大氣課程設計

1、河南城建學院水污染課程設計前言1.我國大氣污染的情況我國大氣污染屬煤煙型污染，以粉塵和酸雨危害最大，污染程度在加重。 1995年，據(jù)87個城市監(jiān)測，大氣中總懸浮微粒年日均值為55732微克/立方米，北方城市平均392微克/立方米；南方城市平均242微克/立方米。45個城市年日均值超過國家二級標準，占監(jiān)測城市數(shù)的51.7。 據(jù)84個城市監(jiān)測，降塵年月均值3.7060.13噸/平方公里，平均值為17.7噸/平方公里·月，南方城市降塵量平均值為10.16噸/平方公里·月；北方平均值為24.73噸/平方公里·月。 據(jù)88個城市監(jiān)測，二氧化硫年日均值2424微克/立方米，北

2、方城市平均值為81微克/立方米；南方城市平均值為80微克/立方米，南北方城市總體污染水平相近。超過年日均值標準的城市為48個，占監(jiān)測城市數(shù)的54.4。 據(jù)88個城市監(jiān)測，氮氧化物年日均值12129微克1立方米，北方城市平均值為53微克/立方米；南方城市平均值為41微克/立方米，北方城市較南方城市污染嚴重。氮氧化物已成為廣州、北京冬季的首位污染物，表明我國一些特大城市大氣污染開始轉(zhuǎn)型。 由于大氣受到污染，一些地區(qū)開始形成酸雨區(qū)。我國的酸雨區(qū)主要分布于長江以南、青藏高原以東地區(qū)及四川盆地。華中地區(qū)酸雨污染最重，其中心區(qū)域酸雨年均ph 值低于4.0，酸雨頻率在80以上。西南地區(qū)以南充、宜賓、重慶和遵

3、義等城市為中心的酸雨區(qū)，近年來有所緩減，但僅次于華中地區(qū)，其中心地區(qū)年均ph值低5.0，酸雨頻率高于80。華東沿海地區(qū)的酸雨主要分布在長江下游地區(qū)以南至廈門的沿海地區(qū)，該區(qū)域酸雨污染強度較華中、西南地區(qū)弱，但區(qū)域分布范圍較廣，覆蓋蘇南、皖南、浙江大部及福建沿海地區(qū)。華南地區(qū)的酸雨主要分布于珠江三角洲及廣西的東部地區(qū)，重污染城市降水年均ph值在4.55.0之間，中心區(qū)域酸雨頻率在6090范圍。廣西地區(qū)的酸雨污染較普遍，除南部濱海地區(qū)，大部分地區(qū)酸雨頻率在30以上，酸雨區(qū)沿湘桂走廊向東西擴展，東與珠江三角洲相連。2.我國大氣污染的治理措施（1）減少或防止污染物的排放改革能源結(jié)構(gòu)，采用無污染能源(如

4、太陽能、風力、水力)和低污染能源（如天然氣、沼氣、酒精）。對燃料進行預處理（如燃料脫硫、煤的液化和氣化），以減少燃燒時產(chǎn)生污染大氣的物質(zhì)。改進燃燒裝置和燃燒技術(shù)（如改革爐灶、采用沸騰爐燃燒等）以提高燃燒效率和降低有害氣體排放量。采用無污染或低污染的工業(yè)生產(chǎn)工藝（如不用和少用易引起污染的原料，采用閉路循環(huán)工藝等）。節(jié)約能源和開展資源綜合利用。加強企業(yè)管理，減少事故性排放和逸散。及時清理和妥善處置工業(yè)、生活和建筑廢渣，減少地面揚塵。 （2）治理排放的主要污染物燃燒過程和工業(yè)生產(chǎn)過程在采取上述措施后,仍有一些污染物排入大氣,應控制其排放濃度和排放總量使之不超過該地區(qū)的環(huán)境容量。主要方法有：利用各種除

