Расчет и конструирование аппаратов пылегазоочистки
Курсовая работа, 04 Марта 2013, автор: пользователь скрыл имя
Описание работы
Сырьё из карьера ОАО "ИКЗ" с помощью экскаватора загружается в автосамосвалы, которые доставляют его в приемное отделение, откуда сырьё загружается в питатели. Далее с помощью питателей, дезинтегратора, вальцев, смесителей, сырьё проходит первичную обработку и отправляется в шихтозапасник.
После шихтозапасника сырьё подается в отделение вторичной переработки, где производится его дальнейшая обработка и формовка бруса-сырца. Брус подается на автомат - укладчик, который производит его нарезку и укладку на вагонетки для предварительной сушки.
Содержание
1. Общие сведения о предприятии
1.1. Характеристика производственных процессов предприятия…………………………….3
1.2. Характеристика сырья и материалов………………………………………………………3
1.3. Технологическое оборудование, машины и агрегаты………………………………….…3
2. Характеристика производственных процессов как источников загрязнения окружающей среды
2.1. Характеристика производственных процессов как источников загрязнения
атмосферы…………………………………………………………………………………………….4
2.2. Характеристика производственных процессов, как источников образования
сточных вод и загрязнении водотоков………………………………………………………...……5
2.3. Характеристика производственных процессов как источников образования отходов……………………………………………………………………...………………………...6
3. Разработка экологических нормативов предприятия
3.1.Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу……………………………………7
Циклоны…………………………………………………………………………………………13
Скруббер Вентури……………………………………………………………………………...17
Абсорбер………………………………………………………………………………………...20
4. Разработка технических мероприятий, направленных на снижение влияния
загрязняющих веществ на состояние окружающей среды
4.1 Литературный обзор………………………………………………………………………..32
4.2.Обоснование технологической схемы и расчет необходимого оборудования для
очистки газовых выбросов………………………………………………………………………....33
4.3. Утилизация сточных вод от установок пылегазоочистки………………………………33
4.4. Утилизация отходов от установок пылегазоочистки……………………………………33
5. Экономика природопользования………………………………………………………...34
6. Заключение………………………………………………………………………………….38
7. Список литературы……………………………………………………………………..…39
Работа содержит 1 файл
Курсач.doc
— 1.17 Мб (Скачать)
3.1. Определяем гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури:
где - сопротивление гидравлического сопротивления сухой трубы Вентури, =0,1-0,3;
- скорость газа в горловине, узконапорные 60-80 м/с;
- плотность газового выброса с учётом загрязнения при заданной температуре, кг/м3
Па
3.2. Определяем потери напора в скруббере Вентури при вводе жидкости.
где - коэффициент сопротивления скруббера Вентури с учетом ввода жидкости.
где - плотность газового выброса, 0,73 кг/
- массовый расход в жидкости, м3/с.
где - плотность орошения, 0,4-0,6 л/м3
W- расход газового выброса, м3/с
- плотность жидкости, 1000 кг/ ;
где - массовый расход газового выброса,
м3/с
м3/с
МПа
3.3. Определяем гидравлическое сопротивление скруббера Вентури:
, Па
где - объёмный расход жидкости, м3/с
, м3/с
Па = 18,742*106 МПа
3.4. Определяем эффект очистки в скруббере Вентури с учётом энергетических составляющих:
где В, n - характеристик смачиваемости и слипаемости дисперсного загрязнителя.
В = 4,34*10-3
n = 0,3
3.5. Концентрации загрязнителей на выходе из циклона:
Скруббер Вентури
3.1.7. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ.
Некоторые жидкости и твердые вещества при контакте с многокомпонентной газовой средой способны избирательно извлекать из нее отдельные ингредиенты и поглощать (сорбировать) их. Абсорбцией называется перенос компонентов газовой смеси в объеме соприкасающейся с ней конденсированной фазы. Обратный процесс, т.е. удаление из объема конденсированного вещества поглощенных молекул газа, называется дегазацией или деабсорбцией. Молекулы поглощаемого вещества – абсорбата удерживаются в объеме поглотителя – абсорбента, равномерно распределяясь среди его молекул вследствие растворения или химической реакции. Процесс, завершающийся растворением абсорбата в поглотителе, называют физической абсорбцией (абсорбция). Процесс, сопровождающийся химической реакцией между поглощаемыми компонентами и абсорбентом, называют химической абсорбцией (хемосорбция). В качестве абсорбента для очистки выбросов на практике используют только капельные жидкости. Одной из основных областей применения абсорбции является удаление водорастворимых газообразных загрязнений из отходящих газов различных процессов; примерами таких загрязнений являются НС1, SO2, NO2, HF, SiF4, NH3 и H2S.
Выбор абсорбента зависит от ряда факторов; главными среди них является способность поглощать загрязнитель из газовой фазы.
На интенсивность перехода загрязнителя из газовой фазы в жидкую большое влияние оказывают температура и давление процесса, а также способ организации контакта фаз.
