大气污染控制技术实训指导

1、大气污染控制技术实训指导实训项目：项目一：燃烧烟气污染物排放量及地面污染物浓度的估算项目二 :旋风除尘器的设计项目三 :吸收法净化硫酸厂尾气工艺流程的设计 项目四：大气污染控制综合系统设计项目一 燃烧烟气污染物排放量及地面污染物浓度的估算一、实习目的通过本项技能训练， 使学生熟悉常规燃料燃烧烟气量、 污染物排放量的估算方法 及大气扩散的基本原理， 会利用完全多种方法估算燃烧烟气量和污染物的量； 会利用 大气扩散模式的各种数学表达式估算不稳定和稳定气象条件下点源、 线源等的污染物 浓度。二、实习地点：环保实验室 教室三、实习用具纸笔 计算器 课题资料四、实习内容1. 利用完全多种方法估算燃烧烟气

2、量和污染物的量； 2会利用大气扩散模式的各种数学表达式估算不稳定和稳定气象条件下点源、 线源等的污染物浓度。五、实习步骤：1) 提供课题资料如下：(1) 在东经104北纬31的某平原郊区，建有一个工厂工厂产生的 S02废 气是通过一座高110米，出口内径为2米的烟囱排放的，废气量为4X105m3/h (烟囱 出口状态)，烟气出口温度150C, S02排放量为400kg/h.在1998年7月13日北京 时间为13时，当地的气象状况是气温 35C,云量2/2,地面风速3m/s,试计算此 时距离烟囱3000米的轴向浓度和由该厂造成的 SO2最大地面浓度及产生距离.(2) 某石油精练厂自平均有效源高度

3、 150m处排放80g/s的二氧化硫，在E类 稳定度下，烟囱出口风速4m/s,由于上层大气存在一峰面逆温，使混合层高度1000m，试画出此情况下的地面轴线浓度曲线.各下风距离浓度计算值下风距离x（km）浓度 C (mg/m )0.31.8 X1030.50.9761.5-1 1.2X03.2 ( X = Xd)3.6 X0-26.4 (X = 2Xd)10.030.0100.049.4X02）学生分组完成任务讨论选用的计算方法。3）根据所选计算方法进行估算。4）报告撰写，结果讨论。项目二旋风除尘器的设计一、实习目的：通过旋风除尘器模型的现场模拟操作，让学生进一步熟悉常见旋风除尘器的除尘 机理、

4、主要构件及常用结构类型，学会分析旋风除尘器运行过程中的常见问题，并提 出初步的解决措施；掌握旋风除尘器设计的技术要点， 会设计旁路式、筒式旋风除尘 器；具备一定的设备设计理念。二、实习地点：环境工程实训室绘图室三、实习用具：课题资料 计算器 绘图工具 A3图纸四、实习内容：1模拟操作旋风除尘器，进一步巩固对旋风除尘器除尘机理的认识；2分析筒式旋风除尘器的主要构件及作用，讨论不同进气口形式对除尘器性能的 影响；3根据资料，分析旋风除尘器运行过程中常见问题，并提出解决措施；4根据提供资料设计旋风除尘器.五、旋风除尘器的设计步骤：旋风除尘器设计的主要内容包括：确定旋风除尘器的选定型式、各部分尺寸，计

5、算除尘器的压力损失，计算除尘器的效率.(一)旋风除尘器的各部分尺寸比例1 筒体直径D :一般D: 150-200mm800-1100mm,当处理的气体量大时，可将几个旋风除尘器并联使用，或采用多管旋风除尘器.2 入口尺寸：旋风除尘器的入口端面有圆形和矩形，为减小颗粒的入射角，多采用矩形设入口高度为H,宽度为E,面积A,则可利用旋风除尘器的类型系数k表示入口特征，k = A D2二HB D2，类型系数k 一般取0.07-0.3蜗壳型入口的k值 较大，D较小处理气量能力大，H /E般为2-4.3排气管：多为圆形，且与筒体同心一般De= (0.40 .6 )D .排气管的插入深度与除尘器的类型有关.

