海南大學(xué)大氣污染控制工程實驗ppt課件

1、大氣污染控制工程實驗 環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)示范中心docin/sundae_meng 實驗一 袋式除塵器性能測定一、實驗?zāi)康膎1、加深對袋式除塵器構(gòu)造方式和除塵機理的認(rèn)識；n2、掌握袋式除塵器主要性能的實驗方法；n3、了解過濾速度對袋式除塵器壓力損失及除塵效率的影響。 二、實驗原理n袋式除塵器性能與其構(gòu)造方式、濾料種類、清灰方式、粉塵特性及其運轉(zhuǎn)參數(shù)等因子有關(guān)。本實驗是在其構(gòu)造方式、濾料種類、清灰方式和粉塵特性已定的前提下，測定袋式除塵器主要性能指針，并在此根底上，測定運轉(zhuǎn)參數(shù)Q、vF對袋式除塵器壓力損失P和除塵效率的影響。 三、實驗安裝和儀器n一實驗安裝 n袋式除塵器 n二實驗儀器n 1干濕球溫

2、度計 1支；n 2空盒式氣壓表 1個；n 3鋼卷尺 2個；n 4U型管壓差計 1個；n 5傾斜微壓計YYT200型 3臺；n 6畢托管 2支；n 7煙塵采煙管 2支；n 8煙塵測試儀 2臺；n 9秒表 2個；n 10分析天平 2臺；n 11托盤天平 l臺；n 12枯燥器 2個；n 13枯燥箱 1臺；n 14超細(xì)玻璃纖維無膠濾筒 20個。 四、實驗步驟四、實驗步驟n1丈量記錄室內(nèi)空氣的干球溫度即除塵系統(tǒng)中氣體的溫度、濕球溫度及相對濕度，計算空氣中水蒸氣體積分?jǐn)?shù)即除塵器系統(tǒng)中氣體的含濕量。n2丈量記錄當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?。記錄袋式除塵器型號規(guī)格、濾料種類、總過濾面積。丈量記錄除塵器進出口測定斷面直徑和斷

3、面面積，確定測定斷面分環(huán)數(shù)和測點數(shù)，作好實驗預(yù)備任務(wù)。 n3將除塵器進出口斷面的靜壓測孔與U型管壓差計銜接。n4將發(fā)塵工具和濾筒的稱重預(yù)備好。n 5將畢托管、傾斜壓力計預(yù)備好，待測流速流量用。n 6清灰n 7啟動風(fēng)機和發(fā)塵安裝，調(diào)整好發(fā)塵濃度，使實驗系統(tǒng)到達穩(wěn)定。n 8丈量進出口流速和丈量進出口的含塵量，進口采樣1分鐘，出口5分鐘。n 9隔5分鐘后反復(fù)上面丈量，共丈量三次。n10采樣終了，取出濾筒包好，置人鼓風(fēng)枯燥箱烘干后稱重。計算出除塵器進、出口管道中氣體含塵濃度和除塵效率。n11實驗終了。整理好實驗用的儀表、設(shè)備。計算、整理實驗資料，填寫實驗報告。 五、結(jié)果統(tǒng)計和整理n1、處置氣體流量和過

4、濾速度 n2、壓力損失n3、除塵效率n4、壓力損失、除塵效率與過濾速度的關(guān)系六、實驗結(jié)果討論n1用發(fā)塵量求得的入口含塵濃度和用等速采樣法測得的入口含塵濃度，哪個更準(zhǔn)確些？為什么？n2測定袋式除塵器壓力損失，為什么要固定其清灰方式？為什么要在除塵器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)形狀下延續(xù)五次讀數(shù)并取其平均值作為除塵器壓力損失？n3過濾速度對袋式除塵器壓力損失和除塵效率有何影響？實驗二 旋風(fēng)除塵器性能測定一、實驗?zāi)康?n學(xué)習(xí)旋風(fēng)除塵器性能測定的主要內(nèi)容和方法，并且對影響旋風(fēng)除塵器性能的主要要素有較全面的了解，同時掌握旋風(fēng)除塵器人口風(fēng)速與阻力、全效率、分級效率之間的關(guān)系以及人口濃度對除塵器除塵效率的影響。經(jīng)過對分級效率的

