目录
1 绪 1
11 概述 1
机废气源 1
机物气破坏类危害 1
12 机废气治理技术现状进展 2
121 种净化方法分析拟 3
2 设计务说明 4
21 设计务 4
22设计进气指标 4
23 设计出气指标 4
24 设计目标 4
3 工艺流程说明 6
31 工艺选择 6
32 工艺流程 6
4 设计计算 8
41 根原理 8
吸附原理 8
412 吸附机理 9
413 吸附等温线吸附等温方程式 9
414 吸附量 12
415 吸附速率 12
42吸附器选择设计计算 13
421 吸附器确实定 13
422 吸附剂选择 14
423 空塔气速横截面积确实定 16
424 固定床吸附层高度计算 17
吸附剂〔活性炭〕量计算 18
426 床层压降计算 19
427 活性炭生计算 19
43集气罩设计计算 20
集气罩气流流动特性 21
集气罩分类设计原 21
集气罩选型 22
44吸附前预处理 24
45 道系统设计计算 24
451 道系统配置 25
452 道流体流速选择 26
道直径确实定 26
道流体压力损失 27
风机电机选择 27
5 工程核算 30
51 工程造价 30
52 运行费核算 31
价格标准 31
运行费 31
6 结建议 32
61结 32
62建议 32
参考文献 34
致谢 35
1 绪
11 概述
111机废气源
机废气源固定源移动源两种移动源汽车轮船飞机等石油产品燃料交通工具排放气 固定源种类极 石油化工工艺程储存设备等排出物种机溶剂场合 喷漆印刷金属油脱脂粘合剂制药塑料涂料橡胶加工等
机物气破坏类危害
机废气中挥发性机物称VOCs (Volatile organic compounds) 涂装印刷制鞋化工生产许行业中工业产品生产工艺程伴量挥发性机化合物(VOCs) 废气排出VOCs 废气排入气环境中会产生方面影响 ①VOCs 光化学反响前体阳光射时适宜条件VOCs NOx悬浮化学物质发生系列光化学反响生成臭氧形成光化学烟雾发生光化学污染 ②光化学烟雾会刺激眼睛呼吸系统VOCs 具强烈刺激气味空气中达定浓度时产生令适感觉影响空气质量 ③毒VOCs (芳香烃等) 气体环境中存会损害健康长时间暴露污染空气中会引发癌变引起严重疾病 苯骨髓造血机造成破坏 种致癌物 甲苯二甲苯中枢神具强麻醉作 氯乙烯致癌物制鞋业 三苯〞中毒导致工致死事件已发生起 涂料工业溶剂中甲苯二甲苯毒性机物光化学烟雾会危害健康植物生长1965 年日城市频繁发生光化学烟雾 1966 年美国洛杉矶光化学烟雾均类健康造成危害
VOCs 环境极危害体健康严重威胁引起世界国政府高度重视美国环保署EPA〔Environmental Protection Agency〕定义污染物中VOCs 占300 种美国1990 年清洁空气法〔Clean Air Act〕求减少90排放量189 种毒性化学物中70属VOCs
国1997 年1 月1 日开始实施中华民国国家标准气污染物综合排放标准(GB 16297 1996) 规定苯甲苯二甲苯氯乙烯等VOCs 排放较严格标准表11 示
表1 1种VOCs 排放国家标准
VOCs 高允许排放浓度(mg m3)
苯 12
甲苯 40
二甲苯 70
氯乙烯 36
注：新污染源排放标准
12 机废气治理技术现状进展
机废气源种样产生方式排放方式相机废气治理技术种样种治理技术存优缺点实际生产程中根情况选择适宜方法机废气治理关键机废气治理方法回收法消法两类机废气回收技术：吸附法吸收法冷凝法膜离技术变压吸附技术等机废气消技术分物理化学法生物法两类物理化学法包括热破坏法光分解法电晕法臭氧分解法等生物法包括生物滤器生物滴滤器生物刷塔膜生物反响器活性污泥法等活性炭吸附法净化率达95假设生装置运行费太高假设蒸汽回收工艺流程长操作费高回收溶剂水混合物利价值高生时需稳定蒸汽源活性炭反复吸附脱附吸附力会逐渐降低般二三年更换液体吸收法净化率6O －8O存着二次污染问题催化燃烧法净化率达95适合处理高浓度风量废气温度较高机废气求气体温度较高提高废气温度消耗量源目前应方法吸附催化燃烧法颗粒炭蜂窝炭吸附剂保证生产连续性般设置两吸附床交切换周期少1d吸附床体积吸附剂量设备笨重投资操作麻烦床层体积容易出现吸附热积蓄引起燃烧爆炸等现象针问题现新型装置吸附器采种单元分流组合结构新型材料――活性炭纤维作吸附剂采PLC电脑实现整系统连续运行
种净化方法分析拟
解决机废气污染 根方法工艺改革采害涂料害溶剂现阶段生产中马实现 苯类溶剂量然必须解决废气净化问题目前国常采三种净化方法分析拟见表 12
表 12国外机废气常处理方法优缺点拟
净化类
优 点
缺 点
活性炭
吸附法
1处理风量低浓度机废气
2回收溶剂
3需加热
4净化效率高 运转费低
1废气净化前进行预处理
2仅限低浓度
3设备庞 占面积
催化
燃烧法
1设备简单投资少操作方便
占面积
2热量循环利
3利净化高浓度废气
1催化剂钱高
2考虑催化剂中毒外表异物附着 易失效
液体
吸收法
1流程较简单吸收剂价格廉价
2废气净化需预处理
3建造快占少
1处理投资 费高
2溶剂成份选择性
2 设计务说明
21 设计务
设计容20000 m3h活性炭吸附工业机废气工程设计容包括：废气治理工艺体设备选型非标准设备设计道输送系统设计吸附剂生系统设计等应完成工作：
〔1〕纸质设计说明书电子版
〔2〕译文原文影印件
〔3〕设计图纸〔面布置图工艺流程图构筑物图道布置图等〕
22设计进气指标
风量20000温度35℃
排气压力101325 kpa
苯浓度100
甲苯浓度80
二甲苯浓度100
23 设计出气指标
广东省方标准气污染物排放限值〔DB44272001〕级排放标准
具体数见表21
表21设计出气指标 单位mgm3
指 标
苯
甲苯
二甲苯
出气浓度
≤12
≤40
≤70
24 设计目标
〔1〕严格执行国家关环境保护项规定确保项污染指标达国家区关污染物排放标准
〔2〕处理工艺处理废气会产生二次污染物
〔3〕处理工艺运行处理效果维护理方便
〔4〕采低耗低运行费基建投资省占少操作理简便
〔5〕工艺设计设备选型够生产运行程中具较调节余
3 工艺流程说明
31 工艺选择
处理工艺选择 应根气量净化求回收性设备建造运转济性等条件全面考虑 实际工作中应特注意工艺密切配合 做综合利
目前国外机废气治理常方法三种液体吸收法活性炭吸附法催化燃烧法液体吸收法净化效率60～80 适合处理低浓度风量机废气存着二次污染催化燃烧法净化率95 适合处理高浓度风量机废气缺点处理象求苛刻求气体温度较高提高废气温度消耗量燃料运行费高活性炭吸附法净化效率992～993 处理风量低浓度机废气国外致认该法成熟技术该工艺流程长操作费高外需稳定蒸气源常常拟困难事情针问题结合毕业设计特点具体求采利活性炭固定床吸附系统工业机废气进行净化选蜂窝状活性炭做吸附剂
32 工艺流程
注：1 集气罩 2雾滤器3活性炭固定吸附床 4提供蒸汽风机5离心风机 6 排气罩
图23 机废气工艺流程图
该处理工艺系统组合十分紧凑集吸附脱附体生产程产生废气苯甲苯二甲苯等根苯类性质方案采活性炭作吸附剂废气进行吸收处理吸附床般配置2台轮换1台吸附床吸附机物达规定吸附量时换1台吸附床进行吸附净化操作时前面1台吸附床进行脱附生脱附外加蒸汽作通加温进行尾气放出热气流局部吸附床吸附剂脱附生达余热利生产中挥发出废气通离心风机送吸附塔活性炭作吸附剂塔气体右左通活性炭滤层气体进行处理净化气体通排气排入气 附图1 示
4设计计算
41 根原理
吸附原理
孔性固体物质处理流体混合物时流体中某组分某组分吸引固体外表浓集现象称吸附吸附处理废气时吸附象气态污染物吸附气体组分称吸附质孔性物质称吸附剂
固体外表吸附吸附质局部吸附吸附质吸附剂外表脱离现象称脱附吸附进行段时间外表吸附质浓集吸附力明显降满足吸附净化求时需采定措施吸附剂已吸附吸附质脱附已恢复吸附剂吸附力程称吸附剂生实际工作中正利吸附剂吸附－生－吸附循环程达废气中污染物质回收废气中组分目
孔性固体吸附剂外表存着剩余吸引力固外表具吸附力根吸附剂外表吸附物质间作力吸附分物理吸附化学吸附污染物较低温度发生物理吸附较高温度发生化学吸附者两种吸附时发生两者间没严格界限两者区见表 41
表41 物理吸附化学吸附区
性质
物理吸附
化学吸附
吸附力
范德华力
化学键力
吸附层数
单层活层
单层
吸附热
〔液化热〕
〔反响热〕
选择性
差
较强
逆性
逆
逆
吸附衡
易达
易达
吸附剂吸附质间吸附力强气体中吸附质分压降低温度升高时容易发生脱附工业吸附操作正利种逆进行吸附剂生吸附质回收利
吸附机理
吸附脱附互逆程新鲜吸附剂吸附气体中吸附质时吸附剂外表没吸附质没吸附质脱附着吸附进行吸附剂外表吸附质量逐渐增出现吸附质脱附时间推移脱附速度断增宏观时间吸附质吸附量脱附量程总趋势认吸附时间吸附质吸附量脱附量相等时吸附脱附达动态衡时称达吸附衡衡时吸附质流体中浓度吸附剂外表浓度变化宏观吸附程停止衡时吸附质流体中浓度称衡浓度吸附剂中浓度称衡吸附量
