大型作业报告
班级:12级机械设计与制造(环保设备) 姓名:
学号:
完成时间: 2013年12月30日
环境科学与工程学院
大气污染控制工程课程设计任务书
设计题目：
某冶炼厂工艺设备每小时产生3000（3200）Nm 3的含尘烟气，烟气含尘浓度85（90）g/Nm 3，烟气进口温度为250℃，除尘器内平均静压P s = -340 Pa ，试设计一台双筒CLT/A 型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备。
设计参数：
烟气密度：3/293.1Nm kg g =ρ 烟气粘度：26/10849.1m s kg ??=-μ 粉尘密度：3/2160Nm kg p =ρ
旋风除尘器进口粉尘的粒径分布
平均粒径
)(m d p μ
1.5
3.5
5
10
15
22
28
36
44
粒径分布
(%)D ?
3.5 6 15 17 24 16 11 5 2.5
前言
除尘器是控制尘粒污染的有效措施，也是研究应用较早的一项技术。但在尘粒初始量增加，排放量进一步严格的情况下，企业必须重新计划自己的操作条件和排放控制系统，开发或应用更高效的除尘器，以满足现行法规的要求。所以本设计要求完成一台CLT/A型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备的设计。
旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。
旋风除尘器在我国应用还不是很广泛，但是随着工业的发展以及人们生活水平和对环境质量要求的提高，旋风除尘器必将有越来越重要的应用，而管式以其显著的优点将会在除尘器的未来发展中显示越来越重要的作用，这可从发达国家除尘器发展的过程中得到证明；另一方面，开发新型除尘装置也是大势所趋。基于我国的特殊国庆，这个过程可能还需要较长的一段时间，但无论如何，由中小型，低效除尘设备向大型高效除尘设备发展是一个必然的趋势。
目录
1. 除尘设备选择 (1)
1.1 其他除尘器的特点 (1)
1.2 旋风除尘器的特点及选择旋风除尘器的原因 (2)
2. 旋风除尘器的结构及工作原理 (3)
2.1 旋风除尘器结构 (3)
2.2 旋风除尘器的工作原理 (4)
2.3 旋风除尘器的优缺点 (4)
3. CLT/A型旋风除尘器 (5)
4. 影响旋风除尘器效率的因素 (6)
4.1 除尘器结构尺寸对其性能的影响 (6)
4.2 操作工艺参数 (8)
4.3 影响旋风除尘器压降的因素 (9)
5. 工艺设计计算 (9)
5.1 选择旋风除尘器的入口风速 (10)
5.2 计算确定单进口面积 (10)
5.3 入口高度a、宽度b的计算 (11)
5.4 计算旋风除尘器的筒体直径D0 (11)
5.5 按所选筒体直径尺寸计算旋风除尘器其它各部分尺寸 (11)
6. 设计检验计算 (11)
6.1 除尘器阻力损失计算 (11)
6.2 除尘效率计算 (12)
6.3 排放浓度计算 (14)
7. 设计参数汇总表 (15)
8. 小结 (15)
9. 设计心得体会 (16)
10.致谢 (17)
[参考文献] (18)
[摘要]
本文针对旋风除尘器的结构及特点，介绍了旋风除尘器除尘机理和优缺点，分析影响旋风除尘器压力损失和除尘效率的因素，并针对相应的设计要求设计计算一台CLT/A型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备。
1.除尘设备选择
本次设计除尘设备选用CLT型旋风除尘器。
1.1其他除尘器的特点
(1)重力沉降室
重力沉降室是使含尘气流中的尘粒借助重力作用自然沉降来达到净化气体的目的的装置。这种装置具有结构简单、造价低、施工容易（可以用砖砌或用钢板焊制）、维护管理方便、阻力小（一般50-150Pa）等优点，但由于它体积大，除尘效率低（一般只有40%-50%），适于捕集大于50μm粉尘粒子，故一般只用于多级除尘系统中的第一级除尘。
(2)惯性除尘器
惯性除尘器是利用尘粒在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将尘粒从含尘气体中分离出来的设备。这种除尘器结构简单、阻力较小、但除尘效率较低，一般常用于一级除尘。惯性除尘器用于净化密度和粒径较大（捕集10-20μm以上的粗尘粒）的金属或矿物性粉尘，具有较高的除尘效率。对于黏结性和纤维性粉尘，因其易堵塞，故不宜采用。
(3)电除尘器
电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，是尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒趁机在集尘板上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。其与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，因此具有耗能小、气流阻力小的特点。其主要优点有压力损失小、处理烟气量大、耗能低、对粉尘具有很高的捕集效率和可在高温或强腐蚀性气体下操作。但其缺点为一次性投资大、安装精度要求高和需要调节比电阻。
(4)湿式除尘器
湿式除尘器是使含尘气体与液体密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。它具有结构简单、造价低、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。但采用湿式除尘器时要特别注意设备和管道腐蚀以及污水和污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收。
(5)过滤式除尘器
过滤式除尘器是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，采用滤纸或玻璃纤维等填充层作滤料的空气过滤器，主要用于通风及空气调节方面的气体净化。虽然其除尘效率一般可达99%以上，且效率高、性能稳定可靠、操作简单，但其不能在“结露”状态下工作、电除尘相比阻力损失稍大、当烟气中硫氧化物、氮氧化合物浓度很高时，除FE滤料外，其他化纤合成纤维滤料均会被腐蚀损坏，布袋寿命缩短、不适于在高温状态下运行工作，当烟气中粉尘含水分重量超过25%以上时，粉尘易粘袋堵袋，造成布袋清灰困难、阻力升高，过早失效损坏。
1.2旋风除尘器的特点及选择旋风除尘器的原因
(1)旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作
维修方便以及适用面宽的优点。适用于工业炉窑烟气除尘和工业通风除尘；
工业气力输送系统气固两相分离与物料气力烘干回收。
(2)旋风除尘器的除尘效率一般达85%左右，高效的旋风除尘器对于输送、破碎、
卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可达95%-98%，对于燃煤炉窑产生烟气的除尘效率可以达到92%-95%。
(3)旋风除尘器捕集<5μm颗粒的效率不高，一般可以作为高浓度除尘系统的预
除尘器，与其他类型高效除尘器合用。可用于10μm以上颗粒的去除，符合此题的题设条件。
(4)粘性大的粉尘容易粘结在除尘器表面，不宜采用干法除尘；比电阻过大或过
小的粉尘，不宜采用电除尘；纤维性或憎水性粉尘不宜采用湿法除尘。本题为锅炉排烟，锅炉排烟的特点是烟气流量大，而且烟气流量变化也很大，选取旋风除尘器是适当的。
(5)旋风除尘器适宜于高温高压含尘气体的除尘。综合气体的含尘浓度、烟气温
度和其他性质以及收集粉尘的处理、运行费用等多项因素，可选用旋风除尘器。
2.旋风除尘器的结构及工作原理
2.1旋风除尘器结构
旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低．阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒．除尘效率可达80％以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器．其除尘效率可达5％以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高。
旋风除尘器也称作旋风分离器，是利用器内旋转的寒碜气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固分离装置。它主要由排灰管、圆锥体、圆柱体、进气管、排气管以及顶盖组成。
2.2旋风除尘器的工作原理
分气流的运动和尘粒的运动两部分，它们的运动概况如下：
旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后．沿除尘器的轴心部位转而向上．形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。
自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从排气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。
2.3旋风除尘器的优缺点
旋风除尘器的主要优点如下：
(1)旋风除尘器内部没有运动部件，维护方便。
(2)制作、管理十分方便。
(3)处理相同风量的情况下体积小，结构简单，价格便宜。
(4)作为预除尘器使用时，可以立式安装，使用方便。
(5)处理大风量时便于多台并联使用，效率阻力不受影响。
(6)可耐400。C高温，如采用特殊的耐高温材料，还可以耐受更高的温度。
(7)除尘器内设耐磨内衬后，可用以净化含高磨蚀性粉尘的烟气。
(8)可以干法清灰，有利于回收有价值的粉尘。
但其也有几个缺点，主要如下：
(1)卸灰阀如果漏损会严重影响除尘效率。
(2)磨损严重，特别是处理高浓度或磨损性大的粉尘时，人1：1处和锥体
部位都容易磨坏。
(3)除尘效率不高(对捕集粒径小于5p．m的微细粉尘和尘粒密度小的粉尘，
效率较低)，单独使用有时满足不了含尘气体排放浓度的要求。
(4) 由于除尘效率随筒体直径增加而降低，因而单个除尘器的处理风量受到
一定限制。
3. CLT/A 型旋风除尘器
CLT/A 型旋风除尘器为基本型旋风除尘器，属螺旋型旋风除尘器。适用于物质密度较大的、干燥的、非纤维除尘，广泛应用于冶金、铸造、喷砂、建筑材料、电力及耐火等工业中。它由进气管、筒体、排气管、蜗壳（或集风帽）、锥体、灰斗等部分组成。有两种出风方式：X 型（水平出风）一般用于负压操作；Y 型（上部出风）一般用于正或负压操作。在结构上与一般旋风除尘器的区别在于：一般旋风除尘器进气管的轴线垂直于旋风筒的轴线，而CLT/A 型旋风筒的结构特点是具有一个倾斜的进气管，进气管的轴线与水平倾斜一定角度。
普通型旋风除尘器的烟气进入除尘器后，烟气旋转向下的同时，还会有部分烟气旋转向上而形成涡旋气流，这股气流绕出口内管（排气管）管壁旋转向下在排气管入口处混入已净化烟气内，随排出管排出除尘器而降低除尘效率，由于CLT/A 型旋风除尘器具有倾斜的切向进气口及螺旋型顶盖导流板，从而消除了上旋流，动能消耗降低，从而提高了除尘效率。
当含尘气体进入旋风筒后，其工况与一般旋风除尘器相似，即待处理的含尘气体切向进入除尘器后，螺旋状旋转向下到达锥体底部，然后再以直径较小的螺
a. 直入切向进入式
b. 蜗壳切向进入式
c. 轴向进入式
旋反向上旋，经由顶部出口内管（排气管）排出。尘粒在离心力的作用下与烟气分离并被抛到旋风除尘器的器壁上，然后沿除尘器壁下降到锥体底部并排入灰斗。对于CLT/A型旋风除尘器而言，由于其筒体较为细长，锥角较小，锥体较长，这样可以提高除尘效率，但△P较大。
CLT/A型单筒旋风除尘器技术性能参数
名称
型号风量(m3/h)
阻力(Pa)
进口流速
(m/s)
外形尺寸
(mm)
(筒径×高)
设备重
量
(Kg) CLT/A－X CLT/A－Y
CLT/A－3.0 670~1220 843~2850 755~2550 12~22 Φ300×1740115 CLT/A－3.5 710~1660 843~2850 755~2550 12~22 Φ350×2000144 CLT/A－4.0 1180~2170 843~2850 755~2550 12~22 Φ400×2300190 CLT/A－4.5 1500~2760 843~2850 755~2550 12~22 Φ450×2565232 CLT/A－5.0 1860~3390 843~2850 755~2550 12~22 Φ500×2830300 CLT/A－5.5 2240~4110 843~2850 755~2550 12~22 Φ550×3040365 CLT/A－6.0 2670~4890 843~2850 755~2550 12~22 Φ600×3350460 CLT/A－6.5 3130~5740 843~2850 755~2550 12~22 Φ650×3610546 CLT/A－7.0 3630~6660 843~2850 755~2550 12~22 Φ700×3880615 CLT/A－7.5 4170~7640 843~2850 755~2550 12~22 Φ750×4140705 CLT/A－8.0 4750~8690 843~2850 755~2550 12~22 Φ800×4400945
4.影响旋风除尘器效率的因素
4.1除尘器结构尺寸对其性能的影响
旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例，每一个比例关系的变动，都能影响旋风除尘器的效率和压力损失。其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。
(1)进气口
旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件，是影响除尘效率和压力损失的主要因素。切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响，进气口面积相对于筒体断面小时，进入除尘器的气流切线速度大，有利于粉尘的分离。
(2)圆筒体直径和高度
圆筒体直径是构成旋风除尘器的最基本尺寸。旋转气流的切向速度对粉尘产生的离心力与圆筒体直径成反比，在相同的切线速度下，筒体直径D越小，气流的旋转半径越小，粒子受到的离心力越大，尘粒越容易被捕集。因此，应适当选择较小的圆筒体直径，但若筒体直径选择过小，器壁与排气管太近，粒子又容易逃逸；筒体直径太小还容易引起堵塞，尤其是对于粘性物料。
筒体总高度是指除尘器圆筒体和锥筒体两部分高度之和。增加筒体总高度，可增加气流在除尘器内的旋转圈数，使含尘气流中的粉尘与气流分离的机会增多，但筒体总高度增加，外旋流中向心力的径向速度使部分细小粉尘进入内旋流的机会也随之增加，从而又降低除尘效率。筒体总高度一般以4倍的圆筒体直径为宜，锥筒体部分，由于其半径不断减小，气流的切向速度不断增加，粉尘到达外壁的距离也不断减小，除尘效果比圆筒体部分好。因此，在筒体总高度一定的情况下，适当增加锥筒体部分的高度，有利提高除尘效率。一般圆筒体部分的高度为其直径的1.5倍，锥筒体高度为圆筒体直径的2.5倍时，可获得较为理想的除尘效率。
(3)排风管
排风管的直径和插入深度对旋风除尘器除尘效率影响较大。排风管直径必须选择一个合适的值，排风管直径减小，可减小内旋流的旋转范围，粉尘不易从排风管排出；有利提高除尘效率，但同时出风口速度增加，阻力损失增大。若增大排风管直径，虽阻力损失可明显减小，但由于排风管与圆筒体管壁太近，易形成内、外旋流“短路”现象，使外旋流中部分未被清除的粉尘直接混入排风管中排出，从而降低除尘效率。一般认为排风管直径为圆筒体直径的0.4~0.6倍为宜。排风管插入过浅，易造成进风口含尘气流直接进入排风管，影响除尘效率；排风管插入过深，易增加气流与管壁的摩擦面，使其阻力损失增大，同时，使排风管与锥筒体底部距离缩短，增加灰尘二次返混排出的机会。排风管插入深度一般以略低于进风口底部的位置为宜。
(4)排灰口
排灰口的大小与结构对除尘效率有直接的影响。增大排灰口直径可使除尘器提高压力降，对提高除尘效率有利，但排灰口直径太大会导致粉尘的重新扬起。
(5)并联设计
当处理风量较大时，因筒体直径小处理含尘风量有限，可采用几台旋风除尘器并联运行的方法解决。并联运行处理的风量为各除尘器处理风量之和，阻力仅为单个除尘器在处理它所承担的那部分风量的阻力。但并联使用制造比较复杂，所需材料也较多，气体易在进口处被阻挡而增大阻力。因此，并联使用时台数不宜过多。本次才用双筒CLT/A旋风除尘器并联方式。
4.2操作工艺参数
(1)流速
提高进风口气流速度，可增大除尘器内气流的切向速度，使粉尘受到的离心力增加，有利提高其除尘效率。但进风口气流速度提高，径向和轴向速度也随之增大，紊流的影响增大。对每一种特定的粉尘旋风除尘器都有一个临界进风口气流速度，当超过这个风速后，紊流的影响比分离作用增加更快，使部分已分离的粉尘重新被带走，影响除尘效果。
(2)粉尘的状况
