Расчёт схемы аппаратов для очистки отходящих газов промышленного предприятия
Определение воздействия промышленного предприятия на окружающую среду. Расчет максимальной приземной концентрации отходящих газов от источников загрязнения. Расчет аппаратов для очистки газов для снижения техногенной нагрузки до необходимого уровня.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.05.2016 |
Размер файла | 577,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Расчёт схемы аппаратов для очистки отходящих газов промышленного предприятия
Аннотация
загрязнение газ аппарат промышленный
Целью данной курсовой работы является определение воздействия промышленного предприятия на окружающую среду, требуется определить максимальную приземную концентрацию отходящих газов от источников загрязнения и при необходимости рассчитать аппараты для очистки отходящих газов для снижения техногенной нагрузки до необходимого уровня.
Для выполнения расчётов была использована программа «Эколог 3.0». Работа содержит страниц, рисунка, таблиц.
Введение
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.
В настоящее время из всех форм деградации природной среды России именно загрязненность атмосферы вредными веществами является наиболее опасной. Особенности экологической обстановки в отдельных регионах Российской Федерации и возникающие экологические проблемы обусловлены местными природными условиями и характером воздействия на них промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства.
Степень загрязнения воздуха зависит, как правило, от степени урбанизированности и промышленного развития территории (специфика предприятий, их мощность, размещение, применяемые технологии), а также от климатических условий, которые определяют потенциал загрязнения атмосферы.
Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.
1.Основы защиты атмосферного воздуха
Атмосфера -- газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое. Глубина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой.
Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза. Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.
Основные загрязнители атмосферного воздуха
Основными загрязнителями атмосферного воздуха, образующимися как в процессе хозяйственной деятельности человека, так и в результате природных процессов, являются диоксид серы SO2, диоксид углерода CO2, оксиды азота NOx, твердые частицы - аэрозоли. Их доля составляет 98% в общем объеме выбросов вредных веществ. Помимо этих основных загрязнителей, в атмосфере наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ: формальдегид, фенол, бензол, соединения свинца и других тяжелых металлов, аммиак, сероуглерод.
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ - поступление в атмосферный воздух загрязняющих веществ (оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье населения и окружающую среду) от стационарных и передвижных источников выбросов. Учитываются все загрязнители, поступающие в атмосферный воздух как после прохождения пылегазоочистных установок (в результате неполного улавливания и очистки) на организованных источниках загрязнения, так и без очистки от организованных и неорганизованных источников загрязнения.
Учет выбросов загрязняющих атмосферу веществ ведется как по их агрегатному состоянию (твердые, газообразные и жидкие), так и по отдельным веществам (ингредиентам).
Стационарный источник загрязнения атмосферы - непередвижной технологический агрегат (установка, устройство, аппарат и т.п.), выделяющий в процессе эксплуатации загрязняющие атмосферу вещества. Сюда же относятся другие объекты (терриконы, резервуары и т.д.).
К установкам для улавливания и обезвреживания загрязняющих веществ из отходящих газов относятся газоочистные и пылеулавливающие установки.
Очистка газов, загрязняющих атмосферный воздух - удаление загрязняющих веществ из состава газовоздушной смеси, отходящей от источников загрязнения атмосферного воздуха, с помощью специальных устройств, установок и оборудования; сюда же включается обезвреживание, снижение токсичности, нейтрализация, дожиг и т.п. загрязняющих веществ в отходящих (образующихся) газах. Статистическим наблюдением в данном случае не охватываются технологические процессы, при которых улавливание (утилизация) образующихся веществ в соответствии с регламентом осуществляется для получения каких-либо видов сырья, полуфабрикатов или готовой продукции.
Количество уловленных (обезвреженных) загрязняющих атмосферу веществ включает все виды загрязнителей, уловленных (обезвреженных) на пылеулавливающих (газоочистных) установках из общего их объема, отходящего от стационарных источников.
В статистике охраны атмосферного воздуха кроме объемов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ стационарными источниками, которые отслеживаются на основании отчетности, расчетным путем определяются объемы выбросов от передвижных источников.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - такая концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.
Виды ПДК:
· ПДКсс - предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Это концентрация, не оказывающая на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом вдыхании.