5、塵器去除煙塵和各種工業(yè)粉塵。采用氣體吸收塔處理有害氣體（如用氨水、氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性溶液吸收廢氣中二氧化硫；用堿吸收法處理排煙中的氮氧化物）。應用其他物理的(如冷凝)、化學的（如催化轉(zhuǎn)化）、物理化學的（如分子篩、活性炭吸附、膜分離）方法回收利用廢氣中的有用物質(zhì)，或使有害氣體無害化。 （3）發(fā)展植物凈化植物具有美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、截留粉塵、吸收大氣中有害氣體等功能，可以在大面積的范圍內(nèi)，長時間地、連續(xù)地凈化大氣。尤其是大氣中污染物影響范圍廣、濃度比較低的情況下，植物凈化是行之有效的方法。在城市和工業(yè)區(qū)有計劃地、有選擇地擴大綠地面積是大氣污染綜合防治具有長效能和多功能的措施。 （4）利用環(huán)境的

6、自凈能力大氣環(huán)境的自凈有物理、化學作用（擴散、稀釋、氧化、還原、降水洗滌等）和生物作用。在排出的污染物總量恒定的情況下，污染物濃度在時間上和空間上的分布同氣象條件有關(guān)，認識和掌握氣象變化規(guī)律，充分利用大氣自凈能力，可以降低大氣中污染物濃度，避免或減少大氣污染危害。例如，以不同地區(qū)、不同高度的大氣層的空氣動力學和熱力學的變化規(guī)律為依據(jù)，可以合理地確定不同地區(qū)的煙囪高度，使經(jīng)煙囪排放的大氣污染物能在大氣中迅速地擴散稀釋。31目錄前言1目錄4第一章 、大氣污染控制工程課程設計任務書51.1設計目的51.2設計原始資料51.3設計內(nèi)容和要求8第二章、除塵器的選擇92.1計算參數(shù)的選擇92.2燃煤鍋爐排

7、煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算92.3.1 除塵器的選用要點122.3.2 袋式除塵器相關(guān)參數(shù)的計算16第三章 脫硫設備的選擇193.1 脫硫吸收器的選擇19第四章 煙囪的設計234.1 煙囪高度23第五章 系統(tǒng)壓力的計算23第六章 風機和電動機選擇的計算28第1章 、大氣污染控制工程課程設計任務書1.1設計目的 加深理解課本所學知識，培養(yǎng)學生所學理論和有關(guān)工程知識，綜合分析和解決實際工程設計問題的初步能力，使學生在運算、繪圖、查閱資料和設計手冊使用等基本技能方面得到訓練和提高。通過設計，了解工程設計的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)學生確定大氣污染控制系統(tǒng)設計方案、進行設計計算、繪制工程圖、使用技術(shù)資

8、料、編寫設計說明書的能力。1.2設計原始資料1. 單位生產(chǎn)情況設計項目為1´60t/h+1´75t/h三廢鍋爐，燃料為某工業(yè)區(qū)洗中煤，摻燒化肥廠造氣爐排出的廢渣和廢氣。其中60t/h三廢余熱鍋爐：燃用洗中煤及爐渣：1216t/h，造氣爐吹風氣氣流量5000080000m3/h，h2s含量8001000mg/m3；其中75t/h三廢余熱鍋爐：燃用洗中煤及爐渣：1520t/h，造氣爐吹風氣氣流量5000080000m3/h，h2s含量8001000mg/m3。治理工程在廠區(qū)內(nèi)60 m ´50 m范圍內(nèi)，煙管出鍋爐房的相對標高為3.5 m。2. 煤質(zhì)資料參數(shù)序號項目符號

9、單位1工作基碳份car%22262工作基氫份har%1.92.43工作基氧份oar%8104工作基氮份nar%-5工作基硫份sar%0.61.06工作基水份mar%1.221.937工作基灰份aar%49598可燃揮發(fā)份vdaf%14.515.69工作基低位發(fā)熱量qnet，ar mj/kg10.583. 灰成分分析序號名稱符號單位設計煤種校核煤種1二氧化硅sio2%52.750.982三氧化二鋁al2o3%28.3632.083三氧化二鐵fe2o3%53.854氧化鈣cao%4.644.125氧化鎂mgo%1.381.446氧化鉀k2o%1.791.047氧化鈉na2o%0.210.148三氧

