大連海事大學
環境工程學院
課程名稱： 大氣汙染控制工程
專業： 環境工程
班級姓名
指導教師姓名
指導教師職稱
編制人: 文武
22023年11月
大氣汙染控制工程課程設計任務書
一、課程設計的題目
酸洗廢氣淨化系統設計
二、課程設計的目的
通過對氣態汙染物淨化系統的工藝設計，初步掌握氣態汙染物淨化系統設計的基本方法。了解工程設計的內容、方法及步驟，確定大氣汙染控制系統的設計方案、進行設計計算、培養學生利用已學理論知識，綜合分析問題和解決實際問題的能力，培養學生繪製工程圖、使用技術資料、編寫設計說明書的能力。
三、設計任務
某廠生產用金剛砂，經濕式研磨後，需加濃硫酸酸洗處理。加酸時，有大量蒸汽、酸霧及有害氣體生成，對車間環境及工人身體健康造成嚴重危害。為此，需要對酸洗產生的廢氣進行治理，以改善車間的環境及工人的操作條件。
要求設計的淨化系統效果好、操作方便、投資省，並且達到排放標準。
三、設計原始資料
酸洗時，工人將預先裝入金剛砂的φ700mm的圓筒形料槽，沿酸洗槽前方的軌道，推入酸洗槽位置後，向料槽中加入濃硫酸，並不斷攪拌。酸洗完後，將料槽推出卸料；重新裝入一筒新料進行酸洗。故酸洗為間斷操作，加酸後槽內溫度可達100℃以上。
廢氣特點
廢氣成分：近似空氣，標準狀態下酸霧含量為3210mg/m3；
廢氣溫度：60℃。
氣象資料
氣溫：冬季：－6℃ ； 夏季：31℃
大氣壓力：冬季：97.86kpa； 夏季：95.72kpa
圖1 集氣罩示意圖
四、設計內容和要求
1． 設計計算書
設計說明書按設計程式編寫、包括方案的確定，設計計算、裝置選擇和有關設計的簡圖等內容。課程設汁說明書有封面、目錄、前言、正文、小結及參考文獻等部分，文字應簡明、通順、內容正確完整，書寫工整、裝訂成冊。
（1）淨化方案的確定
（2）淨化裝置的選擇及計算
（3）確定集氣罩的形式，並計算集氣罩的排氣量及壓力損失；
（4）裝置與管道布置
（5）系統阻力及管網阻力平衡計算
（6）風機及配用電機的選擇與確定
（7）需要說明的其它問題
2．繪製設計圖紙
（1）淨化系統平面布置圖
（2）淨化系統管線圖
（3）淨化系統的高程圖圖
圖紙的幅面/圖線應符合國家標準，圖面布置均勻，符合製圖規範要求。系統圖應按比例繪製、標出裝置、並附明細表。圖中裝置管件應標註編號，編號應與系統圖對應。
布置圖應按比例繪製。在平面布置圖中應有風向標誌(或指北針)。
五、設計程式
1. 研究並分析設計資料，針對設計任務與目的確定淨化方案，此次採用鹼液吸收法處理含硫酸煙霧。
2. 確定排氣罩的結構形式，尺寸大小，排風量及壓力損失。排氣罩的選擇原則：既要控制住汙染源，又要較小的排風量，且不妨礙工人的操作。
3 填料塔的設計計算，選擇所用的填料，計算塔徑及填料層高度，選擇噴淋裝置和除霧裝置，確定進出氣管的形式，填料塔的總高度，計算填料塔的阻力。
4. 進行淨化系統裝置及管道布置，並繪製布置圖。管道布置應力求簡單緊湊，縮短管線，減小占地面積和空間，節省投資，方便安裝，調節和維修。
5 計算系統的總阻力，選擇系統所用的風機和電動機。
6 繪製設計圖紙，並編制主要裝置材料表。
7 編寫設計說明書。
六、課程設計的配套教材及參考資料
[1]郝吉明，馬廣大等編著.《大氣汙染控制工程》，北京：高等教育出版社.2002
[2]noel de nevers主編.《大氣汙染控制工程》 (影印版) (第2版). 北京：清華大學出版社.2000