· ПДКмр - предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест. Концентрация загрязняющего вещества, не вызывающая при вдыхании в течение 20-30 минут рефлекторных реакций в организме человека.
· ПДКрз - предельно допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны. Это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч и не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Предельно допустимый выброс (ПДВ) - количество вещества, при выбросе которого на границе санитарно-защитной зоны приземная концентрация загрязняющего вещества от всех источников предприятия с учётом влияния других производств не превышает предельно допустимой концентрации по данному загрязняющему веществу.
ПДВ устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учётом технических нормативов и фонового загрязнения при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно-допустимых нагрузок на экологические системы и других экологических нормативов.
1.1 Расчёт в программе «Эколог»
Расчёт ПДВ в программе «Эколог» до очистки
Исходные данные:
Средняя температура самого жаркого месяца: 20 ?С,
Коэффициент температурной стратификации: 160,
Скорость ветра: 5 м/с
Данные источников загрязнения представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Исходные данные источников загрязнения
Н, м |
D, м |
Tгазов, ?С |
V1, м3/с |
MNO2, г/с |
Мпыль, г/с |
МСО, г/с |
MSO2, г/с |
||
Ист. №1 |
100 |
3,4 |
110 |
10,3 |
- |
70 |
- |
30 |
|
Ист. №2 |
85 |
1,5 |
140 |
8,1 |
20 |
- |
18 |
- |
УПРЗА ЭКОЛОГ, версия 3.00
Copyright © 1990-2006 ФИРМА "ИНТЕГРАЛ"
Серийный номер 00-00-0000, Учебная версия
Предприятие номер 1 Нефтеперерабатывающий завод
Город Санкт-Петербург
Вариант исходных данных: 1
Вариант расчета: 1
Расчет проведен на лето
Расчетный модуль: "ОНД-86 стандартный"
Расчетные константы: E1= 0.01, E2=0.01, E3=0.01, S=999999.99
Метеорологические параметры
Средняя температура наружного воздуха самого жаркого месяца |
20° C |
|
Средняя температура наружного воздуха самого холодного месяца |
-10° C |
|
Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы A |
160 |
|
Максимальная скорость ветра в данной местности (повторяемость превышения в пределах 5%) |
5 м/с |
Параметры источников выбросов
Учет: "%" - источник учитывается с исключением из фона; "+" - источник учитывается без исключения из фона; "-" - источник не учитывается и его вклад исключается из фона. |
Типы источников: 1 - точечный; 2 - линейный; 3 - неорганизованный; 4 - совокупность точечных, объединенных для расчета в один площадной; 5 - неорганизованный с нестационарной по времени мощностью выброса; 6 - точечный, с зонтом или горизонтальным направлением выбро |
|||||||||||||||||
Учет при расч. |
№ пл. |
№ цеха |
№ ист. |
Наименование источника |
Вар. |
Тип |
Высота ист. (м) |
Диаметр устья (м) |
Объем ГВС (куб.м) |
Скорость ГВС (м/с) |
Темп. ГВС (°C) |
Коэф. рел. |