Для абсорбции газовых
Давление газов на входе в абсорбер – атмосферное.
Концентрация СО в объемных % , Cby – 7,7%.
Расход отбр.газов Wbva=8,5 м3/с.
Процесс – изотермический.
Удаление СО будет производиться до ПДКм.р, т.к. ПДКр.з.=0, ПДКм.р.(Ск)=5 мг/м3 = 5*10-6 кг/м3
В качестве абсорбента принимаем воду, при t = 25 C0.
Данные о загрязнителе – абсорбенте и газоносителе сведем в таблицу.
Среда |
M |
|||||
|
СО |
28 |
1,25 |
1,14 |
132,9 |
16,12*10-6 |
- |
Воздух |
29 |
1,237 |
1,13 |
- |
15,43*10-6 |
- |
H2O |
18 |
1000 |
916,1 |
100 |
893,7*10-6 |
71,96*10-3 |
кг/м3
кг/м3
кг/м3
Па*с
3.1 Определяем необходимую степень очистки.
где С0 –концентрация СО в газовой смеси при н.у.
кг/м3
3.2 Определяем массовые и объемные расходы всех ингредиентов при н.у.
Массовый расход СО на входе в абсорбер
кг/с
Плотность отбросного воздуха на входе в абсорбер
кг/ м3
Массовый расход отбр. газов на входе в абсорбер
кг/с
Массовый и объемный расходы воздуха
кг/с
м3/с
Концентрация СО на выходе в объемных %
Объемный расход отбр. газов на выходе
, кг/с
Плотность отбр. газов и СО на выходе при н.у.
кг/ м3
Массовый расход отбр. газов на входе
кг/с
Массовый расход отбр. газов на входе
кг/с
3.3. Производительность абсорбера по СО (количество СО поглощаемого в абсорбере или поток массы СО из газовой среды в жидкую).
1 способ кг/с
2 способ кг/с
Определяем поток массы улавливаемого СО
кмоль/с
3.4 Представляем концентрацию загрязнителей в относ. мольных Yn, Xn и относ. массовых концентрациях Yg, Xg.
Линия равновесия окиси углерода при изотермическом процессе будет аппроксимироваться в виде прямой. Построим линию равновесия и найдем max возможную равновесную концентрацию.
где m – коэффициент распределения, m=0,9999
Выразим ее в массовых единицах
3.5. Теоретический min расход воды
кг/с
Определяем технический расход поглотителя
кг/с
Найдем действ. конечную концентрацию СО в воде
Определим равновесную концентрацию СО в отбр. газе
Равновесная и рабочая характеристики абсорбции (в массовом выражении)
3.6 Определяем движущие силы абсорбции
где Ygb_eq=m*Xg=0,9999*0,06=0,059
- max значение движущей силы.
где Yge_eq=0
- min значение движущей силы.
,
Средняя движущая сила абсорбции
Принимаем для очистки возд. насадочный абсорбер с седлами «Инталокс» с высотой 50 мм и след. параметрами:
Deq – 0,027 м,
- пористость = 0,79 м3/м3
fv – площадь поверх. загрузки - 118 м2/м3
- насыпная плотность загрузки – 530 кг/м3
А – 0,58
В – 1,04
Определяем среднюю плотность отбросных газов
кг/ м3
Средний массовый расход объемных газов
, кг/с
Вычислим конечную объемную массовую концентрацию СО в поглотителе
3.7. Найдем предельную скорость газового потока
м/с
Принимаем скорость рабочего потока 2 м/с.
м/с
Определяем средний объемный расход газа в колонне
м3/с
Определяем диаметр колонны
м
Берем стандартный диаметр dстанд=2400мм. Пересчитываем скорость потока.
м/с
Определяем плотность орошения
где f –площадь поперечного сечения абсорбера, м2
, м2
м2
Определяем min возможную плотность орошения
где - линейная плотность орошения = 2,2*10-5
Так как , то коэффициент смачиваемости насадки равен 1.
Определяем коэффициент диффузии СО в воздухе и жидкости
где =13,8*10-6
м2/с
где = 1,8*10-9
м2/с
Вычисляем критерий Рейнольдса
Определяем диффузионный критерий Прандтля
Определяем критерий Нуссельта для абсорберов с неупорядоченными насадками
Коэффициент массоотдачи для газовой фазы
м/с
3.8. Определяем критериальные параметры для жидкой фазы
Вычисляем критерий Рейнольдса
Определяем диффузионный критерий Прандтля
Определяем критерий Нуссельта для абсорберов с неупорядоченными насадками
3.9. Коэффициент массоотдачи для жидкой фазы
где - приведенная толщина жидкой пленки
м/с
3.10. Вычисляем средние массовые концентрации загрязнителя в ГС и ЖС
Представим коэффициенты массоотдачи в кмолях соляной кислоты, отнесенных к единичным движущим силам с соответствующих фазах (выраженных в относительных мольных долях).