣污染控制工程）》</p><p>　　化學(xué)工業(yè)出版社 2001年9月</p><p><b>　　三，設(shè)計說明書</b></p><p><b>　　3.1、工程概況</b></p><p>　　鉛冶金是白銀生產(chǎn)的最佳載體：一般鉛對金銀的捕集回收率都在95%以上，因此金銀的回收是與鉛的

27、生產(chǎn)狀況直接相關(guān)的。現(xiàn)在世界上約有80%的原生粗鉛是采用傳統(tǒng)的燒結(jié)一鼓風(fēng)爐熔煉工藝方法生產(chǎn)的。傳統(tǒng)法技術(shù)成熟，較完善可靠，其不足之處在于脫硫造塊的燒結(jié)過程中，燒結(jié)煙氣的SO2濃度較低，硫的回收利用尚有一定難度，鼓風(fēng)爐熔煉需要較昂貴的冶金焦炭。為了解決上述問題，冶金工作者進(jìn)行了煉鉛新工藝的研究。八十年代以來，相繼出現(xiàn)了QSL法、閃速熔煉法、TBRC轉(zhuǎn)爐頂吹法、基夫賽特漢和艾薩熔煉法等新的煉鉛方法。其中，QSL法是德國魯奇公司七十年代開發(fā)的

28、直接煉鉛新工藝，加拿大、韓國和我國雖然先后購買了此專利建廠，但生產(chǎn)效果不甚理想；閃速熔煉法尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；TBRC法是瑞典波里頓公司所創(chuàng)，但此法作業(yè)為間斷性的，且爐襯腐蝕嚴(yán)重；基夫賽特法由原蘇聯(lián)有色金屬研究院研究成功，現(xiàn)已有多個廠家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，是一種各項指標(biāo)先進(jìn)、技術(shù)成熟可靠的煉鉛新工藝，但采用該法單位投資大，只有用于較大生產(chǎn)規(guī)模的工廠時，才能充分發(fā)揮其效益。 艾薩煉鉛技術(shù)基于由上方插入的賽羅浸沒噴槍將氧氣噴射入熔體

29、。產(chǎn)生渦動熔池，讓強(qiáng)烈的氧化反</p><p><b>　　3.2、設(shè)計目的：</b></p><p>　　據(jù)統(tǒng)計，中國1995年SO2排放量為2370萬噸，占世界第1位。SO2排放量劇增使大多數(shù)城市SO2濃度處于較高的污染水平。SO2排放量的增加，使中國的酸雨發(fā)展異常迅速，嚴(yán)重的酸性降水和脆弱的生態(tài)系統(tǒng)使我國經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，1995年，僅酸雨污染給森林和農(nóng)作物造成的直

30、接經(jīng)濟(jì)損失已達(dá)幾百億。</p><p>　　在該煉鉛廠生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的煙氣含塵量嚴(yán)重超出國家的排放標(biāo)準(zhǔn),并且煙氣中的SO2含量也超出國家排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》,為改善環(huán)境空氣質(zhì)量，防止生態(tài)破壞，創(chuàng)造清潔適宜的環(huán)境，保護(hù)人體健康，特制的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)的二氧化硫（SO2）年平均排放濃度不得大于850毫克∕立方米，總懸浮顆粒物

31、（TSP）年平均排放濃度不得大于150毫克∕立方米。為滿足國家和行業(yè)對環(huán)保的要求，各項指標(biāo)必須達(dá)到或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計出切實可行的煙塵凈化工藝，確定管道系統(tǒng)斷面尺寸、壓力損失，選擇主要的設(shè)備。</p><p>　　本課題旨在設(shè)計一套處煙氣的工藝流程，以減輕在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙氣對環(huán)境的危害。</p><p>　　3.3.選用方案的原則</p><p>　　3.3.1

32、方案的設(shè)計和選擇遵循的基本原則的：</p><p>　　1.在技術(shù)上滿足工藝生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)對含塵氣體的治理要求，在經(jīng)濟(jì)上是最合算的。</p><p>　　2.能夠達(dá)到預(yù)期處理效果，滿足保護(hù)環(huán)境的要求。</p><p>　　3.選用的方案盡量做到消耗資源少，并且對環(huán)境影響最小。</p><p>　　4.在具體選型設(shè)計時要結(jié)合生產(chǎn)實際狀況、參考國

33、內(nèi)外類似工作的實際經(jīng)驗和先進(jìn)技術(shù)全面考慮，處理好三個技術(shù)性能指標(biāo)的關(guān)系。</p><p>　　3.3.2除塵脫硫方案的選取：</p><p>　　選擇除塵器時必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、阻力損失、一次投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、占用建筑空間以及維護(hù)管理難易等，其中最主要的是除塵效率。一般說來，選擇除塵器時應(yīng)注意以下幾個方面的問題：</p><p>　　（1）選用的除塵

34、器必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求；</p><p>　?。?）收集粉塵的處理問題；</p><p>　?。?）粉塵顆粒的物理性質(zhì)對除塵器性能的影響；</p><p>　　（4）氣體的含塵濃度；</p><p>　　（5）煙氣溫度和其他性質(zhì)；</p><p>　?。?）脫硫劑利用率和脫硫副產(chǎn)品的處理；</p>

35、<p>　?。?）脫硫工藝對鍋爐原有系統(tǒng)的影響。</p><p>　　3.4、處理工藝路線及原理：</p><p>　　3.4.1粉塵及二氧化硫的影響</p><p>　　a．粉塵對生產(chǎn)的主要影響粉塵排放于大氣中可引起大氣污染，危害人群健康。粉塵還能大量吸收太陽紫外線短波部分，嚴(yán)重影響兒童的生長發(fā)育。b．粉塵對環(huán)境的污染粉塵對生產(chǎn)的影響主要是降低