吸附质吸附剂长时间接触终达吸附衡吸附衡量吸附剂吸附质极限吸附量称静吸附量分数静活性分数Xt表示量纲设计生产中十分重参数吸附衡时吸附质气固两相中浓度关系般吸附等温线表示吸附等温线通常根实验数绘制常种验方程式表示
吸附等温线吸附等温方程式
衡吸附量表示吸附剂吸附质吸附数量极限数值吸附造作设计程控制着重意义达吸附衡时衡吸附量吸附质流体中浓度吸附温度间存着定函数关系关系吸附衡关系般根实验测验方程式表示
1 吸附等温线
气体吸附中衡关系表示：
A＝
式中 A——衡吸附量
p——吸附衡时吸附质气相中分压力
T——吸附温度
根需定吸附体系测关系：
① 保持T变测AP变化关系
② 保持P变测AT变化关系
③ 保持A变测PT变化关系
述变化关系分绘出相应关系曲线分吸附等温线吸附等压线吸附等量线吸附程中吸附温度般变化吸附等温线常
吸附等温线描述吸附温度变情况衡时吸附剂吸附量气相中组分压力变化情况根量气体蒸气吸附测定吸附等温线形式纳六种根类型
2 吸附等温方程式
根量吸附等温线整理出描述吸附衡状态验方程式吸附等温方程式中完全实验数表现规律整理定条件范围具应意义具理指导意义弗罗德利希〔Freundlich〕吸附等温方程式定理假设前提出方程式朗格谬尔〔Langmuir〕吸附等温方程式B·E·T方程者应较
〔1〕朗格谬尔方程式
朗格谬尔吸附理假定：①吸附仅单分子层②气体分子吸附剂外表吸附脱附呈动态衡③吸附剂外表性质均吸附分子间相互受影响④气体吸附速率该气体气相分压成正根述假设推导出朗格谬尔等温式：
式中θ ——吸附剂外表吸附分子覆盖百分数
a ——吸附系数吸附作衡常数
p ——气相分压
朗格谬尔等温式表现形式：
式中 ——单分子层覆盖满时〔〕吸附量
—— 气相分压p吸附量
压力低时者吸附假设时ap≤1式变成：VVmap
朗格谬尔等温式结果许实验现象相符合够解释实验结果目前常根等温式体系中朗格谬尔等温式较θ范围实验结果相吻合
〔2〕弗罗德利希方程式
式中q ——固体吸附气体量㎏㎏吸附剂
P ——衡时气体分压
k n ——验常数定温度定体系言常数kn温度变化变化
m ——吸附质质量㎏
——吸附气体质量
弗罗德利希等温方程式验式适θ范围朗格谬尔式未知组成物质吸附机物矿物油脱色通实验确定kn资料认高压范围吻合实验值
〔3〕 B·E·T方程
朗格谬尔单分子层吸附理等温方程中压合高压物理吸附吻合根底开展B·E·T理接受朗格谬尔理条假定固体外表均匀吸附分子受分子影响吸附脱附吸附剂外表达动态衡外认吸附剂外表吸附层分子范德华力作吸附层分子第层层
吸附达衡吸附总数〔V〕：
P ——衡时气体分压
V—— 压力p时吸附总量
——吸附剂外表单分子层铺满时吸附量
——实际温度气体饱蒸气压
C——气体关常数
实验证明压p005－035范围时B·E·T公式拟准确低压朗格谬尔等温式致
吸附量
吸附量指定条件单位质量吸附剂吸附吸附质量通常㎏吸附质㎏吸附剂质量百分数表示吸附剂具吸附力标志工业吸附量称吸附剂活性
吸附剂活性两种表示方法：
〔1〕吸附剂静活性
定条件达衡时吸附剂衡吸附量静活性定吸附体系静活性取决吸附温度吸附质浓度分压
〔2〕吸附剂动活性
定操作条件气体混合物通吸附床层吸附质吸附吸附段时间吸附剂层流出气体中开始发现吸附质〔浓度达规定允许值〕时认床层失效时吸附剂吸附吸附质量称吸附剂动活性动活性吸附剂吸附质特性关外温度浓度操作条件关吸附剂动活性值吸附系统设计
415 吸附速率
吸附程常需较长时间达衡实际生产程中两项接触时间限吸附量取决吸附速率吸附速率吸附程关吸附程分步：
(1) 外扩散吸附质气流体穿颗粒物周围气膜扩散吸附剂外外表
〔2〕扩散吸附质外外表微孔扩散吸附剂微孔外表
〔3〕吸附达吸附剂微孔外表吸附质吸附
〔4〕脱附吸附质外扩散气相体
物理吸附程般外扩散控制化学吸附外表动力学控制外扩散控制吸附程复杂影响素理推导速率难般验根模式实验确定
42吸附器选择设计计算
吸附器设计计算应包括确定吸附器形式吸附剂种类吸附剂需量吸附床高度吸附周期等参数选择应吸附衡吸附传质速率压降考虑
421 吸附器确实定
吸附器根求：
〔1〕具足够气断面停留时间
〔2〕良气流分布
〔3〕预先入口气体中污染吸附剂杂质
〔4〕够效控制调节吸附操作温度
〔5〕易更换吸附剂
吸附工艺根吸附剂吸附器工作状态吸附器分固定床移动床流化床程相应三种吸附器特点拟见表 42
表42三种吸附器特点拟
类型
特点拟
固定床
吸附器
1．结构简单制造容易价格低廉
2 适型分散间歇性污染源治理
3．吸附脱附交进行间歇操作
4．应广泛
移动床
吸附器
1．处理气体量吸附剂循环适稳定连续量气体净化
2 吸附脱附连续完成
3．动力热力消耗较吸附剂磨损较严重
流化床
吸附器
1．结构复杂造价昂贵
2．气体固体接触相充分
3 生产力适合治理连续性气量污染源
4．吸附剂容器磨损严重
结合工艺特点济技术行性分析设计吸附器采卧式圆锥形固定床吸附器壳体圆形封头椭圆形优点流体阻力减少气体流吸附床层动力消耗易产生气流分配均运现象吸附质整砌形式放抽屉式净化单元中抽屉间设防治气体短路挡板气体入口吸附剂间装气体整流装置力求气体均匀抽屉式装卸吸附剂方式非常方便利操作具体结构见 附图2
根运行参数：
处理风量：20000
吸附器外观尺寸：L×B×H＝7000×3300×3000mm
材料：钢板δ＝4
压降： 1000 Pa
数量：两台联脱附吸附交运行
422 吸附剂选择
选择评价吸附剂吸附操作中必须解决首问题切固体物质外表流体外表具物理吸附作符合工业求吸附剂应具备求：
（1） 具外表积
（2） 具良选择性吸附作
（3） 吸附容量
（4） 具良机械强度均匀颗粒尺寸
（5） 足够热稳定性化学稳定性
（6） 良生性
（7） 吸附剂源广泛造价低廉
实际中难找种吸附剂时满足述求选择吸附剂时权衡方面素时目前吸附程实质解十分清楚鉴吸附剂吸附性实验测定生产中考察尚理推出
常吸附剂：活性炭硅胶分子筛沸石活性氧化铝氧化铝中活性炭应早途较广种优良吸附剂种具非极性外表疏水性亲机物吸附剂活性炭常常吸附回收空气中机溶剂恶臭物质环境保护方面处理工业废水治理某气态污染物
活性炭研究生产应开展快目前应较粉末状颗粒状活性炭活性炭纤维外新型活性炭积极开发中蜂窝状活性炭便中种
蜂窝状活性炭种新型环保吸附材料通优质活性炭辅助材料制成蜂窝状方孔滤柱达产品体积密度外表积目目前已量应低浓度风量类机废气净化系统中处理废气通蜂窝活性炭方孔时充分活性碳接触吸附效率高风阻系数具优良吸附脱附性气体动力学性广泛净化处理含甲苯二甲苯苯等苯类酚类酯类醇类醛类等机气体恶臭味气体含微量重金属类气体采蜂窝状活性炭环保设备废气处理净化效率高吸附床体积设备耗低够降低造价运行钱净化气体完全满足环保排放求
综合衡量方面素果企业济允许话建议吸附剂选蜂窝状活性炭纤维较满足技术济求物理性参数见表 43：
表 43 蜂窝状活性炭物理性
工程
性指标
外形尺寸㎜
50 ×50 ×100
孔数㎝2
16
孔壁厚㎜
05
压碎强度Mpa
正面：707
侧面：03
体积密度g㎝3
04～05
外外表积㎡g1
032
外表积㎡g1
700
着火点℃
550
苯吸附率％
02
吸附性取决材料参数程参数 材料参数包括炭吸附孔隙率蜂窝结构壁厚炭含量程参数包括流体流速吸附质浓度吸附(吸附取决碳结构吸附质特征分子量) 穿透曲线表征材料吸附性性吸附前吸附质浓度值时间变化函数 值达095时吸附吸附质总量称穿透容量穿透容量取决流体流速吸附质浓度蜂窝炭组分含量等素 蜂窝状活性炭说壁厚非常重参数通改变壁厚提高吸附效率孔隙率相情况壁厚增加单位体积蜂窝炭含量增加提高吸附容量壁厚增加蜂窝中流体通道截面积减少样真实外表体积流速会增时吸附质炭间接触效率会提高两者间存衡关系定条件衡关系决定吸附增加减少果吸附质较高扩散速度扩散蜂窝壁部空出吸附位连续吸附厚壁蜂窝应该具更吸附效率吸附容量
423 空塔气速横截面积确实定
空塔气速气体通吸附器整横截面速度空塔气速选择 仅直接决定吸附器尺寸压降 会影响吸附效率气速 吸附器尺寸 济 气速 压降会增 吸附效率受影响通实验确定正确气速吸附设计中追求高吸附效率空塔速度取值降样会吸附床体积吸附剂量设备造价增高反宜取空塔气速样设备费低吸附效率降体系压降会空塔速率增升快造成动力消耗选取适宜空塔气速适宜空塔气速08～12ms验结设计确定
空塔气速 U 10 ms
原始条件：
处理风量：Q＝20000h 设计温度35C 压力101325×10Pa
废气中空气占例远远污染物占例废气性质似作干空气热物理性质查化学原理附录9数：
空气混物性质：
流体密度ρf 1147kg黏度μf 194×10 PaS热容Cp 1005kJ(kgC)
吸附粒状活性炭颗粒性质：
均直径dp 0003m 表观密度ρs 670kg 堆积密度ρB 470 kg
固定床空隙率εf ＝05
横截面积 S 556 ㎡
D m
424 固定床吸附层高度计算