Коорд. X1-ос. (м) |
Коорд. Y1-ос. (м) |
Коорд. X2-ос. (м) |
Коорд. Y2-ос. (м) |
Ширина источ. (м) |
|
% |
0 |
0 |
1 |
Новый источник |
1 |
1 |
100,0 |
3.40 |
10,3 |
1,13446 |
110 |
1,0 |
450,0 |
250,0 |
450,0 |
250,0 |
0,0 |
|
Код в-ва |
Наименование вещества |
Выброс, (г/с) |
Выброс, (т/г) |
F |
Лето: |
Cm/ПДК |
Xm |
Um |
Зима: |
Cm/ПДК |
Xm |
Um |
||||||
0330 |
Сера диоксид (Ангидрид сернистый) |
30.0000000 |
0,0000000 |
1 |
0,163 |
708 |
1,4 |
0,139 |
776 |
1,5 |
||||||||
2907 |
Пыль неорганическая >70% SiO2 |
70.0000000 |
0,0000000 |
3 |
3,795 |
354 |
1,4 |
3,240 |
388 |
1,5 |
||||||||
% |
0 |
0 |
2 |
Новый источник |
1 |
1 |
85,0 |
1.50 |
8,1 |
4,58366 |
140 |
1,0 |
700,0 |
100,0 |
700,0 |
100,0 |
0,0 |
|
Код в-ва |
Наименование вещества |
Выброс, (г/с) |
Выброс, (т/г) |
F |
Лето: |
Cm/ПДК |
Xm |
Um |
Зима: |
Cm/ПДК |
Xm |
Um |
||||||
0304 |
Азот (II) оксид (Азота оксид) |
20.0000000 |
0,0000000 |
1 |
0,161 |
673,3 |
1,5 |
0,143 |
720,9 |
1,6 |
||||||||
0337 |
Углерод оксид |
18.0000000 |
0,0000000 |
1 |
0,012 |
673,3 |
1,5 |
0,010 |
720,9 |
1,6 |
Выбросы источников по веществам
Типы источников:
1 - точечный;
2 - линейный;
3 - неорганизованный;
4 - совокупность точечных, объединенных для расчета в один площадной;
5 - неорганизованный с нестационарной по времени мощностью выброса;
6 - точечный, с зонтом или горизонтальным направлением выброса
Таблица 3 - Вещество: 0301 Азота диоксид (Азот (IV) оксид)
№ |
№ |
№ |
Тип |
Выброс |
F |
Лето |
Зима |
|||||
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
|||||||
0 |
0 |
2 |
1 |
20.0000000 |
1 |
0,1606 |
673,2994 |
1,4644 |
0,1434 |
720,8769 |
1,5775 |
|
Итого: |
20.0000000 |
0,1606 |
0,1434 |
Рисунок 1 - Азота диоксид
Таблица 4 - Вещество: 0330 Сера диоксид (Ангидрид сернистый)
№ |
№ |
№ |
Тип |
Выброс |
F |
Лето |
Зима |
|||||
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
|||||||
0 |
0 |
1 |
1 |
30.0000000 |
1 |
0,1626 |
707,9547 |
1,3654 |
0,1388 |
775,9782 |
1,5029 |
|
Итого: |
30.0000000 |
0,1626 |
0,1388 |
Рисунок 2 - Сера диоксид
Таблица 5 - Вещество: 0337 Углерод оксид
№ |
№ |
№ |
Тип |
Выброс |
F |
Лето |
Зима |
|||||
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
|||||||
0 |
0 |
2 |
1 |
18.0000000 |
1 |
0,0116 |
673,2994 |
1,4644 |
0,0103 |
720,8769 |
1,5775 |
|
Итого: |
18.0000000 |
0,0116 |
0,0103 |
Рисунок 3 - Углерод оксид
Таблица 6 - Вещество: 2907 Пыль неорганическая >70% SiO2
№ |
№ |
№ |
Тип |
Выброс |
F |
Лето |
Зима |
|||||
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
|||||||
0 |
0 |
1 |
1 |
70.0000000 |
3 |
3,7951 |
353,9773 |
1,3654 |
3,2395 |
387,9891 |
1,5029 |
|
Итого: |
70.0000000 |
3,7951 |
3,2395 |
Рисунок 4- Пыль
В результате проделанных расчётов наблюдается превышение по пыли. Исходя их этого, необходимо установить газоочистной аппарат - рукавный фильтр, потому что он высоко эффективен при улавливании мелких частиц.