36、產(chǎn)品質(zhì)量和機(jī)器工作精度。如感光膠片，集成電路、化學(xué)試劑、精密儀表和微型電機(jī)等產(chǎn)品，要是被粉塵沾污或其轉(zhuǎn)動部件被磨損、卡住，就會降低質(zhì)量甚至報廢。有些工廠曾經(jīng)由于對生產(chǎn)環(huán)境的粉塵控制不嚴(yán)而受到許多損失。粉塵還使光照度和能見度降低，影響室內(nèi)作業(yè)的視野。爆炸性粉塵如煤塵、鋁塵和谷物粉塵在一定條件下會發(fā)生爆炸，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。c．粉塵對人體的危害及影響因素粉塵是懸浮與氣體介質(zhì)中的小固體顆粒,它對人體健康的危害同粉塵的性質(zhì)、粒徑大

37、小和進(jìn)入人體的粉塵量有關(guān)。（1）引起中毒危害粉塵的化學(xué)性質(zhì)是危害人體的主要因素。因為化學(xué)性質(zhì)決定它在體內(nèi)參與和干擾生化過程的程度和速度，從而決定危害的性質(zhì)和大小。有些毒性強(qiáng)的金屬粉塵(鉻，錳、鎘、鉛、鎳等)進(jìn)入人體后，會引起中毒以至死亡。例如鉛使人貧血，損害大腦，錳，鎘損壞人的神經(jīng)，腎臟，鎳可以致癌，鉻會引起鼻中隔潰瘍和穿孔，以及肺癌發(fā)病率增加。此外，它們都能直接對肺部產(chǎn)</p><p>　?。?）粉塵粒徑對

38、危害程度的影響粉塵粒徑的大小是危害人體的另一個重要因素。它主要表現(xiàn)在以下兩個方面：①粉塵粒徑小，粒子在空氣中不易沉降，也難于被捕集，造成長期空氣污染，同時易于隨空氣吸人人的呼吸道深部。②粉塵粒徑小，其化學(xué)活性增大，表面活性也增大(由于單位質(zhì)量的表面積增大)，加劇了人體生理效應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。例如鋅和一些金屬本身并無毒，但將其加熱后形成煙狀氧化物時，可與體內(nèi)蛋白質(zhì)作用而引起發(fā)燒，發(fā)生所謂鑄造熱病。再有，粉塵的表面可以吸附空氣中的有害氣

39、體，液體以及細(xì)菌病毒等微生物，它是污染物質(zhì)的媒介物，還會和空氣中的二氧化硫聯(lián)合作用，加劇對人體的危害。相同質(zhì)量的粉塵，粉塵粒徑越小，總表面積越大，危害也越大。</p><p>　　d. SO2對人體健康的危害    SO2是一種無色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，易溶于人體的體液和其他黏性液中，長期的影響會導(dǎo)致多種疾病，如：上呼吸道感染、慢性支氣管炎、肺氣腫等，危害人類健康。S

40、O2在氧化劑、光的作用下，會生成使人致病、甚至增加病人死亡率的硫酸鹽氣溶膠，據(jù)有關(guān)研究表明，當(dāng)硫酸鹽年濃度在10μg/m3 左右時，每減少10%的濃度能使死亡率降低0.5%；e. SO2對植物的危害    研究表明，在高濃度的SO2的影響下，植物產(chǎn)生急性危害，葉片表面產(chǎn)生壞死斑，或直接使植物葉片枯萎脫落；在低濃度SO2的影響下，植物的生長機(jī)能受到影響，造成產(chǎn)量下降，品質(zhì)變壞。據(jù)1983年對我國

41、13個省市25個工廠企業(yè)的統(tǒng)計，因SO2造成的受害面積達(dá)2.33 萬公頃，糧食減少1.85萬噸，蔬菜減少500 噸，危害相當(dāng)嚴(yán)重。f. SO2對金屬的腐蝕    大氣中的SO2對金屬的腐蝕主要是對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕。據(jù)統(tǒng)計，發(fā)達(dá)國家每年因金屬腐蝕而帶來的直接經(jīng)濟(jì)損失占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2%～4%。由于金屬腐蝕造成的直接損失遠(yuǎn)大于水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)、地震造成損失的總和。且金屬腐蝕直接威脅到工業(yè)設(shè)施、生活設(shè)

42、施和</p><p>　　3.4.2、除塵裝置比較：</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　煙氣 集氣罩 袋式除塵器 脫硫裝置 風(fēng)機(jī) 煙囪 排出</p><p>　　貯灰斗 裝車外運(yùn)</p><p>　　a.布袋

43、除塵技術(shù)工作原理：</p><p>　　（1）重力沉降作用——含塵氣體進(jìn)入布袋除塵器時，顆粒大、比重大的粉塵，在重力作用下沉降下來，這和沉降室的作用完全相同。</p><p>　?。?）篩濾作用——當(dāng)粉塵的顆粒直徑較濾料的纖維間的空隙或濾料上粉塵間的間隙大時，粉塵在氣流通過時即被阻留下來，此即稱為篩濾作用。當(dāng)濾料上積存粉塵增多時，這種作用就比較顯著起來。</p><p&