粉尘颗粒大小是影响出口浓度的关键因素。处于旋风除尘器外旋流的粉尘，在径向同时受到两种力的作用，一是由旋转气流的切向速度所产生的离心力，使粉尘受到向外的推移作用；另一个是由旋转气流的径向速度所产生的向心力，使粉尘受到向内的推移作用。在内、外旋流的交界面上，如果切向速度产生的离心力大于径向速度产生的向心力，则粉尘在惯性离心力的推动下向外壁移动，从而被分离出来；如果切向速度产生的离心力小于径向速度产生的向心力，则粉尘在向心力的推动下进入内旋流，最后经排风管排出。如果切向速度产生的离心力等于径向速度产生的向心力，即作用在粉尘颗粒上的外力等于零，从理论上讲，粉尘应在交界面上不停地旋转。实际上由于气流处于紊流状态及各种随机因素的影响，处于这种状态的粉尘有50%的可能进入内旋流，有50%的可能向外壁移动，除尘效率应为50%。此时分离的临界粉尘颗粒称为分割粒径。这时，内、外旋流的交界面就象一张孔径为分割粒径的筛网，大于分割粒径的粉尘被筛网截留并捕集下来，小于分割粒径的粉尘，则通过筛网从排风管中排出。旋风除尘器捕集下来的粉尘粒径愈小，该除尘器的除尘效率愈高。离心力的大小与粉尘颗粒有关，
颗粒愈大，受到离心力愈大。当粉尘的粒径和切向速度愈大，径向速度和排风管的直径愈小时，除尘效果愈好。气体中的灰分浓度也是影响出口浓度的关键因素。粉尘浓度增大时，粉尘易于凝聚，使较小的尘粒凝聚在一起而被捕集，同时，大颗粒向器壁移动过程中也会将小颗粒挟带至器壁或撞击而被分离。但由于除尘器内向下高速旋转的气流使其顶部的压力下降，部分气流也会挟带细小的尘粒沿外壁旋转向上到达顶部后，沿排气管外壁旋转向下由排气管排出，导致旋风除尘器的除尘效率不可能为100%。
根据除尘效率计算公式：η=(1－So/Si)×100%
式中：η——除尘效率；
So——出口处的粉尘流出量，kg/h；
Si——进口处的粉尘流入量，kg/h。
因为旋风除尘器的除尘效率不可能为100%，当进口粉尘流入量增加后，除尘效率虽有提高，排风管排出粉尘的绝对量也会大大增加。所以，要使排放口的粉尘浓度降低，则要降低入口粉尘浓度，可采取多个旋风除尘器串联使用的多级除尘方式，达到减少排放的目的。
4.3影响旋风除尘器压降的因素
(1)进气管的摩擦损失；
(2)气体进入旋风除尘器时，因膨胀或压缩而造成的能量损失；
(3)气体在旋风除尘器与器壁的摩擦所引起的能量损失；
(4)旋风除尘器内气体因旋转而引起的能量损失；
(5)排气管内的摩擦损失，同时旋转运动较直线运动消耗需要更高的能量；
(6)排气管内气体旋转时的动能转化成静压能的损失。
5.工艺设计计算
根据要求，选择CLT/A型双筒旋风除尘器进行自主计算设计。图例如下：
5.1 选择旋风除尘器的入口风速
根据设计要求，一般入口流速Vi 在12-18m/s 之间，故选取Vi=17m/s 为入口风速。
5.2 计算确定单进口面积
已知烟气的流量Q N =3100 Nm 3/h ，Vi=17m/s
因为，PV=nRT ；同样，P N V N =nRT N ；推出错误！未找到引用源。=N N N T Q P ，Q=P
T T
Q P N N
N 错误！未找到引用源。
而Q N =3100Nm 3/h ，P N =101325 Pa ，T N =273K ，
P=101325+(-340)=100985Pa ，T=273+250=523K 可算出：
Q=
P
T T
Q P N N N 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。
=
31013253100523
5958.823/273100985
m h ??=?
所以，单入口面积A=Q/(2Vi)=(5958.823/3600)/(2×17)= 0.0487m 2
5.3 入口高度a 、宽度b 的计算
因为A=a×b 错误！未找到引用源。， 其中，A 为单进气口面积 a ——进气口高度；
b ——进气口一侧宽（双筒进气口相同）； 又因为，根据经验可知a:b=2～3，此处取a=2b ， 所以，A=a×b 错误！未找到引用源。=2b 2
=0.0487m 2；
计算后得b=156mm ；a=312mm
5.4 计算旋风除尘器的筒体直径0D
因为b=(0.2～0.25) D 0 ，所以D 0= (4～5)b 取D 0=5b=5×0.156=0.780m ；
圆整后：D 0=800mm ；b=160mm, a=320mm ；A=0.0512m 2
5.5 按所选筒体直径尺寸计算旋风除尘器其它各部分尺寸
筒体高度h=1.5D 0=1.5×800=1200mm 椎体高度H-h=2.5D 0=2.5×800=2000mm ， 故总高度H=3200mm 。
排灰口直径D 2=(1/3～1/4)D 0，取D 2=0.3D 0=0.3×800=240mm 排风管直径d e =(0.4～0.6)D 0，取d e =0.5D 0=0.5×800=400mm 排风管插入深度h 0=0.4D 0=0.4×800=320mm
6. 设计检验计算
6.1 除尘器阻力损失计算
根据无叶片的标准切向型进口（CLT/A 型），K 取值为16 K =16 ,计算得：
220.160.32
k 16 5.120.4
e ab d ξ?=?
=?= 又烟气密度：3/293.1Nm kg g =ρ，Vi=17m/s 该除尘器的阻力：
2
2
1.293175.12956.613a
2
2g i N v P P ρξ
??==?=
因为，PV=nRT ；同样，P N V N =nRT N ； 密度修正：N N N TP P T ρρ=，又 N
N P P ρρ
?=? 推出：
273100985
956.613497.666a 523101325N N
N T P P P P TP ??=?=?=?
6.2 除尘效率计算
用leith-licht 经验公式计算分级效率：
])
(2ex p[12
21+--=n x c ?η
其中：C ——旋风除尘器的尺寸比函数：
02002000022000000000
12123c 1e e
d h h l h a D D D D D ab d d d h h l D D D D D D π??????????+-????-?-+? ? ? ??????????????
?=??
??????????+++--?? ? ?
????????????
其中：ｌ——旋风除尘器的自然长度，即气流自然返回长度
1
12
2
3
3
00.82.3 2.30.4 2.1350.320.16e D l d m ab ????==?= ? ??????
d 0——该点圆锥部分直径
()()()()00020()/0.8(0.80.24)0.32 2.135 1.2/ 3.20 1.20.4486d D D D h l h H h m
=--+--????
=--?+--????=
带入数值有：
22220.40.320.3210.32 2.135 1.2210.80.820.830.80.8c 0.320.160.44860.4486 1.20.4 2.1350.3210.80.80.80.80.80.867.284
π??
??+-??????-?-+????? ? ? ???????????????
=???????
????+++-?-?? ? ?????????????= ?——修正惯性系数，)1(18)-(0
20+=
n D v d i
μρρ? 其中：ρ0 、ρ——固体颗粒以及气体颗粒密度(kg·s 2/m 4)
带入密度修正N
N N
TP P
T ρρ=， 以及单位换算(kg ·s 2/m 4)=(kg/m 3)/(9.81m/s 2)
)/(55.11481
.9101325523100985
2732160
81.9420m s kg TP P T N N p
?=??==
ρρ )/(06857.081
.9101325523100985
273293.181.942g
m s kg TP P T N N ?=??==
ρρ μ—— 气体粘度(kg·s/m 2) Vi ——气体进口速度(m/s) d —— 粉尘颗粒直径(m) n —— 速度分布指数
576
.0283523)8.0668.01(1283)668.01(13
014.03
.014
.00
=?
?
?
???--=??
?
??--=。T D n
带入?公式有:
262-6
(114.55-0.06857)17
(0.5761)115.1971018 1.849100.8
d d ??=
?+?=???? 带入公式整理有:
11
22
3.152
1exp[2()
]1exp 2(67.284)n x c η??+??=--=--?????
根据以上参数及粒径分布可以计算出除尘效率计算表如下：
平均粒径
()d m μ
粒级分布
(%)D ?
累计粒级分布)%(D '?
修正惯性 系数? 分级除尘效率(%)x η %)(x D η??