1.2 Расчёт ПДВ в программе «Эколог» после внедрения газоочистного оборудования
УПРЗА ЭКОЛОГ, версия 3.00
Copyright © 1990-2006 ФИРМА "ИНТЕГРАЛ"
Серийный номер 00-00-0000, Учебная версия
Предприятие номер 1Нефтеперерабатывающий завод
Город Санкт-Петербург
Вариант исходных данных: 1
Вариант расчета: 1
Расчет проведен на лето
Расчетный модуль: "ОНД-86 стандартный"
Расчетные константы: E1= 0.01, E2=0.01, E3=0.01, S=999999.99
Метеорологические параметры
Средняя температура наружного воздуха самого жаркого месяца |
20° C |
|
Средняя температура наружного воздуха самого холодного месяца |
-10° C |
|
Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы A |
160 |
|
Максимальная скорость ветра в данной местности (повторяемость превышения в пределах 5%) |
5 м/с |
Параметры источников выбросов
Учет: "%" - источник учитывается с исключением из фона; "+" - источник учитывается без исключения из фона; "-" - источник не учитывается и его вклад исключается из фона. При отстутствии отметок источник не учитывается. |
Типы источников: 1 - точечный; 2 - линейный; 3 - неорганизованный; 4 - совокупность точечных, объединенных для расчета в один площадной; 5 - неорганизованный с нестационарной по времени мощностью выброса; 6 - точечный, с зонтом или горизонтальным направлением выброса |
|||||||||||||||||
Учет при расч. |
№ пл. |
№ цеха |
№ ист. |
Наименование источника |
Вар. |
Тип |
Высота ист. (м) |
Диаметр устья (м) |
Объем ГВС (куб.м) |
Скорость ГВС (м/с) |
Темп. ГВС (°C) |
Коэф. рел. |
Коорд. X1-ос. (м) |
Коорд. Y1-ос. (м) |
Коорд. X2-ос. (м) |
Коорд. Y2-ос. (м) |
Ширина источ. (м) |
|
% |
0 |
0 |
11 |
Новый источник |
1 |
1 |
100,0 |
3,40 |
10,30000 |
1,13446 |
110 |
1,0 |
450,0 |
250,0 |
450,0 |
250,0 |
0,00 |
|
Код в-ва |
Наименование вещества |
Выброс, (г/с) |
Выброс, (т/г) |
F |
Лето: |
Cm/ПДК |
Xm |
Um |
Зима: |
Cm/ПДК |
Xm |
Um |
||||||
2907 |
Пыль неорганическая >70% SiO2 |
14.0000000 |
0,0000000 |
2 |
0,506 |
531 |
1,4 |
0,432 |
582 |
1,5 |
Выбросы источников по веществам
Типы источников:
1 - точечный;
2 - линейный;
3 - неорганизованный;
4 - совокупность точечных, объединенных для расчета в один площадной;
5 - неорганизованный с нестационарной по времени мощностью выброса;
6 - точечный, с зонтом или горизонтальным направлением выбро
Таблица 7 - Вещество: 2907 Пыль неорганическая>70% SiO2
№ |
№ |
№ |
Тип |
Выброс |
F |
Лето |
Зима |
|||||
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
Cm/ПДК |
Xm |
Um (м/с) |
|||||||
0 |
0 |
11 |
1 |
14.0000000 |
2 |
0,5060 |
530,9660 |
1,3654 |
0,4319 |
581,9837 |
1,5029 |
|
Итого: |
14.0000000 |
0,5060 |
0,4319 |
Рисунок 5- Пыль после газоочистного оборудования
2. Методы очистки газов
Для очистки воздуха от твердых и жидких примесей применяют циклоны, пылеуловители (вихревые, жалюзийные, камерные и др.) и различные по конструкции фильтры. Важным показателем работы всех этих устройств является эффективность очистки воздуха.
Очистка может быть грубой (размер пыли более 50 мкм), средней (10-50 мкм), тонкой (менее 10 мкм). Для очистки воздуха от пыли размером 10 мкм используют циклоны. Принцип их работы - центробежная сепарация.
Вихревые пылеуловители отличаются от циклонов наличием вспомогательного потока. Загрязненный воздух поступает через трубопровод и закручивается лопаточным завихрителем. Под воздействием центробежных сил частицы отбрасываются к поверхности корпуса и за счет силы тяжести оседают в бункере. Очищенный воздух выходит через трубопровод наружу.
Жалюзийный пылеуловитель представляет собой набор лопастей, установленных последовательно в корпусе так, что между ними образуется щель. Воздух поступает через трубопровод, где пылеотделение происходит под действием опережающих лопастей. Взвешенные частицы пыли под действием инерции и эффекта отражения от лопастей движутся в трубопровод. Очищенный воздух проходит между лопастями и поступает в выходной трубопровод. Данные пылеуловители используют для грубой и средней очистки, после которой загрязненный воздух направляется в циклоны.