10、化硫so3%1.512.269五氧化二磷p2o5%0.220.6010二氧化鈦tio2%0.860.964. 氣象和地理條件序號氣象和地理條件參數(shù)1多年平均大氣溫度15.62多年極端最高氣溫42.33多年極端最低氣溫-15.34多年平均相對濕度67%5多年平均風速2.4m/s6累年瞬時最大風速20m/s7最大凍土深度22cm8最大積雪深度22cm9地基承載力230kpa10抗震設防烈度6度11設計基本地震加速度值0.05g6. 排放濃度 按國家相關(guān)排放標準1.3設計內(nèi)容和要求1. 基本熟悉各類除塵器的除塵機理以及選用原則。掌握管道設計與計算，初步達到具有獨立進行大氣污染控制工程的設計能力。2.

11、 凈化系統(tǒng)設計方案的分析確定。3. 除塵器的比較和選擇：確定除塵器類型、型號及規(guī)格，并確定其主要運行參數(shù)。4. 管網(wǎng)布置及計算：確定各裝置的位置及管道布置。并計算各管段的管徑、長度、煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。5. 風機及電機的選擇設計：根據(jù)凈化系統(tǒng)所處理煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)阻力等計算選擇風機種類、型號及電動機的種類、型號和功率。6. 編寫設計說明書：設計說明書按設計程序編寫，包括方案的確定、設計計算、設備選擇和有關(guān)設計的簡圖等內(nèi)容。設計說明書應有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻等部分，文字應簡明、通順、內(nèi)容正確完整，書寫工整、裝訂成冊。7. 編寫設計計算書：根據(jù)設計說明書確定的

12、工程主要設計參數(shù)、工藝條件，計算各工藝設備、管道工程、動力工程。計算出的設計設備及其大樣應畫附圖，并注明相關(guān)尺寸。管道工程等應列表計算。8. 圖紙要求：（）、除塵系統(tǒng)圖一張（推薦圖幅a2）。系統(tǒng)圖應按比例繪制、標出設備、管件編號，并附明細表。（）、除塵系統(tǒng)平面圖一張（推薦圖幅a2）。第二章、除塵器的選擇2.1計算參數(shù)的選擇 按鍋爐大氣污染物排放標準（gb13271-2001）中二類區(qū)標準執(zhí)行（1）標準狀態(tài)下煙氣濃度排放標準：200mg/m3 標準狀態(tài)下二氧化硫濃度排放標準：900mg/m3（2） 煤的組成成分項目cy hy oy ny sy ay my vy%23.0 2.0 10 o 0.6

13、 50.0 1.7 15.0（3）根據(jù)原始資料的數(shù)據(jù)可以設：60t/h鍋爐燃洗中煤16t/h，造氣爐廢氣60000m3/h，（含h2s 900mg/m3）；75t/h鍋爐燃洗中煤20t/h，造氣爐廢氣70000m3/h，（含h2s900mg/m3）。2.2燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算 標準狀態(tài)下理論空氣量qa=4.76×（1.867×0.23+5.56×0.02+0.7×0.006-0.7×0.1） =2.27式中 c，h，s，o 分別代表煤中各元素所含得質(zhì)量分準狀況 標準狀態(tài)下理論煙氣量 =1.867(0.23+0.375

14、5;0.006)+11.2×0.02+1.24×0.012+0.016×2.27+0.79 ×2.27+0.8×0)=2.54（)式中 標準狀態(tài)下理論空氣量w-煤中水分的質(zhì)量分數(shù)n-n元素在煤中的質(zhì)量分數(shù) (3) 標準狀態(tài)下實際煙氣量 標準狀態(tài)下煙氣流量q應以計,因此,qs=2.54+1.016(1.4-1)×2.27=3.46m3/kg 標況下：鍋爐燃煤產(chǎn)生 氣流量 鍋爐1氣流量q1=3.46×16×1000 = 55360() 鍋爐2氣流量q1=3.46×20×1000 =69200() 式

