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粉塵VOCs治理在線

1、空塔氣速和橫截面積的確認

空塔氣速為液體借由粘附器整個橫截面的速率。空塔氣速的選擇, 不僅直接決定了粘附器的表面積和增益的大小, 而且還會負面影響粘附工作效率。氣速很小, 則粘附器表面積很大, 不經濟; 氣速極重, 則增益會減小, 使粘附工作效率受到負面影響。借由試驗確認比較不錯氣速。粘附結構設計中不能追求比較不錯值的粘附工作效率，把空塔速率值域降小，那般會使粘附床表面積、粘附劑用量和電子設備KF成本益發升高；但若也切忌梭螺科大的空塔氣速那般電子設備費用雖低，但粘附工作效率下降很多，且體系增益會隨空塔速率的減小上升很快，造成動力消耗極重，因而因挑選出合適的空塔氣速，比較適宜空塔氣速為0.8～1.2m/s，據此經驗結論，本結構設計確認

空塔氣速: U = 1.0 m/s.

原始條件：

/h ，

由于尾氣中，水蒸氣所占的比率遠遠大于污染物所占比率，因而，尾氣化學性質可以近似于看作為干水蒸氣的熱物理化學性質，查《化學原理》第三章9得以下數據：

水蒸氣雜醇化學性質：

流體表面積ρf，粘度為μf=1.94×10-5Pa.S，熱容為Cp=1.005kJ/(kg.℃)

粘附得塊狀助劑微粒化學性質：

平均直徑約dp=0.003m，表征表面積ρs=670kg/m3，沉積表面積ρB

固定床空隙率εf ＝0.5

橫截面積: S = Q/U=000/3600/1.0=5.56 ㎡  D=m

2、固定床粘附層高度的排序

采用借由拋物線排序法，借由試驗將含有一定含量氮氧化物的冷水蒸氣連續借由固定床粘附器，在相同天數內，確認確認粘附床相同橫截面處冷水蒸氣中氮氧化物的含量分布，當粘附床使用一段天數后，出口液體氮氧化物含量達到某個允許比較大含量時，認為粘附床失靈。從冷水蒸氣開始失水至粘附床失靈這段天數稱作反射天數，或保護作用天數。表示粘附床處理液體量與泵氮氧化物含量之間的關系的拋物線稱作反射拋物線。反射拋物線的花紋和反射天數如上所述與固定床的操作方式。處理操作過程的實際速率和分子結構、粘附平衡化學性質、冷水蒸氣速率、氮氧化物出口處含量，以及床層寬度等都負面影響反射拋物線的花紋，此操作過程非常復雜，目前仍是只是近似操作過程的排序。

假定粘附床到達反射天數時全部處于飽和狀態，即達到它的平衡粘附量a,也稱a為靜活度，同時根據朗格謬爾等溫線假定靜活度不在與氣象含量有關。在粘附作用天數ζ內，所粘附氮氧化物的量為

X= aSLρb

式中：X—— 在天數ζ內的粘附量；

    a —— 靜活度，重量，%；

    S —— 粘附層的橫截面積，㎡；

    L—— 粘附層高度，m；

   ρb

固定床雖然結構簡單，但由于氮氧化物在床層內含量分布是隨天數變化，排序非常復雜，因而目前工程上都是采用近似于排序，借由算助劑的作用天數進行后處理的排序。助劑的作用天數由下式算出：

V=C×Q×t/W/d×10-9

式中：V――助劑的裝填量，m3

   C――JK氣氮氧化物的含量，mg/m3

   Q――冷水蒸氣量，m3/h

   t――助劑的使用天數，h

   W――助劑原粒度的中重量反射炭容，％

   d――助劑的堆表面積0.8t /m3

算出三苯每小時的排放量：

“三苯”的含量：ρ0

假設粘附器的粘附器的粘附工作效率為85%，則達標排放時需要粘附總的氮氧化物的量為：5.6×85%＝4.76 kg/h

t＝V×W×d/C/Q×10-9

   ×10-9

則在粘附作用天數內的粘附量：

根據X= aSL ρb得：

L＝X/a/S/ ρb

根據助劑的粘附能力，設靜活度為16kg甲苯/100kg助劑

3、粘附劑（助劑）使用量的排序

粘附劑的使用量M：

M = LSρb=×5.56 ×470 = 8600kg

粘附劑本身占據表面積：

V＝LS

粘附劑床層表面積：

V＝Vρs/ρb＝

結構設計

取板上固定床高度H＝0.35m，

塊

考慮安裝的實際情況，得到固定床粘附裝置的實際表面積取為：

L×B×H＝7000mm×3300mm×3000mm

4、床層增益的排序

流體借由固定床粘附器時，由于流體不斷地分流和回合，以及流體與粘附劑微粒和器壁的摩擦阻力，會產生一定的增益。在結構設計固定床粘附器時多采用流路模型估算床層壓力降，若對壓力降排序有更高的要求，則可直接用試驗測得的數據。本結構設計的床層壓力降用下式排序：