Ротационные пылеуловители очищают воздух от твердых и жидких примесей за счет центробежных сил, возникающих при вращении ротора. По конструкции представляют собой центробежный вентилятор. При его вращении частицы пыли прижимаются к поверхности диска колеса и к набегающим сторонам лопаток и затем собираются в пылеуловители.
Туманоуловители применяются для очистки воздуха от тумана. Первая ступень очистки - ротор с фильтрующим материалом (войлок с волокнами диаметром 18-20 мкм). Вторая ступень - брызгоуловитель (один слой войлока с волокнами диаметром 60-70 мкм).
Фильтры применяются для очистки воздуха от пыли и тумана. Для средней и тонкой очистки воздуха используют фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористые фильтрационные материалы. Осаждение твердых и жирных частиц на фильтрующих элементах происходит в результате контакта частиц с поверхностью пор. Механизм осаждения частиц обусловлен действием сил инерции или гравитационных сил, броуновской диффузией в газах и эффектом касания. В качестве фильтрующих материалов применяются ткани, войлок, бумага, металлическая стружка, пористая керамика и пористые металлы. Для очистки воздуха с запыленностью менее 10 мг/м3 используют ячейковые фильтры, представляющие собой каркас, заполненный фильтрующими элементами в виде металлических или пенопластовых материалов, упругого стекловолокна. Выбор материала зависит от качества очистки. Общим недостатком всех фильтров является ограниченный срок службы из-за быстрого засорения фильтрующих элементов. В настоящее время широкое распространение получили самоочищающиеся масляные фильтры, в которых фильтрация осуществляется двумя непрерывно движущимися полотнами из металлической сетки. При загрязнении масляных фильтров их промывают в содовом растворе. Для очистки воздуха от тумана, масел используются волокнистые и сетчатые туманоуловители, принцип действия которых основан на осаждении капель смачивающей жидкости на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести.
Абсорбция - это избирательный процесс поглощения паров или газов из парогазовых смесей жидким поглотителем, называемым абсорбентом. Абсорбция, как правило, означает поглощение газов в объеме жидкости или реже - твердого тела. На практике абсорбции подвергают не отдельные газы, а газовые смеси, составные части которых поглощаются жидкостью. Эти составные части смеси называют абсорбируемыми компонентами (абсорбат), а непоглощаемые части - инертным газом.
Растворенный в жидкости компонент газовоздушной смеси благодаря диффузии проникает во внутренние слои абсорбента. Процесс протекает тем быстрее, чем больше поверхность раздела сред и коэффициент диффузии. Для удаления из технологических выбросов таких газов, как аммиак, фтористый и хлористый водород, целесообразно в качестве поглотителей использовать воду, поскольку при этом достигается высокая растворимость вредных веществ.
Хемосорбция - химическая сорбция, поглощение жидкостью или твердым телом веществ из окружающей среды, сопровождающееся образованием химических соединений. В более узком смысле хемосорбцию рассматривают как химическое поглощение вещества поверхностью твердого тела, т.е. как химическую адсорбцию.
В основе хемосорбции лежит химическое взаимодействие между адсорбентом и адсорбируемым веществом. Действующие при этом силы сцепления значительно больше, чем при физической адсорбции. В качестве адсорбентов применяют вещества, имеющие большую поверхность на единицу массы. Так, удельная поверхность активированного угля достигает 105-106 м2/кг. Его применяют для очистки газов от органических веществ, удаления неприятных запахов. Кроме того, применяют простые оксиды (активированный глинозем, оксид алюминия). Для реализации данного метода применяются пенные скрубберы и скрубберы с подвижными насадками.
Для процесса поглощения молекул газа или жидкости поверхностью твердого тела в русском языке используется термин адсорбция. Метод адсорбции основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой активно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты из газовой среды, подразделяется на физическую адсорбцию и хемосорбцию. При адсорбции молекулы газа прилипают к поверхности твердого тела под действием молекулярных сил притяжения. Высвобождающаяся при этом теплота зависит от сил притяжения и по величине совпадает с теплотой конденсации газа. Преимущество адсорбции - обратимость процесса.