15、中a-空氣過量系數(shù)（查大氣污染控制工程p.41 取a=1.4）-標準狀態(tài)下理論煙氣量, -標準狀態(tài)下理論空氣量, (4)標準狀況下煙氣含塵濃度 c=(0.16×0.5)/3.46kg/m3 =21739mg/m3式中-排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分數(shù)（查大氣污染控制工程 取=0.16） -煤中不可燃成分的含量 -標準狀態(tài)下實際煙氣量, () (5)標準狀態(tài)下鍋爐僅燃煤情況下煙氣中二氧化硫濃度的計算 =2×0.006×106/3.46 =3468mg/m3 so2體積 鍋爐1 3468×55360=1.9×108 mg/h 鍋爐2 3468&

16、#215;69200=2.4×108mg/h 式中s-煤中硫的質(zhì)量分數(shù) -標準狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量,()（6） 鍋爐燃燒造氣爐廢氣計算 鍋爐1燃燒廢氣60000 進氣1at 60oc,出氣 1at 150oc。 鍋爐2燃燒廢氣70000 進氣1at 60oc,出氣 1at 150oc。 標況下廢氣體積鍋爐1 60000×273/（273+60）=49189鍋爐2 70000×273/(273+60)=57387（7） 鍋爐燃燒洗中煤和造氣爐廢氣的綜合粉塵濃度 鍋爐1 25000×55360/(55360+49189)=13238mg/m3 鍋爐2

17、25000×69200/（69200+57387）=13666mg/m3（8） 鍋爐僅燃燒造氣爐廢氣產(chǎn)生的so2量計算 鍋爐1 h2s的產(chǎn)量 60000×900=54×106mg/h so2的量為54×106×64/34=101×106mg/h 鍋爐2 h2s的產(chǎn)量 70000×900=63×106mg/h so2的量為63×106×64/34=119×106mg/h （9）兩臺鍋爐燃燒造氣爐廢氣和洗中煤產(chǎn)生的so2綜合濃度cso2（綜合）= =2380mg/m3 (10)標準狀況下鍋

18、爐出氣量 鍋爐1 q1=55360+49189=104549mg/m3 鍋爐2 q2=69200+57387=126587mg/m32.3除塵器的選擇2.3.1 除塵器的選用要點確定除塵器的種類，型式和流量時，應考慮以下要點：針對目前環(huán)保要求、污染物排放費用的征收情況以及靜電除塵器和布袋除塵器在性能上的差異和在各行各業(yè)應用的實際情況，對兩種除塵器在實際應用中的基本性能做一個簡單客觀的對比。 1）除塵效率 布袋除塵器：對人體有嚴重影響的重金屬粒子及亞微米級塵粒的捕集更為有效。通常除塵效率可達99.99%以上，排放煙塵濃度能穩(wěn)定低于50mg/nm3，甚至可達10 mg/nm3以下，幾乎實現(xiàn)零排放。

19、 而布袋除塵器的過濾機理決定了它不受燃燒煤種物化性能變化的影響，具有穩(wěn)定的除塵效率。針對目前國家環(huán)保的排放標準和排放費用的征收辦法，布袋除塵器所帶來的經(jīng)濟效益是顯而易見的。2）系統(tǒng)變化對除塵器的影響 燃煤鍋爐的煤種相對穩(wěn)定，但也不能避免遇到煤種或煤質(zhì)發(fā)生變化的時候；鍋爐系統(tǒng)是一個經(jīng)常變動和調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，因此從鍋爐中出來的煙氣物化性能、煙塵濃度、溫度等參數(shù)也不能保證不發(fā)生變化。這一系列的變化，針對不同的除塵器會引起明顯不同的變化。下面從主要的幾個方面進行對比： 除塵器： 煙塵濃度的變化只引起布袋除塵器濾袋負荷的變化，從而導致清灰頻率改變（自動調(diào)節(jié)）。煙塵濃度高濾袋上的積灰速度快，相應的清灰頻率高，