采透曲线计算法通实验含定浓度污染物气流连续通固定床吸附器时间确定确定吸附床截面处气流中污染物浓度分布吸附床段时间出口气体污染物浓度达某允许浓度时认吸附床失效气流开始通入吸附床失效段时间称穿透时间保护作时间表示吸附床处理气体量出气口污染物浓度间关系曲线称穿透曲线穿透曲线形状穿透时间取决固定床操作方法操作程实际速率机理吸附衡性质气流速度污染物入口浓度床层厚度等影响穿透曲线形状程拟复杂目前似程计算
假定吸附床达穿透时间时全部处饱状态达衡吸附量a称a静活度时根朗格谬尔等温线假定静活度气象浓度关吸附作时间ζ吸附污染物量
X aSL
式中：X—— 时间ζ吸附量
a —— 静活度重量
S —— 吸附层截面积m2
L—— 吸附层高度m
ρb——吸附剂堆积密度设计470 kgm3
固定床然结构简单污染物床层浓度分布时间变化计算拟复杂目前工程采似计算通算活性炭作时间进行处理计算活性炭作时间式算出：
V×10
式中：V――活性炭装填量
C――进口气污染物浓度mg
Q――气流量h
t――活性炭时间h
W――活性炭原粒度中重量穿透炭容％
d――活性炭堆密度08t
V20
算出三苯时排放量：
三苯〞浓度：ρ0＝〔100＋80＋100〕×20000×10 ＝56kgh
假设吸附器吸附器吸附效率85达标排放时需吸附总污染物量：56×85＝476 kgh
t＝×10＝＝285h
吸附作时间吸附量：
X476×285＝13566㎏
根X aSL：
L＝
根活性炭吸附力设静活度16kg甲苯100kg活性炭
L＝＝324m
425吸附剂〔活性炭〕量计算
吸附剂量M：
M LSρb
324×556 ×470 8600kg
吸附剂身占体积：
V＝LS＝324×556＝181
吸附剂床层体积：
V＝＝＝258
设计吸附床层尺寸L×B＝6600mm×3200mm块塔板截面积A＝2112
取板固定床高度H＝035m
吸附器中塔板数：n＝＝354块
考虑安装实际情况固定床吸附装置实际尺寸取：
L×B×H＝7000mm×3300mm×3000mm
426 床层压降计算
流体通固定床吸附器时流体断分流回合流体吸附剂颗粒器壁摩擦阻力会产生定压降设计固定床吸附器时采流路模型估算床层压力降假设压力降计算更高求直接实验测数设计床层压力降式计算：
根活性炭性：
＝22076
△P＝22076×035＝7727Pa
427 活性炭生计算
吸附剂吸附容量限般1％～40％〔质量分数〕间增吸附装置处理力吸附剂般循环吸附剂达饱接饱转入脱附生操作般常生方法：升温脱附降压脱附置换脱附吹脱附化学转化生法溶剂萃取外吸附剂脱附生方法电解氧化生法微生物生法药物生法等工业底采种操作方法应视具体情况选济效方法生产实际中常常种方法结合活性炭吸附机蒸气通入高温蒸气生加热抽真空方法生沸石分子筛吸附水分加热氮气方法生
设计采升温脱附等压升高吸附床层温度进行脱附然降温冷重新吸附吸附床操作温度T原料中吸附质分压P吸附床达饱吸附剂吸附容量x假定吸附阶段终时允许吸附气体中吸附容量低x升温脱附吸附剂T升温T吸附剂容量低x
1 枯燥吸附剂时空气消耗量：
L＝W＝
式中：L――枯燥吸附剂时空气消耗量kg
――空气单位消耗量干空气HO量纲
xx――分离开进入吸附剂层时空气含湿量HO干空气
W――枯燥时驱走水分kg
化工原理查表35C时饱水蒸气蒸气密度003960kgm
L＝〔003960×20000〕＝93176kg
2加热空气消耗空气热含量：
Q＝〔I－I〕W
式中：I――加热器进入吸附器空气热含量Jkg
I――进入加热器空气热含量Jkg
设利120C热风进行脱附查35C时干空气热含量1005KJ〔kg C〕120C时1009 KJ〔kg C〕：
Q〔1009－1005〕×〔120－35〕×〔003960×20000〕＝3168 KJ
43集气罩设计计算
工业生产中常控制种颗粒物气态污染物方法害物质发生源收集起净化设备净化排气中局部排气净化系统种系统需风量效果耗少生产车间控制空气污染效常方法
局部排气净化系统集气罩风净化设备风机烟囱等组成局部排气净化系统设计包括污染物捕集装置道系统净化设备设计等局部
该系统捕集污染物装置数呈罩子形状通常称集气罩气体净化系统关键部件粉尘气态污染物导入净化系统时防止污染物生产车间气扩散集气罩性整气体净化系统技术济效果影响设计完善集气罩影响生产工艺生产操作前提较排风量获正确控制效果设计良集气罩排风量达预期目控制气体中扩散效果相前提排风量越整净化系统越投资运行费相应增加集气罩设计气体净化系统设计重环节
431集气罩气流流动特性
研究集气罩罩口气流运动规律效捕集污染物十分重集气罩罩口气流运动方式两种：种吸气口气流吸入流动种吹气口气流吹出流动解吸入气流吹出气流两种气流合成吹吸气流运动规律合理设计集气罩根底吸入气流吹出气流流动特性吹出气流较远处保持量密度吸入气流离吸气口远处量密度急剧降说明吹出气流控制力吸入气流利接受利吹出气流作动力污染物输送吸气口捕集者利吹出气流阻挡控制污染物扩散
432集气罩分类设计原
集气罩种类繁应广泛气流流动方式分两类：吸气式集气罩吹气式集气罩集气罩污染源相位置密闭情况吸气式集气罩分密闭罩排气柜外部集气罩接受式集气罩等集气罩设计原：
〔1〕集气罩应包围污染源污染物扩散限制范围减少气吸气范围防止横气流干扰减少排风量
〔2〕集气罩吸气气流污染气流运动方致充分利污染气流初始动
〔3〕保证控制污染条件量减少集气罩开口面积排风量
〔4〕集气罩吸气气流允许通呼吸区进入罩设计时充分考虑操作员位置活动范围
〔5〕集气罩配置应生产工艺协调致力求影响工艺操作设备维修
〔6〕集气罩应力求结构简单巩固耐造价低便制作安装拆卸维修
〔7〕防止减弱干扰气流辱穿堂风送风气流等吸气气流影响
然集气罩结构十分复杂种素相互制约时满足述求非易事应充分解生产工艺操作特点现场实际
433集气罩选型
受工艺条件限制般产生机废气车间法进行密闭喷气车间室横气流干扰较采外部集气罩部伞形罩 附图5 示
根参数：
排风量：Q 20000 m3h
钢板制圆形风取风速12 ms
风直径： m 圆整 800 ㎜
规格 800 ㎜ 10 ㎜
风横截面积： 050 ㎡
实际风气速： ＝ 111 ms
表44 集气罩罩口速度
条件举例 罩口速度ms
扬尘速度极低 〔1〕烟尘敞口容器外溢 025～05
没干扰气流 〔2〕液面蒸发
〔3〕浸槽
扬尘低速飞散 〔1〕喷漆 05～10
干扰气流 〔2〕酸洗
〔3〕焊接
扬尘较高速飞散 〔1〕开炼机密炼机 10～25
较干扰气流 〔2〕装袋装桶
〔3〕解包车
扬尘高速飞散 〔1〕喷砂 25～10
干扰气流 〔2〕粉磨机
〔3〕砂轮机
罩口速度：表44确定 ν 08 ms
罩口面积 5 ㎡
罩口直径： m
罩口直边长度： m 〔减少周围空气混入排风系统〕
罩口敞开面周长： m
罩口喇叭口长度： 取 m
罩扩张角角：tan 〔允许范围〕
圆形工作台特征尺寸：
工作台面高度 m
(设计符合求)
污染源罩口高度 取H ＝1 m
44吸附前预处理
般机废气工艺程产生尘雾高速喷出时诱导周围空气流动加工作点断变换工件周围空气量混合反弹气流车间横气流作尘雾呈序发散粉尘含量高粒径较绝局部10um假设未处理快堵塞活性炭微孔活性炭失效
目前国外尘雾特喷漆污染治理非常重视净化方式种样干式滤法湿式滤法燃烧法催化燃烧法吸附法蒸馏析法等根产品特性产品生产状况济性场情况进行选择
设计雾处理采前置式干式尘滤器具体运行参数：
处理风量：Q20000 m3h
滤速度：u 12～15 ms
滤面积：S 40 m2
滤器尺寸：长×宽×高＝700×2000×2000mm
设备阻力：< 350Pa
数量： 台
采钢板进行烧焊滤箱采抽屉方式放置双层进口干式尘雾滤材料容尘量净化效率高阻力低滤风速阻燃干式滤材料雾状物变成松散粉尘状材料饱取出拍抖落吸尘器吸尘重复屡次
45 道系统设计计算
通种道种净装置连接起组合成完整净化系统道系统设计净化系统设计中缺少组成局部合理设计施工道系统仅充分发挥净化装置效直接关系设计运转济合理性道系统设计通常净化系统中种装置选定进行包括道系统配置道系统设计计算等两方面容
451 道系统配置
〔1〕配置般原
总体布局考虑统规划力求简单紧凑适美观安装操作维修方便缩短线长度减少占空间节省投资
〔2〕网布置方式
便理运行调节网系统宜系统吸气〔尘〕点宜系统分支时应分支分组控制进行网配置时考虑重问题实现支间压力衡保证吸气点达设计风量实现控制污染物扩散目保证分支网中支间压力衡常网配置方式三种：干配方式配方式环状配方式
〔3〕道热补偿
保证道系统热状态稳定安吸收道热胀冷缩产生应力道系统隔段距离应装固定支架热补偿装置道热伸长补偿方法然补偿补偿器补偿两类设计道线较短介质温度高径1000mm采然补偿法利道然转弯段〔L形Z形〕吸收道热身长形变济符合安稳定求常补偿器柔性材料套式补偿器波形补偿器等
〔4〕道系统保温防爆措施