44、gt;　　（3）慣性力作用——氣流通過濾料時，可繞纖維而過，而較大的粉塵顆粒zai慣性力的作用下，仍按原方向運(yùn)動，遂與濾料相撞而被捕獲。</p><p>　?。?）熱運(yùn)動作用——質(zhì)輕體小的粉塵(1微米以下)，隨氣流運(yùn)動，非常接近于氣流流線，能繞過纖維。但它們在受到作熱運(yùn)動(即布朗運(yùn)動)的氣體分子的碰撞之后，便改變原來的運(yùn)動方向，這就增加了粉塵與纖維的接觸機(jī)會，使粉塵能夠被捕獲。當(dāng)濾料纖維直徑越細(xì)，空隙率越小、其捕

45、獲率就越高，所以越有利于除塵。 袋式除塵器很久以前就已廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)部門中，用以捕集非粘結(jié)非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物，捕獲粉塵微?？蛇_(dá)0.1微米。但是，當(dāng)用它處理含有水蒸汽的氣體時，應(yīng)避免出現(xiàn)結(jié)露問題。袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是捕集細(xì)微的粉塵效率也可達(dá)99%以上，而且其效率比高。</p><p>　　b.袋式除塵器優(yōu)點：</p><p>　?。?）除塵效率高，特別是對微

46、細(xì)粉塵也有較高的效率，一般可達(dá)99.5%，如果在設(shè)計和維護(hù)管理時給與充分注意，除塵效率可達(dá)99.9%以上；</p><p>　?。?）適應(yīng)性強(qiáng)，可以回收不同性質(zhì)的粉塵。如對于高電阻粉塵，采用袋式除塵器就優(yōu)于電除塵器。此外，入口含塵濃度在相當(dāng)大的范圍效率和范圍內(nèi)變化時，對除塵器的阻力的影響都不大；</p><p>　?。?）使用靈活，處理風(fēng)量可由每小時數(shù)百立方米到每小時數(shù)十萬立方米?？梢宰龀?/p>

47、直接裝置設(shè)置于室內(nèi)或設(shè)備附近的小型機(jī)組也可以做成大型的除塵器室，即所謂“袋房”； </p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，可以因地制宜采用簡單的所謂“土布袋除塵器”，在條件允許下也可以采用效率高的脈沖噴吹式除塵；</p><p>　?。?）工作穩(wěn)定，便它在同樣于回收干料，沒有污泥處理，腐蝕等問</p><p><b>　　題，維護(hù)簡單；&l

48、t;/b></p><p>　?。?）它在同樣體積內(nèi)可多布置20%-40%過濾面積的布袋，占地面積小，機(jī)構(gòu)緊湊；</p><p>　?。?）它比電除塵器結(jié)構(gòu)簡單，投資省，運(yùn)行穩(wěn)定，還可以回收高比電阻粉塵。</p><p>　　c.袋式除塵器缺點： </p><p>　?。?）袋式除塵器的應(yīng)用范圍主要受濾料的耐溫、耐腐蝕性等性能的局限

49、。特別是在耐高溫方面，目前常用的濾料如滌綸，適用于120-130℃，而玻璃纖維等可耐250℃左右，煙氣溫度更高時，或者要采用造價高的特殊濾料或者采用煙氣降溫措施。其結(jié)果會導(dǎo)致除塵系統(tǒng)復(fù)雜化，造價也高；</p><p>　?。?）不適用于粘結(jié)性強(qiáng)及吸濕性強(qiáng)的粉塵，特別是煙氣溫度不能低于露點溫度，否則會產(chǎn)生結(jié)露，致使濾袋堵塞；</p><p>　?。?）處理風(fēng)量大時，占地面積大；</p&

50、gt;<p>　?。?）勞動條件和換袋困難也要克服。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　煙氣 集氣罩 電除塵器 脫硫裝置 風(fēng)機(jī) 煙囪 排出</p><p>　　貯灰斗 裝車外運(yùn)</p><p>　　a.

51、0;靜電除塵的工作原理： 含有粉塵顆粒的氣體，在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之間所形成的高壓電場通過時，由于陰極發(fā)生電暈放電、氣體被電離，此時，帶負(fù)電的氣體離子，在電場力的作用下，向陽板運(yùn)動，在運(yùn)動中與粉塵顆粒相碰，則使塵粒荷以負(fù)電，荷電后的塵粒在電場力的作用下，亦向陽極運(yùn)動，到達(dá)陽極后，放出所帶的電子，塵粒則沉積于陽極板上，而得到凈化的氣體排出防塵器外。 根據(jù)目前國內(nèi)常見的電除塵器型式可概略地分

52、為以下幾類：按氣流方向分為立式和臥式，按沉淀極極型式分為板式和管式，按沉淀極板上粉塵的清除方法分為干式濕式等。</p><p><b>　　b.電除塵器優(yōu)點：</b></p><p>　?。?）電除塵器除塵效率高，如果設(shè)計合理、安裝工程質(zhì)量高，電除塵器可以達(dá)到任何除塵效率的要求；</p><p>　?。?）可以凈化氣量較大的煙氣；</p&

53、gt;<p>　?。?）電除塵器能夠除下的粒子粒徑范圍較寬，對于0.1μm的粉塵粒子 ；</p><p>　?。?）可凈化溫度較高的含塵煙氣，可長期連續(xù)運(yùn)行，用于凈化更高溫度的煙氣時，需要特殊設(shè)計；</p><p>　?。?）電除塵器結(jié)構(gòu)簡單、氣流速度低，壓力損失小，干式電除塵器的壓力損失大約為100～200 Pa,濕式除塵器的壓力損失稍高一些，通常在200～300Pa；&l

54、t;/p><p>　?。?）電除塵器的能量消耗比其他類型除塵器低。如以每小時凈化1000 m3煙氣計算，電除塵器的電能消耗約為0.2～0.8kW·h；</p><p>　?。?）電除塵器可以實現(xiàn)微機(jī)控制，可以遠(yuǎn)距離操作。</p><p>　　c.電除塵器的缺點：</p><p>　?。?）建造電除塵器一次性投資費(fèi)用高，鋼材消耗量較大。據(jù)

