【正文】 構(gòu)筑物：鐵皮：165 元/平方米；鋼構(gòu)：300 元/平方米；混凝土：420 元/平方米電價：按工業(yè)用電綜合電價： 元/（） 運(yùn)行。表 45 風(fēng)管最小風(fēng)速 ]17[粉塵性質(zhì)垂直風(fēng)管水平風(fēng)管 粉塵性質(zhì)垂直風(fēng)管水平風(fēng)管粉狀粘土和砂 11 13 鐵和鋼 19 23水泥粉塵 12 18 鋼鐵粉塵 13 15重礦物粉塵 14 16 灰土、砂塵 16 18焦炭粉塵 14 18 輕礦物粉塵 12 14煤塵 11 13 炭黑 10 12染料粉塵 15 17 棉絮 8 10石棉粉塵 12 18 短纖維粉塵 8 12 26 管道直徑的確定在已知流量和確定流速后，管道直徑可按下式計算：鋼板制圓形風(fēng)管，取風(fēng)速 12 m/s風(fēng)管直徑： m 圓整為 800 ㎜ ????uQd?查 規(guī)格為 800 ㎜ ㎜ ]18[風(fēng)管橫截面積： ㎡則實際風(fēng)管氣速： ＝ m/??dQu? 管道內(nèi)流體的壓力損失（1）摩擦阻力的計算對于直徑為 d 的圓形風(fēng)管，摩擦阻力計算公式為： lvPm2ρ????――摩擦阻力系數(shù)――風(fēng)管內(nèi)氣體的平均流速，m/sv――氣體的密度， kg/mρ 3――風(fēng)管長度，ml管徑：d ＝ m ， 摩擦系數(shù)： ， 管長： ＝ 5 m??l風(fēng)管內(nèi)氣體的平均流速： ＝ m/sv則 ????ldPmρ?（2）局部阻力的計算 ??pvi? 則 管路總壓力損失為： Pa8017033 ???Pim流程總壓力損失為： 21P?? 27 350++880?＝ Pa 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇（1）風(fēng)量計算 在確定管網(wǎng)風(fēng)量的基礎(chǔ)上，考慮到風(fēng)管、設(shè)備的漏風(fēng)，選用風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)大于管網(wǎng)計算測定的風(fēng)量，計算公式如下： QK?0式中 ——選擇風(fēng)機(jī)的計算風(fēng)量, m 3/h ——風(fēng)量附加安全系數(shù)，一般管道系統(tǒng)取 ～，除塵系統(tǒng)取Q～，且除塵器漏風(fēng)另加 5％～10％，本設(shè)計取 ＝ 則 m3/???KQ（2）風(fēng)壓計算 考慮到風(fēng)機(jī)性能波動、管網(wǎng)阻力計算的不精確，選用風(fēng)機(jī)的壓力應(yīng)大于管網(wǎng)計算所確定的風(fēng)壓,計算公式如下： ????PK式中 ——選擇風(fēng)機(jī)的計算風(fēng)量, Pa0p ——風(fēng)壓附加安全系數(shù)，一般管道系統(tǒng)取 ～，除塵系統(tǒng)取PK～，本設(shè)計取 ＝ 又風(fēng)機(jī)樣本上的性能參數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況（大氣壓力為 Pa，溫度為 20℃，510相對濕度為 50％）下得出的，在實際使用情況不是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓會變化，風(fēng)量不變，因此選擇風(fēng)機(jī)時對參數(shù)進(jìn)行換算： ???????TPP? 式中 ——風(fēng)機(jī)在實際工況下的風(fēng)壓?0 ——風(fēng)機(jī)樣本上的風(fēng)壓 、 、 ——風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度、溫度和壓力0?T0P 28 、 、 ——風(fēng)機(jī)在實際工況下的密度、溫度和壓力?TP（3）風(fēng)機(jī)型號 在選擇風(fēng)機(jī)時應(yīng)注意以下幾個問題： ① 根據(jù)輸送氣體的性質(zhì)，確定風(fēng)機(jī)的類型； ② 根據(jù)所需風(fēng)量、風(fēng)壓和選定的風(fēng)機(jī)類型，確定風(fēng)機(jī)的型號；③ 在滿足風(fēng)量的風(fēng)壓的條件下，盡可能選用噪聲低、工作效率高的風(fēng)機(jī)；④ 通風(fēng)機(jī)和風(fēng)管系統(tǒng)的不合理連接可能使風(fēng)機(jī)性能急劇變壞，因此在連接時，要使氣體在進(jìn)出風(fēng)機(jī)時盡可能均勻一致，不能有方向和速度的突然變化。