根據助劑的性能：

△

5、助劑再生的排序

粘附劑的粘附容量有限，一般在1％～40％（質量分數）之間。要減小粘附裝置的處理能力，粘附劑一般都循環使用，即當粘附劑達到飽和或接近飽和是，使其轉入脫附和再生操作。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、化學轉化再生法、溶劑萃取。此外，還有一些其他的粘附劑脫附再生方法，如電解氧化再生法、微生物再生法和藥物再生法等。至于工業上到底采用哪種操作方式，應視具體情況選用既經濟又有效的方法。生產實際中，常常是幾種方法結合使用。如助劑粘附有機蒸氣后，可用失水高溫蒸氣再生，也可用加熱和抽真空的方法再生；沸石分子篩粘附水分后，可用加熱氮氣的辦法再生。

本結構設計采用升溫脫附，即在等壓下升高粘附床層溫度，進行脫附，然后降溫冷卻，重新粘附。粘附床的操作溫度為T1，原料中粘附質的分壓為Pa，當粘附床達飽和后，粘附劑粘附容量為x1。假定粘附階段終了時，允許粘附后液體中的粘附容量低于x2。升溫脫附可將粘附劑從T1升溫到T2，這是粘附劑容量可以低于x2。

1、 干燥粘附劑時水蒸氣消耗量：

L＝W/l＝1/(X2-X1)×W

式中：L――干燥粘附劑時水蒸氣的消耗量，kg

    l――水蒸氣的單位消耗量，即干水蒸氣/H2O，無量綱

   x1、x2――分別為離開、進入粘附劑層時水蒸氣的含濕量即H2O/干水蒸氣

W――干燥時驅走的水分，kg

由《化工原理》查表得，35℃時飽和

2、加熱水蒸氣所消耗得水蒸氣熱含量：

        Q＝l×（I2－I1）W

式中：I2――由加熱器進入粘附器的空氣熱含量，J/kg

   mI1――進入加熱器的水蒸氣熱含量，J/kg

℃時干水蒸氣的熱含量為1.005KJ/（kg.℃℃時為1.009 KJ/（kg.℃），則：

Q=

6、集氣罩的結構設計排序

在工業生產中，常用于控制各種微粒物和氣態氮氧化物的方法是將有害物質在發生源收集起來，經過凈化電子設備凈化后排到大氣中，這就是JY部排氣凈化系統，這種系統所需要的風量比較小，效果好，能耗也少，是生產車間控制水蒸氣污染比較有效、比較常用的方法。

JY部排氣凈化系統主要由集氣罩、風管、凈化電子設備、風機、煙囪等組成。JY部排氣凈化系統的結構設計主要包括氮氧化物的捕集裝置、管道系統、凈化電子設備結構設計等幾個部分。

該系統用以捕集氮氧化物的裝置大多數呈罩子花紋，通常稱作集氣罩。它是液體凈化系統的關鍵部件，它可將粉塵及氣態氮氧化物導入凈化系統，同時防止氮氧化物向生產車間及大氣擴散。集氣罩的性能對整個液體凈化系統的技術經濟效果有很大的負面影響。結構設計完善的集氣罩能在不負面影響生產工藝和生產操作的前提下，用較小的排風量獲得比較不錯的控制效果;而結構設計不良的集氣罩即使用很大的排風量也達不到預期的目的。在控制液體中擴散效果相同的前提下，排風量越大，則整個凈化系統也越大，投資與運行費用也相應增加。因而，集氣罩的結構設計是液體凈化系統結構設計的重要環節。

