1.2m以下的塔,盘管中心线的直径(D1)为塔径的0.6~0.8倍。
2、莲蓬头式喷淋器
莲蓬头式喷淋器具有半球形的外壳,在壳壁上开有许多小孔,液体以一定压力由小孔喷出,均匀地喷洒,在压力稳定的场合,可以达到较为均匀的喷淋效果,由于喷淋器的尺寸有限,一般只适用于直径600mm以下的塔中。
3、盘式分布器
盘式分布器由分布盘和进口管两部分构成,分布盘上开有?3~10mm的筛孔或?? 15mm的溢流管,液体先流到分布盘上,然后通过分布盘边缘的锯齿溢流,或通过盘上的筛孔或溢流管均匀喷洒在整个塔截面上。盘式分布器的结构简单,液体通过时的阻力小,其分布比较均匀,一般适用于直径800mm以上的塔。
4、冲击式喷淋器
冲击式喷淋器其优点是喷洒半径大(最高时可达3m),液体流量大,为50~200m3/h,结构简单,不会杜塞。缺点是改变液体流量或液体压头时会影响喷洒半径。
根据滴滤池的实际条件以及以上所述,我选用了筛孔盘式分布器,分布盘直径D=0.6×D=0.6×3.2=1.92m,阻力约100Pa。 6.1.3塔顶除雾沫器的选择
经过净化后生物滴滤池的气体有时会夹带液体和雾滴,因此有时需在塔顶气体排出口前设置除雾沫器,以尽量除去气体中被夹带的液体雾沫,常用的型式有以下几种。
1、填料除雾器
即在塔顶气体出口前,再通过一层干填料,达到分离雾沫的目的。填料一般为环形,填料的高度根据除沫要求和容许压强来决定。它的除沫效率高,但阻力较大。
2、折流板式除雾器
它是利用惯性原理设计的最简单的除雾装置。除雾板由50mm?50mm?3mm的角钢组成,板间横向距离为25mm。这种除雾器的结构简单、有效,常和塔器构成一个整体,阻力小,不易堵塞,能除去50?m以上的雾滴,压力降一般为50~100pa。
3、丝网除雾器
丝网除雾器是一种分离效率高,阻力较小,重量较轻,所占空间不大的除雾器。它
26
由金属或塑料丝编织成网,卷成盘状而成。可除去大于5?m的雾滴,此过滤可达98%~99%,压力降不超过250Pa。但不宜用于液滴中含有或溶有固体物质的场合,以免液相蒸发后固体产生堵塞现象。
根据滴滤池的实际条件以及以上所述,选用丝网除雾器,进口管直径3200mm,厚度为400mm,阻力约200Pa。 6.1.4填料塔总压降
△PT =1.1(300+100+200)= 660pa 6.1.5填料的选择
微生物在废气处理实际工程中应用效果的优劣,与所用的填料特性有密切关系。不同的填料具有不同的特性,适用于不同的场合。若选用填料不合理,则不仅难以达到既定的使用目标,甚至可物处理过程失败,会导致不必要的经济损失。因而,合理应用是至关重要的。一般而言,选择填料有以下要求:
1、应具有一定的结构强度及耐腐蚀、耐摩擦的能力;
2、应具有较大的比表面积,可给微生物提供充分的附着及与污染气体接触的面积,提高生物量,从而尽可能地提高单位体积有机污染物降解量;
3、应具有较好的表面性质,要有亲水性,便于微生物和水的附着,通常表面粗糙的填料易挂膜,适合微生物生长;
4、应具有足够的空隙率供生物膜生长,确保供氧充足,同时,防止反应器中微生物快速增长,引起堵塞和压降升高,造成短流;
5、无毒,化学性质稳定; 6、就地取材、价格合理。
就各种填料来说,PVC作为填料处理炼油厂产生的恶臭气体,挂膜微生物为该厂污水处理系统的活性污泥,使PVC弹性填料生物滴滤池可以高效脱除低浓度H2S等恶臭气体。炼油厂活性污泥是良好的脱臭菌源,经驯化,可形成脱除低浓度H2S等恶臭气体的高效菌群落。适度的喷淋操作对保持生物填料池的脱臭活性具有很大作用,喷淋水量1000~1500L/(m2?h)的条件下,对于进气恶臭质量浓度少于400mg/m3的气体时,生物滴滤池池对H2S等恶臭气体的脱除率维持在95%以上。因此我采用PVC弹性填料的
27
生物滴滤池处理H2S等恶臭气体。
填料层的高度对脱硫效率有着直接的影响,而且填料层的高度对生物滴滤池的工业应用在一定程度上起着决定作用。填料层高度的增加可以明显提高脱除恶臭的效率。这是因为填料层高度增加,使H2S等恶臭气体穿过填料层的路径随之增大,在生物滴滤池填料层中的停留时间变长,恶臭气体与喷淋液及生物膜的接触反应时间也将增加,因此,脱除效率相应提高。同时,气体通过滴滤池的压力损失也随着填料层高度的增加、气体流速的增加而增大,因此,填料层增加高度,动力损失相应加大。所以,尽管增加填料层高度可提高净化效率,但实际操作中必须依据进口气体浓度以及净化要求来计算填料层高度,否则一味增加填料高度,净化效率的提高是微不足道的也是不经济的。由于生物滴滤池的填料层有效吸收高度H=1.5m,所以设计填料层只为一层。 6.1.6喷淋液的选择