道系统设计中减少输送程中热量损耗防止烟气结露影响系统正常运行需道设备进行保温谓保温设备道外表贴覆绝热材料减少热传递维持道设备定温度范围工作道系统保温设计容包括保温材料选择保温层厚度计算保温层结构设计
道输送介质中含燃气体易燃易爆粉尘时道系统设计必须考虑必防爆措施设计时应采取防爆措施：加强燃物浓度检测控制消火源阻火泄爆措施设备密闭厂房通风道系统布置必须蓄积静电风设备接
452 道流体流速选择
道流体选择涉技术济两方面问题流量确定假设选择较低流速道断面积较径材料消耗基建投资高系统压力损失噪声动力消耗低运转费低含尘烟气易造成粉尘沉积堵塞道反假设选择较高流速径材料消耗少基建投资少系统压力损失噪声动力消耗运转费高道设计计算济合理必须选择适流速投资运行费总 表45投资运行费总综合衡量
表 45 风风速
粉尘性质
垂直
风
水
风
粉尘性质
垂直
风
水
风
粉状粘土砂
11
13
铁钢
19
23
水泥粉尘
12
18
钢铁粉尘
13
15
重矿物粉尘
14
16
灰土砂尘
16
18
焦炭粉尘
14
18
轻矿物粉尘
12
14
煤尘
11
13
炭黑
10
12
染料粉尘
15
17
棉絮
8
10
石棉粉尘
12
18
短纤维粉尘
8
12
453道直径确实定
流量确定流速道直径式计算：
钢板制圆形风取风速12 ms
风直径： m 圆整800 ㎜
查规格 800 ㎜ 10 ㎜
风横截面积： 050 ㎡
实际风气速： ＝ 111 ms
454道流体压力损失
〔1〕摩擦阻力计算
直径d圆形风摩擦阻力计算公式：
――摩擦阻力系数
――风气体均流速ms
――气体密度kgm
――风长度m
径：d ＝ 08 m 摩擦系数： 1593 长：＝ 5 m
风气体均流速：＝111 ms
Pa
〔2〕局部阻力计算
Pa
路总压力损失： Pa
流程总压力损失：
350+7727+880
＝13073 Pa
455风机电机选择
〔1〕风量计算
确定网风量根底考虑风设备漏风选风机风量应网计算测定风量计算公式：
式中 ——选择风机计算风量 m3h
——风量附加安系数般道系统取10～11尘系统取
11～115尘器漏风加5％～10％设计取＝11
m3h
〔2〕风压计算
考虑风机性波动网阻力计算精确选风机压力应网计算确定风压计算公式：
Pa
式中 ——选择风机计算风量 Pa
——风压附加安系数般道系统取10～115尘系统取
115～120设计取＝120
风机样性参数标准状况〔气压力1013× Pa温度20℃相湿度50％〕出实际情况标准态风机风压会变化风量变选择风机时参数进行换算：
Pa
式中 ——风机实际工况风压
——风机样风压
——风机标准状况密度温度压力
——风机实际工况密度温度压力
〔3〕风机型号
选择风机时应注意问题：
① 根输送气体性质确定风机类型
② 根需风量风压选定风机类型确定风机型号
③ 满足风量风压条件选噪声低工作效率高风机
④ 通风机风系统合理连接风机性急剧变坏连接时气体进出风机时均匀致方速度突然变化
〔4〕电机型号
需电机功率式计算：
Kw
中 ——电机功率Kw
——风机总风量m3h
——风机风压Pa
——电动备系数引风机取 ＝ 13
—— 通风机全压效率通风机样查般05～07取 06
——机械传动效率 连轴器直接传动取 ＝ 098
根述求查
排风机选黄岩风机厂生产 4－72 NO8 型离心风机具体性参数：
风量 ：17920～31000 m3h 全压 2472～1844 Pa
转速 ：1600 nmin 电动机型号：Y180M2 功率：22Kw
5 工程核算
51 工程造价
表51工程材料预算清单
工程单位：xxx厂机废气处理工程 编制日期：20076
序号
材料名称
规 格
单位
数量
单 价
总价
备 注
()设备材料局部
1
活性炭吸附器
7000×3300×3000
台
2
50000
100000
钢板δ＝4
2
干式尘滤器
700×2000×2000
台
1
10000
10000
钢板δ＝4
3
排风机
4－72 NO8 功率：22kw
台
1
8000
8000
4
活性炭
φ30碘值850mgg
T
3
4000
72000
5
减震接头
2
200
400
6
风
d800㎜
m
5
120
600
镀锌板δ＝10
风
d300㎜
m
10
80
800
镀锌板δ＝10
7
三通
800×400
2
250
500
镀锌板δ＝08
8
弯头
800×400
4
150
600
镀锌板δ＝08
9
火烟滤清器
1
6000
6000
镀锌板δ＝08
10
设备风支架
套
1
1800
1800
镀锌板δ＝08
11
电器装置
套
1
3500
3500
12
五金杂件
批
1
2500
2500
13
〔1～12〕计〔T1〕：
206700
(二)费局部
14
安装费T2[T1×10]
20670
15
预见运杂费T3[〔T1+T2 〕×3]
6821
16
税金T4[(T1+…T3)×586]
13724
17
总计 工程总造价(T1+…T4)
247915
52 运行费核算
521价格标准
1价：准建面积：35－58万元亩〔包办国土证〕准建面积：165万元亩
2根底设施费：工程总造价收3－5％建筑面积125元方米计算
3整费：土方：9元方米沙15元方米
4构筑物：铁皮：165元方米钢构：300元方米混凝土：420元方米
5电价：工业电综合电价：065元〔kwh〕
522运行费
〔1〕电费：运行功率22kwh065元度计电费065×22＝143元时
〔2〕活性炭费：
活性炭损消耗：活性炭半年更换次活性炭量约9吨活性炭
4000元吨计18×4000÷12＝6000元月月运行285时6000÷2852105元时
〔3〕活性炭生费：
活性炭2天生次生次电9时电费065×9×22＝1287元次年生180次生费＝027元时
〔4〕工：2轮班班8时工资2400元月工费5元时
综
处理立方米废气运行费＝0002 元
6结建议
61结
1设计工程系统工艺先进设计合理控制风速净化风量噪声强度等技术参数均达接设计标准时通风净化效果显著工清洁区作业效保护身体健康特系统节效果显著初投资运行费均较低具投资少运行钱低操作简单方便废气处理效果特点具定范围推广价值
2设计技术济指标较达国家相关标准标准求工
业产生机废气危害污染控制行效
3缺乏资料未净化系统总面布置作出述时优化工作车间通风设
计进步削减污染物排放量文未作述
4设计末端治理方法着持续开展清洁生产开展战略应源头
生产程中控制污染产生少污染代原料改良相关工艺进
步防止控制污染
62建议
目前机废气通常处理方法均具彻底钱高存二次污染普适性差问题中包含许需改良方技术开展空间里谈关活性炭性改良：
1 提高活性炭脱附效
前文介绍活性炭升温脱附方法外程通降压脱附完成种方法吸附器较高压力进行吸附操作然降低压力吸附质脱附局部产品气作洗气吸附床操作温度T原料中吸附质分压P吸附床达饱吸附剂吸附容量x降压脱附着等温线进行需吸附质分压降P吸附容量低x吸附程较高压力进行生洗般常压进行通常采降压脱附整吸附操作工艺称变压吸附称等温吸附变压吸附具耗低脱附时间断次出种杂质操作方便等优点
外置换脱附吹脱附化学转化生法溶剂萃取外吸附剂脱附生方法电解氧化生法微生物生法药物生法等
2提高活性炭吸附性
活性炭研究生产应开展快目前应较粉末状颗粒状活性炭活性炭纤维外新型活性炭积极开发中蜂窝状活性炭便中种
蜂窝状活性炭种新型环保吸附材料处理废气通蜂窝活性炭方孔时充分活性碳接触吸附效率高风阻系数具优良吸附脱附性气体动力学性采蜂窝状活性炭环保设备废气处理净化效率高吸附床体积设备耗低够降低造价运行钱
3光催化净化技术
活性炭生目前没达完全害化效果会产生二次污染光催化常温者接常温条件污染物氧化成毒害物质时光催化剂脱附较简单样防止活性炭脱附时必须热量者压力条件时防止脱附时产生二次污染
次光催化利电清洁源光催化剂反响器安装更换拟容易简单
半导体相光催化法二氧化钛毒耐光腐蚀化学腐蚀光活性较强适宜条件三致〞机物彻底矿化CO达杀菌等作
参考文献
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致谢
毕业设计学四年学知识次综合应设计两月时间里学会解决问题方法选定题目收集资料进入工艺计算设计计算程应学知识步付出艰辛汗水懈紧张中学专业知识形成更系统更逻辑性认识提高解决实际问题力开阔视野更工作奠定坚实根底然毕业设计完成离开帮助支持
首先感谢导师李彦旭老师毕业设计导亲切关心悉心指导完成严肃科学态度严谨治学精神精益求精工作作风深深感染鼓励着导师仅学业精心指导时思想生活微关心谨老师致诚挚谢意崇高敬意
次感谢学四年教导老师学四年中授课老师根底学科专业学科教授中予莫启发鼓励支持渊博知识丰富实践验解开许难题树立良工作态度作风衷心感谢祝福切意
者感谢毕业设计组学四年窗帮助支持克服困难疑惑直毕业设计利完成
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目录
