火化場煙氣處理工藝流程設計書

1、火化場煙氣處理工藝流程設計書1. 設計任務書1.1 、設計的內(nèi)容xx 陵園焚燒煙氣經(jīng)過水池洗滌后通過排氣筒直接排放到大氣中?，F(xiàn)擬建設配套凈化設施， 確保其廢氣排放滿足 燃油式火化機大氣污染物排放限值（GB13801-2009）二級標準。隨著殯葬改革工業(yè)的發(fā)展， 國民文明意識的增強， 火葬的數(shù)量逐漸增加，同時， 火葬帶來了能源問題和環(huán)境污染問題。火化車間在工作時會產(chǎn)生二氧化硫、二噁英、氨氣等大氣污染物。污染物產(chǎn)生量如表1 所示表 1需處理的污染物產(chǎn)生量污染物污染物濃度 (mg/m3)污染物性質(zhì)酸性氣體，具有刺激二氧化硫317性氣味無色無味、毒性嚴重的脂溶性二噁英120.0 （ngm3 ）物質(zhì)三、

2、主要參考資料1、論文：質(zhì)與活性炭飽和吸附量的相關(guān)性研究2、論文：火化過程中主要污染物生成研究3、論文：石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)及其應用四、工藝設計1設計的工作要求（1）設計計算書應按照要求編寫，即包括與設計有關(guān)內(nèi)容的闡述及計算，要求內(nèi)容完善，敘述簡明，層次清楚，計算過程詳細準確，書寫工整，裝訂成冊。設計計算書應包括目錄，前言，正文及參考文獻；（2）設計圖紙要求布置均勻，符合制圖規(guī)范要求，并能基本反應凈化系統(tǒng)內(nèi)容。2. 方案選型（ 1）問題的提出隨著我國社會的發(fā)展， 國民素質(zhì)的提升，火葬越來越受人們推崇，但在火葬過程中產(chǎn)生的一些大氣污染物會對環(huán)境產(chǎn)生極大影響，給人體健康帶來不利。如在人體和隨葬

3、品焚燒過程中都會產(chǎn)生二氧化硫，該氣體具有刺激性氣味，會刺激咽喉粘膜，會引起慢性咽炎等疾病，同時排放到大氣中還會產(chǎn)生酸雨。因此火化車間廢棄必須經(jīng)過處理，達到燃油式火化機大氣污染物排放限值 （GB13801-2009）二級標準方可外排。（2）煙氣組分分析從火化爐出來的高溫煙氣主要包含保護氣體（氮氣） 、過剩氧氣、酸性氣體、煙塵、氨氣、二噁英等等。保護氣體和過剩氧氣對大氣環(huán)境和人類健康沒有危害，故可以不經(jīng)處理。酸性氣體包括硫化氫、二氧化硫、氮氧化物。 由于氮氧化物和硫化氫組分含量已經(jīng)達到燃油式火化機大氣污染物排放限值 （GB13801-2009）二級標準，故無須處理。二氧化硫和二噁英（3）凈化方案的

4、確定根據(jù)生產(chǎn)排放各污染物的物化性質(zhì)，結(jié)合廠家的相關(guān)數(shù)據(jù)，借鑒經(jīng)驗確定凈化工藝：1) 吸收法 即采用適當?shù)奈談ㄈ绮裼?、煤油、水等介質(zhì)）在吸收塔內(nèi)進行吸收，吸收到一定濃度后進行溶劑與吸收液的分離，溶劑回收，吸收液重新使用或另行處理，采用這種方法的關(guān)鍵是吸收劑的選擇。由于溶劑與吸收劑的分離較為困難，因此其應用受到了一定的限制。 脫硫可以用濕法和干法，本工藝選擇濕鈣法可以有效的去處煙氣中的二氧化硫。2) 活性炭吸附法 采用多孔活性炭或活性炭纖維吸附有機廢氣，飽和后用低壓蒸汽再生，再生時排出溶劑廢氣經(jīng)冷凝、水分離后回收溶劑，適用于不連續(xù)的處理過程。在本工藝中分別使用了布袋除塵器和活性炭吸附塔確對二噁

5、英進行吸附，確保二噁英達標排放。3 系統(tǒng)工藝流程圖 1工藝流程圖說明： 從火化爐出來的高溫煙氣進入洗滌池，在洗滌池中進行傳熱，得到降溫。從洗滌池出來的氣體依次通過吸收塔，布袋除塵器，活性炭吸附床，在這過程中，煙氣中的二氧化硫，二噁英大部分被去除，達到排放標準。4、主要工藝設備功能簡述（1）石灰石噴淋塔濕鈣噴淋塔的運行機理是吸收，在脫硫工藝中起重要作用， 本工藝中濕鈣噴淋塔就是用于去除二氧化硫和少量的二噁英。（2）布袋吸附裝置本工藝在布袋上噴灑活性炭粉末，主要用于對二噁英的吸附。 該過程中，大部分二噁英被出去，達到排放標準。（3）活性炭吸附裝置活性炭吸附裝置是凈化裝置重要組成部分，設置目的是利用