5、測定與計算，進一步了解粉塵粒徑大小等要素對旋風(fēng)除塵器效率的影響和熟習(xí)除塵器的運用條件。二、實驗原理n一采樣位置的選擇n正確地選擇采樣位置和確定采樣點的數(shù)目對采集有代表性的并符合測定要求的樣品是非常重要的。采樣位置應(yīng)取氣流平穩(wěn)的管段，原那么上防止彎頭部分和斷面外形急劇變化的部分，與其間隔 至少是煙道直徑的1.5倍，同時要求煙道中氣流速度在5m/s以上。而采樣孔和采樣點的位置主要根據(jù)煙道的大小及斷面的外形而定。n1圓形煙道 n2矩形煙道 n3拱形煙道 二空氣形狀參數(shù)的測定旋風(fēng)除塵器的性能通常是以規(guī)范形狀P=l.013l05Pa，T=273K來表示的?？諝庑螤顓?shù)決議了空氣所處的形狀，因此可以經(jīng)過測

6、定煙氣形狀參數(shù)，將實踐運轉(zhuǎn)形狀的空氣換算成規(guī)范形狀的空氣，以便于相互比較。煙氣形狀參數(shù)包括空氣的溫度、密度、相對濕度和大氣壓力。 煙氣的溫度和相對濕度可用干濕球溫度計直接測的；大氣壓力由大氣壓力計測得；干煙氣密度由下式計算：式中：g 煙氣密度，kg/m； P 大氣壓力，Pa； T 煙氣溫度，K。 TPTRPg287三除塵器處置風(fēng)量的測定和計算n1煙氣進口流速的計算n丈量煙氣流量的儀器利用S型畢托管和傾斜壓力計。n2除塵器處置風(fēng)量計算n n Q = F1v1 m2/s n3除塵器人口流速計算PTKvp1 77. 2 v2 = QF2 四煙氣含塵濃度的測定n對污染源排放的煙氣顆粒濃度的測定，普通采

7、用從煙道中抽取一定量的含塵煙氣，由濾筒搜集煙氣中顆粒后，根據(jù)搜集塵粒的質(zhì)量和抽取煙氣的體積求出煙氣中塵粒濃度。為獲得有代表性的樣品，必需進展等動力采樣，即指塵粒進入采樣嘴的速度等于該點的氣流速度，因此要預(yù)測煙氣流速再換算成實踐控制的采樣流量。 n煙塵采樣安裝圖n1采樣嘴；2采樣管內(nèi)裝濾筒；3手柄；n4橡皮管接塵粒采樣儀流量計+抽氣泵五除塵器阻力的測定和計算 n由于實驗安裝中除塵器進出口管徑一樣，故除塵器阻力可用靜壓差扣除管道沿程阻力與部分阻力求得。nPH一hH一RLlPm 7n式中：P除塵器阻力，Pa；n H前后丈量斷面上的靜壓差，Pan h測點斷面之間系統(tǒng)阻力，Pa；n RL比摩阻，Pa/m

8、；n l管道長度，m；n Pm異形接頭的部分阻力，Pa。n 將P換算成規(guī)范形狀下的阻力PN六除塵器進、出口濃度計算n n n式中：Cj和Cz除塵器進口、出口的氣體含塵濃度，g/m3；n Gj和Gs 發(fā)塵量與除塵量，g；n Qj和Qz除塵器進口、出口煙氣量，m3/sn 發(fā)塵時間，s。jjjQGCzsjzQGGC七除塵效率計算n式中：除塵效率，%。n八分級效率計算：n式中：i粉塵某一粒徑范圍的分級效率，%；n gsi收塵中某一粒徑范圍的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，；n gji發(fā)塵中某一粒徑范圍的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，；%100jsQG%100jisiigg三、實驗安裝和儀器n一實驗安裝n 旋風(fēng)除塵器 n 二儀器n 1傾斜微