1 绪 1
11 概述 1
机废气源 1
机物气破坏类危害 1
12 机废气治理技术现状进展 2
121 种净化方法分析拟 3
2 设计务说明 4
21 设计务 4
22设计进气指标 4
23 设计出气指标 4
24 设计目标 4
3 工艺流程说明 6
31 工艺选择 6
32 工艺流程 6
4 设计计算 8
41 根原理 8
吸附原理 8
412 吸附机理 9
413 吸附等温线吸附等温方程式 9
414 吸附量 12
415 吸附速率 12
42吸附器选择设计计算 13
421 吸附器确实定 13
422 吸附剂选择 14
423 空塔气速横截面积确实定 16
424 固定床吸附层高度计算 17
吸附剂〔活性炭〕量计算 18
426 床层压降计算 19
427 活性炭生计算 19
43集气罩设计计算 20
集气罩气流流动特性 21
集气罩分类设计原 21
集气罩选型 22
44吸附前预处理 24
45 道系统设计计算 24
451 道系统配置 25
452 道流体流速选择 26
道直径确实定 26
道流体压力损失 27
风机电机选择 27
5 工程核算 30
51 工程造价 30
52 运行费核算 31
价格标准 31
运行费 31
6 结建议 32
61结 32
62建议 32
参考文献 34
致谢 35
1 绪
11 概述
111机废气源
机废气源固定源移动源两种移动源汽车轮船飞机等石油产品燃料交通工具排放气 固定源种类极 石油化工工艺程储存设备等排出物种机溶剂场合 喷漆印刷金属油脱脂粘合剂制药塑料涂料橡胶加工等
机物气破坏类危害
机废气中挥发性机物称VOCs (Volatile organic compounds) 涂装印刷制鞋化工生产许行业中工业产品生产工艺程伴量挥发性机化合物(VOCs) 废气排出VOCs 废气排入气环境中会产生方面影响 ①VOCs 光化学反响前体阳光射时适宜条件VOCs NOx悬浮化学物质发生系列光化学反响生成臭氧形成光化学烟雾发生光化学污染 ②光化学烟雾会刺激眼睛呼吸系统VOCs 具强烈刺激气味空气中达定浓度时产生令适感觉影响空气质量 ③毒VOCs (芳香烃等) 气体环境中存会损害健康长时间暴露污染空气中会引发癌变引起严重疾病 苯骨髓造血机造成破坏 种致癌物 甲苯二甲苯中枢神具强麻醉作 氯乙烯致癌物制鞋业 三苯〞中毒导致工致死事件已发生起 涂料工业溶剂中甲苯二甲苯毒性机物光化学烟雾会危害健康植物生长1965 年日城市频繁发生光化学烟雾 1966 年美国洛杉矶光化学烟雾均类健康造成危害
VOCs 环境极危害体健康严重威胁引起世界国政府高度重视美国环保署EPA〔Environmental Protection Agency〕定义污染物中VOCs 占300 种美国1990 年清洁空气法〔Clean Air Act〕求减少90排放量189 种毒性化学物中70属VOCs
国1997 年1 月1 日开始实施中华民国国家标准气污染物综合排放标准(GB 16297 1996) 规定苯甲苯二甲苯氯乙烯等VOCs 排放较严格标准表11 示
表1 1种VOCs 排放国家标准
VOCs 高允许排放浓度(mg m3)
苯 12
甲苯 40
二甲苯 70
氯乙烯 36
注：新污染源排放标准
12 机废气治理技术现状进展
机废气源种样产生方式排放方式相机废气治理技术种样种治理技术存优缺点实际生产程中根情况选择适宜方法机废气治理关键机废气治理方法回收法消法两类机废气回收技术：吸附法吸收法冷凝法膜离技术变压吸附技术等机废气消技术分物理化学法生物法两类物理化学法包括热破坏法光分解法电晕法臭氧分解法等生物法包括生物滤器生物滴滤器生物刷塔膜生物反响器活性污泥法等活性炭吸附法净化率达95假设生装置运行费太高假设蒸汽回收工艺流程长操作费高回收溶剂水混合物利价值高生时需稳定蒸汽源活性炭反复吸附脱附吸附力会逐渐降低般二三年更换液体吸收法净化率6O －8O存着二次污染问题催化燃烧法净化率达95适合处理高浓度风量废气温度较高机废气求气体温度较高提高废气温度消耗量源目前应方法吸附催化燃烧法颗粒炭蜂窝炭吸附剂保证生产连续性般设置两吸附床交切换周期少1d吸附床体积吸附剂量设备笨重投资操作麻烦床层体积容易出现吸附热积蓄引起燃烧爆炸等现象针问题现新型装置吸附器采种单元分流组合结构新型材料――活性炭纤维作吸附剂采PLC电脑实现整系统连续运行
种净化方法分析拟
解决机废气污染 根方法工艺改革采害涂料害溶剂现阶段生产中马实现 苯类溶剂量然必须解决废气净化问题目前国常采三种净化方法分析拟见表 12
表 12国外机废气常处理方法优缺点拟
净化类
优 点
缺 点
活性炭
吸附法
1处理风量低浓度机废气
2回收溶剂
3需加热
4净化效率高 运转费低
1废气净化前进行预处理
2仅限低浓度
3设备庞 占面积
催化
燃烧法
1设备简单投资少操作方便
占面积
2热量循环利
3利净化高浓度废气
1催化剂钱高
2考虑催化剂中毒外表异物附着 易失效
液体
吸收法
1流程较简单吸收剂价格廉价
2废气净化需预处理
3建造快占少
1处理投资 费高
2溶剂成份选择性
2 设计务说明
21 设计务
设计容20000 m3h活性炭吸附工业机废气工程设计容包括：废气治理工艺体设备选型非标准设备设计道输送系统设计吸附剂生系统设计等应完成工作：
〔1〕纸质设计说明书电子版
〔2〕译文原文影印件
〔3〕设计图纸〔面布置图工艺流程图构筑物图道布置图等〕
22设计进气指标
风量20000温度35℃
排气压力101325 kpa
苯浓度100
甲苯浓度80
二甲苯浓度100
23 设计出气指标
广东省方标准气污染物排放限值〔DB44272001〕级排放标准
具体数见表21
表21设计出气指标 单位mgm3
指 标
苯
甲苯
二甲苯
出气浓度
≤12
≤40
≤70
24 设计目标
〔1〕严格执行国家关环境保护项规定确保项污染指标达国家区关污染物排放标准
〔2〕处理工艺处理废气会产生二次污染物
〔3〕处理工艺运行处理效果维护理方便
〔4〕采低耗低运行费基建投资省占少操作理简便
〔5〕工艺设计设备选型够生产运行程中具较调节余
3 工艺流程说明
31 工艺选择
处理工艺选择 应根气量净化求回收性设备建造运转济性等条件全面考虑 实际工作中应特注意工艺密切配合 做综合利
目前国外机废气治理常方法三种液体吸收法活性炭吸附法催化燃烧法液体吸收法净化效率60～80 适合处理低浓度风量机废气存着二次污染催化燃烧法净化率95 适合处理高浓度风量机废气缺点处理象求苛刻求气体温度较高提高废气温度消耗量燃料运行费高活性炭吸附法净化效率992～993 处理风量低浓度机废气国外致认该法成熟技术该工艺流程长操作费高外需稳定蒸气源常常拟困难事情针问题结合毕业设计特点具体求采利活性炭固定床吸附系统工业机废气进行净化选蜂窝状活性炭做吸附剂
32 工艺流程
注：1 集气罩 2雾滤器3活性炭固定吸附床 4提供蒸汽风机5离心风机 6 排气罩
图23 机废气工艺流程图
该处理工艺系统组合十分紧凑集吸附脱附体生产程产生废气苯甲苯二甲苯等根苯类性质方案采活性炭作吸附剂废气进行吸收处理吸附床般配置2台轮换1台吸附床吸附机物达规定吸附量时换1台吸附床进行吸附净化操作时前面1台吸附床进行脱附生脱附外加蒸汽作通加温进行尾气放出热气流局部吸附床吸附剂脱附生达余热利生产中挥发出废气通离心风机送吸附塔活性炭作吸附剂塔气体右左通活性炭滤层气体进行处理净化气体通排气排入气 附图1 示
4设计计算
41 根原理
吸附原理
孔性固体物质处理流体混合物时流体中某组分某组分吸引固体外表浓集现象称吸附吸附处理废气时吸附象气态污染物吸附气体组分称吸附质孔性物质称吸附剂
固体外表吸附吸附质局部吸附吸附质吸附剂外表脱离现象称脱附吸附进行段时间外表吸附质浓集吸附力明显降满足吸附净化求时需采定措施吸附剂已吸附吸附质脱附已恢复吸附剂吸附力程称吸附剂生实际工作中正利吸附剂吸附－生－吸附循环程达废气中污染物质回收废气中组分目
孔性固体吸附剂外表存着剩余吸引力固外表具吸附力根吸附剂外表吸附物质间作力吸附分物理吸附化学吸附污染物较低温度发生物理吸附较高温度发生化学吸附者两种吸附时发生两者间没严格界限两者区见表 41
表41 物理吸附化学吸附区
性质
物理吸附
化学吸附
吸附力
范德华力
化学键力
吸附层数
单层活层
单层
吸附热
〔液化热〕
〔反响热〕
选择性
差
较强
逆性
逆
逆
吸附衡
易达
易达
吸附剂吸附质间吸附力强气体中吸附质分压降低温度升高时容易发生脱附工业吸附操作正利种逆进行吸附剂生吸附质回收利
吸附机理
吸附脱附互逆程新鲜吸附剂吸附气体中吸附质时吸附剂外表没吸附质没吸附质脱附着吸附进行吸附剂外表吸附质量逐渐增出现吸附质脱附时间推移脱附速度断增宏观时间吸附质吸附量脱附量程总趋势认吸附时间吸附质吸附量脱附量相等时吸附脱附达动态衡时称达吸附衡衡时吸附质流体中浓度吸附剂外表浓度变化宏观吸附程停止衡时吸附质流体中浓度称衡浓度吸附剂中浓度称衡吸附量