Термическая нейтрализация основана на способности веществ окисляться до нетоксичных при наличии высокой температуры и свободного кислорода. Бывает три схемы термической нейтрализации газов:
1) прямое сжигание в пламени;
2) термическое окисление;
3) каталитическое сжигание.
Прямое сжигание и термическое окисление протекают при температурах 600-800 °С, а каталитическое сжигание - 300-400 °С.
Прямое сжигание следует использовать в тех случаях, когда отходящие газы имеют значительную энергию, необходимую для сжигания. При проектировании устройств такого типа важно знать пределы восполнения сжигаемых растворов для поддержания горения без использования дополнительного тепла. Примером прямого сжигания является сжигание углеводородов, содержащих токсичные газы непосредственно в факеле горелки.
Термическое окисление используется в тех случаях, когда отходящие газы имеют высокую температуру, но количество кислорода в них недостаточно. Важными факторами, которые следует учитывать, являются время, температура, турбулентность. Время должно быть достаточным для полного сгорания всех компонентов.
Каталитическое сжигание используется для превращения токсичных компонентов промышленных выбросов в безвредные и менее вредные для окружающей среды вещества путем введения в систему катализатора. Каталитические методы основаны на взаимодействии удаляемых веществ с одним из компонентов, присутствующих в газе. Катализатор, взаимодействуя с одним из реагирующих веществ, образует промежуточное вещество, которое распадается на безвредные компоненты. Существенное влияние на скорость каталитического процесса и его эффективность оказывает температура газа. Для каждой реакции, протекающей в потоке газа, характерна так называемая минимальная температура реакции, ниже которой катализатор не проявляет своей активности. Различают две конструкции газоочистительных каталитических устройств: каталитические реакторы, в которых происходит контакт газового потока с твердым катализатором, и реакторы термокаталитические, в которых в общем корпусе размещены контактный узел и подогреватель.
2.1 Расчёт рукавного фильтра
Исходные данные для расчета.
Объем пылегазового потока: 12,4 м3/с;
µ - динамическая вязкость газа, Па•с (µ = 19Ч10-6Па•с);
сг - плотность очищаемого газа, кг/м3 (сг= 0,998 кг/м3),
dчастиц=3-10 мкм,
Тип регенерации - импульсная продувка сжатым воздухом.
Продолжительность фильтровального цикла 600 с.
1. Определяем концентрацию пыли на входе в фильтр.
(1)
где М - интенсивность выброса загрязняющего вещества,г/с;
V - объем пылегазового потока;
2. Определяем удельную газовую нагрузку
(2)
где qн - нормативная удельная нагрузка, зависящая от вида пыли и ее склонности к агломерации, для расчетов следует принять qн=2,6;
c1 - коэффициент, характеризующий особенность регенерации фильтрующих элементов, c1=1,1;
с2- коэффициент, учитывающий влияние концентрации на удельную нагрузку, c2=1;
с3 - коэффициент, учитывающий влияние дисперсного состава пыли в газе, c3=0,9;
с4 - коэффициент, учитывающий влияние температуры газа, c4=0,74;
с5 - коэффициент, учитывающий требования к качеству очистки, c5=1.
3. Рассчитываем поверхность фильтрования
(3)
где Vг - расход газа, идущего на фильтрование, м3/час; Vp' - предварительно рассчитанная величина расхода воздуха, идущего на регенерацию, м3/час, определяемая при допущении, что скорость обратной продувки равна скорости фильтрования:
(4)
где tp - время отключения секции на обратную продувку (принимается в пределах 15-50 с); np - количество регенераций в течении одного часа, определяется по формуле 5.
(5)
4. Выбираем фильтр с близкой поверхностью фильтрования с запасом 10%.
Характеристики выбранного фильтра представлены в таблице 8.
Таблица 8 - Основные характеристики выбранного фильтра
Марка фильтра |
Площадь фильтрующей поверхности, м2 |
Количество секций, шт. |
Количество рукавов в секции, шт. |
Диаметр рукава, мм |
Высота рукава, м |
Гидравлическое сопротивление, Па |
|
ФРКИ-550 |
550 |
6 |
36 |
135 |
6 |
2800 |
5. Определяем гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки.