1.5 3.5 3.5 0.000259 0.4251 1.4878 3.5 6 9.5 0.001411 0.6123 3.6740 5 15 24.5 0.002879 0.6953 10.4288 10 17 41.5 0.011519 0.8419 14.3128 15 24 65.5 0.025919 0.9080 21.7919 22 16 81.5 0.055755 0.9523 15.2364 28 11 9
2.5 0.090314 0.9711 10.6825 36 5 97.5 0.149295 0.9844 4.9218 44 2.5
100
0.223021
0.9911
2.4778
总除尘 效率
η=
∑??x
D η
= 85.01%
6.3 排放浓度计算
已知入口烟气含尘浓度85g/Nm3，η=85.65%，则出口浓度
3/99.14100)8501.01()1(Nm g C C =?-=?-='η
根据《大气污染物综合排放标准》新增企业颗粒物排放标准如下表中：
说明该除尘器达不到达标排放的标准，因此只能作为一级除尘设备。
7.设计参数汇总表
名称符号数值名称符号数值
烟气流量Q 5958.823(m3/h) 烟气流量Q N3100(m3/Nh) 温度T 523(K) 气体流速Vi 15(m/s) 压力P 100985(Pa) 烟气密度g
ρ 1.293(kg/Nm3) 烟气粘度μ 1.849×10-6(kg · s/m2) 粉尘密度p
ρ2160(kg/Nm3) 筒体直径D0800(mm) 单入口面积 A 0.0512(m2)
单进气口高度a 320(mm)
单进气
口宽度
b 160(mm)
锥体高度H-h 2000(mm) 筒体高度h 1200(mm) 总高度H 3200(mm) 排灰口直径D2240(mm)
排风管径d e400(mm)
排风管
插入深度
h0320(mm)
阻力损失P
?497.666(Pa) 总效率η85.01%
入口含尘浓度C 100(g/Nm3)
出口含尘
浓度
C'14.99(g/Nm3)
8.小结
提出以下建议以提高除尘效率：
(1)保证排灰口的严密性
旋风除尘器下部的严密性是影响除尘效率的又一个重要因素。含尘气体进人旋风除尘器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转。旋风除尘器内的压力分布，是轴向各断面的压力变化较小，径向的压力变化较大(主要指静压)，这是由气流的轴向速率和径向速率的分布决定的。气流在筒内作圆周运动，外侧的压力高于内侧，而在外壁相近静压最高，轴心处静压最低。即使旋风除尘器在正压下运动，轴心处也为负压，且一直延伸到排灰口处的负压最大，略不严密，就会产生较大的漏风，已沉集下来的粉尘势必被上升气流带出排气管。所以，要使除尘效率达到设计要求，就要保证排灰口的严密性，并在保证排灰口的严密性的情况下，及时清除除尘器锥体底部的粉尘，若不能持续及时地排出，高浓度粉尘就会在底部流转。
(2)设置灰尘隔离室
设置灰尘隔离室，即采用旁路式旋风除尘器，它主要是在平凡旋风除尘器的基础上增加一个螺旋形的旁路分离室，在除尘器顶部形成的上涡旋粉尘环，从旁路分离室引至锥体部分。这样可以使导致除尘效率降低的二次流变为能起粉尘聚集作用的上涡旋气流，提高除尘效率。
(3)改进除尘器的结构
旋风除尘器在结构上主要改进如下：
①进口管下斜5~10°，使气流在旋转的同时保证了向下的旋转。并且下倾
角确保了尘粒反弹时绝对折射朝下。在传统旋风除尘器结构中，由于气
流从上部切线标的目的进入除尘器后向下旋转，引起除尘器顶部倒空形
成上涡旋气流产生顶部灰环，灰环在气管进口处与已净化废气的上旋气
流混淆，而后经排气管排出除尘器；
②进口管采用180°的半圈螺旋管代替了传统型的直吹进筒，从而进一步保
证了气流的“下旋”，确保尘气高速旋转起来后才进筒；
③锥体长度加长并采用20°小锥角，增加了气流在分离器中的逗留时间，
有利于小颗粒的沉降完全，且使向下旋转的气体平缓地转变成折转向上
大型作业报告 班级:12级机械设计与制造(环保设备) 姓名: 学号: 完成时间: 2013年12月30日 环境科学与工程学院
大气污染控制工程课程设计任务书 设计题目： 某冶炼厂工艺设备每小时产生3000（3200）Nm 3的含尘烟气，烟气含尘浓度85（90）g/Nm 3，烟气进口温度为250℃，除尘器内平均静压P s = -340 Pa ，试设计一台双筒CLT/A 型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备。 设计参数： 烟气密度：3/293.1Nm kg g =ρ 烟气粘度：26/10849.1m s kg ??=-μ 粉尘密度：3/2160Nm kg p =ρ 旋风除尘器进口粉尘的粒径分布 平均粒径 )(m d p μ 1.5 3.5 5 10 15 22 28 36 44 粒径分布 (%)D ? 3.5 6 15 17 24 16 11 5 2.5
前言 除尘器是控制尘粒污染的有效措施，也是研究应用较早的一项技术。但在尘粒初始量增加，排放量进一步严格的情况下，企业必须重新计划自己的操作条件和排放控制系统，开发或应用更高效的除尘器，以满足现行法规的要求。所以本设计要求完成一台CLT/A型旋风除尘器作为除尘系统的第一级除尘设备的设计。 旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。 旋风除尘器在我国应用还不是很广泛，但是随着工业的发展以及人们生活水平和对环境质量要求的提高，旋风除尘器必将有越来越重要的应用，而管式以其显著的优点将会在除尘器的未来发展中显示越来越重要的作用，这可从发达国家除尘器发展的过程中得到证明；另一方面，开发新型除尘装置也是大势所趋。基于我国的特殊国庆，这个过程可能还需要较长的一段时间，但无论如何，由中小型，低效除尘设备向大型高效除尘设备发展是一个必然的趋势。
《环境工程学》试卷 一、名词解释（每小题2分，共20分） 1．COD；2. 厌氧生物处理法；3. 泥龄；4. 好氧硝化；5. A/A/O法； 6. 反电晕； 7. 二次扬尘； 8. 电场荷电； 9. FGD；10. SCR法。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1．BOD是化学性水质指标之一，其含义是（）。 A 溶解氧； B 化学需氧量； C 生化需氧量。 2．废水处理方法很多，其中混凝沉淀法可去除废水中的（）。 A 可生物降解有机物； B 不溶性有机物； C悬浮物质。 3．废水二级处理技术属于（）。 A 生物方法； B 化学方法； C物理方法。 4．A2/O法产生的污泥量比活性污泥法（）。 A 多； B 少； C 一样。 5．下列哪种技术属于废水三级处理技术（） A 臭氧氧化； B 气浮； C 好氧悬浮处理技术。 6．脱硫技术很多，跳汰选煤脱硫技术属于（）。 A 炉前脱硫技术； B 炉内脱硫技术； C 炉后脱硫技术。 7．电除尘器最适宜捕集的粉尘是（）。 A 低比电阻粉尘； B 中比电阻粉尘； C 高比电阻粉尘。 8．常被用来作为高效除尘器的前级预除尘器的是（）。 A 机械力除尘器； B 电除尘器； C 过滤式除尘器。 9．既能捕集颗粒污染物，又能脱除部分气态污染物的除尘器是（）。 A 机械力除尘器； B 电除尘器； C 湿式除尘器。 10．SCR法烟气脱硝的主要机理是（）。 A 催化转化； B 化学吸收； C 化学吸附。 三、填空题（每题2分，共10分） 1．MLSS,MLVSS,SVI,SBR分别为、、、。 2．活性污泥法有效运行的基本条件为、、、。 3．SCR法烟气脱硝机理分为、、、。 4．影响湿法脱硫效率的主要因素包括：、、、。 5．控制颗粒污染物的主要方法包括：、、、。 四、简答题（每小题3分，共30分） 1．什么是废水的一级处理，二级处理和深度处理
南京工程学院 课程设计说明书（论文）题目锅炉烟气静电除尘器的设计 课程名称大气污染控制工程 院(系、部、中心) 康尼学院 专业环境工程 班级 K环境091 学生姓名朱盟翔 学号 0 设计地点文理楼A404 指导教师李乾军 设计起止时间：2012年5月7日至 2011 年5月18日 目录 烟气除尘系统设计任务书
一、课程设计的目的 通过课程设计近一步消化和巩固本能课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。 二、设计原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，共4台 设计耗煤量：600 kg/h (台) 排烟温度：160 ℃ 烟气密度(标准状态)： kg/m3 空气过剩系数：α＝ 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：18％ 烟气在锅炉出口前阻力：800 Pa 当地大气压力： kPa 冬季室外空气温度：－1℃ 空气含水(标准状态下)按m3
烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析元素分析值： C ar ＝68％ H ar ＝％ S ar ＝％ O ar ＝6％ N ar ＝1％ W ar ＝4％ A ar ＝16％ V ar ＝14％ 按锅炉大气污染物排放标准(GBl3271－2011)中二类区标准执行。 烟尘浓度排放标淮(标准状态下)：30mg/m 3 二氧化硫排放标准(标准状态下)：200mg/m 3。 基准氧含量按6%计算。 净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧15m 以内。 图1. 锅炉房平面布置图 图 2. 图1的剖面图 三、设计内容 （1） 燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。 （2） 净化系统设计方案的分析确定。 （3） 除尘器的比较和选样：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。
