Разработка технических мероприятий, направленных на снижение влияния загрязняющих веществ на состояние окружающей среды 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Разработка технических мероприятий, направленных на снижение влияния загрязняющих веществ на состояние окружающей среды



Литературный обзор

 

Существует много способов очистки воздуха от загрязнений.

Циклоны широко применяются для очистки от пыли вентиляционных и технологических выбросов во всех отраслях. Циклоны являются наиболее распространенным видом пылеулавливающего оборудования. Они имеют многие преимущества - простота устройства, надежность в эксплуатации при сравнительно небольших капитальных и эксплуатационных затратах.

Скрубберы-Вентури имеют распыливающие элементы в виде орошаемых труб Вентури или аналогичных устройств для ускорения газового потока. Эффект очистки достигает до 99,99%.

Сточные воды производства фосфорных удобрений в основном загрязнены взвешенными веществами.

Существуют следующие способы очистки сточных вод от взвешенных веществ.

Гидроциклон - открытые гидроциклоны применяются для выделения из сточных вод оседающих, преимущественно тяжелых и грубодисперсных примесей. Открытые гидроциклоны относятся к сооружениям отстойного типа с вращательным движением потока в рабочей зоне.

Выбор методов, обоснование технологической схемы и расчет необходимого оборудования для очистки газовых выбросов:

 

Так как в состав газового выброса, преимущественно входит неорганическая пыль, то выбираем следующую схему очистки:

- циклон ЦН-15;

- скруббер-Вентури;

После первой ступени концентрация пыли снизится до 2148,1 ; после второй ступени концентрация пыли снизится до 2,15 .

Данные установки позволят обезвредить газовый выброс до установленных нормативов и выброс их в окружающую среду не нанесет вреда природе и человеку.

Теоретическая часть:

Циклоны предназначены для сухой инерционной очистки газов от дисперсных загрязнителей. Средний размер частиц максимально удаляемых циклоном 10-20 мкм. Избыточное давление газов поступающих на очистку в циклоны не должно превышать 2500 Па, температура газов не должна превышать 400 С, исходная запыленность не должна превышать 400 г/м3.

Наиболее применяемыми являются циклоны цилиндрические и конические. Типовые размеры циклонов начинаются с диаметра 200 миллиметра и заканчиваются диаметром 4000 миллиметров.

Расчетная часть:

Выбираем газ-носитель воздух

 

Компоненты N2 CO2 O2
ri 0.82 0,11 0,07
r 1.251 1.977 1.429
h 17 14.7 19.3    
TCR 126 132.9 154.3

 

1. рассчитаем плотность газоносителя:

 

r=

r= кг/м3

 

2. рассчитаем плотность газоносителя при заданных условиях:

кг/м3

 

3. рассчитаем вязкость газоносителя:

 

Па

h=16,95 Па

 

4. рассчитаем вязкость газоносителя при заданных условиях:

 

 

5. По справочным данным задаемся типом циклона и определяем оптимальную скорость движения газового выброса в циклоне и среднюю дисперсность очищаемого газового выброса (Wopt, sp).

6. Определим диаметр циклона по следующему выражению:

 

 , м.

 

Где, W - расход газового выброса, м3/с;

Wopt - оптимальная скорость движения газового выброса в циклоне, м/с

n - число секций.

, м.

 

Принимаем стандартный диаметр 1000 мм.

7. Принимаем ближайшее стандартное значение диаметра и определяем действительную скорость движения газового потока

 

, м/с.

W-Wopt 15%.

 м/с

 

8. Определим коэффициент гидравлического сопротивления циклона

 

 

Где, К1 - коэффициент, учитывающий уменьшение диаметра циклона.

Если d>500 мм, то К1=1.

К2 - поправочный коэффициент, учитывающий запыленность газа, К2=0,93

x500 - сопротивление одиночного циклона диаметром 500 мм.

К3 - коэффициент, учитывающий группировку циклона.

Если число секций циклона равно 1, то К3=0.

 

x=

9. Определим потери давления в циклоне

 

, Па

Где, rG - плотность газового выброса при заданных условиях, кг/м3;

w - действительная скорость движения газового потока в циклоне, м/с.