[3]劉景良主編.《大氣汙染控制工程》， 北京： 中國輕工業出版社.2002
[4]粱麗明，彭林著.《城市大氣有機物汙染》，北京： 煤炭工業出版社.2000
[5]趙毅，李守信主編.《有害氣體控制工程》，北京： 化學工業出版社.2001
[6]林肇信主編. 《大氣汙染控制工程》 北京：高等教育出版社.1991
大氣汙染控制工程課程設計指導書
一、確定淨化方案
此次課程設計要求採用液體吸收進行淨化。即採用5%-8%的naoh在填料塔中吸收淨化硫酸煙霧。
操作情況下，氣相傳質係數kga=144kmol/(m3·h·atm) (1atm=101325pa)，
液相傳質係數kla=0.7h-1，
推薦液氣比為l/g=2.5~4.5l/ m3，
二、集氣罩的設計
1、集氣罩基本引數的確定：
集氣罩的罩口尺寸不應小於罩子所在汙染位置的汙染物擴散的斷面積。如果設集氣罩連線風管的特徵尺寸為d。（圓形為直徑，方形為短邊），汙染物的特徵尺寸為d(圓形為直徑，方行為短邊)，集氣罩距汙染源的垂直距離h，集氣罩口的特徵尺寸為do(圓形為直徑，方形為短邊)，集氣罩喇叭口長度h2,則應滿足d0/d＞0.
2， 1.0＜d0/d＜2.0 , h/d＜0.
7(若影響操作，可適當增大)和h2/d0＜=0.3。
2、 集氣罩入口風量的確定
δt=t1- t2（k）
式中δt——溫差，k；
t1——料槽溫度，k；
t2——環境溫度，k。
q =0.0025δt1.25·f
式中 q——熱量流率，kj/s;
f——汙染源斷面積，m2 。
熱煙氣流量q0為
q0=0.381(qhf2) 1/3
式中h——集氣罩距汙染源的垂直距離，m。
最小吸入風量
q=q0+vf
式中 q——最小吸入風量，m3/s;
v——最小吸入速度，0.1-1.0m/s;
f——集氣罩罩口面積與斷面面積之差，m2。
式中 f0---集氣罩罩口面積，m2
三、 填料塔的設計
1、 填料塔引數確定
(1)擬選用填料的規格及相關引數；
(2)計算泛點氣速uf ,由公式l/g=(wl/ml)/(wg/mm),可計算出wl/wg 的值，進而計算wl/wg(ρg/ρl)0.5 的值，通過查閱埃克特通用關聯圖可得(uf2φ/g) ×(ρg/ρl)μl 0.2 的值，通過反算可得泛點氣速uf
(3)計算操作氣速u[(0.6-0.9) uf];
(4)計算塔徑 d=(4vg/πu)1/2，並進行圓整；
(5)利用圓整後的塔徑重新計算操作氣速u；
(6)校核填料直徑和塔體直徑的比（應小於1/8~1/10）
(7)校核填料塔的噴淋密度[當填料d<75mm時，填料的最小潤濕率為0.08m3/(m2·h)]
2、填料層高度確定
(1)填料層高度z的計算可採用相關計算公式（**法，解析法或近似梯形法）進行計算。
(2)填料塔床層壓降填料層的壓降可分為幹填料層壓降和有噴淋情況的壓降。幹填料層的壓降可視為氣流通過多孔層的阻力，湍流使壓降基本上與氣速平方成正比。有噴淋時，填料表面覆有液膜，其空隙率，比表面，流體力學狀況均隨氣液流速的改變而發生變化，情況較複雜。
填料層壓降的計算方法有多種，本文主要介紹埃克特壓降通用關聯圖方法，該圖中除液泛線外，還有許多等壓降線。由已知的引數（氣液負荷，物性）及所用填料的壓降填料因子（代替填料因子）計算出該圖的縱座標與橫座標值，查圖可得相應壓降曲線值，即為氣流通過每公尺填料層的壓降δpˊ，則填料塔壓強δp=z×δpˊ。