因此，要使管道設(shè)計計算經(jīng)濟(jì)合理，必須選擇適當(dāng)?shù)牧魉伲雇顿Y和運(yùn)行費(fèi)用的總和為最小。當(dāng)流量確定后，若選擇較低的流速，管道斷面積較大，管徑大，材料耗費(fèi)多，基建投資高，但系統(tǒng)壓力損失小，噪聲小，動力消耗低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，且對于含塵煙氣，則易造成粉塵沉積而堵塞管道。設(shè)計時應(yīng)采取以下防爆措施：加強(qiáng)可燃物濃度的檢測與控制；消除火源；阻火與泄爆措施；設(shè)備密閉和廠房通風(fēng)；對管道系統(tǒng)的布置必須將有可能蓄積靜電的風(fēng)管和設(shè)備可靠地接地。管道系統(tǒng)保溫設(shè)計的主要內(nèi)容包括保溫材料選擇、保溫層厚度計算和保溫層結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （4）管道系統(tǒng)的保溫及防爆措施 在管道系統(tǒng)的設(shè)計中，為減少輸送過程中熱量損耗或防止煙氣結(jié)露而影響系統(tǒng) 25正常運(yùn)行，則需要對管道和設(shè)備進(jìn)行保溫。由于本設(shè)計管道線較短，管內(nèi)介質(zhì)溫度不是很高，管徑小于1000mm，可采用自然補(bǔ)償法，利用管道自然轉(zhuǎn)彎管段（L 形或 Z 形）來吸收管道熱身長形變，既經(jīng)濟(jì)有合乎安全穩(wěn)定要求。（3）管道熱補(bǔ)償 為了保證管道系統(tǒng)在熱狀態(tài)下的穩(wěn)定和安全，吸收管道熱脹冷縮所產(chǎn)生的應(yīng)力，管道系統(tǒng)每隔一段距離應(yīng)裝固定支架和熱補(bǔ)償裝置。在進(jìn)行管網(wǎng)配置時，主要考慮的一個重要問題就是要實現(xiàn)各支管間的壓力平衡，以保證各吸氣點達(dá)到設(shè)計風(fēng)量，實現(xiàn)控制污染物擴(kuò)散的目的。同一系統(tǒng)的吸氣（塵）點不宜過多。 管道系統(tǒng)的配置（1）配置的一般原則從總體布局考慮，統(tǒng)一規(guī)劃，力求簡單、緊湊、適用、美觀，而且安裝、操作、維修方便，并盡可能縮短管線長度，減少占地與空間，節(jié)省投資。 管道系統(tǒng)設(shè)計計算 只有通過各種管道把各種凈裝置連接在一起才能組合成完整的凈化系統(tǒng)，因此，管道系統(tǒng)設(shè)計是凈化系統(tǒng)設(shè)計中不可缺少的組成部分，合理地設(shè)計、施工和使用管道系統(tǒng)，不僅能充分發(fā)揮凈化裝置的能效，而且直接關(guān)系到設(shè)計和運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)合理性。本設(shè)計除霧處理采用前置式干式除塵過濾器，具體運(yùn)行參數(shù)如下：處理風(fēng)量：Q=20220 m 3/h過濾速度：u =～ m/s過濾面積：S = = ?過濾器的尺寸：長寬 高＝ 70020222022mm設(shè)備阻力： 350Pa2P?數(shù)量： 一臺；采用鋼板進(jìn)行燒焊，過濾箱采用抽屜方式放置雙層進(jìn)口干式除塵和除霧過濾材料， 24容塵量大、凈化效率高、阻力低、過濾風(fēng)速大、阻燃。這些粉塵含量不高，粒徑較小，絕大部分在10um 以下，若未經(jīng)處理，將很快堵塞活性炭微孔，使活性炭失效。（7）要盡可能避免或減弱干擾氣流辱穿堂風(fēng)、送風(fēng)氣流等對吸氣氣流的影響；雖然集氣罩的結(jié)構(gòu)不十分復(fù)雜，但由于各種因素的相互制約，要同時滿足上述要求并非易事，應(yīng)充分了解生產(chǎn)工藝、操作特點和現(xiàn)場實際。