6、吸附法截留廢氣中的有機物進一步凈化廢氣，主要是用于處理吸收塔和布袋吸附裝置剩余二噁英。（ 4）風機風機是一種裝有一個或多個葉片的通過軸旋轉(zhuǎn)推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機械能，轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿託怏w流動的壓力，從而實現(xiàn)氣體的流動。五、凈化設備的選擇及計算噴淋塔1 噴淋塔內(nèi)流量計算假設噴淋塔進口溫度取120，出口溫度取60，塔內(nèi)平均溫度取 90，壓力為 120KPa，則噴淋塔內(nèi)煙氣流量為：式中：噴淋塔內(nèi)煙氣流量，；標況下煙氣流量，；K 除塵前漏氣系數(shù)， 00.1 ；代入公式得：=24003 s27390101.32410.05 =2829.28m3 h=0.786m2731202 噴淋塔徑計算依

7、據(jù)石灰石煙氣脫硫的操作條件參數(shù)，可選擇噴淋塔內(nèi)煙氣流速v=1m s，則噴淋塔截面A 為：A=Q = 0.786 =0.786 v1則塔徑 d 為：d= 4 A =40.786 =1.00064m3.14取塔徑 D=1.1m3 噴淋塔高度計算噴淋塔可看做由三部分組成，分成為吸收區(qū)、除霧區(qū)和漿池。(1) 吸收區(qū)高度依據(jù)石灰石法煙氣脫硫的操作條件參數(shù)得，選擇噴淋塔噴氣液反應時間 t=4s ，則噴淋塔的吸收區(qū)高度為：H1 = vt =14 =4m(2) 除霧區(qū)高度除霧采用棱形除霧器 , 則可以取除霧區(qū)高度為：H2=1m(3) 漿池高度漿池容量 V1 按液氣比漿液停留時間t 1 確定：式中：L G液氣比

8、，取 18 L m3 ；Q 標況下煙氣量， m3 h ；t1漿液停留時間，s；一般 t 1 為 4 min 8 min ，本設計中取值為4min，則漿池容積為：V1=18 10-32829.284 =3.4m360選取漿池直徑等于或略大于噴淋塔D0，本設計中選取的漿料直徑為 D0=2m，然后再根據(jù) V1 計算漿池高度：式中： h0漿池高度， m；V1漿池容積， m3 ；D0漿池直徑， m。h0=43.4=1.92 m3.1422噴淋塔高度進出口流速 1230ms取進出口煙氣流速sh 2 15=0.786 h4=0.23m取 h =1m4噴淋塔高度為：H=H1+H2+h0+h4=4+1+1=6m

9、(4) 新鮮漿料的確定315ms，Q=0.78mCaO sSO2 g2H 2O lCaSO32H 2 O s因為根據(jù)經(jīng)驗一般鈣 / 硫為：1.05 ：1.1 ，此處設計取為 1.05,SO2濃度為 317 mg m3 , 則需要 CaO 量為CaO=56317/64=277.375 mg m3除塵器的選擇處理煙氣流量Q1200 * 22400 m3 s粉塵量少，可以采用脈沖袋式除塵器。除塵器設計1. 過濾面積AQ240040m360v6012. 濾袋的尺寸單個濾袋直徑 D=200300mm,取 D=220mm單個濾袋長度 L=212mm, 取 L=3m濾布長徑比為 540，L/D=3/0.22

10、=13.643. 每條濾袋面積aDL3.140.2232.0724m34. 濾袋條數(shù)A40條n19.3 20a2.07245. 濾袋的布置濾袋的排列有三角形排列和正方形排列。三角形排列檢修不方便，對空氣流通不利，所以一般用正方形排列；根據(jù)清灰條件及運行條件，可將濾袋分成若干組，每組內(nèi)相鄰的兩濾袋凈距一般取5070mm,組與組之間以及濾袋與外殼之間的距離，應考慮更換濾袋的檢修需要。A濾袋分成 4 組B每組 5條C組與組之間的距離： 260mmD組內(nèi)相鄰濾袋的間距： 60mmE濾袋與外殼的間距： 200mm6. 布袋外形尺寸長×寬×高 /(mm×mm×mm)

11、=1740×2060×30007. 氣體分配室的確定 為保證氣體均勻地分配給各個濾袋， 氣體分配室應有足夠的空間，凈空高不應小于 10001200mm。取 氣體分配室凈空高 h=1000mm。8. 灰斗設計 清潔氣體出口孔徑應小于或等于濾袋直徑 220mm灰斗上部長為 1740mm，寬 2060mm;下底長為 220mm，寬為 260mm；灰斗高度 532.16mm。S上=1.74 ×2.06=3.5844m2S下=0.22 ×0.22 ×2.06 ÷1.74=0.0572m2 H=（1.74 0.22 ）÷ 2÷