吸附质吸附剂长时间接触终达吸附衡吸附衡量吸附剂吸附质极限吸附量称静吸附量分数静活性分数Xt表示量纲设计生产中十分重参数吸附衡时吸附质气固两相中浓度关系般吸附等温线表示吸附等温线通常根实验数绘制常种验方程式表示
吸附等温线吸附等温方程式
衡吸附量表示吸附剂吸附质吸附数量极限数值吸附造作设计程控制着重意义达吸附衡时衡吸附量吸附质流体中浓度吸附温度间存着定函数关系关系吸附衡关系般根实验测验方程式表示
1 吸附等温线
气体吸附中衡关系表示：
A＝
式中 A——衡吸附量
p——吸附衡时吸附质气相中分压力
T——吸附温度
根需定吸附体系测关系：
① 保持T变测AP变化关系
② 保持P变测AT变化关系
③ 保持A变测PT变化关系
述变化关系分绘出相应关系曲线分吸附等温线吸附等压线吸附等量线吸附程中吸附温度般变化吸附等温线常
吸附等温线描述吸附温度变情况衡时吸附剂吸附量气相中组分压力变化情况根量气体蒸气吸附测定吸附等温线形式纳六种根类型
2 吸附等温方程式
根量吸附等温线整理出描述吸附衡状态验方程式吸附等温方程式中完全实验数表现规律整理定条件范围具应意义具理指导意义弗罗德利希〔Freundlich〕吸附等温方程式定理假设前提出方程式朗格谬尔〔Langmuir〕吸附等温方程式B·E·T方程者应较
〔1〕朗格谬尔方程式
朗格谬尔吸附理假定：①吸附仅单分子层②气体分子吸附剂外表吸附脱附呈动态衡③吸附剂外表性质均吸附分子间相互受影响④气体吸附速率该气体气相分压成正根述假设推导出朗格谬尔等温式：
式中θ ——吸附剂外表吸附分子覆盖百分数
a ——吸附系数吸附作衡常数
p ——气相分压
朗格谬尔等温式表现形式：
式中 ——单分子层覆盖满时〔〕吸附量
—— 气相分压p吸附量
压力低时者吸附假设时ap≤1式变成：VVmap
朗格谬尔等温式结果许实验现象相符合够解释实验结果目前常根等温式体系中朗格谬尔等温式较θ范围实验结果相吻合
〔2〕弗罗德利希方程式
式中q ——固体吸附气体量㎏㎏吸附剂
P ——衡时气体分压
k n ——验常数定温度定体系言常数kn温度变化变化
m ——吸附质质量㎏
——吸附气体质量
弗罗德利希等温方程式验式适θ范围朗格谬尔式未知组成物质吸附机物矿物油脱色通实验确定kn资料认高压范围吻合实验值
〔3〕 B·E·T方程
朗格谬尔单分子层吸附理等温方程中压合高压物理吸附吻合根底开展B·E·T理接受朗格谬尔理条假定固体外表均匀吸附分子受分子影响吸附脱附吸附剂外表达动态衡外认吸附剂外表吸附层分子范德华力作吸附层分子第层层
吸附达衡吸附总数〔V〕：
P ——衡时气体分压
V—— 压力p时吸附总量
——吸附剂外表单分子层铺满时吸附量
——实际温度气体饱蒸气压
C——气体关常数
实验证明压p005－035范围时B·E·T公式拟准确低压朗格谬尔等温式致
吸附量
吸附量指定条件单位质量吸附剂吸附吸附质量通常㎏吸附质㎏吸附剂质量百分数表示吸附剂具吸附力标志工业吸附量称吸附剂活性
吸附剂活性两种表示方法：
〔1〕吸附剂静活性
定条件达衡时吸附剂衡吸附量静活性定吸附体系静活性取决吸附温度吸附质浓度分压
〔2〕吸附剂动活性
定操作条件气体混合物通吸附床层吸附质吸附吸附段时间吸附剂层流出气体中开始发现吸附质〔浓度达规定允许值〕时认床层失效时吸附剂吸附吸附质量称吸附剂动活性动活性吸附剂吸附质特性关外温度浓度操作条件关吸附剂动活性值吸附系统设计
415 吸附速率
吸附程常需较长时间达衡实际生产程中两项接触时间限吸附量取决吸附速率吸附速率吸附程关吸附程分步：
(1) 外扩散吸附质气流体穿颗粒物周围气膜扩散吸附剂外外表
〔2〕扩散吸附质外外表微孔扩散吸附剂微孔外表
〔3〕吸附达吸附剂微孔外表吸附质吸附
〔4〕脱附吸附质外扩散气相体
物理吸附程般外扩散控制化学吸附外表动力学控制外扩散控制吸附程复杂影响素理推导速率难般验根模式实验确定
42吸附器选择设计计算
吸附器设计计算应包括确定吸附器形式吸附剂种类吸附剂需量吸附床高度吸附周期等参数选择应吸附衡吸附传质速率压降考虑
421 吸附器确实定
吸附器根求：
〔1〕具足够气断面停留时间
〔2〕良气流分布
〔3〕预先入口气体中污染吸附剂杂质
〔4〕够效控制调节吸附操作温度
〔5〕易更换吸附剂
吸附工艺根吸附剂吸附器工作状态吸附器分固定床移动床流化床程相应三种吸附器特点拟见表 42
表42三种吸附器特点拟
类型
特点拟
固定床
吸附器
1．结构简单制造容易价格低廉
2 适型分散间歇性污染源治理
3．吸附脱附交进行间歇操作
4．应广泛
移动床
吸附器
1．处理气体量吸附剂循环适稳定连续量气体净化
2 吸附脱附连续完成
3．动力热力消耗较吸附剂磨损较严重
流化床
吸附器
1．结构复杂造价昂贵
2．气体固体接触相充分
3 生产力适合治理连续性气量污染源
4．吸附剂容器磨损严重
结合工艺特点济技术行性分析设计吸附器采卧式圆锥形固定床吸附器壳体圆形封头椭圆形优点流体阻力减少气体流吸附床层动力消耗易产生气流分配均运现象吸附质整砌形式放抽屉式净化单元中抽屉间设防治气体短路挡板气体入口吸附剂间装气体整流装置力求气体均匀抽屉式装卸吸附剂方式非常方便利操作具体结构见 附图2
根运行参数：
处理风量：20000
吸附器外观尺寸：L×B×H＝7000×3300×3000mm
材料：钢板δ＝4
压降： 1000 Pa
数量：两台联脱附吸附交运行
422 吸附剂选择
选择评价吸附剂吸附操作中必须解决首问题切固体物质外表流体外表具物理吸附作符合工业求吸附剂应具备求：
（1） 具外表积
（2） 具良选择性吸附作
（3） 吸附容量
（4） 具良机械强度均匀颗粒尺寸
（5） 足够热稳定性化学稳定性
（6） 良生性
（7） 吸附剂源广泛造价低廉
实际中难找种吸附剂时满足述求选择吸附剂时权衡方面素时目前吸附程实质解十分清楚鉴吸附剂吸附性实验测定生产中考察尚理推出
常吸附剂：活性炭硅胶分子筛沸石活性氧化铝氧化铝中活性炭应早途较广种优良吸附剂种具非极性外表疏水性亲机物吸附剂活性炭常常吸附回收空气中机溶剂恶臭物质环境保护方面处理工业废水治理某气态污染物
活性炭研究生产应开展快目前应较粉末状颗粒状活性炭活性炭纤维外新型活性炭积极开发中蜂窝状活性炭便中种
蜂窝状活性炭种新型环保吸附材料通优质活性炭辅助材料制成蜂窝状方孔滤柱达产品体积密度外表积目目前已量应低浓度风量类机废气净化系统中处理废气通蜂窝活性炭方孔时充分活性碳接触吸附效率高风阻系数具优良吸附脱附性气体动力学性广泛净化处理含甲苯二甲苯苯等苯类酚类酯类醇类醛类等机气体恶臭味气体含微量重金属类气体采蜂窝状活性炭环保设备废气处理净化效率高吸附床体积设备耗低够降低造价运行钱净化气体完全满足环保排放求
综合衡量方面素果企业济允许话建议吸附剂选蜂窝状活性炭纤维较满足技术济求物理性参数见表 43：
表 43 蜂窝状活性炭物理性
工程
性指标
外形尺寸㎜
50 ×50 ×100
孔数㎝2
16
孔壁厚㎜
05
压碎强度Mpa
正面：707
侧面：03
体积密度g㎝3
04～05
外外表积㎡g1
032
外表积㎡g1
700
着火点℃
550
苯吸附率％
02
吸附性取决材料参数程参数 材料参数包括炭吸附孔隙率蜂窝结构壁厚炭含量程参数包括流体流速吸附质浓度吸附(吸附取决碳结构吸附质特征分子量) 穿透曲线表征材料吸附性性吸附前吸附质浓度值时间变化函数 值达095时吸附吸附质总量称穿透容量穿透容量取决流体流速吸附质浓度蜂窝炭组分含量等素 蜂窝状活性炭说壁厚非常重参数通改变壁厚提高吸附效率孔隙率相情况壁厚增加单位体积蜂窝炭含量增加提高吸附容量壁厚增加蜂窝中流体通道截面积减少样真实外表体积流速会增时吸附质炭间接触效率会提高两者间存衡关系定条件衡关系决定吸附增加减少果吸附质较高扩散速度扩散蜂窝壁部空出吸附位连续吸附厚壁蜂窝应该具更吸附效率吸附容量
423 空塔气速横截面积确实定
空塔气速气体通吸附器整横截面速度空塔气速选择 仅直接决定吸附器尺寸压降 会影响吸附效率气速 吸附器尺寸 济 气速 压降会增 吸附效率受影响通实验确定正确气速吸附设计中追求高吸附效率空塔速度取值降样会吸附床体积吸附剂量设备造价增高反宜取空塔气速样设备费低吸附效率降体系压降会空塔速率增升快造成动力消耗选取适宜空塔气速适宜空塔气速08～12ms验结设计确定
空塔气速 U 10 ms
原始条件：
处理风量：Q＝20000h 设计温度35C 压力101325×10Pa
废气中空气占例远远污染物占例废气性质似作干空气热物理性质查化学原理附录9数：
空气混物性质：
流体密度ρf 1147kg黏度μf 194×10 PaS热容Cp 1005kJ(kgC)
吸附粒状活性炭颗粒性质：
均直径dp 0003m 表观密度ρs 670kg 堆积密度ρB 470 kg
固定床空隙率εf ＝05
横截面积 S 556 ㎡
D m
424 固定床吸附层高度计算