《环境工程学》课程设计指导书 一、课程设计的目的 运用环境工程学的基本理论和基本技能，去解决环境工程领域的实际工程问题，全面提高学生的分析、计算、总体设计、绘图和综合表达能力。 二、课程设计内容和要求 某电厂新建一台300MW火电机组，对应锅炉额定蒸发量为1000t/h，燃用大同煤，锅炉尾部烟气产生量Q=2218700m3/h，排烟温度为160℃，气体压力为5880Pa，烟气含尘浓度为25.41g/m3，粉尘比电阻为5×1010Ω·cm。需配备2台电除尘器，要求该电除尘器的除尘效率η>99.2；要求该电除尘器的压力损失ΔP<300Pa，要求该电除尘器的漏风率Δα<3%。试对该电除尘器进行总体设计计算，并利用AutoCAD2000画出电除尘器总图。 三、电除尘器主要结构形式和参数的选择 1．当电场断面积F>150m2时，选择电除尘器的室数m=2； 2．当要求除尘效率η>99%时，选择电除尘器电场数n=4～5； 3．为保证粉尘在电场中的停留时间，选择电场风速v=0.6～1.2m/s； 4．根据粉尘比电阻和烟气状态参数，选择粉尘驱进速度ω=0.05～0.1m/s； 5．按电除尘器的常规极距，选择板间距2b=0.4m； 6．按照大C形板+管状芒刺线的极配形式，选择每条极板宽度为0.5m（含拼接缝隙），选择线间距2c=0.5m； 7．按照常规清灰方式，选择阴、阳极侧部挠臂锤振打清灰；振打电机台数按每室、每电场各一台设定，电动机额定功率取0.2～0.3kW； 8．按照大型电除尘器的常规结构，选择进、出气烟箱和灰斗为四棱台形式；每室、每电场至少一个灰斗，卸灰电机台数等于灰斗数，卸灰电动机额定规律取1.2～2.0kW； 9．电加热器套数=4×m×n；每台电加热器的额定功率取2.0kW； 10．高压电源台数等于m×n；取额定输出电压U2=b×360kV/m (kV)； 取额定输出电流I2=2×Li×Hi×Z×0.4mA/m2(mA)。（符号见后） 四、电除尘器总体设计计算 1．每台电除尘器的电场断面积：F=Q/（2×3600×v）（m2）（取整数）； 2．电场有效高度：Hi=（F/2）0.5（m）（取整数或保留1位小数）； 3．每个室的电场通道数：Z=F/（m×2b×Hi）（取整数）； 4．电场有效宽度：Bi=m×2b×Z （m）； 5．每台电除尘器所需总收尘面积：A=-k×Q×ln（1－η）/（2×3600×ω）（取整数）；k为储备系数，一般取1.2～1.3； 6．单电场有效长度：Li=A/（2×n×m×Z×Hi）（m）（取整数或保留0.5小数）；
环境工程学（第二版）课后答案绪论环境工程学的发展和内容 第一章水质与水体自净 第二章水的物理化学处理方法 第三章水的生物化学处理方法 第五章大气质量与大气污染 第六章颗粒污染物控制 第七章气态污染物控制 第八章污染物的稀释法控制 绪论环境工程学的发展和内容 0-1名词解释： 环境：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草地、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。 环境问题：全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的现象，均概括为环境问题。 环境污染：由于自然或人为（生产、生活）原因，往原先处于正常状况的环境中附加了物质、能量或生物体，
其数量或强度超过了环境的自净能力，使环境质量变差，并对人或其它生物的健康或环境中某些有价值物质产生了有害影响的现象。 污染物质：引起环境污染的物质即为污染物质。 公害：由人为原因引起化学污染物滋事而产生的突发事件通常称为公害。 环境科学：研究人类环境质量及其保护的和改善的科学，其主要任务是研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响，以及改善环境质量的理论、技术和方法。 0-2 试分析人类与环境的关系。 “环境”一词是相对于人类而言的，即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件，同时其生产和生活活动作用于环境，又会对环境产生影响，引起环境质量的变化；反过来，污染了的或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。 0-3试讨论我国的环境和污染问题 0-4什么是环境工程学？他与其他学科之间的关系怎样？ 环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法，研究保护和合理利用自然资源，控制和防治环境污染和生态破坏，以改善环境质量，使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。 环境工程学是环境科学的一个分支，又是工程学的一个重要组成部分。它脱胎于土木工程、卫生工程、化学工程。机械工程等母系学科，又融入了其他自然科学和社会科学的有关原理和方法。
大气污染控制工程课程设计范本 1
1.袋式除尘器 1.1袋式除尘器的简介 袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成,利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤,当含尘气体进入袋式除尘器地,颗粒大、比重大的粉尘,由于重力的作用沉降下来,落入灰斗,含有较细小粉尘的气体在经过滤料时,粉尘被阻留,使气体得到净化。一般新滤料的除尘效率是不够高的。滤料使用一段时间后,由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应,滤袋表面积聚了一层粉尘,这层粉尘称为初层,在此以后的运动过程中,初层成了滤料的主要过滤层,依靠初层的作用,网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚,除尘器的效率和阻力都相应的增加,当滤料两侧的压力差很大时,会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去,使除尘器效率下降。另外,除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此,除尘器的阻力达到一定数值后,要及时清灰。清灰时不能破坏初层,以免效率下降。 袋式除尘器的结构图 1.2袋式除尘器的清灰方式主要有 (1)气体清灰:气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋, 以清除滤袋上的积灰。气体清灰包括脉冲喷吹清灰、反吹风清灰 2
和反吸风清灰。 (2 )机械振打清灰:分顶部振打清灰和中部振打清灰(均对滤袋而言),是借助于机械振打装置周期性的轮流振打各排滤袋,以清除滤袋上的积灰。 (3 )人工敲打:是用人工拍打每个滤袋,以清除滤袋上的积灰。 1.3袋式除尘器的分类 (1 )按滤袋的形状分为:扁形袋(梯形及平板形)和圆形袋(圆筒形)。 (2 )按进出风方式分为:下进风上出风及上进风下出风和直流式(只限于板状扁袋)。 (3 )按袋的过滤方式分为:外滤式及内滤式。 滤料用纤维,有棉纤维、毛纤维、合成纤维以及玻璃纤维等,不同纤维织成的滤料具有不同性能。常见的滤料有208或901涤轮绒布,使用温度一般不超过120℃,经过硅硐树脂处理的玻璃纤维滤袋,使用温度一般不超过250℃,棉毛织物一般适用于没有腐蚀性;温度在80-90℃以下含尘气体。 1.4袋式除尘器的优点 (1 )除尘效率高,可捕集粒径大于0.3微米的细小粉尘,除尘效率可达99%以上。 (2 )使用灵活,处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米,能够作为直接设于室内,机床附近的小型机组,也可作成 3
辽宁科技学院 （20 级） 本科课程设计题目： 专业：班级： 姓名：学号： 指导教师： 说明书页，图纸张
课程设计评语
炼钢转炉除尘废水处理工艺设计 摘要 本设计中，主要采用混凝沉淀的方法来处理除尘废水。处理构筑物主要有粗颗粒沉淀池、浓缩池、冷却塔等。该系统可在构筑物中对悬浮物进行高效的去除，使水体温度得到大幅降低。该系统具有高效，节能的特点，且工艺可靠，出水水质好。 本设计经过详细论证工艺，对工艺过程的设备和构筑物进行了参数选择、设计计算和选型。进行了平面布置、高程布置等方面的设计，污水经过处理后可作为循环冷却水继续使用。 关键词：污水处理，浓缩池，混凝沉淀
The Process Design Of Steelmaking Converter Dedusting Wastewater Treatment Abstract In this design, mainly adopts the method of coagulation deposition to handle dedusting wastewater.Mainly processing structures are Coarse particle settling basin，Concentrated tank, cooling tower, etc。The system can be efficient removal of suspended solids in the structure, make the water temperature reduced greatly . The characteristics of the system has high efficiency, energy saving, and reliable technology, good effluent water quality Through detailed demonstration of our design process, process equipment, and design of structure parameter selection, calculation and https://www.doczj.com/doc/9a11649018.html,yout, vertical layout and other aspects of design,After treatment，sewage may continue to use as cooling water Key words: sewage disposal, thickener, coagulation sedimentation