1、用水补充:为确保试验正常运行,需保证循环水槽的水进行更新及补充,每天更新量为总水量的10%,水的补充根据液位观察确定。每周换水一次。其中工业补充水的作用主要是稀释循环水槽中的液体。
2、营养液成分:试剂A 100g,试剂B 100g,试剂C 100g,营养液与工业用水的比例在1:50,其中营养液的成分由该企业保密。每隔2月,需对生物滴滤池中产生的过量生物膜进行冲洗,利于生物膜的更新和生长,保证生物滴滤池填料上的微生物具有较高的生物活性和降解能力。 6.2管道的计算 6.2.1水管的计算及选择
1、循环液体的水管设计
水的适宜流速u=1.5~3.0m/s ,选取水在管内得流速u=2.0m/s,根据公式
d?V0.785uV0.785u ,V=5672.7kmol/h=102.11m3/h ,则有
102.113600?0.785?2.0d???0.1344m= 134 mm,如表6.1所示。
28
表6.1 水管的参数
D2 134
A 38
B 32
C 15
P 105
E 11
F 73
R D R 5
X 20
有效长度
281.6 281.6 4200
2、喷淋水管的计算
水的适宜流速u=1.5~3.0m/s,取u=2.0m/s,并由上面的计算知
L?11.5?68.8?791.2[kmol(/m?h)],且池的直径
2D=3.2m,根据公式:
L?L?'14?D2?791.2?14???3.22?1.74kmol/s = 0.032 m3/s ,
由L?u???r2得
r?L/(u??)?0.032/(2?3.14)?0.07m,即D=0.14m
取公称直径为D=140mm。 6.2.2气管的计算及选择
查《大气污染控制工程及应用实例》,知燃煤锅炉气体在管道中的参数如表6.2所示
表6.2 气管的参数
摩擦系数 管道形式 垂直ΔP1 水平ΔP2
有效长度 L(m) 流速m/s 管径/mm 动压/pa 风量m3/h λ(Pa/m) 0.653 1.025
10 12
720 650
V0.785u50.41 76.25 ,
15234 14635
1550 2150
管径的大小是由公式D?式中 D为管道内直径,m;
V为体积流量,m3/s;
u为管内流体的平均流速,m/s。
其中烟气量为V=14200m3/h=4.0 m3/s,u1=10m/s,u2=12m/s代入公式求得
D1?V0.785u=u?2240.785?10=0.72m, D2?V0.785u=40.785?12=0.65m。
又因?P?
?D??L ,得
29
?P1??D1?u1?22?L?0.653720?10?1.16322?1550?81.75pa,
各管件局部压损系数(查手册)为: 吸风管接头,?11=0.2,一个
90oC弯头(R/d=1.5)?12=0.25,四个 所以管道1局部总压损系数??1=?11+4?12
=0.2+4?0.25 =1.2Pa
所以管道1的总压降?P1'??P1???1=81.75+1.2=82.95Pa
?P2??D2?u22?2?L2?1.025650?12?1.16322?2150?283.90Pa
各管件局部压损系数(查手册)为: 90oC弯头(R/d=1.5)?2=0.25,三个
所以管道2局部总压损系数??2=3?21=3?0.25=0.75Pa
?? ?P'2??P2?22?83.90?0.7?528P4a.65
ΔP=?P1'??P2'=82.95+284.65=367.6Pa . 管道阻力损失为:ΔPL=367.6Pa 。 6.3风机及配套电机的选择 6.3.1风机的选择
1、风量计算
在确定抽风量的基础上,考虑到风管、设备的漏风,选用风机的风量应大于管网计算确定的风量:
Q0?KQQ?1.1Q?1.1?14200?15620(m3/h)
式中Q0—选择风机时的计算风量,m3/h; Q—管网计算确定的抽风量,m3/h;
30