【正文】 成光化學煙霧，從而發(fā)生光化學污染；（2）光化學煙霧會刺激人的眼睛和呼吸系統(tǒng)，有些VOCs還具有強烈刺激氣味，空氣中達到一定濃度時則產(chǎn)生令人不適的感覺，影響空氣質(zhì)量；（3）有些有毒的VOCs（如芳香烴等）氣體在環(huán)境中存在會損害人們的健康，長時間暴露在污染空氣中會引發(fā)瘤變或引起其它嚴重疾病，如苯對骨髓的造血機能造成破壞，是一種致瘤物；甲苯和二甲苯對中樞神經(jīng)具有強的麻醉作用；氯乙烯為致癌物。有機廢氣的來源和污染途徑見表11[1]。某工廠有機廢氣處理設計畢業(yè)論文目 錄第一章 緒論...……………………………………….…………...…………….………1 概述………………………………………………………………………………..1 有機廢氣的來源……………………………………………………………1 有機物對大氣的破壞和對人類的危害……………………………………1 有機廢氣治理技術(shù)現(xiàn)狀及進展…………………………………………………..2 各種凈化方法的分析比較…………………………………………………3第二章 設計參數(shù)及目標……………………………………..……………………...4 設計參數(shù)………………………………………………………………………..…4 設計目標…………………………………………………………………………..4 設計內(nèi)容…………………………………………………………………………..4第三章 工藝流程說明……………………………………..……………………...…5 工藝選擇…………………………………………………………………………..5 工藝流程…………………………………………….…………………………….6第四章 主要設備設計…………………………………………………………….....6 集氣罩的設計計算………………………………………………………………..7 集氣罩氣流的流動特性……………………………………………………7 集氣罩的分類及設計原則…………………………………………………7 集氣罩的選型…………………………………………………………........8 填料塔的設計計算………………………………………………………………..9 填料塔簡介…………………………………………………………………9 填料吸收塔設計方案的確定……………………………………………..10 填料的類型和選擇………………………………………………………..12 填料塔工藝尺寸的計算…………………………………………………..17 吸附塔的設計計算…………………...…………….……………………………20 基本原理………………………………………...…………………..……..20 吸附等溫線與吸附等溫方程式……………..……..……………..………21 吸附速率…………………………………………………………………..23 吸附器選擇的設計計算…………………………………………………..23 吸附劑的選擇……………………………………………………………..25 空塔氣速和橫截面的確定………………………………………………..26 固定床吸附層高度的計算………………………………………………..27 床層壓降的計算…………………………………………………………..28 活性炭再生的計算………………………………………………………..29 管道系統(tǒng)設計計算………………………………………………………………30 配置的一般原則………………………………………………………......30 管網(wǎng)的布置方式…………………………………………………………..30 管道熱補償………………………………………………………………..30 管道直徑的確定…………………………………………………………..31 管道內(nèi)流體的壓力損失…………………………………………………..31第五章 風機和電機的選擇…………………………………………………..……34 風量計算…………………………………………………………………………34 風壓計算………………………………………………………………...……….34 風機型號…………………………………………………………………………35 電機型號…………………………………………………………………………35第六章 煙囪的設計………………………………………………………..………..36 設計參數(shù)…………………………………………………………………………36 煙囪出口面積……………………………………………………………………36 煙囪的內(nèi)徑………………………………………………………………………36第七章 工程造價…………………………………………………………...