一、課程設計的目的
通過課程設計進一步消化和鞏固本課程所學內容，並使所學的知識系統化，培養運用所學理論知識進行淨化系統設計的初步能力。通過設計，了解工程設計的內容、方法及步驟，培養學生確定大氣汙染控制系統的設計方案、進行設計計算、繪製工程圖、使用技術資料、編寫設計說明書的能力。
二、課程設計計算說明
1、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計算
（1）標準狀態下理論空氣量
qa』=4.76×(1.867cy+5.56hy+0.7sy-0.7oym3/kg)
式中：cy, hy, sy, oy －分別為煤中各元素所含的質量分數。
（2）標準狀態下理論溼煙氣量（設空氣含溼量12.93g/m3）
q』s=1.867(cy+0.375sy)+11.2hy+1.24wy+0.016q』a+0.79q』a+0.8ny (m3/kg)
式中：q』a－標準狀態下理論空氣量，m3/kg；
wy－煤中水分所佔質量分數，%；
ny－n元素在煤中所佔質量分數，％。
（3）標準狀態下實際煙氣量
qs=q』s+1.016(a-1) q』am3/kg)
式中：a－空氣過量係數
q』s－標準狀態下理論煙氣量，m3/kg；
q』a－標準狀態下理論空氣量，m3/kg。
注意：標準狀態下煙氣流量q以m3/h計，因此，q= qs×設計耗煤量
（4）標準狀態下煙氣含塵濃度
(kg/m3)
式中：dsh－排煙中飛灰佔煤中灰分（不可燃成分）的質量分數，排放因子，％；
ay－煤中灰分（不可燃成分）的含量，％；
qs－標準狀態下實際煙氣量，m3/kg。
（5）標準狀態下煙氣中二氧化硫濃度的計算
(mg/m3)
式中：sy－煤中含可燃硫的質量分數；
qs－標準狀態下燃煤產生的實際煙氣量，m3/kg。
2、除塵脫硫裝置的選擇設計
注：可以選擇濕式脫硫除塵一體化裝置，亦可採用先除塵後脫硫工藝。
（1）除塵脫硫裝置應達到的淨化效率：
式中：c－標準狀態下煙氣含塵、so2濃度，mg/m3；
cs－標準狀態下鍋爐煙塵、so2排放標準中規定值，mg/m3。
（2）除塵器的選擇
根據煙塵的粒徑分布和種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求達到的除塵效率確定除塵器的種類、型號及規格。確定除塵器的執行引數，如氣流速度、壓力損失等。
（3）脫硫裝置
若採用先除塵後脫硫工藝，本設計建議脫硫設施採用填料塔進行吸收淨化，只確定其塔徑和填料層高度。具體步驟如下：
①吸收劑的選擇。
本設計選用石灰石漿液作為吸收液。
②填料的選擇。
填料可為氣體液兩相提供良好的傳質條件。選用的填料應滿足以下基本條件：具有較大的比表面積和良好的潤濕性；具有較高的孔隙率（多在0.
45-0.95）；對氣流的阻力較小；尺寸適當。通常不應大於塔徑的；耐腐性、機械強度大、造價低、堆積密度小、穩定性好等。
幾種填料的特性見表1。
表1 填料特性
(二)液泛氣速與填料塔的壓降
液泛氣速是填料塔正常操作氣速的上限。當空塔氣速超過液泛氣速時，填料塔持液量迅速增加，壓降急劇上公升，氣體夾帶液沫嚴重，填料塔的正常操作被破壞。
填料塔的壓降影響動力消耗和正常操作費用。影響壓降和液泛氣速的因素很多，主要有填料的特性。氣體和液體的流量及物理性質等。
埃克特（echert）等人提出的填料塔壓降。液泛和各種因素之間的關係見圖1。
圖1 填料塔液泛點與壓降的通用關係圖
圖中最上方的三條線分別為弦柵、整砌拉西環及各型別亂堆填料的液泛線，三條線左下方的線為等壓降線。
圖中橫座標為，縱座標為
其中，——液氣比
、——氣體、液體密度，kg/m3
—— 液體粘度，pa·s;
—— 填料因子，m-1
—— 水的密度與液體的密度之比；
—— 空塔氣速，m/s
g —— 重力加速度
（三）填料塔塔徑的計算
填料塔直徑d取決於處理的氣體量q和適宜的空塔氣速，即：
d=q（m3/s）一般由生產任務所給定；一般由填料塔的液泛速度確定根據生產經驗，取值可由填料塔的液泛速率確定，即=0.66~0.80，也可從有關手冊中查得。
小則塔徑大，動力消耗少，但裝置投資高；反之，大則壓降大，塔徑小，動力消耗大，但是裝置投資少。由上式計算出的塔徑應按照國內壓力容器公稱直徑標準（jb-1153-73）圓整，直徑在1m以下時，間隔為100mm；直徑在100mm以上時，間隔為200mm。
（四）最小吸收劑用量的計算
設化學反應的方程式為
物料衡算：
對於快速反應與瞬間反應，可忽略不計，吸收劑最小用量相當於cb1=0時的吸收劑用量：
式中、—分別為氣體入口與出口處溶液中組分a的摩爾濃度，kmol/m3;
、—分別為氣體入口與出口處溶液中組分b的摩爾濃度，kmol/m3;
、—分別為氣體入口與出口處溶液中組分c的摩爾濃度，kmol/m3;
(五) 伴有化學反應的吸收塔高的計算
塔高的推導（詳見教材）。
塔高按下式計算：
當傳質過程由氣相控制時，,由上式得：
3、確定除塵脫硫裝置、風機和煙囪的位置及管道的布置