20、反之清灰頻率低，而對排放濃度不會引起變化。對靜電除塵器： 煙塵濃度的變化直接影響粉塵的荷電量，因此也直接影響了靜電除塵器的除塵效率，最終反映在排放濃度的變化上。通常煙塵濃度增加除塵效率提高，排放濃度會相應增加；煙塵濃度減小除塵效率降低，排放濃度會相應降低。 （2）鍋爐煙塵量不變，送、引風機風量變化 對布袋除塵器： 由于風量的變化直接引起過濾風速的變化，從而引起設備阻力的變化，而對除塵效率基本沒有影響。風量加大設備阻力加大，引風機出力增加；反之引風機出力減小。對靜電除塵器： 風量的變化對設備沒有什么太大影響，但是靜電除塵器的除塵效率隨風量的變化非常明顯。若風量增大，靜電除塵器電場風速提高，粉塵在

21、電場中的停留時間縮短，雖然電場中風擾動增強了荷電粉塵的有效驅(qū)進速度，但是這不足以抵償高風速引起的粉塵在電場中駐留時間縮短和二次揚塵加劇所帶來的負面影響，因此除塵效率降低非常明顯；反之，除塵效率有所增加，但增加幅度不大。 （3）溫度的變化 對布袋除塵器： 煙氣溫度太低，結(jié)露可能會引起“糊袋”和殼體腐蝕，煙氣溫度太高超過濾料允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋。但是如果溫度的變化是在濾料的承受溫度范圍內(nèi)，就不會影響除塵效率。引起不良后果的溫度是在極端溫度（事故/不正常狀態(tài)）下，因此對于布袋除塵器就必須設有對極限溫度控制的有效保護措施。對靜電除塵器： 煙氣溫度太低，結(jié)露就會引起殼體腐蝕或高壓爬電，但是對除塵

22、效率是有好處的；煙氣溫度升高，粉塵比電阻升高不利于除塵。因此煙氣溫度直接影響除塵效率，且影響較為明顯。 （4）煙氣物化成分（或燃燒煤種）變化 對布袋除塵器： 煙氣的物化成份對布袋除塵器的除塵效率沒有影響。但是如果煙氣中含有對所有濾料都有腐蝕破壞的成分時就會直接影響濾料的使用壽命。對靜電除塵器： 煙氣物化成份直接引起粉塵比電阻的變化，從而影響除塵效率，而且影響很大。影響最為直接的是煙氣中硫氧化物的含量，通常硫氧氣化物的含量越高，粉塵比電阻越低，粉塵越容易捕集，除塵效率就高；反之，除塵效率就低。另外煙塵中的化學成分（如硅、鋁、鉀、鈉等含量）的變化也將引起除塵效率的明顯變化。 （5）氣流分布 對布袋

23、除塵器： 除塵效率與氣流分布沒有直接關(guān)系，即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內(nèi)部局部氣流分布應盡量均勻，不能偏差太大，否則會由于局部負荷不均或射流磨損造成局部破袋，影響除塵器濾袋的正常使用壽命。對靜電除塵器： 靜電除塵器非常敏感電場中的氣流分布，氣流分布的好壞直接影響除塵效率的高低。在靜電除塵器性能評價中，氣流分布的均方根指數(shù)通常是評價一臺靜電除塵器的好壞的重要指標之一。 （6）空氣預熱器及系統(tǒng)管道漏風 對布袋除塵器： 對于耐氧性能差的濾料會影響布袋壽命，比如：ryton濾料，但是除塵效率不受影響。由于混入冷風系統(tǒng)風量增加導致系統(tǒng)阻力增加。對靜電除塵器： 設備阻力無明顯變化，但是系統(tǒng)風量增加提

