酸洗废气净化系统设计说明书课程设计.docVIP

酸洗废气净化系统设计说明书 确定净化方案 此次课程设计要求采用碱液吸收法处理含硫酸烟雾，即采用7%NaOH溶液在填料塔中 吸收净化硫酸烟雾。 操作情况下，气相传质系数kGa =144 kmol/(m3·h·atm) (1atm = 101325Pa) 液相传质系数kLa =0.7h-1 液气比为L/G=4 L/m3 集气罩的设计 集气罩基本参数的确定 集气罩的罩口尺寸不应小于罩子所在污染位置的污染物扩散的断面积。如图1所示， 如果设集气罩连接风管的特征尺寸为d0（圆形为直径，方形为短边），污染源的特征尺寸为d（圆形为直径，方形为短边，）集气罩距污染源的垂直距离H，集气罩口的特征尺寸为D0（圆形为直径，方形为短边），集气罩喇叭口长度为h2，则应满足d0/d＞0.2、1.0D0/d2.0和H/d＜0.7（如影响操作，可适当增大）和h2/d0≤3。 由设计资料知：d=700mm，H′=1000mm,如图1-1所 示，依据式（2-1）至式（2-5）计算如下。 取H=500mm,=90° 则D0=d＋0.8H=700＋0.8×500=1100(mm) 罩下口面积为 F0=0.25×3.14×1.12=0.950(㎡) 罩下口边高为 h1=0.25=0.25×=0.24（m） 罩上口直径拟定为=200（mm） 则罩净高为==0.45（m） 校核/d（=0.286）＞0.2 1.0＜D0/d(=1.57)＜2.0 H/d（=0.17）和/ （=2.25）＜3，基本符合要求。 集气罩入口风量的确定 = （K） （2-1） 式中 ——温差，K； ——料槽温度，K； ——环境温度，K。 q=0.00251.25F （2-2） 式中 q——热量流率，kJ/s； F——污染源断面积，㎡。 热烟气流量Q0为 Q0=0.381（QHF2）1/3 （2-3） 式中 H——集气罩距污染源的垂直距离，m。 最小吸入风量 Q= Q0＋v′F′ （2-4） 式中 Q——最小吸入风量，m3/s； v′——最小吸入速度，0.1~1.0m/s； F′——集气罩罩口面积与污染源断面积之差，㎡。 F′=F0－F （2-5） 式中 F0——集气罩罩口面积，㎡。 计算过程： 冬季 环境气温为-6℃，料槽内加酸后温度可达100℃， =100－（－6）=106（K） F=0.25×3.14×0.72=0.385（㎡） q=0.00251.25F= q=0.0025×1061.25 ×0.385=0.327（kJ/s） Q0=0.381（QHF2）1/3= Q0=0.381（0.191×0.5×0.3852）1/3=0.110（m3/s） F′=F0－F=0.950－0.385=0.565（㎡） 取吸气罩入口速度v′=0.6（m/s） 集气罩排风量Q= Q0＋v′F′=0.110＋0.6×0.565=0.449(m3/s) 夏季 环境气温为31℃，料槽内加酸后温度可达100℃， =100－31=69（K） F=0.25×3.14×0.72=0.385（㎡） q=0.00251.25F= q=0.0025×691.25 ×0.385=0.191（kJ/s） Q0=0.381（QHF2）1/3= Q0=0.381（0.191×0.5×0.3852）1/3=0.092（m3/s） 集气罩排风量Q= Q0＋v′F′=0.092＋0.6×0.565=0.431(m3/s) 由于冬季排风量大于夏季排风量，应以冬季排风量来计算。 校核管道中风速：v==14.30（m/s），符合要求（10~20 m/s）。 填料塔的设计 1.填料塔参数的确定 （1）填料的规格及相关参数 本设计拟选用75×45×5规格陶瓷鲍尔环填料（乱堆）。 填料参数为： =122m-1，a1 =103m2/m3 （2）计算泛点气速uf 本设计采用质量分数为9%的NaOH为吸收液（参数近似取水的物理参数）。 取液气比=4 因 ，即 =×4=2.478 所以 0.5 = 2.478×（）0.5=0.0799 查埃克特通用关联图知 =0.145 吸收液温度为20℃，=1mPa?s