12、tan55 °=0.53216m灰斗 容積 V= 3.8544+0.0572+ （ 3.8544 × 0.0572 ）÷ 3× 0.53216=0.777m 3吸附塔采用 KC-4.0 型顆?；钚蕴?，其堆積密度為 450kg/m3, 對二噁英的飽和吸附量為 10%C二噁英 =120.0ngm3吸附塔面積為A=Q/3600 =2× 1200/ （ 3600 × 0.5 ） =1.34m2 (空塔速度取0.5m/s)采用臥式吸附塔設吸附塔的長為2.2m則它的直徑為 D=61.0cm設定吸附周期 T1 =24×365h 即 365

13、 天則吸附劑質(zhì)量為：W=（120×2400×× 10 -12 kg/h ×24×365h）/10%=0.025kg再根據(jù)W=LA b =L ×1.34 ×450=0.025吸附層高度L=0.04mm,而在實際應用中，吸附層厚度一般不小于20cm，本塔取吸附層高度25cm，塔長 4m，塔徑 1.6m。六、主要設備 :工程設備表設備名稱型號或規(guī)格數(shù)量吸收塔石灰石噴淋塔3 臺布袋吸附裝置逆氣流反吹青灰3 臺吸附塔臥式固定吸附塔6 臺風機Y I00l-2(JO 31-2)3 臺2管道300mm35 米排放煙囪15m3 個泵小型抽水泵

14、 BSP-S型3 臺七、系統(tǒng)壓損 P= ( l + ) v 2/2d式中 l直管段長度， m摩擦壓損系數(shù)d 圓形管道直徑， m局部壓損系數(shù)有資料查得， =0.024 ， =1.06 kg/m 3從洗滌池出來到吸收塔，管道長 13 米，一共經(jīng)過 4 個 90度彎管，查得 1=0.23 ；1 個三通，查得 2=0.75； 1 個閥門，查得 3=0.17 （閥門全開） P1=（ 13× 0.024/0.3+4 × 0.23 1× 0.75 1× 0.17 ）× 1.06 ×152/2=343.44 Pa從吸收塔到布袋除塵器，管道長度8m一共

15、經(jīng)過 3 個 90 度彎管 ,2 個閥門 P2=（8×0.024/0.3+3 ×0.23 2×0.17 ）×1.06 × 152/2=199.15 Pa從布袋除塵器到吸附塔， 管道長度 6m，一共經(jīng)過 1 個 90 度彎管 ,1 個閥門 P3=（6×0.024/0.3+1 ×0.23 1×0.17 ）×1.06 × 152/2=104.94 Pa從吸附塔到引風機，管道長6m，一共經(jīng)過 1 個 90 度彎管 P4=（6×0.024/0.3+1 ×0.23 ）× 1.0

16、6 ×152/2=84.67 Pa從引風機到進入煙囪，管道長2 米，一共經(jīng)過 1 個 90 度彎管 ,1 個閥門 P5=（2×0.024/0.3+1 ×0.23 1×0.17 ）× 1.06 ×152/2=66.78 Pa根據(jù)經(jīng)驗得吸收塔壓損為260 Pa，布袋除塵器壓損為0，吸附塔壓損為 260 Pa總壓損P0= P1 P2+P3+P4 +P5+吸收塔壓損 +吸附塔壓損=343.44 199.15 104.94 84.67 66.78 260260=1318.98Pa風機的風量計算由風機的選型 :k為考慮管道計算誤差及系統(tǒng)漏風等因素

17、所取的安全系數(shù)， k1 取 0.1Q0=Q（1+k1）=2400×1.1=2640m3/h安裝在吸附塔后的風機選型為：Y I00l-2(JO231-2),電壓 380, 功率為3, 風壓為 1130-1640Pa八、處理結(jié)果分析該工藝流程對二氧化硫和二惡英的去除率100%，外排的氣體達到燃油式火化機大氣污染物排放限值 （GB13801-2009）二級標準。九、結(jié)束語該處理工程投產(chǎn)運行后， 可明顯改善該火化場周邊大氣環(huán)境， 改善周邊居民居住的環(huán)境，為周邊居民的健康提供保障。十、設計圖紙（附）十一、參考文獻1、郝吉明，馬廣大主編， 大氣污染控制工程 。北京：高等教育出版社， 2002；2、禹華謙工程流體力學。高等教育出版社3、譚天恩竇梅 周明華化工原理化學工業(yè)出版社4、 P.N. 切雷米西諾夫 R.A. 楊格 大氣污染控制設計手冊 化學工業(yè)出版社5、周興求。環(huán)保設備設計手冊 ?；瘜W工業(yè)出版社， 2004 年。6、劉天齊。三廢處理工程技術(shù)手冊+廢氣卷?；瘜W工業(yè)出版社，2003 年。十二、設計組設計組成員：林泉津 210893418涂美梅 210893462黃思恩 21089345