6、对切向入口除尘器，排气管插入深度愈短，压损愈小，但 效率低，排气管插入深度大约为排气管直径(经验取h-De)或稍低于入口管底部为宜.4. 筒体Li与锥体长度：一定范围内增大锥体高度 L2，有利于提高捕集效率，但 压损有所增加。一般取 Li= (1.4-2.0) DL2= (2.0-3.0) DL1+L2 70mm，D c过小，粉尘容易堵塞，D c过大，集尘室的粉尘易被内旋气流卷走，一般取Dc70mm为宜.切向入口旋风除尘器标准尺寸比例符号名称咼效旋风除尘器一般旋风除尘器斯台尔曼斯威夫特拉普尔斯台尔曼D筒体直径1.01.01.01.0De出口直径0.50.40.50.5De底部直径0.3750.

7、40.250.4L1圆筒高度1.51.42.01.75L2锥体高度2.52.52.02.0L3出口长度0.50.50.6250.6H入口咼度0.50.440.50.5B入口宽度0.20.210.250.25（二）、设计材料：设计一台处理在常温（20C）,常压下含尘空气的旋风除尘器.已 知条件为：处理气量 Q= 1300m3/h,粉尘密度 p= 1960kg/ m3,空气密度 尸1.29kg/m3, 空气粘度 尸1.8Xx0-3kg/m s,进入的粉尘粒度分布见下表：平均粒度dp（ jjm）247.5152535455565粒径颁布厶Ri（%）3111727129.57.56.46.6（1）确定

8、旋风除尘器的几何尺寸. 进口面积A :根据推荐进口速度 V值和根椐选定的切向入口旋风除尘器标准尺寸比例确定高度H和入口宽度E值. 筒体尺寸：包括筒体直径 D和圆筒高度Li . 锥体尺寸：包括底部直径D c和L2锥体高度. 排气管直径D e与插入深度L3.（2）局部压力损失计算：旋风除尘器设计为无叶片的标准切向进口 k设备的局部阻力系数；可在有关手册查到，或通过实验获得。=kBH2) LouisThodore 式,HB=7-38D 13（k-无因次系数，对于标准切向进口,片, k = 7.5）k = 16;螺旋面进口，k = 12；有进口叶E 的求法：1) Shepherd Lappie 式,v

9、 与E相对应的断面平均气流速度,m/s；P 烟气密度，kg/m3。（3）除尘效率的计算：首先计算出切割直径dc50然后计算分级效率 ni,再分别求出ARdn最后求出总除尘效率 n十693尹L050 丿0.33n =1 _ 1 _0.67D0.14切割直径的求法:拉波尔经验表达式:适用于切线、螺旋、蜗壳式入口旋风器。1*gPHB2 辺 PpQTdc50、Lj + L2/2 兀122Li L2HHfH、 B气流入口的宽度与高度；Li、L2圆筒与圆锥的高度。除尘效率计算表dp(m)247.5152535455565 Ri(%)3111727129.57.56.46.6ni（%）49.962.399.

10、3100100 Ri ndi1.47913.511.97.56.46.6n%)n= XA Ri ndi =六、设计要求:1. A3图纸绘制设计好的旋风除尘器的主视图和俯视图.2 .尺寸标注规范（包括所选字母）项目三 XX行业烟气脱硫工艺流程的设计一 实习目的通过采用拟定行业烟气脱硫的工艺流程的设计，加强学生对烟气中SOx污染物各 种典型工艺及净化机理的深入理解，培养学生对立分析问题，解决问题及动手能力.二实习地点：环保实验室 多媒体教室三实习用具：绘图工具 图纸四实习内容1对比分析各种常见FGD方法的特点；绘制表格（内容包括工艺名称、药剂、反应过程、产物及处理、工艺配制、工艺配制应考虑的问题等

11、），比较常用脱硫工艺的优缺点；2. 火电等行业脱硫案例分析；3. 掌握废气预处理和净化装置出口排气的辅助处理.根据提供资料合理设计烟气 脱硫净化工艺.提示：综合分析各工艺的参数（初期投资费用、运行维护费用、工艺复杂度、药 剂的费用、产物的处理及是否能回收、工艺配制的关键难题等），优化选择熟悉的行 业(水泥、火电)脱硫工艺，并绘制工艺流程图，交代清楚各处理单元的用途及运营 维护的关键。附：部分参考资料1烟气脱硫的基本原理及优缺点.湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，设备小，投资省，易操作，易控制，操作稳 定，以及占地面积小。目前常见的湿法烟气脱硫有：石灰石 /石灰石膏法抛弃法、 钠洗法、双碱法、威尔