55、估算，平均一平方米收塵面積所需的鋼材大約為3.5～4t；</p><p>　　（2）電除塵器的除塵效率受粉塵的物理性質(zhì)影響很大，特別是粉塵比電阻的影響更為突出。電除塵器最適宜捕集比電阻為104～5×1011Ω.cm的粉塵粒子。凈化小于104Ω.cm或大于1011Ω.cm的粉塵粒子，除塵效率是很低的；</p><p>　?。?）電除塵器不適宜直接凈化高濃度含塵氣體；</p&g

56、t;<p>　　（4）電除塵器對制造和安裝質(zhì)量要求很高；</p><p>　?。?）需要高壓變電及整流控制設(shè)備；</p><p><b>　　（6）占地面積大。</b></p><p><b>　　方案三、</b></p><p>　　煙氣 集氣罩 旋風(fēng)除塵器

57、脫硫裝置 風(fēng)機(jī) 煙囪 排出</p><p>　　貯灰斗 裝車外運(yùn)</p><p>　　a.旋風(fēng)除塵器優(yōu)點：</p><p>　　(1) 結(jié)構(gòu)簡單，造價便宜，體積小，操作維修簡便，壓力損失中等力消耗不大，除塵效率高，可用于各種材料制造，適用于粉塵負(fù)荷大的氣體，性能較好，能用于高溫，高壓及腐蝕性氣體的除塵。</p>&l

58、t;p>　　(2) 可直接回收用干粉塵，沒有運(yùn)行部件，運(yùn)行管理簡便。</p><p>　　(3) 技術(shù)成熟，一般可捕集5---15μm以上的塵粒，效率就達(dá)80%。</p><p>　　b.旋風(fēng)除塵器缺點：</p><p>　　(1) 不宜用于風(fēng)量波動較大的場合。</p><p>　　(2) 不宜凈化粘結(jié)性強(qiáng)粉塵。</p>

59、<p>　　(3) 要特別注意防止器體下部分漏風(fēng)，效率急劇下降。</p><p>　　3.4.3.脫硫裝置的選?。?lt;/p><p>　　控制SO2排放的工藝按其在燃燒過程中所處位置可分為燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫三種。燃燒前脫硫主要是洗煤、煤的氣化和液化。洗煤可用作脫硫的輔助手段，經(jīng)濟(jì)適用的煤氣化和液化技術(shù)在進(jìn)一步開發(fā)之中。就燃燒中脫硫的型煤和循環(huán)流化床燃燒來說，燃用型煤比直接燃

60、用原煤節(jié)煤又干凈，較多用于中小鍋爐上；國內(nèi)最大的循環(huán)流化床是75t/h爐型，適用于工業(yè)鍋爐和采暖，國外電站應(yīng)用于機(jī)組容量有的高達(dá)300t/h。</p><p>　　目前，世界上運(yùn)行著500座以上的煙氣脫硫裝置。而其中90％以上（按機(jī)組容量計）為濕法脫硫工藝。發(fā)達(dá)國家大型燃煤鍋爐幾乎都配備有效率在95%以上的濕法脫硫設(shè)備，中小鍋爐也采取了經(jīng)濟(jì)可行的脫硫措施，包括爐內(nèi)噴鈣及增濕活化脫硫工藝。半干法旋轉(zhuǎn)噴霧法、爐內(nèi)噴吸

61、收劑――增濕活化脫硫工藝在歐洲應(yīng)用較多。流化床燃燒技術(shù)在燃燒過程中有效控制SO2和NOx的生成，日益受到重視。日本開展利用表面熱處理后的活性炭纖維（ACF）對煙道氣進(jìn)行脫硫、脫氮的試驗研究，取得了很好效果。利用ACF凈化煙道氣的技術(shù)屬于半干式氧化型，其優(yōu)點是：脫硫、脫氮反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，副產(chǎn)的硫酸、硫酸鹽及硝酸、硝酸鹽等可以獲得連續(xù)回收。這種燃煤鍋爐煙氣脫硫、脫氮技術(shù)不僅具有較高的脫硫、脫氮性能，而且用水量少，所需設(shè)備簡單，目前正在進(jìn)行

62、實用化研究。</p><p>　　國內(nèi)已成功地在60MW機(jī)組煙氣脫硫工程上使用了氨法，其各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)居脫硫業(yè)的領(lǐng)先水平。</p><p>　　由于氨法脫硫工藝自身的一些特點，可充分利用我國廣泛的氨源生產(chǎn)需求大的肥料，并且氨法脫硫工藝在脫硫的同時又可脫氮，是一項較適應(yīng)中國國情的脫硫技術(shù)。為幫助大家全面了解氨法，本文對氨法脫硫技術(shù)的發(fā)展、機(jī)理和不同技術(shù)的特點進(jìn)行簡述，并側(cè)重介紹濕式回收法氨

63、法脫硫技術(shù)。  a.   氨法脫硫技術(shù)概況  （1） 氨法脫硫工藝特點        氨法脫硫工藝是采用氨作為吸收劑除去煙氣中的SO2的工藝。氨法脫硫工藝具有很多特點。氨是一種良好的堿性吸收劑，氨的堿性強(qiáng)于鈣基吸收劑；而且氨吸收煙氣中SO2是氣-液或氣-氣反應(yīng)，反應(yīng)速度快、反應(yīng)完全、吸收劑利用率高，可以做到