（5）集氣罩的配置應(yīng)與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)一致，力求不影響工藝操作和設(shè)備維修。（4）集氣罩的吸氣氣流不允許通過人的呼吸區(qū)再進(jìn)入罩內(nèi)。（2）集氣罩的吸氣氣流盡可能與污染氣流運(yùn)動方向一致，以充分利用污染氣流的初始動能。按集氣罩與污染源的相對位置及密閉情況，還可將吸氣式集氣罩分為:密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩等。 21 集氣罩的分類及設(shè)計原則 集氣罩的種類繁多，應(yīng)用廣泛。這亦表明，吹出氣流的控制能力大，而吸入氣流則有利于接受。吸入氣流和吹出氣流的流動特性是不同的。集氣罩罩口氣流運(yùn)動方式有兩種：一種是吸氣口氣流的吸入流動；另一種是吹氣口氣流的吹出流動。因此，集氣罩的設(shè)計是氣體凈化系統(tǒng)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。而設(shè)計不良的集氣罩即使用很大的排風(fēng)量也達(dá)不到預(yù)期的目的。集氣罩的性能對整個氣體凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果有很大的影響。該系統(tǒng)用以捕集污染物的裝置大多數(shù)呈罩子形狀，通常稱為集氣罩。局部排氣凈化系統(tǒng)主要由集氣罩、風(fēng)管、凈化設(shè)備、風(fēng)機(jī)、煙囪等組成。1 2升溫脫附可將吸附劑從 T 升溫到 T ，這是吸附劑容量可以低于 x 。吸附床的操作溫度為 T ，原料中吸附質(zhì)的分壓為 P ，當(dāng)吸附床達(dá)飽和后，1 1吸附劑吸附容量為 x 。如活性炭吸附有機(jī)蒸氣后，可用通入高溫蒸氣再生，也可用加熱和抽真空的方法再生；沸石分子篩吸附水分后，可用加熱氮氣的辦法再生。至于工業(yè)上到底采用哪種操作方法，應(yīng)視具體情況選用既經(jīng)濟(jì)又有效的方法。一般常用的再生方法有：升溫脫附、降壓脫附、置換脫附、吹打脫附、化學(xué)轉(zhuǎn)化再生法、溶劑萃取。本設(shè)計的床層壓力降用下式計算： ??2pf32pf3 － ε＋με ε△ ????根據(jù)活性炭的性能：＝?? 232523 ?－＋△ －△P ＝ ＝ 19 活性炭再生的計算 ]16[吸附劑的吸附容量有限，一般在1％～40％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）之間。 考慮安裝的實際情況，得到固定床吸附裝置的實際尺寸取為：LBH＝7000mm3300mm3000mm 床層壓降的計算 ]15[ 流體通過固定床吸附器時，由于流體不斷地分流和回合，以及流體與吸附劑顆粒和器壁的摩擦阻力，會產(chǎn)生一定的壓降。bsρ ρ ?3設(shè)計吸附床層尺寸為 LB＝6600mm3200mm，則每塊塔板的截面積 A ＝ 。在吸附作用時間 ζ 內(nèi)，所吸附污染物的量為 ]13[ X= aSL b?式中：X—— 在時間 ζ 內(nèi)的吸附量； a —— 靜活度，重量， %； S —— 吸附層的截面積， m2； L—— 吸附層高度，m； 17ρb——吸附劑的堆積密度，設(shè)計為 470 kg/m3 固定床雖然結(jié)構(gòu)簡單，但由于污染物在床層內(nèi)濃度分布是隨時間變化，計算比較復(fù)雜，因此目前工程上都是采用近似計算，通過算活性炭的作用時間進(jìn)行后處理的計算。操作過程的實際速率和機(jī)理、吸附平衡性質(zhì)、氣流速度、污染物入口濃度，以及床層厚度等都影響穿透曲線的形狀，此過程比較復(fù)雜，目前仍是只是近似過程的計算。表示吸附床處理氣體量與出氣口污染物濃度之間的關(guān)系的曲線稱為穿透曲線。吸附設(shè)計中不能追求過高的吸附效率，把空塔速度取值降小，那樣會使吸附床體積、吸附劑用量和設(shè)備造價大為增高；反之也不宜取過大的空塔氣速那樣設(shè)備費(fèi)用雖低，但吸附效率下降很多，且體系壓降會隨空塔速率的增大上升很快，造成動力消耗過大，因此因選取合適的空塔氣速，最適宜空塔氣速為 ～，依此經(jīng)驗結(jié)論，本設(shè)]12[計確定空塔氣速: U = m/s.