24、高了電場風速對除塵效率有影響。3）運行與管理 （1）運行與管理對布袋除塵器： 運行穩(wěn)定，控制簡單，沒有高電壓設備，安全性好，對除塵效率的干擾因素少，排放穩(wěn)定。由于濾袋是布袋除塵器的核心部件，是布袋除塵器的心臟，且相對比較脆弱、易損，因此設備管理要求嚴格。對靜電除塵器： 運行中對除塵效率的干擾因素多，排放不穩(wěn)定；控制相對較為復雜，高壓設備安全防護要求高。由于靜電除塵器均為鋼結(jié)構(gòu)，不易損壞，相對于布袋除塵器，設備管理要求不很嚴格。 （2）停機和啟動對布袋除塵器： 方便，但長期停運時需要做好濾袋的保護工作。對靜電除塵器： 方便，可隨時停機。（3）檢修與維護對布袋除塵器： 可實現(xiàn)不停機檢修，即在線維修

25、。對靜電除塵器： 檢修時一定要停機4）設備投資（1）對于常規(guī)的煙氣條件和粉塵（主要是指比較適合靜電除塵器的煙氣），兩種除塵器排放濃度要達到目前較低的環(huán)保要求（如150mg/m3）初期投資布袋除塵器比靜電除塵器約高20-35%左右（2）對于低硫高比電阻粉塵、高sio2、al2o3類不適合靜電除塵器捕集的粉塵，兩種除塵器要達到目前較低的環(huán)保要求（如150mg/m3）初期投資靜電除塵器和布袋除塵器相當或靜電除塵器投資高些。（3）通常條件下達到相同的除塵效率或者說達到相同的排放濃度，靜電除塵器的投資通常要比布袋除塵器的投資高。5）運行維護費用 （1）運行能耗對布袋除塵器：風機能耗大，清灰能耗小。對靜電

26、除塵器：風機能耗小，電場能耗大。（2）維護費用布袋除塵器的維護檢修費用主要是濾袋更換費，從目前實際運行情況來看，一次濾袋的更換費用只需要1.5-2年排污費比靜電除塵器的少繳部分就可以抵償。靜電除塵器的維護維修費用主要是對陽極板、陰極線和振打錘等的更換等。此項費用較高，但年限比較長，約6年左右。通過比較，選擇袋式除塵器。2.3.2 袋式除塵器相關(guān)參數(shù)的計算 （1）工況下煙氣流量 鍋爐1 q1=q1t/t =104549×(273+150)/273 =161993 鍋爐2 q2=q2t/t =126587×(273+150)/273 =196140 總煙氣量q總=161993+

27、196140=358133 （2）除塵效率 鍋爐1 h1=1-cs/c=1-30/13238=99.7% 鍋爐2 h2=1-cs/c=1-30/13666=99.8% 經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟等因素的考慮，可以選擇兩套zc型回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器，各項參數(shù)如下表：型號過濾面積/處理氣量袋長/m圈數(shù)/圈袋數(shù)/袋反吹風機型號減速器公稱實際v/(m/min)l/m3型號風量/立方米/s風壓/kgf/轉(zhuǎn)速/(r/min)功率/kw型號速比輸出轉(zhuǎn)速/(r/min)功率/kw240zc600114011382.517780064240349062829001315211.00.37（3） 進氣口直徑 煙氣進入除塵器的流速

28、為25m/s。除塵器1 進氣道直徑 除塵器2 進口道直徑（4） 出氣口直徑 出氣流速取9.8m/s 除塵器1 除塵器2 第三章 脫硫設備的選擇 3.1 脫硫吸收器的選擇脫硫吸收器的選擇原則, 主要是看其液氣接觸條件、設備阻力以及吸收液循環(huán)量。脫硫吸收器比較選擇如表下表所示：吸收器類型持液量逆流接觸防堵性能操作彈性壓降除塵性能噴淋塔低是差好低差篩板塔高是中中高好填料塔中是中好中好湍球塔高是差差高好旋流板塔高是好好低好吸收設備中: 噴淋塔液氣比高, 水消耗量大; 篩板塔阻力較大, 防堵能差; 湍球塔氣液接觸面積雖然較大, 但易結(jié)垢堵塞, 阻力較大。填料塔防堵性能一般, 結(jié)垢、黏結(jié)、堵塞也時有發(fā)生，