64、很高的脫硫效率，相對于鈣基脫硫工藝來說系統(tǒng)簡單、設(shè)備體積小、能耗低。另外，其脫硫副產(chǎn)品硫酸銨是一種常用的化肥，副產(chǎn)品的銷售收入能大幅度降低運(yùn)行成本。  （2）氨法脫硫的發(fā)展        70年代初，日本與意大利等國開始研制氨法脫硫工藝并相繼獲得成功。氨法脫硫工藝主體部分屬化肥工業(yè)范籌，這對電力企業(yè)而言較陌生，是氨法脫硫技術(shù)未得到廣泛應(yīng)用的最大因素，隨著合成

65、氨工業(yè)的不斷發(fā)展以及廠家對氨法脫硫工藝自身的不斷完善和改進(jìn)，進(jìn)入</p><p>　　e.  氨法脫硫技術(shù)應(yīng)用前景        氨法脫硫工藝有自己的鮮明特點，如沒有廢水、廢渣，副產(chǎn)品可作為農(nóng)用肥料等等。從實際運(yùn)行效果看，其脫硫率可滿足各地環(huán)保的要求，運(yùn)行費(fèi)用低，氨法脫硫是較適宜中國國情的一項煙氣脫硫技術(shù)。  在中國發(fā)展

66、回收法脫硫技術(shù)，特別是氨法，既有相當(dāng)堅實的基礎(chǔ)，又有極為光明的前景。到2005年，我國合成氨將突破3300萬噸/年，供應(yīng)煙氣脫硫的資源非常豐富。另，脫硫劑氨來自于化肥又回到化肥，不論對環(huán)境和國民經(jīng)濟(jì)都不會造成負(fù)面影響。相反，因其回收了硫元素，符合了農(nóng)業(yè)部門對硫肥的日益增漲的需要，能產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用。        隨國內(nèi)氨法脫硫技術(shù)的發(fā)展，氨法脫硫裝置的投資已能低于鈣法，阻

67、礙氨法脫硫技術(shù)的難點已被各技術(shù)供應(yīng)商采用各自不同的方法取得了突破，氨法脫硫技術(shù)正不斷完善，隨著氨法脫硫技術(shù)業(yè)績的增加，其難以估量的應(yīng)用前景將顯現(xiàn)出來，在技術(shù)日益進(jìn)步的現(xiàn)今時代氨法煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)具有很大的應(yīng)用潛力。</p><p>　　故從各方面綜合考慮后本設(shè)計中最終采用簡易氨法較為適合。</p><p>　　3.4.4.經(jīng)濟(jì)與技術(shù)指標(biāo)比較：</p><p>　　兩種

68、除塵器的經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　除塵器的經(jīng)濟(jì)性能包括除塵器的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，它是評定除塵器性能指標(biāo)之一。由以上的比較可知，袋式除塵器投資較電除塵器要低，但其運(yùn)行費(fèi)比電除塵器要高。</p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)的比較表</b></p><p>　　經(jīng)上述對除塵器優(yōu)缺點比較，和本設(shè)計中所給的一些條件,如袋式除塵器不易處理煙氣中的含

69、水率較高和煙氣溫度較高的氣體,并且本設(shè)計中所要求達(dá)到的除塵效率較高,使用電除塵器更容易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),故綜合考慮后在本設(shè)計中更適合采用電除塵器。它運(yùn)行管理方便，雖然一次性投資費(fèi)用較高,但其運(yùn)行費(fèi)用低，處理流量大,且工作過程的壓力損失較小,因而從長遠(yuǎn)考慮方案一要經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　3.4.5.工程主要設(shè)計參數(shù)：</p><p>　　(1)進(jìn)口壓力: Pf </p><

70、;p>　　(2)出口壓力: Pc </p><p>　　(3)通風(fēng)率: 12%</p><p>　　(4)當(dāng)?shù)卮髿鈮? </p><p>　　(5)選用管型芒刺“RS”型電暈電極, 放電翹片厚度 ,放電點的曲率 cm作為計算電暈極線半徑.</p><p>　　(6) 進(jìn)口煙氣溫度為300℃</p><p>

71、;<b>　　四、設(shè)計計算書</b></p><p>　　4.1.煙氣量及除塵效率的計算:</p><p>　　4.1.1工況下含塵氣體量:</p><p>　　由《環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》中的工況下含塵氣體量的計算公式可得 </p><p>　　式中 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的

72、含塵氣體量, ；</p><p>　　t 電除塵器內(nèi)氣體的平均溫度, </p><p><b>　　當(dāng)?shù)卮髿鈮? ;</b></p><p>　　電除塵器內(nèi)氣體的平均壓力, </p><p>　　電除塵器總漏風(fēng)率, </p><p>　　式中 P—— 電除塵器內(nèi)氣體的平均壓力，Pa；<

73、/p><p>　　Pf—— 除塵器中煙氣進(jìn)口壓力，Pa；</p><p>　　Pc—— 除塵器中煙氣出口壓力，Pa</p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　4.1.2除塵效率</b></p><p>　　其中 ——在氣壓為P，溫度為T的條件下氣體A的

74、濃度，</p><p>　　—— 氣體A在煙氣中的體積分?jǐn)?shù)</p><p>　　—— 氣體A的摩爾質(zhì)量，</p><p>　　P —— 煙氣氣壓，Pa</p><p>　　T —— 煙氣溫度，K</p><p>　　R —— 摩爾氣體常數(shù)，其中</p><p><b>　　故 <

75、/b></p><p>　　根據(jù)工業(yè)鍋爐窯大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)（ 可查得,冶煉重金屬的鍋爐的二級排放標(biāo)準(zhǔn)SO2的排放不得大于850mg/m3,TSP的排放濃度不得大于150 mg/m3,則SO2的脫硫效率和TSP的除塵效率分別為</p><p>　?。?） </p><p>　　其中——去除氣體A的效率</p