采透曲线计算法通实验含定浓度污染物气流连续通固定床吸附器时间确定确定吸附床截面处气流中污染物浓度分布吸附床段时间出口气体污染物浓度达某允许浓度时认吸附床失效气流开始通入吸附床失效段时间称穿透时间保护作时间表示吸附床处理气体量出气口污染物浓度间关系曲线称穿透曲线穿透曲线形状穿透时间取决固定床操作方法操作程实际速率机理吸附衡性质气流速度污染物入口浓度床层厚度等影响穿透曲线形状程拟复杂目前似程计算
假定吸附床达穿透时间时全部处饱状态达衡吸附量a称a静活度时根朗格谬尔等温线假定静活度气象浓度关吸附作时间ζ吸附污染物量
X aSL
式中：X—— 时间ζ吸附量
a —— 静活度重量
S —— 吸附层截面积m2
L—— 吸附层高度m
ρb——吸附剂堆积密度设计470 kgm3
固定床然结构简单污染物床层浓度分布时间变化计算拟复杂目前工程采似计算通算活性炭作时间进行处理计算活性炭作时间式算出：
V×10
式中：V――活性炭装填量
C――进口气污染物浓度mg
Q――气流量h
t――活性炭时间h
W――活性炭原粒度中重量穿透炭容％
d――活性炭堆密度08t
V20
算出三苯时排放量：
三苯〞浓度：ρ0＝〔100＋80＋100〕×20000×10 ＝56kgh
假设吸附器吸附器吸附效率85达标排放时需吸附总污染物量：56×85＝476 kgh
t＝×10＝＝285h
吸附作时间吸附量：
X476×285＝13566㎏
根X aSL：
L＝
根活性炭吸附力设静活度16kg甲苯100kg活性炭
L＝＝324m
425吸附剂〔活性炭〕量计算
吸附剂量M：
M LSρb
324×556 ×470 8600kg
吸附剂身占体积：
V＝LS＝324×556＝181
吸附剂床层体积：
V＝＝＝258
设计吸附床层尺寸L×B＝6600mm×3200mm块塔板截面积A＝2112
取板固定床高度H＝035m
吸附器中塔板数：n＝＝354块
考虑安装实际情况固定床吸附装置实际尺寸取：
L×B×H＝7000mm×3300mm×3000mm
426 床层压降计算
流体通固定床吸附器时流体断分流回合流体吸附剂颗粒器壁摩擦阻力会产生定压降设计固定床吸附器时采流路模型估算床层压力降假设压力降计算更高求直接实验测数设计床层压力降式计算：
根活性炭性：
＝22076
△P＝22076×035＝7727Pa
427 活性炭生计算
吸附剂吸附容量限般1％～40％〔质量分数〕间增吸附装置处理力吸附剂般循环吸附剂达饱接饱转入脱附生操作般常生方法：升温脱附降压脱附置换脱附吹脱附化学转化生法溶剂萃取外吸附剂脱附生方法电解氧化生法微生物生法药物生法等工业底采种操作方法应视具体情况选济效方法生产实际中常常种方法结合活性炭吸附机蒸气通入高温蒸气生加热抽真空方法生沸石分子筛吸附水分加热氮气方法生
设计采升温脱附等压升高吸附床层温度进行脱附然降温冷重新吸附吸附床操作温度T原料中吸附质分压P吸附床达饱吸附剂吸附容量x假定吸附阶段终时允许吸附气体中吸附容量低x升温脱附吸附剂T升温T吸附剂容量低x
1 枯燥吸附剂时空气消耗量：
L＝W＝
式中：L――枯燥吸附剂时空气消耗量kg
――空气单位消耗量干空气HO量纲
xx――分离开进入吸附剂层时空气含湿量HO干空气
W――枯燥时驱走水分kg
化工原理查表35C时饱水蒸气蒸气密度003960kgm
L＝〔003960×20000〕＝93176kg
2加热空气消耗空气热含量：
Q＝〔I－I〕W
式中：I――加热器进入吸附器空气热含量Jkg
I――进入加热器空气热含量Jkg
设利120C热风进行脱附查35C时干空气热含量1005KJ〔kg C〕120C时1009 KJ〔kg C〕：
Q〔1009－1005〕×〔120－35〕×〔003960×20000〕＝3168 KJ
43集气罩设计计算
工业生产中常控制种颗粒物气态污染物方法害物质发生源收集起净化设备净化排气中局部排气净化系统种系统需风量效果耗少生产车间控制空气污染效常方法
局部排气净化系统集气罩风净化设备风机烟囱等组成局部排气净化系统设计包括污染物捕集装置道系统净化设备设计等局部
该系统捕集污染物装置数呈罩子形状通常称集气罩气体净化系统关键部件粉尘气态污染物导入净化系统时防止污染物生产车间气扩散集气罩性整气体净化系统技术济效果影响设计完善集气罩影响生产工艺生产操作前提较排风量获正确控制效果设计良集气罩排风量达预期目控制气体中扩散效果相前提排风量越整净化系统越投资运行费相应增加集气罩设计气体净化系统设计重环节
431集气罩气流流动特性
研究集气罩罩口气流运动规律效捕集污染物十分重集气罩罩口气流运动方式两种：种吸气口气流吸入流动种吹气口气流吹出流动解吸入气流吹出气流两种气流合成吹吸气流运动规律合理设计集气罩根底吸入气流吹出气流流动特性吹出气流较远处保持量密度吸入气流离吸气口远处量密度急剧降说明吹出气流控制力吸入气流利接受利吹出气流作动力污染物输送吸气口捕集者利吹出气流阻挡控制污染物扩散
432集气罩分类设计原
集气罩种类繁应广泛气流流动方式分两类：吸气式集气罩吹气式集气罩集气罩污染源相位置密闭情况吸气式集气罩分密闭罩排气柜外部集气罩接受式集气罩等集气罩设计原：
〔1〕集气罩应包围污染源污染物扩散限制范围减少气吸气范围防止横气流干扰减少排风量
〔2〕集气罩吸气气流污染气流运动方致充分利污染气流初始动
〔3〕保证控制污染条件量减少集气罩开口面积排风量
〔4〕集气罩吸气气流允许通呼吸区进入罩设计时充分考虑操作员位置活动范围
〔5〕集气罩配置应生产工艺协调致力求影响工艺操作设备维修
〔6〕集气罩应力求结构简单巩固耐造价低便制作安装拆卸维修
〔7〕防止减弱干扰气流辱穿堂风送风气流等吸气气流影响
然集气罩结构十分复杂种素相互制约时满足述求非易事应充分解生产工艺操作特点现场实际
433集气罩选型
受工艺条件限制般产生机废气车间法进行密闭喷气车间室横气流干扰较采外部集气罩部伞形罩 附图5 示
根参数：
排风量：Q 20000 m3h
钢板制圆形风取风速12 ms
风直径： m 圆整 800 ㎜
规格 800 ㎜ 10 ㎜
风横截面积： 050 ㎡
实际风气速： ＝ 111 ms
表44 集气罩罩口速度
条件举例 罩口速度ms
扬尘速度极低 〔1〕烟尘敞口容器外溢 025～05
没干扰气流 〔2〕液面蒸发
〔3〕浸槽
扬尘低速飞散 〔1〕喷漆 05～10
干扰气流 〔2〕酸洗
〔3〕焊接
扬尘较高速飞散 〔1〕开炼机密炼机 10～25
较干扰气流 〔2〕装袋装桶
〔3〕解包车
扬尘高速飞散 〔1〕喷砂 25～10
干扰气流 〔2〕粉磨机
〔3〕砂轮机
罩口速度：表44确定 ν 08 ms
罩口面积 5 ㎡
罩口直径： m
罩口直边长度： m 〔减少周围空气混入排风系统〕
罩口敞开面周长： m
罩口喇叭口长度： 取 m
罩扩张角角：tan 〔允许范围〕
圆形工作台特征尺寸：
工作台面高度 m
(设计符合求)
污染源罩口高度 取H ＝1 m
44吸附前预处理
般机废气工艺程产生尘雾高速喷出时诱导周围空气流动加工作点断变换工件周围空气量混合反弹气流车间横气流作尘雾呈序发散粉尘含量高粒径较绝局部10um假设未处理快堵塞活性炭微孔活性炭失效
目前国外尘雾特喷漆污染治理非常重视净化方式种样干式滤法湿式滤法燃烧法催化燃烧法吸附法蒸馏析法等根产品特性产品生产状况济性场情况进行选择
设计雾处理采前置式干式尘滤器具体运行参数：
处理风量：Q20000 m3h
滤速度：u 12～15 ms
滤面积：S 40 m2
滤器尺寸：长×宽×高＝700×2000×2000mm
设备阻力：< 350Pa
数量： 台
采钢板进行烧焊滤箱采抽屉方式放置双层进口干式尘雾滤材料容尘量净化效率高阻力低滤风速阻燃干式滤材料雾状物变成松散粉尘状材料饱取出拍抖落吸尘器吸尘重复屡次
45 道系统设计计算
通种道种净装置连接起组合成完整净化系统道系统设计净化系统设计中缺少组成局部合理设计施工道系统仅充分发挥净化装置效直接关系设计运转济合理性道系统设计通常净化系统中种装置选定进行包括道系统配置道系统设计计算等两方面容
451 道系统配置
〔1〕配置般原
总体布局考虑统规划力求简单紧凑适美观安装操作维修方便缩短线长度减少占空间节省投资
〔2〕网布置方式
便理运行调节网系统宜系统吸气〔尘〕点宜系统分支时应分支分组控制进行网配置时考虑重问题实现支间压力衡保证吸气点达设计风量实现控制污染物扩散目保证分支网中支间压力衡常网配置方式三种：干配方式配方式环状配方式
〔3〕道热补偿
保证道系统热状态稳定安吸收道热胀冷缩产生应力道系统隔段距离应装固定支架热补偿装置道热伸长补偿方法然补偿补偿器补偿两类设计道线较短介质温度高径1000mm采然补偿法利道然转弯段〔L形Z形〕吸收道热身长形变济符合安稳定求常补偿器柔性材料套式补偿器波形补偿器等
〔4〕道系统保温防爆措施