3、填料塔附件選擇
塔的輔助構件包括氣體分布器，填料支承板，填料壓板，液體分布器，再分布器，除霧裝置及排液裝置等。填料塔操作效能的好壞，與塔內輔助構件的選形和設計緊密相關，合理的選形和設計可保證塔的分離效率，生產能力及壓降要求。
四、管網設計
1.風速和管徑的確定
保證管道內風速在10-20m/s的範圍內，以保證較小的壓力損失，並以此為標準選擇管徑，圓整後複核風速。
2.進行淨化系統裝置及管道布置，並繪製出布置簡圖。
管道布置應力求簡單，緊湊，縮短管線，減少占地和空間，節省投資，方便安裝，調節和維修。
3.阻力計算
對圓形風管的單位摩擦阻力
r0=(λ/d)×(ρu2/2)(pa/m)
式中r0——比摩阻，pa/m
λ——摩擦阻力係數
d——圓形風管直徑，m
ρ——煙氣密度，kg/m3
u——管道中的氣流速度，m/s
ρu2/2——動壓，pa
沿程阻力損失計算公式
py= r0 l
式中δpy ——沿程阻力損失，pa
l ——風管長度，m
區域性阻力損失計算公式
δpj=ξ×(ρu2/2) (pa)
式中δpj——區域性阻力損失，pa
區域性阻力係數
u——管道中氣流速度m/s,本設計u=22.4m
4.節點壓力平衡
管網內各分支管的壓力損失相差應小於10%，否則應調節管徑或採取其他措施
五、動力系統選擇
1.安全係數修正
qˊ=q（1+k1）
式中 qˊ——風機總風量m3/h
q —— 系統計算風量 m3/h
k1——風量修正係數 k1 =0.1-0.15
δpˊ=δp (1+ k2)
式中δpˊ——系統壓降，pa
δp ——系統計算壓降，pa
k2——壓降修正係數，k2=0.1-0.15
2. 與風機標定工況換算
p〞=δpˊ(ρ/ρ0 )
式中δp〞——實際工況下系統壓降，pa
ρ0 ——風機標定時的氣體密度，kg/m3
實際工況下氣體密度，kg/m3
3.動力系統的選擇
依據進入風機風量qˊ和實際工況下系統壓降δp〞選擇合適的風機及電動機。
六、附屬構件選擇
依據規範選用或設計如管道支架，補償器等附屬構件。
七、繪製圖紙
酸洗廢氣設計方案
第二章 hc1酸霧處理 一 概述 車間為酸洗車間，酸洗槽採用防腐材料製成，槽內介質為鹽酸。酸洗時有部分酸霧飄出，酸霧嚴重影響周圍環境，必須經過治理方可集中高空排放。廢氣經治理後會大大減輕對周圍環境汙染，具有明顯社會效益和經濟效益。二 設計依據 2 參照曾設計過多家型別廠家廢氣的排放情況 3 大氣汙染...
鋼管酸洗廢水廢氣治理方案
xx精密鋼管廠 鋼管酸洗廢水回用廢氣治理工程設計 方案 xx 2010年12月 目錄第一章 鋼管酸洗廢水處理 一 概述3 二 設計依據3 三 設計量及處理要求4 四 處理工藝5 五 去除率分析8 六 主要裝置及建構 築 物引數9 七 主要處理構築物及裝置一覽表12 八 投資概算13 九 除錯及善後服...
課程設計 鋼結構課程設計
中南大學土木工程學院土木工程專業 本科 鋼結構基本原理 課程設計任務書 題目 鋼框架主次梁設計 姓名 班級 學號 建築工程系 目錄一設計條件 2 二設計內容和要求 2 三設計次梁截面cl 1 3 3.1 次梁截面內力計算 不含次梁的自重 3 3.2 次梁截面選取 5 3.3 次梁截面的驗算 7 1 ...