76、><p>　　——氣體A在煙氣中的初始濃度，</p><p>　　——要求煙氣中的氣體A所要達(dá)到的目標(biāo)濃度，</p><p>　　其中 C --- 工作狀態(tài)下的煙氣含塵濃度, </p><p>　　T --- 工作狀態(tài)下的溫度, </p><p>　　--- 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度 </p><p>　　

77、P --- 工作狀態(tài)下的壓力,kP</p><p>　　--- 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力,Kp</p><p><b>　　故 </b></p><p>　　4.2.電除塵器設(shè)計計算:</p><p>　　4.2.1有效截面積</p><p>　　由 中的公式（5）可得</p><p&

78、gt;　　式中 F——電場有效斷面面積，㎡</p><p>　　Q——處理氣量，m3/s；</p><p>　　v——氣體平均流速，m/s</p><p>　　4.2.2收塵極面積</p><p>　　由得意希公式(6)可得</p><p><b>　　(6) </b></p>&l

79、t;p>　　式中 A —— 收塵極面積, ;</p><p>　　Q —— 工況下的氣體量, m3/s;</p><p>　　—— 有效驅(qū)進(jìn)速度,由 查表可知高爐的有效驅(qū)進(jìn)速度為6--14 cm/s,本題取0.1m/s</p><p><b>　　η——除塵效率, </b></p><p>　　故考慮偏差后的收塵極

80、面積為</p><p>　　4.2.3電場高度h </p><p>　　由于 </p><p>　　所以用公式(7)計算</p><p><b>　　(7)</b></p><p>　　式中h—— 電場高度,m</p><p>　　F——電場有

81、效斷面面積，㎡</p><p>　　4.2.4通道數(shù)的確定</p><p><b>　　由 </b></p><p><b>　　(8)</b></p><p>　　式中n —— 電除塵器的通道數(shù)</p><p>　　F —— 電場有效斷面面積，㎡</p>&l

82、t;p>　　B —— 集塵板間距, m</p><p>　　H —— 電場高度, m</p><p>　　4.2.5 集塵板總長度</p><p><b>　　(9)</b></p><p>　　式中 —— 集塵板總長度, m</p><p>　　A —— 收塵極面積, ㎡</p&g

83、t;<p>　　n —— 電除塵器的通道數(shù)</p><p>　　h —— 電場高度, m</p><p><b>　　4.2.6 校核</b></p><p><b>　　a.實際氣體流速</b></p><p><b>　　(10)</b></p>

84、<p>　　式中v —— 實際氣體流速, m/s</p><p>　　Q——工況下的氣體量, m3/s</p><p>　　n——電除塵器的通道數(shù)</p><p>　　B—— 集塵板間距, m</p><p>　　h——電場高度, m</p><p>　　b.實際氣體在電除塵器內(nèi)停留時間</p>

85、<p><b>　　(11) </b></p><p><b>　　∵</b></p><p><b>　　∴時間設(shè)計滿足要求</b></p><p><b>　　c.長高比</b></p><p><b>　　∵</b&

86、gt;</p><p>　　∴長,高設(shè)計滿足要求</p><p>　　4.2.7電暈電場強(qiáng)度</p><p>　　由 可選電暈極為“RS”型,放電翹片厚度 ,放電點的曲率 cm作為計算電暈極線半徑.集塵極板與電暈幾配制:一塊極板配一根“RS”型電暈線,根據(jù)極板確定原則分布如下:</p><p>　　同極距2B=300mm,異極距B=150mm

87、,放電點與極板間距b=140mm,每根電暈線放電點間距120mm,相鄰電暈極端點間距2c=280mm。</p><p>　　故 (12)</p><p>　　式中——起暈電場強(qiáng)度，V/m；</p><p>　　——煙氣的相對密度，當(dāng)大氣壓力為P（Pa），溫度為t(℃)時：</p><p>　

88、　——電暈極半徑，m；</p><p><b>　　代入式子(12)得</b></p><p>　　4.2.8 起暈電壓</p><p>　　由公式(13)可得:</p><p>　　式中 Vc——起暈電壓，V；</p><p>　　——電暈極半徑，m；</p><p>　

89、　d——是與b/c有關(guān)的值，m；</p><p>　　∵ </p><p>　　∴ </p><p>　　b——電暈極到集塵極的間距，m；</p><p>　　2c——電暈極的間距，m；</p><p><b>　　——煙氣的相

90、對密度</b></p><p>　　4.2.9 電暈電流</p><p>　　可由朗溫公式(14)求得：</p><p>　　(14) </p><p>　　式中——在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（實際溫度為0℃和壓力為101325Pa），電場強(qiáng)度為E=1V/m電場內(nèi)的離子遷移率，；</p><p&g

91、t;　　t——實際溫度，℃；</p><p>　　P——實際壓力，Pa；</p><p>　　——薩瑟藍(lán)得常數(shù)，無綱量。</p><p>　　在實際工況時的氣體單電荷離子的離子遷移率,由于SO2含量很少,可忽略不計,查表可得SO2, CO2 ,O2, N2,, H2O在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時的離子遷移率 及值</p><p>　　《大氣污染防治技術(shù)及工程

92、應(yīng)用》一書中查得下列氣體單電荷子的 及值</p><p>　　在實際工況時的離子遷移率由式(14)可得</p><p>　　在實際工況時混合氣體的離子遷移率,由于在煙氣成分中的O2, N2,,的體積百分比濃度分別為15.3%, 77.48%,所以在二者組成的混合氣體中, O2, N2,氣體的體積分?jǐn)?shù)濃度為:</p><p>　　則由式(15)可得O2, N2,混合氣