《环境工程微生物学》课程综合复习资料 一、填空题 1、我国大耜提出的六界分类系统为：、、、、、。 2、病毒的分类依据有多种,按照核酸分类，病毒可分为、。 3、细菌的原生质体包括，和三大部分。 4、根据古菌的生活习性和生理特性，古菌可分为、、三大类型。 5、在《伯杰氏系统细菌学手册》中，将古菌分为五大类群：、、、、。 6、放线菌的革兰氏染色反应：除为外，其余均为。 7、在废水生物处理中起重要作用的三种原生动物包括，和。作为指示生物，指示处理效果差的是和。 8、真菌中的、和在有机废水和有机固体废物的生物处理中都起着积极作用。 9、从化学组成来看，酶可分为和两类。 10、、、、四种元素是所有生物体的有机元素。 11、微生物最好的碳源是，尤其是、，它们最易被微生物吸收和利用。 12、环境工程微生物学中,根据形态特点，细菌可分为四种形态,即、、、。 13、按培养基组成物的性质不同，可把培养基分为、、。 14、好氧活性污泥的组成中，微生物成分主要是。 15、菌种复壮法有、、三种。 16、污水生物处理法很多，根据微生物与氧的关系分为和两类。 17、原生动物可划分为四个纲，即、、和。 18、在污废水生物处理中，原生动物和微型后生动物的作用体现在：、和。 19、现在普遍接受的五界分类系统为：、、、、。 20、部分细菌有特殊结构：、、、、和。 21、20世纪70年代开始在水平上研究生物的研究生物的进化和系统发育。沃斯以的相关性，将一类有别于细菌的、在特殊环境的单独列出，与细菌和真核生物并列于系统发育树中。 22、细胞质膜的化学组成包括、、。 23、微生物学家根据rRNA序列的不同，将所有细胞生物分为三大域，即、、。 24、根据专性宿主分类，病毒可分为、、、、、。
第一次作业 1. 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO 2 、NO 2 、CO 三种污染物日平均浓度限值的体积 分数。 解：由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m 3 ，NO2：0.12mg/m 3 ，CO ：4.00mg/m 3 。按标准状态下1m 3 干空气计算，其摩尔数为 mol 643.444 .221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为： SO 2 ： ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2 ：ppm 058.0643 .44461012.03 =??- CO ： ppm 20.3643 .44281000.43 =??-。 2. CCl 4 气体与空气混合成体积分数为1.50×10－4 的混合气体，在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ，试确定： 1）CCl 4 在混合气体中的质量浓度ρ（g/m 3 N ）和摩尔浓度c （mol/m 3N ）；2）每天流经管道的CCl 4 质量是多 少千克？ 解：1）ρ（g/m 3N ）3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3N ）3 33 4/1070.610 4.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4 质量为1.031×10×3600×24×10－3 kg=891kg 3.已知重油元素分析结果如下：C ：85.5% H ：11.3% O ：2.0% N ：0.2% S ：1.0%，试计算：1）燃油1kg 所需理论空气量和产生的理论烟气量； 2）干烟气中SO 2 的浓度和CO 2 的最大浓度； 3）当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。 解：1kg 燃油含： 重量（g ） 摩尔数（g ） 需氧数（g ）
本科《大气污染控制工程》课程设计 说明书 大气污染控制课程设计 一、设计任务 广东九江俊业家具厂生产时会进行喷漆流程，喷漆时，作业场所有大量的漆雾产生，而且苯浓度相当高，对喷漆工人危害极大，如果没有经过处理直接排放，对车间及厂区周边环境造成严重的影响。 为了改善车间及周边区域大气环境状况，受实木家具厂委托，对喷漆车间在生产过程中产生的含苯类有机废气进行整套废气净化系统的设计，使得上述车间排放含有VOC的气体经净化处理后达标排放，减少其对周围环境的污染，提高企业的环保形象。 二、公司资料 ?生产工艺 家具喷漆工艺主要包括基材破坏处理、素材处理、整体着色、填充剂、底漆、吐纳、着色、修色、二度底漆、画漆、抛光打蜡等工艺。主要采用的是水帘机喷漆方法。 而在喷漆工艺中，喷漆时涂料溶剂从涂料中挥发出来，形成油漆工艺最主要的污染物——“漆雾”的主要成分之一。家具喷漆中一般采用含苯烃类溶剂，苯为剧毒溶剂，少量吸入也会对人体造成长期的损害。 ?废气特点 废气排放量：17640m3/h， 废气组分为苯类有机物（苯、甲苯、二甲苯等）及少量醛类和醇类有机物， 有机物浓度日平均值：2000 mg/m3， 废气温度：当地气温 ?气象资料 气温： 年平均气温：22.2oC
冬季：13.5oC 夏季：29.1oC 大气压力： 冬季740mmHg（98.6×103Pa） 夏季718 mmHg（95.72×103Pa） ?喷漆室布置图 ? 三、设计原则 （1）综合考虑采用先进工艺、技术、设备、材料、投资经济性等因素，以较少的投资，取得较大的社会、环境和经济效益； （2）采用技术成熟、先进可靠的工艺和处理效果好的设备，确保环保设施运行正常； （3）按现有场地条件考虑设计，整个工程做到布局合理、占地空间小、外形结构美观、投资小等几项特点；
山东轻工业学院 10/11学年第一学期《 环境工程学》期末考试试卷 （A 卷） （本试卷共9页） 一、选择题（本题满分25分） 1. Monod 公式说法错误的是： A. 米－门公式是在前人工作的基础上，采用纯酶进行动力学试验，并根据中间产物学说提出的关于底物浓度与酶促反应之间的关系式。 B. 在废水生物处理工程中，米－门公式是常用的一个反应动力学公式，在具体应用中要采用微生物浓度代替酶浓度。 C. Monod 公式是在米－门公式的基础上提出的，它反映了微生物增长速度和微生物本身的浓度、底物浓度之间的关系。 D. 米－门公式和Monod 公式中的饱和常数含义不同。 2.城市污水处理厂，平流式沉砂池的设计最小流速应为( )m ／s 。 A. 0.15 B. 0.3 C. 0.6 D. 1.0 3.城市污水处理厂，沉砂池砂斗容积不应大于( )d 的沉砂量。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 4.城市污水处理厂，沉淀池的有效水深宜采用( )m 。 A. 1～2 B. 2～4 C. 4～5 D. 5～6 5.沉淀池出水堰最大负荷，二次沉淀池不宜大于( )L ／(s·m)。 A. 0. 5 B. 1. 0 C. 1. 7 D. 2. 9 6.生物滤池的布水设备应使污水能( )在整个滤池表面上。布水设备可采用活动布水器，也可采用固定布水器。
A. 集中分布 B. 不集中分布 C. 不均匀分布 D. 均匀分布 7.低负荷生物滤池的设计当采用碎石类填料时，应符合下列要求：当采用固定喷嘴布水时的喷水周期宜为( )min。 A. 1～3 B. 3～5 C. 5～8 D. 8～10 8.塔式生物滤池的设计，应符合下列要求。填料应采用塑料制品，滤层总厚度应由试验或参照相似污水的实际运行资料确定，一般宜为( )m。 A. 2～4 B. 4～6 C. 6～8 D. 8～12 9.曝气池的布置，应根据普通曝气、阶段曝气、吸附再生曝气和完全混合曝气各自的工艺要求设计，并宜能调整为按( )运行。 A. 两种或两种以上方式 B. 两种方式 C. 一种方式 D. 两种以上方式 10.( )一般宜采取在曝气池始端1／2～3／4的总长度内设置多个进水口的措施。 A. 普通曝气池 B. 吸附再生曝气池 C. 完全混合曝气池 D. 阶段曝气池 11.( )的吸附区和再生区可在一个池子内时，沿曝气池长度方向应设置多个出水口；进水口的位置应适应吸附区和再生区不同容积比例的需要；进水口的尺寸应按通过全部流量计算。 A. 普通曝气池 B. 吸附再生曝气池 C. 完全混合曝气池 D. 阶段曝气池 12.完全混合曝气池可分为合建式和分建式。合建式曝气池的设计，应符合下列要求。( )的表面水力负荷宜为0. 5～1. 0m3／(m2·h) 。 A. 曝气区 B. 沉淀区 C. 导流区 D. 出水区 13. 氧化沟宜用于要求出水水质较高或有脱氮要求的中小型污水厂，设计应符合下列要求。氧化沟前可不设( )。 A. 沉砂池 B. 初次沉淀池 C. 粗格栅 D. 细格栅 14. 采用( )叶轮供氧时，应符合下列要求。叶轮的线速度采用3.5～5m／s。曝气池宜有调节叶轮速度或池内水深的控制设备。
大气污染控制工程 课程设计