7、集氣罩冷水蒸氣的流動特性

研究集氣罩罩口冷水蒸氣運動的規律對于有效捕集氮氧化物是十分重要的。集氣罩罩口冷水蒸氣運動方式有兩種：一種是吸氣口冷水蒸氣的吸入流動；另一種是吹氣口冷水蒸氣的吹出流動。了解吸入冷水蒸氣、吹出冷水蒸氣以及兩種冷水蒸氣合成的吹吸冷水蒸氣的運動規律，是合理結構設計和使用集氣罩的基礎。吸入冷水蒸氣和吹出冷水蒸氣的流動特性是相同的。吹出冷水蒸氣在較遠處仍能保持其能量表面積，吸入冷水蒸氣則在離吸氣口不遠處其能量表面積急劇下降。這亦表明，吹出冷水蒸氣的控制能力大，而吸入冷水蒸氣則有利于接受。因而，可以利用吹出冷水蒸氣作為動力，把氮氧化物輸送到吸氣口再捕集，或者利用吹出冷水蒸氣阻擋、控制氮氧化物的擴散。

8、集氣罩的分類及結構設計原則

集氣罩的種類繁多，應用廣泛。按其冷水蒸氣流動的方式可分為兩大類：吸氣式集氣罩和吹氣式集氣罩。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。其集氣罩的結構設計原則為：

（1）集氣罩應盡可能包圍或靠近污染源，使氮氧化物的擴散限制在比較小的范圍內，盡可能減少氣吸氣范圍，防止橫向冷水蒸氣的干擾，減少排風量。

（2）集氣罩的吸氣冷水蒸氣盡可能與污染冷水蒸氣運動方向一致，以充分利用污染冷水蒸氣的初始動能。

（3）在保證控制污染的條件下，盡量減少集氣罩的開口面積，使排風量比較小。

（4）集氣罩的吸氣冷水蒸氣不允許借由人的呼吸區再進入罩內。結構設計時要充分考慮操作人員的位置和活動范圍。

（5）集氣罩的配置應與生產工藝協調一致，力求不負面影響工藝操作和電子設備維修。

（6）集氣罩應力求結構簡單、堅固耐用而KF成本低，并便于制作安裝和拆卸維修。

（7）要盡可能避免或減弱干擾冷水蒸氣辱穿堂風、送風冷水蒸氣等對吸氣冷水蒸氣的負面影響；

雖然集氣罩的結構不十分復雜，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，應充分了解生產工藝、操作特點和現場實際。

9、集氣罩的富宇環保

由于受工藝條件限制，一般產生有機尾氣的車間無法進行密閉，且噴氣車間室內橫向冷水蒸氣干擾較小，可采用外部集氣罩的上部傘形罩，如 附圖5 所示

其基本參數如下：

3/h

鋼板制圓形風管，取風速12 m/s

風管直徑約： m   

圓整為 800㎜

規格為800 ㎜×1.0 ㎜

風管橫截面積： 0.50㎡

則實際風管氣速： ＝ 11.1 m/s

 10、粘附前的預處理

對于一般的有機尾氣的工藝操作過程所產生的塵霧在高速噴出時，誘導周圍的空冷水蒸氣動，加上工作點的不斷變換，又與工件周圍的水蒸氣大量混合，在反彈冷水蒸氣及車間內橫向冷水蒸氣作用下，塵霧呈無序發散。這些粉塵含量不高，粒徑較小，絕大部分在10um以下，若未經處理，將很快堵塞助劑微孔，使助劑失靈。

目前,G內外對這些塵霧特別是噴漆污染的治理非常重視，凈化方式多種多樣，有干式過濾法、濕式過濾法、燃燒法、催化燃燒法、粘附法、蒸餾析法等，根據相同產品的特性、產品生產狀況以及經濟性、場地情況進行選擇。

本結構設計除霧處理采用前置式干式除塵過濾器，具體運行參數如下：

3/h

過濾速率：u =1.2～1.5 m/s

2

電子設備

數量：一TA-I；

采用鋼板進行燒焊，過濾箱采用抽屜方式放置雙層JK干式除塵和除霧過濾材料，容塵量大、凈化工作效率高、阻力低、過濾風速大、阻燃。干式過濾材料使霧狀物變成松散粉塵狀，材料飽和后可取出拍打、抖落，或用吸塵器吸塵后重復使用多次。

11、管道系統結構設計排序

只有借由各種管道把各種凈裝置連接在一同才能組合成完整的凈化系統，因而，管道系統結構設計是凈化系統結構設計中不可缺少的組成部分，合理地結構設計、施工和使用管道系統，不僅能充分發揮凈化裝置的能效，而且直接關系到結構設計和運轉的經濟合理性。管道系統的結構設計通常是在凈化系統中的各種裝置選定之后進行的，主要包括管道系統的配置和管道系統的結構設計排序等兩個方面的內容。

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