93、體在實際工況時的離子遷移率 :</p><p><b>　　(15)</b></p><p>　　式中 、——不同氣體的離子遷移率，；</p><p>　　、——不同氣體的體積百分比濃度（%）</p><p><b>　　同理可得:</b></p><p>　　則由式(15)

94、可得CO2, H2O混合氣體在實際工況時的離子遷移率 </p><p>　　分別將O2和 N2,以及CO2和 H2O組成的混合氣體看成一種氣體,同理可得實際工況時混合氣體的離子遷移率 </p><p>　　故 </p><p>　　則電暈電流可由式(16)求得</p><p><b>　　(16)</b&

95、gt;</p><p>　　式中I——電暈極上的電暈電流密度，A/m；</p><p>　　——真空中介常數(shù)，；</p><p>　　k——離子遷移率，；</p><p>　　——電暈極半徑，m；</p><p>　　b——電暈極到集塵極的間距，m；</p><p>　　d——在《大氣污染防治技

96、術(shù)及工程應(yīng)用》一書中的圖7-15中是與b/c有關(guān)的值，m；</p><p>　　V——運(yùn)行電壓，V；</p><p>　　Vc——起暈電壓，V。</p><p>　　4.2.10 集塵極附近的電場強(qiáng)度</p><p>　　a.電暈極的電場強(qiáng)度,由式(17)可得</p><p><b>　　(17)</b

97、></p><p>　　式中 ——電暈極的電場強(qiáng)度，V/m；</p><p>　　V——實際操作電壓，V；</p><p>　　b——電暈極與集塵極之間的距離，m。</p><p>　　b. 集塵極附近的電場強(qiáng)度,由式(18)可得 </p><p><b>　　(18)</b></p&

98、gt;<p>　　式中——集塵板的電場強(qiáng)度，V/m；</p><p>　　I——電暈極上的電暈電流密度，A/m；</p><p>　　b——電暈極與集塵極之間的距離，m；</p><p>　　c——電暈極的間距的一半，m；</p><p>　　——真空中介常數(shù)，；</p><p>　　k——離子遷移率，。

99、</p><p>　　4.3.電除塵器箱體橫斷面各部分尺寸:</p><p>　　4.3.1除塵器一個室內(nèi)壁寬B</p><p>　　單進(jìn)風(fēng)口可由公式(19)計算的</p><p><b>　　(19)</b></p><p>　　式中 ——除塵器一個室內(nèi)壁寬, </p><p

100、>　　Z—— 電除塵器的通道數(shù);</p><p>　　2S—— 相鄰兩極板中心距, m</p><p>　　—— 電除塵器最外層的一排極板中心線與其內(nèi)壁的距離, </p><p>　　故計算得 </p><p>　　4.3.2上梁底面至灰斗上端面的距離</p><p>　　可根據(jù)

101、式(20)求得 </p><p><b>　　(20)</b></p><p>　　式中 —— 集塵板的有效高度, </p><p>　　—— 當(dāng)極板上端懸吊于頂梁的X型梁上時, 等于零,當(dāng)極板懸吊于頂梁下面的懸掛裝置時, </p><p>　　—— 除塵器下端至撞擊桿中心距離,按結(jié)構(gòu)型式不同取 </p>

102、<p>　　—— 撞擊桿中心至灰斗上端的距離, </p><p>　　故 </p><p>　　4.3.3 灰斗上端面至基礎(chǔ)的距離</p><p>　　電除塵器內(nèi)部垂直方向的最長構(gòu)件在拿掉灰斗后能從下部順利取出.故取 </p><p>　　4.3.4單室兩支柱間的距離<

103、/p><p><b>　　(21)</b></p><p>　　式中 —— 除塵器殼體鋼板的厚度,一般取5 </p><p><b>　　——柱的寬度, </b></p><p>　　——除塵器一個室內(nèi)壁寬, </p><p>　　故

104、 </p><p>　　4.4.縱斷面幾何尺寸的確定:</p><p>　　4.4.1 每個電場的長度</p><p>　　式中 —— 集塵板總長度, </p><p><b>　　取 </b></p><p>　　4.4.2縱向內(nèi)壁間距離</p><p><

105、b>　　(22)</b></p><p>　　式中 —— 電場數(shù)量</p><p>　　—— 每個電場的長度, </p><p>　　——電暈極吊桿至進(jìn)氣箱大端面距離, </p><p>　　—— 兩電極框架間吊桿間距為, </p><p>　　—— 集塵極一側(cè)距電暈極吊桿的距離為 </p>

106、;<p>　　故 </p><p>　　4.4.3 縱向支柱距離</p><p>　　4.5.除塵器零部件的設(shè)計和計算:</p><p><b>　　4.5.1.進(jìn)氣箱</b></p><p>　　（1）采取水平引入式進(jìn)氣箱,取,則進(jìn)氣箱進(jìn)氣口的面積為</p&g

107、t;<p><b>　　(19)</b></p><p>　　考慮到進(jìn)氣口盡可能與電場斷面相似,則可取</p><p>　　1030 1033 </p><p>　　（2）進(jìn)氣箱長度 ,由式（20）可得</p><p><b>　?。?0） </b></p><p

108、>　　式中 , —— 處最大邊長</p><p>　　—— 進(jìn)氣箱大端的面積， </p><p>　　故 </p><p>　?。?）進(jìn)氣中心高度（從進(jìn)氣中心至側(cè)部低梁下端面）</p><p>　　設(shè)進(jìn)氣箱的角度為45º則 由式（21）可得</p><p>　　H