（1）各裝置及管道布置的原則
根據鍋爐運**況和鍋爐房現場的實際情況確定各裝置的位置。一旦確定了各裝置的位置，管道的布置也就基本可以確定了。對各裝置及管道的布置應力求簡單，緊湊，管路短，占地面積小，並使安裝、操作和檢修方便。
（2）管徑的確定
（m）式中：q－工況下管內煙氣流量，m3/s；
v－煙氣流速，m/s，（可查有關手冊確定，對於鍋爐煙塵v＝10～15m/s）。
管徑計算出以後，要進行圓整（查手冊），再用圓整後的管徑計算出實際煙氣流速。實際煙氣流速要符合要求。
4、煙囪的設計
（1）煙囪高度的確定
首先確定共用乙個煙囪的所有鍋爐的總的蒸發量（t/h），然後根據鍋爐大氣汙染物排放標準（gb13271－2001）中的規定（見表2）確定煙囪的高度。
表2 鍋爐煙囪高度表
（3）煙囪直徑的計算
煙囪出口內徑可按下式計算
（m）式中：q－通過煙囪的總煙氣量，m3/h；
u－按表3選取的煙囪出口煙氣流速，m/s。
表3 煙囪出口煙氣流速（m/s）
煙囪底部直徑：
(m)式中：d2－煙囪出口直徑，m；
h－煙囪高度，m；
i－煙囪錐度，通常取i=0.02～0.03。
（3）煙囪的抽力：
（pa）
式中：h－煙囪高度，m；
tk－外界空氣溫度，℃；
tp－煙囪內煙氣平均溫度，℃；
p－當地大氣壓，pa。
5、系統阻力的計算
（1）摩擦壓力損失
對於圓管： （pa）
式中：l－管道長度，m；
d－管道直徑，m；
煙氣密度，kg/m3；
u－管中氣流平均速率，m/s；
摩擦阻力係數，是氣體雷諾數re和管道相對粗糙度的函式。可以查手冊得到（實際中對金屬管道λ值可取0.02，對磚砌和混凝土管道λ值可取0.04）。
（2）區域性壓力損失
（pa）
式中：ξ－異形管件的區域性阻力係數，可在有關手冊中查到，或通過實驗獲得；
u－與ξ相對應的斷面平均氣流速率，m/s；
煙氣密度，kg/m3。
6、風機和電動機選擇及計算
（1）風機風量的計算
（m3/h）
式中：k1－考慮係數漏風所附加的安全係數。一般管道取k=0.1；除塵管道取k=0.1～0.15；
q－標準狀態下風機前標態下風量，m3/h；
tp－風機前煙氣溫度，℃，若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫度；
p－當地大氣壓力，kpa。
（2）風機風壓的計算
（m3/h）
式中：k2－考慮管道計算誤差及系統漏風等因素所採用的安全係數。一般管道取k=0.1～0.15，除塵管道取k=0.1～0.2；
h－系統總阻力，pa；
sy－煙囪抽力，pa；
ρ0、p0、t0－風機效能表中給出的標準狀態的空氣密度、壓力、溫度。一般說，p0=101.3kpa，對於引風機t0=200℃，ρ0=0.745kg/m3。
ρ、p、t－執行工況下進入風機時的空氣密度、壓力、溫度。
計算出風機風量qy和風機風壓△py後，可按風機產品樣本給出的效能曲線或**選擇風機的型號。
（3）電動機功率的計算
（kw）
式中：qy－風機風量，m3/h；
py－風機風壓，pa；
1－風機在全壓頭時的效率（一般風機為0.6，高效風機約為0.9）；
2－機械傳動效率，當風機與電動機直聯傳動時η2＝1，用連軸器時η2＝0.95～0.98，用v形帶傳動時η2＝0.95；
電動機備用係數。對引風機，β＝1.3。
根據電動機的功率，風機的轉速，傳動方式選擇電動機型號。
三、課程設計進度安排
第1天：分發設計任務書及指導書，明確設計任務；
第2天：查閱資料，初步確定設計方案；
第3～4天：確定處理工藝，各處理主體裝置或構築物設計計算；
第5～7天：編制設計說明書，繪製工藝流程圖及主體裝置圖；
四、課程設計考核方法及成績評定
課程設計結束時，要求提交課程說明書1份（附相關圖紙）；
考核的內容包括：說明書和圖紙的質量；完成題目的難度；獨立完成設計情況。
大氣汙染控制工程課程設計題目
11.設計題目 dzl2 13型鍋爐高硫無煙煤煙氣袋式除塵濕式脫硫系統設計 2.設計原始資料 鍋爐型號 dzl2 13 即，單鍋筒縱置式鏈條爐，蒸發量2t h，出口蒸汽壓力13mpa 設計耗煤量 350kg h 設計煤成分 cy 65 hy 4 oy 2 ny 1 sy 3 ay 15 wy 10 ...
大氣汙染控制工程課程設計 標準
大氣汙染控制工程 課程設計 學校 河南農業大學 姓名 學長 學號 914151901 班級 09級環境工程 1 班 目錄前言2 一 設計原始資料及要求 2 二 選取除塵器的型別和理由 3 2.1.其他除塵器的特點 3 2.2.旋風除塵器的特點及選擇旋風除塵器的原因 4 2.3.旋風除塵器型號選擇 5...
完整版 大氣汙染控制工程畢業課程設計
環境工程專題課程設計 大氣汙染控制工程設計說明書 題目 某廠燃煤鍋爐煙氣除塵處理工程方案設計 姓名班級 環境工程 學號指導教師 成績浙江工商大學環境科學與工程學院 2011 年 11月 目錄前言3 第一章工程概況3 1.1 設計條件 1.2 設計要求 第二章設計說明4 2.1 設計依據 2.2 設計...