12、曼洛德法及氧化镁法等。(1) 同水的反应SO2溶于水形成亚硫酸，温度升高时，反应平衡向左移动。HzO+SQf H2SO3f H + HS03f 2H + +2SQ2(2) 同碱反应S02及易与碱性物质发生化学反应，形成亚硫酸盐。碱过剩时生成正盐；S02过剩时形成酸式盐。2MeOH + S02 Me2SO3 + H2OMe2SO3+ SO2+H2O2MeHSO3Me2SO3+ MeOH Me2SO4+H2O亚硫酸盐不稳定，可被烟气中残留的氧气氧化成硫酸盐：Me2SO31/2O2MeSO4(3) 同弱酸盐反应SO2易同弱酸盐反应生成亚硫酸，继之被烟气中的氧气氧化 成稳定的硫酸盐。如同石灰石反应：C

13、aCO3+ SO2 + I/2H2O CaSQ I/2H2O+ CO2T2CaSQ I/2H2O + O2 + 3H2O2CaSC4 2H2O(4) 同氧化剂反应SO2同氧化剂反应生成SO3SO2+ 1/2O2 催化剂 SO3在催化剂的作用下，可加速SO2氧化成SO3的反应。在水中，SQ经催化剂作用被迅速氧化成SO3，并生成H2SO4： SO2 + 1/2O2 + H2OH2SO4 (催化剂)2、湿法烟气脱硫用脱硫剂在化学吸收烟气脱硫中，吸收剂的性能从根本上决定了 SO2吸收操作的效率，因而对吸收剂的性能有一定的要求。(1) 吸收能力高要求对SO2具有较高的吸收能力，以提高吸收速率，减少吸收

14、剂的用量，减少设备体积和降低能耗。（2）选择性能好要求对 SO2 具有良好的选择性能，对其他组分不吸收或吸收能 力很低，确保对 SO2 具有较高的吸收能力。（3）挥发性低，无毒，不易燃烧，化学稳定性好，凝固点低，不发泡，易再生， 粘度小，比热小。（4）不腐蚀或腐蚀小，以减少设备投资及维护费用。（5）来源丰富，容易得到，价格便宜。（6）便于处理及操作，不易产生二次污染。3、湿法烟气脱硫的类型及工艺过程（ 1）类型根据各种不同的吸收剂，湿法烟气脱硫可分为石灰石 /石膏法、氨法、 钠碱法、铝法、金属氧化镁法等，每一类型又因吸收剂不同。（ 2）工艺过程湿法烟气脱硫的工艺过程多种多样， 但他们也具有相似

15、的共同点： 含硫烟气的预处理（如降温、增湿、除尘） ，吸收，氧化，富液处理（灰水处理） ，除 雾（气水分离），被净化后的气体再加热，以及产品浓缩和分离等。石灰石 /石灰 石膏法， 是燃煤煤电厂应用最广泛、 最多的典型的湿法烟气脱硫技术。 我国燃煤锅炉 湿法烟气脱硫工艺过程较多， 其中较典型的工艺过程为旋流塔板高效脱硫除尘工艺过 程和湿法氧化镁延期脱硫工艺过程。4、湿法烟气脱硫存在的问题及解决。（1）富液的处理（2）烟气的预处理（3）烟气的预冷却（4）结垢和堵塞（5）腐蚀及磨损（6）除雾（7）净化后气体再加热项目四 大气污染控制综合系统选用一、实习目的通过深入建材工业 （陶瓷、 水泥等） 或火电行业进行认识学习和收集和整理行业 相关烟尘治理资料， 掌握废气治理设备在不同工业行业的应用。 能根据行业特点， 选择大气污染控制综合净化系统。以此加强学生理论联系生产实践的能力,培养学生全面系统的分析问题及解决问题的能力。二、实习地点 环保实验室 教室