大气污染控制工程课程设计
目 录
第1章 绪 论 .................................................................................................................. 1 1.1 设计背景与意义 ................................................................................................... 1 1.2 二氧化硫污染状况 ............................................................................................... 2 1.2.1 二氧化硫污染源 ............................................................................................ 4 1.2.2 二氧化硫污染的危害 .................................................................................... 4 1.3 设计思路 ............................................................................................................... 5 第2章 设计方案 ............................................................................................................ 6 2.1 一级除尘方案的确定 ........................................................................................... 6 2.2 二级除尘方案的确定 ........................................................................................... 7 2.3 脱硫工艺的确定 ................................................................................................... 8 2.4 工艺流程的确定 ................................................................................................... 8 第3章 设计计算 .......................................................................................................... 10 3.1烟气量的计算 ...................................................................................................... 10 3.2旋风除尘器的计算 .............................................................................................. 11 3.2.1旋风除尘器的尺寸计算 ............................................................................... 11 3.2.2旋风除尘器压力损失的计算 ....................................................................... 12 3.2.3旋风除尘器除尘效率的计算 ....................................................................... 13 3.3袋式除尘器的设计计算 ...................................................................................... 14 3.3.1袋式除尘器 ................................................................................................... 14 3.3.2袋式除尘器 ................................................................................................... 15 3.3.3袋式除尘器 ................................................................................................... 16 3.4换热器的设计计算 .............................................................................................. 16 3.5风机的设计计算 .................................................................................................. 23 3.6烟囱设计计算 ...................................................................................................... 24 3.7填料塔的计算 ...................................................................................................... 25 3.7.1填料塔的相关计算 ....................................................................................... 25 3.7.2泵的选择 ....................................................................................................... 30 参 考 文 献 .................................................................................................................. 31 主 要 构 筑 物 一 览 表 .......................................................................................... 32 自 我 总 结 .................................................................................................................. 33