 

 Па

 

10. Определим диаметр частиц удаляемых на 50% при заданных условиях

 

, м.

мкм.

 

11. Определим параметр Х

 

.

Ф(х)=88,49%.

 

12. На основании параметра Х определяем эффект очистки.

 

13. Определяем концентрацию загрязнения на выходе из аппарата

мг/м3

 

Выбираем циклон ЦН 15, со следующими техническими характеристиками:

 

Внутренний диаметр выхлопной трубы, м. 0,59
Внутренний диаметр пылевыпускаемого отверстия, м 0,3…0,4
Ширина входного патрубка в циклоне, м 0,2
Ширина входного патрубка на входе, м 0,26
Длина входного патрубка, м 0,6
Высота установки фланца, м 0,1
Высота входного патрубка, м 0,66
Высота выхлопной трубы, м 1,74
Высота цилиндрической части, м 2,26
Высота конической части, м 2,0
Высота внешней части выхлопной трубы, м 0,3
Общая высота циклона, м 4,56

 

Расчет скрубберов Вентури

Теоретическая часть: скрубберы Вентури предназначены для мокрой инерционной очистки газовых выбросов от дисперсных загрязнений. Наибольшую эффективность скрубберы Вентури демонстрируют при удалении частиц с диаметром 1-10 мкм. Условиями применения скрубберов является:

· температура газовых выбросов не должна превышать 220 8С;

·   исходная запыленность не должна превышать 100 г/м3.

Исходные данные для расчета:

Расход очищаемого газа W м3/с; плотность газа при рабочих условиях rG, кг/м3; давление в системе р, Па; плотность орошающей жидкости rL =1000 кг/м3; требуемый эффект очистки:

 

 

Алгоритм расчета:

.   По справочным данным определяем коэффициент смачиваемости и слипаемости загрязнителя В, n. В= , n=0,454.

.   По заданному расходу газа подбираем высоконапорный скруббер Вентури ГВПВ и находим его степень очистки:

 

Типо-размер аппарата ГВПВ Площадь сечения горловины трубы Вентури м2 Диаметр горловины D, мм Производительность (по выходным параметрам газа), м3 Расход жидкости на орошение, л/с Давление жидкости перед форсункой, КПа Габариты, мм Масса, кг
0,019 0,019 155 1,55…3,15 1,08…3,55 80…980 645х785х3140 174

 

3. Задаемся удельным расходом орошающей жидкости и определяем массовый расход орошающей жидкости.

 

 л/м3.

 

Принимаем =1,08 л/м3

 

, м3

м3

 

4. Определим гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури

фосфорный загрязнение экологический природоохранный


 

, Па

 

 - сопротивление сухой трубы Вентури, определяется по справочнику: =0,15.

W - скорость движения газа в горловине W = 100 200 м/с.

 

кг/м3

, Па

 

5. определим гидравлическое сопротивление мокрой трубы Вентури

 

, Па

 

Где,  - коэффициент гидравлического сопротивление мокрой трубы Вентури.

 

 

Где, МG- массовый расход газа, кг/с.

 

кг/с

 

6. Найдем общее сопротивление системы

 

, Па

 Па

 

7. Определим суммарную энергию сопротивления

 

, Па

Па

VL - объемный расход жидкости.

, м3/с.

м3

8. Определим эффект очистки при рабочих условиях

.

 

9. Сравниваем требуемый и действительный эффект очистки.

 

мкм


 

Так как Y>150, то h=99,99%

10. Определяем концентрацию загрязнения на выходе из аппарата

 

, мг/м3.

мг/м3

 

11. Определим количество и степень загрязненности образующихся сточных вод

 

, м3

м3

, кг/с.

кг/с

 

Где, G - количество загрязнений переходящих в сточные воды, кг/с.

 

, мг/л.

мг/л

 

Ср - концентрация загрязнителей в сточных водах, мг/л.

wL - скорость движения орошающей жидкости на входе в сооружение, 1-2 м/с.


 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2020-03-26; просмотров: 92; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.143.154 (0.046 с.)