大气污染控制工程课程设计
成自由基产生危害。
3.对生态环境的危害:
形成酸雨,改变土壤、水体的酸性。
1.3 设计思路
对城市垃圾焚烧炉排放的烟气进行除尘、脱硫处理,使污染物到达地面的浓度达到中华人民共和国《环境空气质量标准》(GB3095-2012)的二级标准和《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)。根据烟气的组成和排放标准,用旋风除尘器和袋式除尘器去除其中的烟尘,二氧化硫用NaOH溶液吸收净化,使烟气达标后排放。
经锅炉排出的烟气温度较高,先经换热器进行降温处理,然后在通入旋风除尘器进行初级除尘,再进入袋式除尘器进行二次除尘,两次除尘将尘粒去除殆尽,再通入吸收塔进行除硫,经吸收塔出来的净化气体先经换热器进行升温,再由烟囱排入大气。
5
大气污染控制工程课程设计
第2章 设计方案
2.1 一级除尘方案的确定
选择除尘器是必须全面考虑有关因素,如除尘器的除尘效率、压力损失、一次投资、维修管理等,其中最主要的是除尘效率。以下问题要特别引起注意:
(1)选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放要求。对于运行状况不稳定的系统,要注意烟气处理量变化对除尘效率和压力损失的影响。如旋风除尘器除尘效率和压力损失,随处理烟气量增加而增加。但大多数除尘器(如电除尘器)的效率却随处理烟气量的增加而下降。
(2)粉尘颗粒的物理性质对除尘器性能具有较大的影响。例如,粘性大的粉尘易黏结在除尘器表面,不宜采用干法除尘;纤维性或憎水性粉尘不宜采用湿法除尘。
(3)气体的含尘浓度较高时,在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的预净化设备,去除较大的尘粒,以使设备更好地发挥作用。
(4)烟气温度和其他性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素。对于高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器。如果烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物,可以考虑采用湿式除尘器,但是必须注意腐蚀问题。
(5)选择除尘器时,必须同时考虑收集粉尘的处理问题。
(6)选择除尘器时还必须考虑设备的位置、可利用的空间、环境条件等因素,设备的一次投资(设备、安装和工程等)以及操作和维修费用等经济因素也必须考虑。
不同的除尘器对不同粒径的除尘效率是完全不同的,选择除尘器时必须首先了解欲捕集粉尘的粒径分布,再根据除尘器除尘分级效率除尘要求选择适当的除
6
大气污染控制工程课程设计
尘器。
考虑上面各因素后,改设计任务的一级除尘可选择旋风除尘器。因为旋风除尘器,结构简单,造价便宜,体积小,除尘效率较高,对烟气量较小的烟尘净化较适合,对于该设计任务的条件基本比较符合。作为初级除尘基本能满足该设计任务的要求。
旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体,呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动,形成下降的外旋含尘气流,在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁,尘粒一旦与器壁接触,便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后沿除尘器的轴心部位转而向上形成上升的内旋气流,并由除尘器的排气管排出。
自进气口流人的另一小部分气流,则向旋风除尘器顶盖处流动,然后沿排气管外侧向下流动,当达到排气管下端时,即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出,分散在其中的尘粒也随同被带走。
本设计采用旋风除尘器作为一级除尘。
2.2 二级除尘方案的确定
二级除尘,用袋式除尘器。袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成,利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤,当含尘气体进入袋式除尘器地,颗粒大、比重大的粉尘,由于重力的作用沉降下来,落入灰斗,含有较细小粉尘的气体在通过滤料时,粉尘被阻留,使气体得到净化。一般新滤料的除尘效率是不够高的。滤料使用一段时间后,由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应,滤袋表面积聚了一层粉尘,这层粉尘称为初层,在此以后的运动过程中,初层成了滤料的主要过滤层,依靠初层的作用,网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉
7
大气污染控制工程课程设计
尘在滤料表面的积聚,除尘器的效率和阻力都相应的增加,当滤料两侧的压力差很大时,会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去,使除尘器效率下降。另外,除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此,除尘器的阻力达到一定数值后,要及时清灰。清灰时不能破坏初层,以免效率下降。伴着粉末重复的附着于滤袋外表面,粉末层不断的增厚,布袋除尘器阻力值也随之增大;脉冲阀膜片发出指令,左右淹没时脉冲阀开启,高压气包内的压缩空气通了,如果没有灰尘了或是小到一定的程度了,机械清灰工作会停止工作。我国对布袋除尘器需求巨大,除尘滤料,尤其是耐高温纤维滤料有广阔的市场发展前景。我国“十二五”规划对环境保护提出了更高的需求,水、气、声、渣都将更多的应用过滤材料,过滤材料行业市场前景看好。其中在烟尘治理领域,袋式除尘由于除尘效率高,不会造成二次污染,便于回收干料等性能,在国内外的应用越来越广,占到所用除尘设备的80%。钢铁工业是大气污染的主要来源之一,我国钢产量已超过3亿吨,按宝钢应用袋式除尘的状况计算需要2100万平方米,折算后每年更换滤料600万平方米。
本设计采用袋式除尘作为二级除尘。
2.3 脱硫工艺的确定
目前国内外较为经济实用的脱硫途径包括:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。烟气中硫的去除方法主要可分为三种:一是用各种液体和固体物料吸收和吸附废气中的二氧化硫。二是将废气中的二氧化硫在气流中氧化为三氧化硫,在冷凝吸收制成的硫酸,三是将废气中的二氧化硫在气流中还原为硫。本工艺采用吸收塔吸收烟气中的硫,采用质量分数为5%的NaOH作为吸收液。
2.4 工艺流程的确定
8
大气污染控制工程课程设计
产生烟尘 换热器 旋风除尘器 袋式除尘器 烟囱排放 换热器 吸收塔吸收
9