原始條件：處理風(fēng)量：Q＝20220 /h ， 設(shè)計溫度為35 C， 10 Pa3m0 5由于廢氣中，空氣所占的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于污染物所占比例，因此，廢氣性質(zhì)可以近似看作為干空氣的熱物理性質(zhì)，查《化學(xué)原理》附錄9得以下數(shù)據(jù)： 16空氣混和物性質(zhì)：流體密度ρ f =，黏度為μ f =10 Pa S，比熱容為C p 3m5?.=(kg. C)0吸附得粒狀活性炭顆粒性質(zhì)：平均直徑d p =， 表觀密度 ρs =670kg/ ， 堆積密度ρ B =470 kg/ 3m3m固定床空隙率ε f ＝橫截面積: S = = ㎡ ??D= m6..4＝π V 固定床吸附層高度的計算采用透過曲線計算法，通過實驗將含有一定濃度污染物的氣流連續(xù)通過固定床吸附器，在不同時間內(nèi)，確定確定吸附床不同截面處氣流中污染物的濃度分布，當(dāng)吸附床使用一段時間后，出口氣體污染物濃度達(dá)到某一允許最大濃度時，認(rèn)為吸附床失效。 氣速過大, 則壓降會增大, 使吸附效率受到影響?？账馑俚倪x擇, 不僅直接決定了吸附器的尺寸和壓降的大小, 而且還會影響吸附效率。如果吸附質(zhì)以較高的擴(kuò)散速度擴(kuò)散到蜂窩壁的內(nèi)部,由此空出來的吸附位又可連續(xù)吸附,因此厚壁蜂窩應(yīng)該具有更好的吸附效率和吸附容量 。同時,吸附質(zhì)與炭之間的接觸效率也會提高,這兩者之間存在一個平衡關(guān)系。在孔隙率相同的情況下,壁厚增加,則單位體積蜂窩的炭含量也隨之增加,從而可以提高吸附容量。穿透容量取決于流體流速、吸附質(zhì)濃度和蜂窩炭組分含量等因素 。穿透曲線是表征材料吸附性能的主要性能之一,是吸附前后吸附質(zhì)濃度比值隨時間變化的一個函數(shù) 。綜合衡量各方面因素，如果企業(yè)經(jīng)濟(jì)允許的話，建議吸附劑選用蜂窩狀活性炭纖維能較好的滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，其物理性能參數(shù)見表 43：表 43　蜂窩狀活性炭的物理性能 ]7[項目 性能指標(biāo)外形尺寸/㎜ 50 50 100孔數(shù)/㎝ 2 16孔壁厚/㎜ 壓碎強(qiáng)度/Mpa 正面：側(cè)面：體積密度/g.㎝ 3 ～幾何外表面積/㎡ .g1 比表面積/㎡.g 1 700著火點/℃ 550 15苯吸附率/％ 其吸附性能主要取決于它的幾個主要材料參數(shù)和過程參數(shù) 。被處理廢氣在通過蜂窩活性炭方孔時能充分與活性碳接觸，吸附效率高，風(fēng)阻系數(shù)小，具有優(yōu)良的吸附、脫附性能和氣體動力學(xué)性能，可廣泛用于凈化處理含有甲苯、二甲苯、苯、等苯類、酚類、酯類、醇類、醛類等有機(jī)氣體、惡臭味氣體和含有微量重金屬的各類氣體。除此之外,新型的活性炭也在積極開發(fā)之中,蜂窩狀活性炭便是其中的一種。它是一種具有非極性表面，為疏水性和親有機(jī)物的吸附劑，故活性炭常常被用來吸附回收空氣中的有機(jī)溶劑和惡臭物質(zhì)，在環(huán)境保護(hù)方面用來處理工業(yè)廢水和治理某些氣態(tài)污染物。常用的吸附劑主要有：活性炭、硅膠、分子篩沸石、活性氧化鋁與氧化鋁。（5） 有足夠的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性（6） 有良好的再生性能（7） 吸附劑的來源廣泛、造價低廉實際中，很難找到一種吸附劑能同時滿足上述要求，因而在選擇吸附劑時要權(quán)衡 14多方面的因素。抽屜式的裝卸吸附劑方式非常方便，利于操作，其具體結(jié)構(gòu)見 附圖2，基本運(yùn)行參數(shù)如下：處理風(fēng)量：20220 hm/3吸附器外觀尺寸：LBH＝700033003000mm 材料：鋼板 δ＝4壓降： 1000 Pa ?數(shù)量：兩臺并聯(lián)，脫附吸附交替運(yùn)行 吸附劑的選擇 如何選擇、使用和評價吸附劑，是吸附操作中必須解決的首要問題。 吸附器的確定對吸附器的基本要求：（1）具有足夠的過氣斷面和停留時間； （2）良好的氣流分布；