目录 1. 总论 ................................................................................. 错误!未定义书签。 2. ****污染现状.................................................................. 错误!未定义书签。 3.工艺流程选择................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 常见除尘技术原理 ............................................................. 错误!未定义书签。 3.2 除尘工艺流程选择 ............................................................ 错误!未定义书签。 3.3 管道系统设计 .................................................................... 错误!未定义书签。 4 工艺计算.............................................................................. 错误!未定义书签。 4.1 旋风除尘器设计 ................................................................. 错误!未定义书签。 4.2 袋式除尘器设计 ................................................................ 错误!未定义书签。 4.3管道设计............................................................................. 错误!未定义书签。1）管径的计算与实际速度的确定.......................................... 错误!未定义书签。核算实际速度：v=4Q/(2 d )=14.154m/s； ............................. 错误!未定义书签。 1 管段长度的确定....................................................................... 错误!未定义书签。图1 除尘工艺流程图 ............................................................. 错误!未定义书签。管道压力损失的计算 ............................................................... 错误!未定义书签。管道保温及热补偿设计 ........................................................... 错误!未定义书签。 4.4 风机选择............................................................................. 错误!未定义书签。 5. 课程设计小结.................................................................. 错误!未定义书签。 6.参考文献 .......................................................................... 错误!未定义书签。
环境工程课程设计 课题名称：传统活性污泥法中核心构筑物设计 院系： 完成时间： 2015 年 7月 5 日 环境工程学课程设计任务书 学生姓名 课题名称 传统活性污泥法中核心构筑物设计—初沉池和曝气池 设计条件： 某城区拟采用传统活性污泥法工艺处理其生活污水， 设计生活污水流量为100000m3/d； 为200mg/L，TP为5 mg/L，SS为250 mg/L，COD为450 mg/L ，进水水质：BOD 5 TN为20 mg/L。 出水水质要求：BOD 为20mg/L，COD为30 mg/L ,TP为1.0 mg/L，SS为20 5 mg/L，TN为5 mg/L。
排放标准：（GB8978-1996）《污水综合排放标准》 设计要求： 设计说明书一份(不少于5000字)，内容要求： (1)掌握传统活性污泥法二级污水处理厂主要构筑物的设计计算及计算机绘图方法，主要包括格栅、污泥泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、污泥浓缩池、以及高程的计算. (2)确定曝气池的尺寸，并对供气量进行计算。 (3)绘制曝气池的平面布置图和剖面图。 参考资料：参考资料： 1 1 张自杰.排水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1996 2 孙力平.污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京：科学出版社,2001 3 娄金生编.水污染治理新工艺与设计[M]..北京：海洋出版社，1999，3 4 曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计与运行[M]..北京:化学工业出版社,2001 5 高廷耀,顾国维.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1999 6 张中和.排水工程设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1986 7郑兴灿. 污水生物除磷脱氮技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1992 目录 1 引言 (3) 2.工艺选择 2.1传统活性污泥法的背景及现状 (4) 2.2工艺设计原始资料 (4) 3.设计计算
大气简答题参考答案 1.高斯扩散模式立足于哪种湍流扩散理论，它的主要假设是什么？ 答：湍流统计理论。主要假设有四点：（1）污染物浓度在y、z轴向上的分布符合高斯分布（正态分布）。（2）在全部空间中风速是均匀的，稳定的。（3）源强是连续均匀地。（4）在扩散过程中污染物质的质量是守恒的。 2.在研究大气扩散规律时，为什么要计算烟气抬升高度？你认为在计算模式 选取中应该怎样做才能使计算结果接近实际？ 答：具有一定速度的热烟气从烟窗出口排出后，可以上升至很高的高度。这相当于增加了的烟窗几高度。故需要计算烟气抬升高度。 产生烟气抬升有两面原因：一是烟窗出口烟气具有一定的初始动能。二是由于烟温高于围气温而产生一定浮力。初始动量的大小决定于烟气出口速度和烟窗出口径，而浮力的大小取决于烟气与围大气之间的温差。此外，平均风速、风速垂直切变及大气稳定度等烟气抬升高度都有影响。 3.为什么袋式除尘器的清灰式对装置的性能有着重要的影响？在选择净袋式除尘器时，应根据什么来确定装置类型？ 答：清灰式的影响可从以下面回答：是否影响机械强度，是否影响除尘效率，是否影响二次效应等。常用的清灰式有三种：机械振动式、逆气流清灰、脉冲
喷吹清灰。由除尘器形式、滤料种类、气体含尘浓度、允的压力损失等，便可初步确定装置类型。 4.硫在煤中有几种赋存形态？常用的烟气脱硫工艺法有哪些？ 答两种。有机硫与无机硫。常用的烟气脱硫工艺法四种：湿法抛弃系统、湿法回收系统、干法抛弃系统、干法回收系统。 5.烟气脱硝技术有哪些面？ 答：选择性催化反应法（SCR）脱硝、选择性非催化还原法（SNCR）脱硝、吸收法净化烟气中的NOx。 6.灰系统和灰系统的重要区别？ 答：灰系统中，Ca2+的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关，灰系统Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关，灰系统最佳操作PH为5.8—6.2，灰系统约为8灰系统在运行时其PH较灰系统的低。 7.在研究大气扩散规律时，为什么要了解和掌握一定的气象知识？ 答：自己总结。 8.一般应掌握的气象要素有哪些？ 答：表示大气状态的物理量和物理现象，成为气象要素。气象要素主要有：气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度等。
大气污染控制工程课程设计实例 一、课程设计题目 某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计 二、课程设计的目的 通过课程设计使学生进一步消化和巩固本能课程所学容，并使所学的知识系统化，培养学生运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，使学生了解工程设计的容、法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。 三、设计原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，共4台 设计耗煤量：600kg/h(台) 排烟温度：160℃ 烟气密度：1.34kg/Nm3 空气过剩系数： =1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：97.86kPa 冬季室外空气温度：-1℃ 空气含水按0.01293kg/ Nm3 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值： Y C=68%，Y H=4%，Y S=1% ，Y O=5%， Y W=6%，Y A=15%，Y V=13% N=1%，Y 按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行： 烟尘浓度排放标准：200mg/ Nm3 二氧化硫排放标准：900mg/ Nm3 净化系统布置场地为锅炉房北侧15m以。 四、设计计算
1．燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 （1）理论空气量 () Y Y Y Y a O S H C Q 7.07.056.5867.176.4-++=' /kg)(m N 3 式中：Y C 、Y H 、Y S 、Y O 分别为煤中各元素所含的质量百分数。 ) /(97.6)05.07.001.07.004.056.568.0867.1(76.4'3kg m Q N a =?-?+?+??= （2）理论烟气量（设空气含湿量12.93g/m 3N ） Y a a Y Y Y Y s N Q Q W H S C Q 8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++=' （m 3N /kg ） 式中：a Q '—理论空气量（m 3N /kg ） Y W —煤中水分所占质量百分数； Y N —N 元素在煤中所占质量百分数 /kg) (m 42.701.08.097.679.097.6016.006.024.104.02.11)01.0375.068.0(867.1'N 3=?+?+?+?+?+?+?=s Q （3）实际烟气量 a s s Q Q Q '-+'=)1(016.1α （m 3N /kg ） 式中：α —空气过量系数。 s Q '—理论烟气量（m 3N /kg ） a Q '—理论空气量（m 3N /kg ） 烟气流量Q 应以m 3N /h 计，因此。?=s Q Q 设计耗煤量 /h) （m 615060025.10/kg)(m 25.1097.6)14.1(016.142.7N 3N 3=?=?==?-?+=设计耗煤量s s Q Q Q （4） 烟气含尘浓度：