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第1章 绪 论
工业的发展带动了经济的不断进步，同时对环境产生了不可估量的危害。自“可持续发展”理念提出后，人类开始注意环境问题，并着手解决各类环境污染。虽然近些年来，我国大气污染防治工作取得了很大成效，但由于各种原因，我国大气环境面临的形式仍然非常严峻。大气污染物排放总量居高不下。大气污染状况十分严重，主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加。大型燃煤热电厂，城市垃圾焚烧炉每年排放大量烟尘和二氧化硫，当引起环境工作者的关注。
1.1 设计背景与意义
世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”如果人类生活在污染十分严重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难。
自2000年以来，美国、日本和俄国在此方面取得很多研究成果，而我国有关于此方面的研究相对较少。我国的能源特征是“富煤、少油、有气”，因而以天然气或煤生产洁净的二甲醚燃料，作为石油资源的补充，符合我国国情和能源发展战略。我国目前燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放总量的90%以上，为推动能
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源合理利用、经济结构调整和产业升级，控制燃煤造成的二氧化硫大量排放，遏制酸沉降污染恶化趋势，防治城市空气污染，根据《中华人民共和国大气污染防治法》以及《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》的有关要求，并结合相关法规、政策和标准，制定本技术政策。
对城市产生的垃圾进行集中焚烧处理，但是城市垃圾焚烧炉排放的烟气中含有大量的二氧化硫，不能直接排放到大气中，为了达到国家规定排放要求，要对这类烟气进行脱硫处理使其达标，然后在排放，这样不会造成环境污染。保护环境势在必行。
1.2 二氧化硫污染状况
目前我国城市大气污染状况仍然十分严重。2002年，在国家监测的343个城市中，达到或优于国家空气质量二级标准、达到三级标准和劣于三级标准的城市约各占三分之一。二氧化硫平均浓度未达到国家空气质量二级标准的城市约占22%，其中，超过国家空气质量三级标准的城市约占8%；南方地区酸雨污染较重，酸雨控制区内90%以上的城市出现了酸雨。以煤为主的能源消费结构以及工业结构和布局的不尽合理，造成60%以上的城市大气总悬浮颗粒物超标，二氧化硫污染保持在较高水平的煤烟型污染；城市机动车尾气排放污染物增加，使氮氧化物污染加重， 形成了城市煤烟和交通复合型污染。进入上个世纪90年代以来，我国国民经济以年10%左右的速度增长，二氧化硫、烟尘、工业粉尘等大气污染物排放总量也随之增加，1995年达到最高水平。1995年全国二氧化硫排放总量达到2370万吨（大大超出了环境自净能力），比1990年增加了875万吨 ，排放总量超过欧洲和美国，居世界第一位。1995年以来由于国家对二氧化硫等主要污染物的排放实施总量控制和经济结构调整，污染物排放总量已有所减少。2002年全国二氧化硫排放总量为1927万吨，比1995年减少了443万吨。其中约60% 的二氧化硫排放量来自国家划定的酸雨控制区和二氧化硫污染控制区（简称“两控区”）。
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据专家测算， 我国大气中二氧化硫浓度达到国家空气质量二级标准时的环境容量为1200万吨，2002年二氧化硫的实际排放量超过环境容量的60%。二氧化硫污染已使我国近三分之一国土面积再现酸雨，成为世界三大酸雨区之一。我国燃煤带来的大气污染，特别是二氧化硫污染，造成了巨大的经济损失，严重影响了国民经济的发展和人民群众的正常生活。
为防止二氧化硫的有害影响，大多数国家把大气中的二氧化硫浓度控制在0.05PPM以下，超过这个数值就认为构成了大气污染，必须采取防治措施，以降低其浓度，目前采取的有效途径一般有如下几种：
一是采用低硫燃料：此种措施是减少二氧化硫排放的有效途径之一，一些较发达的国家规定了燃料的最高含硫量，但烟气仍需通过脱硫净化方可达标排放。
二是高烟囱排放：该措施能降低二氧化硫的当地排放绝对量，但没有从根本上解决二氧化硫对大气的污染。高空中的二氧化硫与日光和湿气作用，使降雨的PH值增加，形成酸雨。
三是燃料脱硫：低硫燃料来源困难，价格高，全国正积极进行燃料的直接脱硫研究，但是煤中有机硫脱出的方法还不太成熟。
四是燃烧脱硫：在燃料燃烧过程中加入脱硫剂脱除硫份，比较成熟的技术有：循环硫化床燃煤锅炉燃烧脱硫二氧化硫，在850℃的温度下，脱除炉膛中的二氧化硫气体；另一种方法是在燃料中加入脱硫剂，燃料与脱硫剂一起燃烧，当硫从煤中析出时，即被脱硫剂捕获，达到脱硫目的。以上两种方法缺点是脱硫效率低，烟气仍需净化。
五是烟气脱硫：在诸多脱硫方法中，烟气脱硫是目前最主要和最有效的治理方法，烟气中的硫主要是以二氧化硫的形态存在的，对大气中的二氧化硫的防治，应以烟气脱硫为主。烟气脱硫大体可分为两类。一类是湿法：使用液体吸收剂对烟气洗涤的方法；二类是干法：用粉状（或少量液体）吸收剂、吸附剂喷入烟气中来脱除二氧化硫。我公司研制开发的脱硫除尘器就是采用以生石灰为原料的湿
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法脱硫，其主要优点是脱硫除尘一体，设备简单，投资少，脱硫效率高，对操作技术要求不高
1.2.1 二氧化硫污染源
二氧化硫污染源主要有：主要是人为来源：以煤和石油为燃料的火力发电厂、工业锅炉、垃圾焚烧、生活取暖、柴油发动机、金属冶炼厂、造纸厂等。其中，大多的二氧化硫都是因为对含硫矿石的冶炼、对化石燃料的燃烧、或含硫酸、磷肥等生产的工业废气和机动车辆的排气．农村的产生是由于农民家的烧煤球或煤饼及蜂窝煤等等燃料是排放的废气．有关研究表明目前90%二氧化硫排放是来自染煤的废气。
1.2.2 二氧化硫污染的危害
二氧化硫污染的危害： 1.对人体和哺乳动物的危害：
(1)SO2对组织器官的损伤:对肺、心血管、脑和神经组织、肝肾以及生殖器官的损伤。
(2)SO2对遗传物质的损伤:SO2是不需要体内代谢转化的、直接的细胞染色体断裂剂和遗传毒性因子，长期接触低浓度SO2有引起接触人群体内细胞遗传物质损伤的潜在危险。
2.对植物的危害：
(1)因H+降低细胞PH产生的伤害:因SO2导致细胞PH下降会引起气孔关闭，使叶绿素变成脱镁叶绿素等。
(2)因SO32-和HSO3-的直接作用产生的伤害:可能与二硫化物反应切断双硫键；与辅酶反应，可使硫胺素分解为嘧啶和噻唑；与嘧啶化合物反应，是mRNA钝化。
(3)因SO32-和HSO3-而产生的间接毒害作用:与代谢中间产物醛或酮起反应；形
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