9、壓計 2臺n 2U型壓差計5001000mm 2個 n 3畢托管 2支n 4煙塵采樣管 2支n 5煙塵濃度測試儀 2臺n 6干濕球溫度計 1支n 7空盒氣壓計 1臺四、實驗步驟四、實驗步驟n一除塵器處置風(fēng)量的測定n1測定室內(nèi)空氣干、濕球溫度和相對濕度及空氣壓力，計算管內(nèi)的氣體密度。n2啟動風(fēng)機，在管道斷面A處，利用畢托管和傾斜微壓計測定該斷面的靜壓，并從傾斜微壓計中讀出靜壓值Ps，計算管內(nèi)的氣體流量即除塵器的處置風(fēng)量，并計算斷面的平均動壓值Pd 。n二除塵器阻力的測定 n1用U型壓差計丈量B、C斷面間的靜壓差H。n2量出B、C斷面間的直管長度l和異形接頭的尺寸，求出B、C斷面間的沿程阻力和部分

10、阻力n3計算除塵器的阻力。 四、實驗步驟四、實驗步驟n三除塵效率的測定n濾筒的預(yù)處置。測試前先將濾筒編號，然后在105C烘箱中烘2小時，取出后置于枯燥器內(nèi)冷卻20分鐘，再用分析天平測得初重并記錄。n把預(yù)先枯燥、恒重、編號的濾筒用鑷子小心裝在采樣管的采樣頭內(nèi)，再把選定好的采樣嘴裝到采樣頭上。n調(diào)理流量計使其流量為某采樣點的控制流量，將采樣管插入采樣孔，找準(zhǔn)采樣點位置，使采樣嘴背對氣流預(yù)熱10分鐘后轉(zhuǎn)動180，即采樣嘴正對氣流方向，同時翻開抽氣泵的開關(guān)進展采樣。按各點的流量和采樣時間逐點采集塵樣。n各點采樣終了后，關(guān)掉儀器開關(guān)，抽出采樣管，待溫度降下后，小心取出濾筒保管好。n采塵后的濾筒稱重。將采

11、集塵樣的濾筒放在l05烘箱中烘兩小時，取出置于玻璃枯燥器內(nèi)冷卻20分鐘后，用分析天平稱重。將結(jié)果記錄在表1中。n四改動調(diào)理閥開啟程度、反復(fù)以上實驗步驟，確定除塵器各種不同的工況下的性能。 五、結(jié)果計算和處置n一除塵器處置風(fēng)量的測定n實驗時間 年 月 日n空氣干球溫度td ；n空氣濕球溫度tw ；n空氣相對濕度中；n空氣壓力P一Pa；n空氣密度Pg一一Kgm。n將測定結(jié)果整理成下表測定次數(shù)微壓計讀數(shù)微壓計傾斜角系數(shù)靜壓流量系數(shù)管內(nèi)流速風(fēng)管橫截面積風(fēng)量除塵器進口面積初讀終讀實際123表1 除塵器處置風(fēng)量測定結(jié)果記錄表 微壓計讀數(shù)微壓計B、C斷面間的靜壓差比摩阻直管長度管內(nèi)平均動壓管間的總阻力系數(shù)管