道系统设计中减少输送程中热量损耗防止烟气结露影响系统正常运行需道设备进行保温谓保温设备道外表贴覆绝热材料减少热传递维持道设备定温度范围工作道系统保温设计容包括保温材料选择保温层厚度计算保温层结构设计
道输送介质中含燃气体易燃易爆粉尘时道系统设计必须考虑必防爆措施设计时应采取防爆措施：加强燃物浓度检测控制消火源阻火泄爆措施设备密闭厂房通风道系统布置必须蓄积静电风设备接
452 道流体流速选择
道流体选择涉技术济两方面问题流量确定假设选择较低流速道断面积较径材料消耗基建投资高系统压力损失噪声动力消耗低运转费低含尘烟气易造成粉尘沉积堵塞道反假设选择较高流速径材料消耗少基建投资少系统压力损失噪声动力消耗运转费高道设计计算济合理必须选择适流速投资运行费总 表45投资运行费总综合衡量
表 45 风风速
粉尘性质
垂直
风
水
风
粉尘性质
垂直
风
水
风
粉状粘土砂
11
13
铁钢
19
23
水泥粉尘
12
18
钢铁粉尘
13
15
重矿物粉尘
14
16
灰土砂尘
16
18
焦炭粉尘
14
18
轻矿物粉尘
12
14
煤尘
11
13
炭黑
10
12
染料粉尘
15
17
棉絮
8
10
石棉粉尘
12
18
短纤维粉尘
8
12
453道直径确实定
流量确定流速道直径式计算：
钢板制圆形风取风速12 ms
风直径： m 圆整800 ㎜
查规格 800 ㎜ 10 ㎜
风横截面积： 050 ㎡
实际风气速： ＝ 111 ms
454道流体压力损失
〔1〕摩擦阻力计算
直径d圆形风摩擦阻力计算公式：
――摩擦阻力系数
――风气体均流速ms
――气体密度kgm
――风长度m
径：d ＝ 08 m 摩擦系数： 1593 长：＝ 5 m
风气体均流速：＝111 ms
Pa
〔2〕局部阻力计算
Pa
路总压力损失： Pa
流程总压力损失：
350+7727+880
＝13073 Pa
455风机电机选择
〔1〕风量计算
确定网风量根底考虑风设备漏风选风机风量应网计算测定风量计算公式：
式中 ——选择风机计算风量 m3h
——风量附加安系数般道系统取10～11尘系统取
11～115尘器漏风加5％～10％设计取＝11
m3h
〔2〕风压计算
考虑风机性波动网阻力计算精确选风机压力应网计算确定风压计算公式：
Pa
式中 ——选择风机计算风量 Pa
——风压附加安系数般道系统取10～115尘系统取
115～120设计取＝120
风机样性参数标准状况〔气压力1013× Pa温度20℃相湿度50％〕出实际情况标准态风机风压会变化风量变选择风机时参数进行换算：
Pa
式中 ——风机实际工况风压
——风机样风压
——风机标准状况密度温度压力
——风机实际工况密度温度压力
〔3〕风机型号
选择风机时应注意问题：
① 根输送气体性质确定风机类型
② 根需风量风压选定风机类型确定风机型号
③ 满足风量风压条件选噪声低工作效率高风机
④ 通风机风系统合理连接风机性急剧变坏连接时气体进出风机时均匀致方速度突然变化
〔4〕电机型号
需电机功率式计算：
Kw
中 ——电机功率Kw
——风机总风量m3h
——风机风压Pa
——电动备系数引风机取 ＝ 13
—— 通风机全压效率通风机样查般05～07取 06
——机械传动效率 连轴器直接传动取 ＝ 098
根述求查
排风机选黄岩风机厂生产 4－72 NO8 型离心风机具体性参数：
风量 ：17920～31000 m3h 全压 2472～1844 Pa
转速 ：1600 nmin 电动机型号：Y180M2 功率：22Kw
5 工程核算
51 工程造价
表51工程材料预算清单
工程单位：xxx厂机废气处理工程 编制日期：20076
序号
材料名称
规 格
单位
数量
单 价
总价
备 注
()设备材料局部
1
活性炭吸附器
7000×3300×3000
台
2
50000
100000
钢板δ＝4
2
干式尘滤器
700×2000×2000
台
1
10000
10000
钢板δ＝4
3
排风机
4－72 NO8 功率：22kw
台
1
8000
8000
4
活性炭
φ30碘值850mgg
T
3
4000
72000
5
减震接头
2
200
400
6
风
d800㎜
m
5
120
600
镀锌板δ＝10
风
d300㎜
m
10
80
800
镀锌板δ＝10
7
三通
800×400
2
250
500
镀锌板δ＝08
8
弯头
800×400
4
150
600
镀锌板δ＝08
9
火烟滤清器
1
6000
6000
镀锌板δ＝08
10
设备风支架
套
1
1800
1800
镀锌板δ＝08
11
电器装置
套
1
3500
3500
12
五金杂件
批
1
2500
2500
13
〔1～12〕计〔T1〕：
206700
(二)费局部
14
安装费T2[T1×10]
20670
15
预见运杂费T3[〔T1+T2 〕×3]
6821
16
税金T4[(T1+…T3)×586]
13724
17
总计 工程总造价(T1+…T4)
247915
52 运行费核算
521价格标准
1价：准建面积：35－58万元亩〔包办国土证〕准建面积：165万元亩
2根底设施费：工程总造价收3－5％建筑面积125元方米计算
3整费：土方：9元方米沙15元方米
4构筑物：铁皮：165元方米钢构：300元方米混凝土：420元方米
5电价：工业电综合电价：065元〔kwh〕
522运行费
〔1〕电费：运行功率22kwh065元度计电费065×22＝143元时
〔2〕活性炭费：
活性炭损消耗：活性炭半年更换次活性炭量约9吨活性炭
4000元吨计18×4000÷12＝6000元月月运行285时6000÷2852105元时
〔3〕活性炭生费：
活性炭2天生次生次电9时电费065×9×22＝1287元次年生180次生费＝027元时
〔4〕工：2轮班班8时工资2400元月工费5元时
综
处理立方米废气运行费＝0002 元
6结建议
61结
1设计工程系统工艺先进设计合理控制风速净化风量噪声强度等技术参数均达接设计标准时通风净化效果显著工清洁区作业效保护身体健康特系统节效果显著初投资运行费均较低具投资少运行钱低操作简单方便废气处理效果特点具定范围推广价值
2设计技术济指标较达国家相关标准标准求工
业产生机废气危害污染控制行效
3缺乏资料未净化系统总面布置作出述时优化工作车间通风设
计进步削减污染物排放量文未作述
4设计末端治理方法着持续开展清洁生产开展战略应源头
生产程中控制污染产生少污染代原料改良相关工艺进
步防止控制污染
62建议
目前机废气通常处理方法均具彻底钱高存二次污染普适性差问题中包含许需改良方技术开展空间里谈关活性炭性改良：
1 提高活性炭脱附效
前文介绍活性炭升温脱附方法外程通降压脱附完成种方法吸附器较高压力进行吸附操作然降低压力吸附质脱附局部产品气作洗气吸附床操作温度T原料中吸附质分压P吸附床达饱吸附剂吸附容量x降压脱附着等温线进行需吸附质分压降P吸附容量低x吸附程较高压力进行生洗般常压进行通常采降压脱附整吸附操作工艺称变压吸附称等温吸附变压吸附具耗低脱附时间断次出种杂质操作方便等优点
外置换脱附吹脱附化学转化生法溶剂萃取外吸附剂脱附生方法电解氧化生法微生物生法药物生法等
2提高活性炭吸附性
活性炭研究生产应开展快目前应较粉末状颗粒状活性炭活性炭纤维外新型活性炭积极开发中蜂窝状活性炭便中种
蜂窝状活性炭种新型环保吸附材料处理废气通蜂窝活性炭方孔时充分活性碳接触吸附效率高风阻系数具优良吸附脱附性气体动力学性采蜂窝状活性炭环保设备废气处理净化效率高吸附床体积设备耗低够降低造价运行钱
3光催化净化技术
活性炭生目前没达完全害化效果会产生二次污染光催化常温者接常温条件污染物氧化成毒害物质时光催化剂脱附较简单样防止活性炭脱附时必须热量者压力条件时防止脱附时产生二次污染
次光催化利电清洁源光催化剂反响器安装更换拟容易简单
半导体相光催化法二氧化钛毒耐光腐蚀化学腐蚀光活性较强适宜条件三致〞机物彻底矿化CO达杀菌等作
参考文献
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致谢
毕业设计学四年学知识次综合应设计两月时间里学会解决问题方法选定题目收集资料进入工艺计算设计计算程应学知识步付出艰辛汗水懈紧张中学专业知识形成更系统更逻辑性认识提高解决实际问题力开阔视野更工作奠定坚实根底然毕业设计完成离开帮助支持
首先感谢导师李彦旭老师毕业设计导亲切关心悉心指导完成严肃科学态度严谨治学精神精益求精工作作风深深感染鼓励着导师仅学业精心指导时思想生活微关心谨老师致诚挚谢意崇高敬意
次感谢学四年教导老师学四年中授课老师根底学科专业学科教授中予莫启发鼓励支持渊博知识丰富实践验解开许难题树立良工作态度作风衷心感谢祝福切意
者感谢毕业设计组学四年窗帮助支持克服困难疑惑直毕业设计利完成
感谢家朋友支持关爱
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