………..37 工程造價…………………………………………………………………………37 運行費用核算……………………………………………………………………38 價格標準…………………………………………………………………..38 運行費用……………………...……………………………….…………..38第八章 結(jié)論…………………………………………………………………………..40 結(jié)論………………………………………………………………………………40參考文獻…………………………………………..…………………………….............41致謝………………………………………………………………..……………………..43iii鹽城工學院本科畢業(yè)論文（2012）第一章 緒論 概述 有機廢氣的來源有機廢氣來源于石油和化工行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢氣，特點是數(shù)量較大，有機物含量波動性大、可燃、有一定毒性，有的還有惡臭。石油和化工工廠及石化產(chǎn)品的存儲設施，印刷及其他與石油和化工有關(guān)的行業(yè)，使用石油、石油化工產(chǎn)品的場合和燃料設備，以石油產(chǎn)品為燃料的各種交通工具都是有機廢氣的源頭。表11 有機廢氣的來源和污染途徑[1]類型Type污染源Pollution sources污染途徑Polltion pathways固定源Solid sources石油煉制、儲存、印刷、油漆、化工行業(yè)的有機原料及合成材料，農(nóng)藥、染料、涂料等化工產(chǎn)品，煉焦、固定燃燒裝置石油煉制過程，化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中泄露、存儲設施中蒸發(fā)，廢水有機物的蒸發(fā)，油墨、涂料中有機物蒸發(fā)，消毒劑、農(nóng)藥、染料等加工過程中有機物的蒸發(fā)、垃圾焚燒爐中不完全燃燒，飲食業(yè)煎、炸、烤類食物流動源Mobile sources汽車、輪船、飛機曲軸箱漏氣、尾氣排放 有機物對大氣的破壞和對人類的危害有機廢氣中的揮發(fā)性有機物稱為VOCs(Vlatile organic pounds)，在涂裝、印刷、制鞋和化工生產(chǎn)的許多興業(yè)中，一些工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程都會有大量的揮發(fā)性有機化合物（VOCs）廢氣的排出。在制鞋業(yè)，由于“三苯”中毒而導致工人致死時間已發(fā)生過多起，而涂料工業(yè)使用的溶劑中，主要是甲苯、二甲苯和其他毒性有機物。VOCs對環(huán)境的極大危害和對人體健康的嚴重威脅，引起了世界各國政府的高度重視。我國在1997年1月1日開始實施的《中華人民共和國國家標準大氣污染物綜合排放標準》（GB162971996）也規(guī)定了苯、甲苯、氯化氫等排放較為嚴格的標準，如表12所示。按照污染物的去向形式，可將有機廢氣治理技術(shù)分為兩大類：一是濃縮回收。分解消除是指利用光、電、熱、催化劑、等離子體或微生物等作用將有機廢氣中低濃度的揮發(fā)性有機物徹底分解轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳等物質(zhì)，從而達到去毒化的目的。近年來又出現(xiàn)了一些新技術(shù)，如生物法、電暈法、光分解法等離子體分解法。因此，對于企業(yè)來說，統(tǒng)籌考慮有機污染物的種類、性質(zhì)、濃度、凈化要求和經(jīng)濟性等因素，綜合選擇適當?shù)挠袡C廢氣治理方法顯得至關(guān)重要。采用無害涂料。所以必須解決廢氣凈化問題。表13 國內(nèi)外有機廢氣常用處理方法的優(yōu)缺點比較[3]凈化類別優(yōu)點缺點活性炭吸附法、低濃度的有機廢氣，運轉(zhuǎn)費用低，需要進行預處理催化燃燒法、投資少、操作方便，占地面積小，易失效液體吸收法，吸附價格便宜、占地、費用高43第二章 設計參數(shù)及目標 設計參數(shù)（1） 設計范圍：有機廢氣；（2） 處理風量：10000m3/h；（3） 廢氣溫度：25℃；（4） 凈化率：90%；（5） 排氣筒高度：15m；（6） 排放濃度：達到GB162971996《大氣污染物綜合排放標準》中二級標準；（7） 進氣參數(shù)：苯100 mg/m3，甲苯80 mg/m3，氯化氫1000 mg/m3。 