12、間的局部阻力除塵器阻力除塵器在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的阻力除塵器進口界面處動壓初讀終讀實際123表2 除塵器阻力測定結(jié)果記錄表 表3 除塵器效率測定結(jié)果記錄表測定次數(shù)發(fā)塵量發(fā)塵時間除塵器進口氣體含塵濃度收塵量除塵器出口氣體含塵濃度除塵器全效率1234六、實驗結(jié)果討論 n1為什么我們采用雙扭線集流器流量計測定氣體流量，而不采用畢托管測定氣體流量？n2經(jīng)過實驗，他對旋風(fēng)除塵器全效率和阻力P隨入口氣速變化規(guī)律得出什么結(jié)論？它對除塵器的選擇和運轉(zhuǎn)運用有何意義？n3實驗安裝對除塵器的運轉(zhuǎn)運用有何意義？實驗三實驗三 活性炭吸附氣體中的氮氧化活性炭吸附氣體中的氮氧化物實驗物實驗一、實驗?zāi)康膎活性炭吸附廣泛運用于防止大氣

13、污染|、水質(zhì)污染或有毒氣體進化領(lǐng)域。用吸附法進化NOX尾氣是一種簡便、有效的方法。經(jīng)過吸附劑的物理吸附性能和大的比外表將尾氣中的污染氣體分子吸附在吸附劑上；經(jīng)過一段時間，吸附到達飽和。然后使吸附質(zhì)解吸下來，到達進化的目的，吸附劑解吸后反復(fù)運用。 二、實驗原理n活性炭是基于其較大的比外表可高達1000m2/g和較高的物理吸附性能吸附氣體中的NOx?；钚蕴课絅Ox是可逆過程，在一定的溫度和壓力下到達吸附平衡，而在高溫、減壓下被吸附的NOX又被解吸出來，活性炭得到再生。n經(jīng)過實驗明確吸附凈化NOX的影響要素較多，操作條件能否適宜直接關(guān)系到方法的技術(shù)經(jīng)濟性。 三、實驗安裝和試劑 n一實驗安裝一實驗安

14、裝 n夾套式夾套式U U型吸附器型吸附器n二實驗試劑二實驗試劑n1 1、吸附器、吸附器 硬質(zhì)玻璃，直徑硬質(zhì)玻璃，直徑d=15mmd=15mm，高，高H=150mmH=150mm，套管外徑，套管外徑D=25mmD=25mm，1 1個。個。n2 2、活性炭、活性炭 粒徑粒徑200200目。目。n3 3、穩(wěn)定閥、穩(wěn)定閥 1 1個。個。n4 4、蒸氣瓶、蒸氣瓶 5L 5L，1 1個。個。n5 5、冷凝器、冷凝器 1 1只。只。n6 6、加熱套、加熱套 500W 500W，1 1個。個。n7 7、吸氣瓶、吸氣瓶 1 1個個n8 8、儲氣罐、儲氣罐 不銹鋼，不銹鋼， 400L 400L，最高耐壓，最高耐壓

15、P=15kg/cm3, 1P=15kg/cm3, 1個個n9 9、空氣緊縮機、空氣緊縮機 排氣量排氣量Q=0.1m3/min,Q=0.1m3/min,壓力壓力P=20kg/cm2P=20kg/cm2n1010、真空泵、真空泵 抽氣量抽氣量Q=0.5L/min,Q=0.5L/min,轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)N=140r/min, 1N=140r/min, 1臺臺n1111、 醫(yī)用注射器醫(yī)用注射器 5ml, 2ml, 5ml, 2ml, 各各1 1只只 n1212、分光光度計、分光光度計 1 1臺臺n1313、調(diào)壓器、調(diào)壓器 500W 500W， 1 1臺臺n1414、對氨基苯磺酸、對氨基苯磺酸 分析純分析純1