109、4=sin45º×2860（21）</p><p><b>　　=4.1m</b></p><p><b>　　4.5.2 出氣箱</b></p><p>　?。?）出氣箱最小端面積為</p><p>　　1030 1033 </p><p><b&

110、gt;　?。?）出氣箱長度為</b></p><p>　　(3)設(shè)進(jìn)氣箱的角度為35º則 由式（22）可得</p><p>　　H4=sin35º×2860 （22）</p><p><b>　　=4.1m</b></p><p>　　4.5.3 電除塵器灰斗

111、的有關(guān)尺寸</p><p>　　采用角錐灰斗，沿氣流方向設(shè)2個，垂直于氣流設(shè)2個，灰斗下口取 ,斗壁斜度最小60 ，則灰斗高可由式（23）求得 </p><p><b>　?。?3）</b></p><p>　　式中 —— 縱向內(nèi)壁間距離， </p><p><b>　　n—— 灰斗個數(shù)</b>

112、</p><p>　　—— 灰斗下口寬度， </p><p>　　4.5.4 電除塵器的選型</p><p>　　根據(jù)以上計算，由《工業(yè)鍋爐除塵設(shè)備》可選相應(yīng)的電除塵器，具體參數(shù)如下表所示</p><p>　　4.6.脫硫的選型：</p><p>　　4.6.1 設(shè)計脫硫所達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)</p><p&

113、gt;　　由式（3）可知，本設(shè)計中要求達(dá)到的脫硫效率為75.2%，在設(shè)計中應(yīng)滿足此要求，且最好達(dá)到減少二次污染排放。</p><p>　　本設(shè)計中所選脫硫設(shè)備技術(shù)指標(biāo)如下</p><p>　　4.6.2該脫硫設(shè)備的特點</p><p>　?。?）在保證鍋爐正常運(yùn)行的同時，還保證了99%以上的除塵效率，95%以上的脫硫效率，并且解決了除塵脫硫設(shè)備占地大、投資高、能耗大

114、等一系列問題，真正做到了三效合一。 </p><p>　?。?）采用以水為凈化介質(zhì)的方式，并且對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了新的設(shè)計，減小了設(shè)備的磨損，還可為高溫?zé)煔饨禍?，防止了高溫對凈化設(shè)備及凈化效果的影響。 </p><p>　?。?）流程簡單，采用三級脫硫除塵的方法，使總效率更高。 </p><p>　?。?）設(shè)備結(jié)構(gòu)新穎，具有體積小，能耗低，耐腐蝕，耐高溫，振動噪音小，壽

115、命長，投資少，安裝檢修方便等優(yōu)點， </p><p>　?。?）設(shè)備還可用于其他各種被污染的空氣進(jìn)行凈化的場所。</p><p>　　4.6.3該脫硫設(shè)備的原理：</p><p>　　濕式氨法        濕式氨法是目前較成熟的、已工業(yè)化的氨法脫硫工藝，并且濕式氨法既脫硫又脫氮。濕式氨法工藝過程一般分成

116、三大步驟：脫硫吸收、中間產(chǎn)品處理、副產(chǎn)品制造。根據(jù)過程和副產(chǎn)物的不同，濕式氨法又可分為氨-硫銨肥法、氨-磷銨肥法、氨-酸法、氨-亞硫酸銨法等。 吸收過程：        脫硫吸收過程是氨法煙氣脫硫技術(shù)的核心，它以水溶液中的SO2和NH3的反應(yīng)為基礎(chǔ)：          &#

117、160;SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4) xH2－XSO3  （1）  得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品。其中，x=1.2－1.4。  直接將亞銨制成產(chǎn)品即為亞硫酸銨法  中間產(chǎn)品處理 ：   中間產(chǎn)品的處理主要分為兩大類：直接氧化和酸解。  （1）  直接氧化——氨-硫銨肥法 

118、; 在多功能脫硫塔中，鼓入空氣將亞硫銨氧化成硫銨，其反應(yīng)為：  (NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4  （2）  （2）  酸解——氨酸法        用硫酸、磷酸、硝酸等酸將脫硫產(chǎn)物亞硫銨酸解，生成相應(yīng)的銨鹽和氣體二氧化硫。</p>

119、<p>　　4（HN4）2SO3＋ 2N02 = N2 ＋4（HN4）2SO4 </p><p>　　4.7. 煙囪的計算</p><p>　　4.7.1煙氣抬升高度計算:</p><p>　　由式（24）計算煙氣抬升高度和有效源高</p><p><b>　　(24)&l

120、t;/b></p><p>　　式中 —— 實際壓力，Pa</p><p>　　—— 管道系統(tǒng)的總風(fēng)量m3/s</p><p>　　—— 溫度差，K </p><p>　　——煙囪出口處的煙氣溫度，K</p><p><b>　　可先設(shè) 30m</b></p>

121、<p>　　—— 煙囪的幾何高度，m；</p><p>　　—— 煙囪出口處的平均風(fēng)速， ,本題為2.2 </p><p>　　4.7.2煙囪幾何高度計算</p><p>　　采用地面污染物最大濃度計算法設(shè)計,即</p><p><b>　　（26）</b></p><p>　　式中

122、： Hs——煙囪幾何高度，m；</p><p>　　Q ——連續(xù)點源源強(qiáng)，mg/s；</p><p>　　Co——大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的濃度，mg/m3；</p><p>　　Cb——本地濃度，mg/m3；</p><p>　　σzσy——擴(kuò)散系數(shù)，取σz/σy=1</p><p>　　煙塵排放濃度要求小于150mg