29、雖然旋流板塔具有負荷高、壓降低、不易堵、彈性好等優(yōu)點, 但還不成熟很不利于計算。因此, 選用填料塔作為脫硫吸收器。（1）填料塔的結(jié)構(gòu)特點 填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設備。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置（小直徑塔一般不設氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相

30、為連續(xù)相，液相為分散相。 當液體沿填料層向下流動時，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為壁流。壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。因此，當填料層較高時，需要進行分段，中間設置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。 填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點。 填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側(cè)線進料和出料等

31、復雜精餾不太適合等。 （2）填料塔填料 填料是填料塔中的傳質(zhì)元件，它可以有不同的分類。填料的類型有兩大類：拉西環(huán)矩鞍填料；鮑爾環(huán)；鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的壁面上開一層或兩層長方形小窗。波紋填料有絲網(wǎng)形和孔板形兩大類。 對填料的基本要求有：傳質(zhì)效率高，要求填料能提供大的氣液接觸面。即要求具有大的比表面積，并要求填料表面易于被液體潤濕。只有潤濕的表面才是氣液接觸表面。生產(chǎn)能力大，氣體壓力降小。因此要求填料層的空隙率大。不移引起偏流和溝流。經(jīng)久耐用具有良好的耐腐蝕性，較高的機械強度和必要的耐熱性。取材容易，價格便宜。3.1.1 吸收器的計算（1）脫硫效率 =1-200/2380 = 91.6(2)填料塔的

32、設計計算選擇填料由于處理的物料操作溫度較高且具有腐蝕性所以選瓷制矩鞍填料計算塔徑進氣煙氣中so2的濃度為：2380mg/ so2的綜合濃度為2380mg/m3。除塵效率為 h=1- 200/2380=91.6%選擇濕式脫硫設備，填料塔，水吸收so2氣體控塔速度 0.3-1m/s；氣流比 1-10l/m3；噴淋密度 15-20t/h；填料采用 陶瓷拉西環(huán)(亂堆)（1） 填料特性 實際尺寸 50（mm）×50（mm）×4.5（mm）； 比表面積 93/m3； 孔隙率 0.81/m3； 堆積密度457kg/m3； 填料因子 205（2） 其他參數(shù) g重力加速度 （3）相關(guān)計算 查

33、 填料塔泛點與壓降的通用關(guān)系圖可知壓損為 1500pam填料塔直徑為 ()符合設計要求使用此脫硫裝置時的 煙氣在303k，1at 條件下進行。1at，150攝氏度，總的氣流量為358133，進入脫硫填料塔前先進入冷卻塔，冷卻至303k。1at，303k條件下 氣流總量為 358133×303/(273+150)=335957煙氣密度近似按空氣密度計算1at，303k條件下 空氣密度為 1.29×273/303=1.16kg/m3氣體質(zhì)量流率 流體質(zhì)量流率填料塔框架如下圖： 第四章 煙囪的設計4.1 煙囪高度（1） h=45m（2）煙囪直徑的計算 煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算：

34、q通過煙囪的總煙氣量，按表三選取的煙囪出口煙氣流速， （選定=4） 鍋爐1： d=0.0188(161993/4)½ =3.79m 鍋爐2： d=0.0188（196140/4)½ =4.16m煙囪底部直徑鍋爐1：d1 =3.79+2 ×0.02×45= 5.59m 鍋爐2：d2 =4.16+2 ×0.02×45= 5.97m 式中 煙囪出口直徑，mh煙囪高度，mi煙囪錐度，取 i=0.02 第五章 系統(tǒng)壓力的計算（1） 摩擦壓力損失 式中l(wèi)管道長度，md管道直徑，m煙氣密度，管中氣流平均速率摩擦阻力系數(shù)a.對于1000圓管 l=15.8m b.對于磚拱形煙道 d=500mm 故b=450mm 則r=