武汉理工大学 《环境工程学》课程设计指导书 适用专业：环境科学 指导教师：黄永炳黄敏 武汉理工大学资环学院 二O一一年六月
第一章 概论 课程设计是高等工科院校培养具有创新精神和实践能力的高级专业人才不可缺少的重要实践教学环节，是教学计划的重要组成部分，是对学生进行综合训练的重要阶段。通过课程设计，能够培养学生综合运用专业知识及相关知识的能力和工程实践能力，使学生受到工程师的基本训练，在查阅中外文献﹑资料收集及调查研究﹑计算机编程及应用﹑工程设计及图纸绘制﹑设计计算说明书的撰写等方面的能力得到一定的提高，进而提高学生适应实际工作需要的能力。 第一节 环境工程学课程设计基本要求 1．主要任务：学生应在教师指导下独立完成一项给定的设计任务，主要包括绘制一定数量的设计图纸，编写出符合要求的设计计算说明书。 2．知识要求：学生在课程设计工作中，应能综合运用工程学科的基本理论、基本知识和基本技能，去分析和解决水污染控制工程实际问题；能够进行设计计算说明和绘图。 3．能力培养要求：学生应学会依据课程设计任务，进行资料调研﹑收集﹑加工和整理，能够正确运用工具书；培养学生掌握水污染控制工程设计程序﹑方法和技术规范，提高水污染控制工程设计计算﹑图表绘制﹑设计计算说明书编写的能力。不仅能够绘图，而且能独立进行设计计算。 4．综合素质要求：通过课程设计，应使学生树立正确的设计思想，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风，能遵守纪律，善于与他人合作和敬业精神，树立正确的工程观点﹑生产观点﹑经济观点和全局观点。 第二节 环境工程学课程设计题目的内容及来源 水处理单元构筑物工艺流程的设计计算题目有些来源于工程建设的实际课题，有些是有明确工程背景和实际意义的模拟课题。 第三节 环境工程学课程设计的阶段划分及应该达到的深度 （见课程设计指定参考书“给水排水工程专业毕业设计指南”，李亚峰，尹士君主编，化学工业出版社环境科学与工程出版中心出版；张林生主编，环境工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社，2002年参考书） 第四节 环境工程学课程设计所需的基础资料 有关的水质、水量由指导教师根据课程设计分组以及具体分组的内容区分分
大气简答题参考答案 1?高斯扩散模式立足于哪种湍流扩散理论，它的主要假设是什么？ 答：湍流统计理论。主要假设有四点：（1）污染物浓度在y、z轴向上的分布符合高斯分布（正态分布）。（2）在全部空间中风速是均匀的，稳定的。（3）源强是连续均匀地。（4）在扩散过程中污染物质的质量是守恒的。 2?在研究大气扩散规律时，为什么要计算烟气抬升高度？你认为在计算模式 选取中应该怎样做才能使计算结果接近实际？ 答：具有一定速度的热烟气从烟窗出口排出后，可以上升至很高的高度。这相当于增加了的烟窗几何高度。故需要计算烟气抬升高度。 产生烟气抬升有两方面原因：一是烟窗出口烟气具有一定的初始动能。二是由于烟温高于周围气温而产生一定浮力。初始动量的大小决定于烟气出口速度和烟窗出口内径，而浮力的大小取决于烟气与周围大气之间的温差。此外，平均风速、风速垂直切变及大气稳定度等烟气抬升高度都有影响。 3?为什么袋式除尘器的清灰方式对装置的性能有着重要的影响？在选择净袋式除尘器时，应根据什么来确定装置类型？ 答：清灰方式的影响可从以下方面回答：是否影响机械强度，是否影响除尘效率，是否影响二次效应等。常用的清灰方式有三种：机械振动式、逆气流清灰、
脉冲喷吹清灰。由除尘器形式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等, 便可初步确定装置类型。 4. 硫在煤中有几种赋存形态？常用的烟气脱硫工艺方法有哪些？ 答两种。有机硫与无机硫。常用的烟气脱硫工艺方法四种：湿法抛弃系 统、湿法回收系统、干法抛弃系统、干法回收系统。 5. 烟气脱硝技术有哪些方面？ 答：选择性催化反应法（SCR脱硝、选择性非催化还原法（SNCR）脱硝、吸收法净化烟气中的NOx。 6. 石灰石系统和石灰系统的重要区别？ 答：石灰石系统中，Ca2+的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关，石灰系统 Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关，石灰石系统最佳操作PH为5.8—6.2，石灰系统约为8石灰石系统在运行时其PH较石灰系统的低。 7. 在研究大气扩散规律时，为什么要了解和掌握一定的气象知识？ 答：自己总结。 8. —般应掌握的气象要素有哪些？ 答：表示大气状态的物理量和物理现象，成为气象要素。气象要素主要有： 气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度等。
大气污染控制工程课程设计 前言 大气污染发展至今已超越国界，其危害遍及全球。对全球大气的影响明显表现为三个方面：一是臭氧层破坏，二是酸雨腐蚀，三是全球气候变暖。大气污染不仅破坏大气资源，而且对大气、水、生物等所有重要的环境要素造成损害，各种大气污染物是通过多种途径进入人体的，对人体的影响又是多方面的。而且，其危害也是极为严重的。大气污染还通过酸雨形式杀死土壤微生物，使土壤酸化，降低土壤肥力，危害了农作物和森林。大气污染主要由人的活动造成,大气污染源主要有:工厂排放、汽车尾气、农垦烧荒、森林失火、炊烟(包括路边烧烤)、尘土（包括建筑工地）等。因此废气的治理工程是环境保护的重要组成部分，是控制大气污染保护资源保护人群健康保证积极持续快速发展的关键环节。 本次课程设计所针对的燃煤电厂的大气污染物主要是颗粒污染物，而且排放量比较大所以必须通过有效的措施来进行处理，以免污染空气，影响人们的健康生活。 本次的课程设计重点在于除尘器与风机的选取。采用了XDP-W-0.5型旋风除尘器和XDP-W-0.5型旋风除尘器，达到了除尘效率高，处理风量大，便于集中处理，设备造价低的目的，使除尘效果更佳。 关键字：大气污染 XDP-W-0.5型旋风除尘器风机
目录 前言 (1) 一、设计原始资料 (3) 1.1锅炉设备的主要参数 (3) 1.2烟气密度 (3) 1.3煤的工业分析值 (3) 1.4应用基灰分 (3) 1.5锅炉大气污染排放标准（GB13271-2001）二类区标准 (3) 二、设计计算 (4) 2.1燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 (4) 2.2除尘器的选择 (5) 2.3管径的选择 (6) 2.4烟囱的设计 (7) 2.5系统阻力的计算 (8) 2.6风机的选择 (13) 小结 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)
《环境工程学课程设计》指导书 编制人邓国志 审核 编制日期2015.6 安徽大学资源与环境工程学院环境科学系 二0一五年六月
一、课程设计选题 ××镇污水处理厂工艺设计 二、课程设计目的 课程设计是重要的实践性教学环节，《环境工程学》课程是环境科学专业一门重要的专业课。本课程设计是综合应用《环境工程学》和有关先修课程所学基础知识，以水处理构筑物和相关设备为主，进行水处理工艺设计的实践环节，达到以下目的。 1. 依据《课程设计任务书》所提出的资料和要求，学生亲自动手设计一个污水处理厂，主要包括完成设计计算书和设计说明书的编写以及污水处理厂的平面、高程布置图的绘制，以巩固和深化《环境工程学》所学的水处理论知识，实现由理论与实践结合到技术技能提高的目的； 2. 熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与我专业相关的步骤的主要内容和要求；基本设计程序包括：可行性研究（立项）----初步设计----技术设计----施工设计----施工----竣工验收（有时视工程规模和技术复杂程度将初步设计和技术设计合并为扩大初步设计）。 3. 学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用； 4. 提高对工程设计重要性的认识。 1）基础理论研究中的许多创新课题是由应用的需要提出来的，而创新的价值也往往在应用中才能体现出来，在理论研究----应用研
究-----实际应用这一过程中,工程设计扮演着一个很重要的角色，也就是说在科研成果转化为生产力的过程中，一般是离不开工程设计的； 2）工程设计能力是理工科大学毕业生综合素质能力的体现，同时也是大多数用人单位对环境科学与工程专业学生所要求掌握的基本技能之一,也是环境科学与工程专业学生立足于激烈的就业市场竞争所必备的技能之一。 三、课程设计内容及要求 通过本设计，使学生能独立完成某种处理工艺设计方案的制定、单体构筑物的设计、图纸的绘制，完成设计说明书的编制。 （一）主要内容包括： 1. 根据原始资料，计算设计流量和水质污染浓度； 2. 根据水质情况、地形和上述计算结果，确定污水处理方法和污水、污泥处理的流量以及有关的处理构筑物； 3. 对各构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目和尺寸； 4. 进行各处理构筑物的总体布置和污水与污泥处理流程的高程设计； 5. 完成图纸的绘制（工艺流程图、平面布置图及主要构筑物图）； 6. 设计说明书的编制。 （二）课程设计基本要求 1. 参考文献查阅：查阅近几年的相关文献和有关设计手册等资料。 2. 设计方案：设计应以所给资料为依据，至少比较3种成熟的处理工艺，确定采用的工艺。 3. 设计计算：主要构筑物的设计计算应准确、完整。