环科091熊珂大气课程设计

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1、酸洗废气净化系统设计说明书环科091熊珂09452123一、确定净化方案此次课程设计要求采用碱液吸收法处理含硫酸烟雾，即采用7%NaOH溶液在填料塔中吸收净化硫酸烟雾。操作情况下，气相传质系数kGa=144kmol/(m3·h·atm)(1atm=101325Pa)液相传质系数kLa=0.7h-1液气比为L/G=4L/m3二、集气罩的设计1.集气罩基本参数的确定集气罩的罩口尺寸不应小于罩子所在污染位置的污染物扩散的断面积。如图1所示，如果设集气罩连接风管的特征尺寸为d0（圆形为直径，方形为短边），污染源的特征尺寸为d（圆形为直径，方形为短边，）集气罩距污染源的垂直距离H，集气罩口的特征尺寸为D

2、0（圆形为直径，方形为短边），集气罩喇叭口长度为h2，则应满足d0/d＞0.2、1.0

3、2.0H/d（=0.17）和/（=2.25）＜3，基本符合要求。2.集气罩入口风量的确定=（K）（2-1）式中——温差，K；——料槽温度，K；——环境温度，K。q=0.00251.25F（2-2）式中q——热量流率，kJ/s；F——污染源断面积，㎡。热烟气流量Q0为Q0=0.381（QHF2）1/3（2-3）式中H——集气罩距污染源的垂直距离，m。最小吸入风量Q=Q0＋v′F′（2-4）式中Q——最小吸入风量，m3/s；v′——最小吸入速度，0.1~1.0m/s；F′——集气罩罩口面积与污染源断面积之差，㎡。F′=F0－F（2-5）式中F0——集气罩罩口面积，㎡。计算过程：（1）冬季环境气温为

4、-6℃，料槽内加酸后温度可达100℃，=100－（－6）=106（K）F=0.25×3.14×0.72=0.385（㎡）q=0.00251.25F=q=0.0025×1061.25×0.385=0.327（kJ/s）Q0=0.381（QHF2）1/3=Q0=0.381（0.191×0.5×0.3852）1/3=0.110（m3/s）F′=F0－F=0.950－0.385=0.565（㎡）取吸气罩入口速度v′=0.6（m/s）集气罩排风量Q=Q0＋v′F′=0.110＋0.6×0.565=0.449(m3/s)（2）夏季环境气温为31℃，料槽内加酸后温度可达100℃，=100－31=69（K）F

5、=0.25×3.14×0.72=0.385（㎡）q=0.00251.25F=q=0.0025×691.25×0.385=0.191（kJ/s）Q0=0.381（QHF2）1/3=Q0=0.381（0.191×0.5×0.3852）1/3=0.092（m3/s）集气罩排风量Q=Q0＋v′F′=0.092＋0.6×0.565=0.431(m3/s)由于冬季排风量大于夏季排风量，应以冬季排风量来计算。校核管道中风速：v==14.30（m/s），符合要求（10~20m/s）。一、填料塔的设计1.填料塔参数的确定（1）填料的规格及相关参数本设计拟选用75×45×5规格陶瓷鲍尔环填料（乱堆）。填料参数为：

6、=122m-1，a1=103m2/m3（2）计算泛点气速uf本设计采用质量分数为9%的NaOH为吸收液（参数近似取水的物理参数）。取液气比=4因，即=×4=2.478所以0.5=2.478×（）0.5=0.0799查埃克特通用关联图知=0.145吸收液温度为20℃，=1mPa•s可得=3.348（m/s）（3）计算操作气速u操作气速为取设计气速为泛点气速的70%则u=0.7uf=0.7×3.139=2.3（m/s）（4）计算塔径由于集中处理三个集气罩的排气量，则填料塔中的混合气体体积流量为VG=3Q=3×0.449=1.347（m3/s）（此处用到吸气罩的数量）填料塔塔径D=0.0.884（m

7、）圆整D=1m（5）利用圆整后的塔径重新计算操作气速uu=1..72（m/s）（6）校核填料直径与塔体直径的比，符合要求。（7）校核填料塔的喷淋密度当填料d≤75㎜时，填料的最小润湿率为0.08m3/(m2•h)，最小喷淋量为L喷min=（MWR）a1=0.08×103=8.24[m3/(m2•h)]L喷==20.82m3/(m2•h)＞L喷min，符合要求。2．填料层高度的确定（1）填料层高度的