16、1瓶瓶n1515、鹽酸萘乙二胺、鹽酸萘乙二胺 分析純分析純1 1瓶瓶n1616、冰醋酸、冰醋酸 分析純分析純 1 1瓶瓶n1717、氫氧化鈉、氫氧化鈉 分析純分析純 1 1瓶瓶n1818、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵 工業(yè)純工業(yè)純 1 1瓶瓶n1919、亞硝酸鈉、亞硝酸鈉 工業(yè)純工業(yè)純 1 1瓶。瓶。 四、實驗方法和步驟n 1、預(yù)備NO2吸收。n 2、檢查管路系統(tǒng)，使閥門e、f和a封鎖，處于吸收系統(tǒng)形狀。n 3、開啟閥門a、b和c，同時記錄開場吸附的時間。n 4、運轉(zhuǎn)10min后取樣分析，以后每30 min取樣一次，每次取三個。n 5、當(dāng)吸附進化效率低于80%時，停頓吸附操作，封鎖閥門a、b和c。n 6

17、、開啟閥門e、f和d。置管路系統(tǒng)于解吸形狀，翻開冷卻水管開關(guān)，向吸附器及其保溫夾層通入水蒸氣進展解吸和保溫。n 7、當(dāng)解吸液pH值小于6時，停頓解吸，封鎖閥門e和f待活性炭枯燥以后再停頓對吸附其保溫夾層通蒸氣。n 8、實驗結(jié)果取樣分析用鹽酸萘乙二胺比色法。 五、實驗結(jié)果與討論 n1、活性炭吸附NOX隨時間的添加，吸附進化效率逐漸降低，從吸附原理出發(fā)分析活性炭的吸附容量及操作時間的關(guān)系。n2、隨著吸附的溫度的變化，吸附量也發(fā)生變化，根據(jù)等溫吸附原理簡單分析吸附溫度對吸附效率的影響，并解釋吸附過程的實際根據(jù)。實驗四 SO2吸收凈化實驗一、實驗?zāi)康膎1、了解填料塔的根本構(gòu)造及其吸收凈化酸霧的任務(wù)原理

18、。n2、實驗分析填料塔凈化效率的影響要素。n3、了解SO2自動測定儀的任務(wù)原理，掌握其測定方法。n4、學(xué)會空壓機、轉(zhuǎn)子流量計的運用和調(diào)試。二、實驗原理n吸收液從高位液槽經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計由填料塔上部經(jīng)噴淋安裝進入塔內(nèi)，流經(jīng)填料外表，由塔下部排出，進入受液槽?？諝庥煽諌簷C進入緩沖灌，SO2由SO2鋼瓶進入緩沖灌，經(jīng)緩沖灌混合后的含SO2空氣從塔底進氣口進入填料塔內(nèi)，經(jīng)過填料層與NaOH噴淋吸收液充分混合、接觸、吸收，尾氣由塔頂排出。n吸收過程發(fā)生的主要化學(xué)反響為：n2NaOH+SO2Na2SO3+H2OnNa2SO3+SO2+H2O2NaHSO3n1、填料塔在不同噴淋液流量下的吸收效率，分析實驗最正

19、確液氣比；n2、丈量在對應(yīng)工況下填料塔的壓力損失壓降。三、實驗儀器 n1、SO2酸霧凈化填料塔 1個n2、SO2與空氣混合罐 1個n3、轉(zhuǎn)子流量計 4個n4、空壓機 1臺n5、SO2鋼瓶 1個n6、SO2自動測定儀 1臺n7、溫度計 2只n8、分析純硫酸、30%H2O2、NaOH試劑 各1瓶n9、濾紙、控制閥、橡膠結(jié)合管假設(shè)干。三、實驗儀器 n1、SO2酸霧凈化填料塔 1個n2、SO2與空氣混合罐 1個n3、轉(zhuǎn)子流量計 4個n4、空壓機 1臺n5、SO2鋼瓶 1個n6、SO2自動測定儀 1臺n7、溫度計 2只n8、分析純硫酸、30%H2O2、NaOH試劑 各1瓶n9、濾紙、控制閥、橡膠結(jié)合管假設(shè)干。五、實驗步驟 n1、SO2濃度測定儀中吸收液的配制： n取分析純硫酸27.8ml，漸漸滴入去離子水中稀釋至1000ml。將