設計內(nèi)容引用標準及設計規(guī)范等引用標準GB162971996《大氣污染物綜合排放標準》；引用標準GB503162000《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》；引用手冊 環(huán)境保護設備選用手冊。氯化氫是無色而有刺激性氣味的氣體[4]。粗鹽酸因含雜質(zhì)氯化鐵而帶黃色。氯化氫的水溶液呈酸性，叫做氯化酸，習慣上叫鹽酸。苯，分子式C6H6，相對密度（(20℃)）比水輕，且不溶于水，因此可以漂浮在水面上。因此，苯遇熱、明火易燃燒、爆炸，～%。苯是常用的有機溶劑，不溶于水，能與乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、油等混溶，因此常用作合成化學制品和制藥的中間體及溶劑。甲苯是有機化合物，屬芳香烴，分子式為C6H5CH3。它的沸點為110．8℃，凝固點為－95℃，密度為0．866g／m3。因此從測溫范圍來看，它優(yōu)于水銀溫度計和酒精溫度計。甲苯不溶于水，但溶于乙醇和苯的溶劑中。甲苯的蒸汽與空氣混合形成爆炸性物質(zhì)，因此它可以制造梯思梯炸藥。 工藝流程及說明 圖31 工藝流程圖 該處理工藝系統(tǒng)組合十分緊湊，集吸收吸附脫附于一體。配置一臺填料塔和二臺吸附床（當一臺吸附床的有機物達到規(guī)定的吸附量時，換到另一臺吸附床進行吸附凈化操作，同時對前面一天吸附床進行脫附再生。生產(chǎn)中揮發(fā)出來的廢氣，通過集氣罩收集，將其送到填料塔以氫氧化鈉作為吸收劑，在塔內(nèi)的氣體從下到上通過吸收劑對氣體進行處理，處理后的氣體從塔上方排出后進入吸附塔以活性炭作為吸附劑，在塔內(nèi)的氣體從下到上通過活性炭濾層對氣體進行處理，凈化后的氣體經(jīng)過風機打到煙囪。集氣罩，是煙氣凈化系統(tǒng)污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體污染源導入凈化系統(tǒng)，同時防止其向生產(chǎn)車間及大氣擴散，造成污染。由于污染源設備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)操作工藝的不同、集氣罩的形式是多種多樣的。在控制氣體中擴散效果相同的前提下，排風量越大，則整個凈化系統(tǒng)也越大，投資與運行費用也相應增加。 集氣罩氣流的流動特性研究集氣罩罩口氣流運動的規(guī)律對于有效捕集污染物是十分重要的。了解吸入氣流、吹出氣流及兩種氣流合成的吹吸氣流的運動規(guī)律，是合理設計和使用集氣罩的基礎。吹出氣流在較遠處仍舊能保持其能量密度，吸入氣流則在離吸氣口不遠處其能量密度急劇下降。因此，可以利用吹出氣流作為動力，把污染物輸送到吸氣口再捕集，或者利用吹出氣流阻擋、控制污染物的擴散。按其氣流流動的方式可分為兩大類：吸氣式集氣罩和吹氣式集氣罩。其集氣罩的設計原則為：（1） 集氣罩應盡可能將污染源包圍起來，使污染物的擴散限制在最小的范圍內(nèi)，以便防止橫向氣流的干擾，減少排氣量；（2） 集氣罩的吸氣方向盡可能與污染氣流運動方向一致，充分利用污染氣流的初始動能；（3） 在保證控制污染的條件下，盡量減少集氣罩的開口面積，以減少排風量；（4） 集氣罩的吸氣氣流不允許經(jīng)過人的呼吸區(qū)再進入罩內(nèi)；（5） 集氣罩的結(jié)構(gòu)不應妨礙人工操作和設備檢修。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料。氣相自塔底進入由塔頂排出，液相自塔頂進入由塔底排出，此即逆流操作。工業(yè)生產(chǎn)中多采用逆流操作。氣液兩相均從塔頂流向塔底，此即并流操作。并流操作通常用于以下情況：當吸收過程的平衡曲線較平坦時，流向?qū)ν苿恿τ绊懖淮?；易溶氣體的吸收或處理的氣體不需吸收很完全；吸收劑用量特別大，逆流操作易引起液泛。在逆流操作系統(tǒng)中，用泵將吸收塔排出液體的一部分冷卻后與補充的新鮮吸收劑一同送回塔內(nèi)，即為部分再循環(huán)操作。該流程特別適宜于相平衡常數(shù)m值很小的情況，通過吸收液的部分再循環(huán)，提高吸收劑的使用效率。（4） 多塔串聯(lián)操作。此種操作因塔內(nèi)需留較大空間，輸液、噴淋、支承板等輔助裝置增加，使設備投資加大。若吸收過程處理的液量很大，如果用通常的流程，則液體在塔內(nèi)的噴淋密度過大，操作氣速勢必很小(否則易引起塔的液泛)，塔的生產(chǎn)能力很低。 圖42 逆流吸收塔圖43 串聯(lián)逆流吸收塔流程 圖44 吸收劑部分循環(huán)吸收塔