(6)
Кп-коэффициент, характеризующий сопротивление фильтровальной перегородки, м-1 (Кп = 2,76•109 м-1); m - динамическая вязкость газа, Па•с; w - скорость фильтрования, м/с (w=0,015 м/с); n - показатель степени, зависящий от режима течения газа сквозь перегородку (для ламинарного режима n = 1); t - продолжительность фильтровального цикла, с (t=600 с); свх - концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м3; К1 - параметр сопротивления слоя пыли м/кг (К1=80•109 м/кг).
В результате проделанных вычислений, можно сделать вывод, что после внедрения газоочистного оборудования максимальная приземная концентрация пыли уменьшилась и её значение стало ниже значения ПДК.
Заключение
В ходе данной курсовой работы была определена максимальная приземная концентрация отходящих газов промышленного предприятия с использованием программы «Эколог 3.0». В результате расчётов, было обнаружено, что рассчитанная максимальная приземная концентрация пыли превышает значение ПДК. Для снижения техногенной нагрузки до необходимого уровня был установлен рукавный фильтр с импульсной продувкой, после чего концентрация пыли снизилась до значения, не превышающего ПДК.
Список литературы
1. М.Ш.Баркан, М.А.Пашкевич, В.В. Бурмистрова. Методы и системы очистки газов: Учебное пособие. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2006 г. 94 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Анализ воздействия отходящих дымовых газов на окружающую среду. Характеристика котельного производства. Устройство котельных установок. Альтернативные варианты систем очистки отходящих дымовых газов котельных агрегатов. Очистка дымовых газов от золы.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 04.04.2016Очистка газов от SOx. Процесс с использованием CuO/CuS04, катализаторы. Угольное топливо с добавками извести. Методы обезвреживания отходящих газов. Очистка отходящих газов от аэрозолей. Адсорбционные и хемосорбционные методы очистки отходящих газов.
реферат [24,7 K], добавлен 23.02.2011Характеристика понятия абсорбционного метода очистки отходящих газов, который реализует процессы, происходящие между молекулами газов и жидкостей. Особенности физической и химической абсорбции. Применение активных углей, силикагелей, алюмогелей, цеолитов.
реферат [31,3 K], добавлен 25.02.2011Двигатель как источник загрязнения атмосферы, характеристика токсичности его отработавших газов. Физико-химические основы очистки отработанных газов от вредных компонентов. Оценка негативного воздействия эксплуатации судна на окружающую природную среду.
курсовая работа [281,6 K], добавлен 30.04.2012Учет и управление экологическими рисками населения от загрязнений окружающей среды. Методы очистки и обезвреживания отходящих газов ОАО "Новоросцемент". Аппараты и устройства, используемые для очистки аспирационного воздуха и отходящих газов от пыли.
дипломная работа [113,0 K], добавлен 24.02.2010Описание существующих методов очистки воздуха от вредных газообразных примесей: абсорбционный и адсорбционный методы, термическое дожигание. Очистка отходящих газов на заводах технического углерода. Оборудование для биохимических методов очистки.
контрольная работа [36,0 K], добавлен 11.01.2012Особенность каталитического и биохимического способов очистки газов. Достоинства и недостатки этих технологических процессов. Классификация аппаратов по способу воздействия газов с катализатором. Достоинства и недостатки фильтрующего и кипящего слоя.
презентация [328,4 K], добавлен 11.12.2013Характеристики отходящих газов ТЭЦ, методы борьбы с выбросами SO2. Оптимизация химического реактора по экологическим, экономическим критериям. Данные расчета зависимости химического равновесия от температуры и давления, оптимальной себестоимости реактора.
курсовая работа [372,4 K], добавлен 14.06.2012Характеристика ОАО "Новосибирскэнерго" как источника загрязнения окружающей среды. Химические, абсорбционные и каталитические методы очистки дымовых газов от оксидов азота. Процесс глубокой очистки газов выбросов от оксида азота. Денитрификация газов.
отчет по практике [36,4 K], добавлен 05.12.2014Применение технических средств очистки дымовых газов как основное мероприятие по защите атмосферы. Современные методики разработки технических средств и технологических процессов очистки газов в скруббере Вентури. Расчеты конструктивных параметров.
курсовая работа [239,2 K], добавлен 01.02.2012