Разработка технологии и оборудования инженерно-экологической защиты атмосферного воздуха от вредного воздействия промышленных выбросов

Спецификация оборудования

Таблица 1

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ АППАРАТА.

Разрабатываемые технологические аппараты входят в систему мокрой очистки дымовых газов после печи огневого обезвреживания твёрдых отходов. Аппаратурное оформление (полый форсуночный скруббер и скруббер Вентури) и режим работы системы ОГВ соответствует многолетней практике очистки аналогичных газов.

Характеристика условий эксплуатации аппарата

Скруббер СП-1,4 предназначен для охлаждения высокотемпературных

продуктов горения в процессе огневого обезвреживания твердых отходов и устанавливается в качестве первой ступени в установке очистки газовых выбросов ОГВ УТО. Среда в аппарате представлена отходящими от печи дымовыми газами, в состав которых содержатся минеральные соли и зола, в виде взвешенных частиц пыли.

- азот N2: 1027,075 кг/ч;

- диоксид углерода СО2: 150,661 кг/ч;

- водяные пары Н2О: 167,222 кг/ч;

- кислород О2: 113,743 кг/ч;

- диоксид азота NО2: 0,190 кг/ч;

- оксид углерода СО: 0,101 кг/ч;

- хлорид натрия NaCl: 3,605 кг/ч;

- карбонат натрия Na2CO3: 0,718 кг/ч;

- зола: 2,198 кг/ч.

Давление дымовых газов на входе в скруббер 101,200 кПа, на выходе - 100,7 кПа. Начальная температура дымовых газов 1200оС, на выходе из скруббера 80оС. Гидравлическое сопротивление скруббера-охладителя составляет ~500 Па. Средняя скорость газов в сечении аппарата не более 1,06 м/с. Среда - агрессивная, класс опасности среды - 3 (по Na2CO3) по ГОСТ 12.1.007-76*. Эффективность очистки газов от солей в полом скруббере составляет не более 10-15%, поэтому раствор, циркулирующий в системе скруббера, имеет весьма низкую концентрацию - не более 1-1,5 %.

Характеристика конструктивных особенностей разрабатываемого аппарата.

Аппарат представляет собой вертикальный полый аппарат противоточного типа. Подвод орошающей жидкости осуществляется через четыре ряда настенных форсунок: три ряда на вертикальных стенках аппарата и один ряд вокруг входного штуцера, во избежание перегрева стенки скруббера, расположенной против входного штуцера, этот участок стенки орошается водой из перфорированного коллектора. Скруббер-охладитель имеет штуцера для контроля подъема уровня жидкости в нижней части аппарата.

Материал болтов, выбирается, исходя из степени ответственности фланцевого соединения, а также с учетом коэффициентов температурного расширения материала фланцев и болтов, которые должны иметь близкие значения. Фланцевые соединения являются ответственными элементами аппарата, так как при их разгерметизации произойдет подсос воздуха в аппарат, что изменит температурные и скоростные режимы.

Материал прокладки графитовая фольга Графлекс.

Рис. 1. Полый скруббер.

1 -- патрубок для

выхода газа;

2 -- конфузор;

3 -- установка форсунки;

4 -- коллектор орошения;

5 -- корпус скруббера;

6 -- продувочный патрубок;

7 --клапан для продувки

коллектора орошения;

решетка;

9 -- патрубок для входа газа;

10 -- бункер;

11 --патрубок для удаления

шлама;

12 -- гидравлический затвор; 13 -- поплавковая камера

Аппарат выполнен из стали 08X18Г8Н2Т ГОСТ 7350-77 и покрыт специальной антикоррозионной эмалью. Возможно применение других сталей с аналогичными характеристиками по температуре использования и устойчивости в среде для экономии материалов.

Характеристика возможных коррозионных процессов в аппарате в целом и отдельных его узлах.

В данном аппарате возможно протекание процессов химической коррозии, а именно газовой коррозии. Возможен также абразивный износ поверхности в результате движения потока запыленного дымового газа.

Спецификация скруббера-охладителя.

Таблица 1

Скруббер Вентури

Характеристика условий эксплуатации аппарата

Скруббер Вентури устанавливается в качестве второй ступени очистки в газопылеулавливающей установке термического обезвреживания твёрдых отходов. Состав дымовых газов на входе в аппарат:

- азот N2: 1027,075 кг/ч;

- диоксид углерода СО2: 150,661 кг/ч;

- водяные пары Н2О: 918,840 кг/ч;

- кислород О2: 113,743 кг/ч;

- диоксид азота NО2: 0,190 кг/ч;

- оксид углерода СО: 0,101 кг/ч;

- хлорид натрия NaCl: 3,605 кг/ч;

- карбонат натрия Na2CO3: 0,718 кг/ч;

- зола: 2,198 кг/ч.

Концентрация солей растворов - 11%. Давление в аппарате не более 100,7 кПа, давление газа на выходе 91,2 кПа. Температура очищаемого газа не более 2000С (расчётная - 800С), на выходе из аппарата - 800С. Гидравлическое сопротивление не более 9500 Па. Скорость газов в горловине трубы Вентури - 139 м/с, в циклоне -каплеуловителе - 4 м/с. Среда - агрессивная, класс опасности среды - 3 (по Na2CO3) по ГОСТ 12.1.007-76*. Эффективность очистки - 90% (по солям), 99% (по золе).

Характеристика конструктивных особенностей разрабатываемого аппарата.

Скруббер Вентури конструктивно выполняется в виде орошаемой трубы Вентури и циклона-каплеуловителя.

Орошающая жидкость подается в конфузор трубы Вентури через одну механическую цельнофакельную форсунку. Улавливание капель с осевшими на них частицами пыли производится в центробежном каплеуловителе. Очищенные газы из циклона-каплеуловителя поступают в дымосос и далее на выброс в атмосферу.

Рис.2. Скруббер Вентури.

Характеристика возможных коррозионных процессов в аппарате в целом и отдельных его узлах.

В данном аппарате возможно протекание процессов химической коррозии, а именно газовой коррозии. Возможна также точечная коррозия, ввиду чего применяются высоколегированные стали.

Спецификация скруббера Вентури

Таблица 2

Материалы, используемые для изготовления аппаратов.

Таблица 3

Описания мероприятий по защите агрегата от атмосферной коррозии.

Воздух представляет собой смесь газов. Основными газами, входящими в состав воздуха, являются азот (78,03%), кислород (20,99%), аргон (0,94%), а также водород, углекислый газ и другие газы в незначительных количествах. В зависимости от районирования и климатических условий воздух содержит значительное количество влаги и пыли.

В целях зашиты агрегатов от атмосферной коррозии, предусматривается покрытие аппаратуры лаками или другими покрытиями. В химическом аппаратостроении лакокрасочным антикоррозионным покрытиям подвергается преимущественно аппаратура из углеродистой стали и чугуна. Аппаратура из высоколегированных сталей и цветных металлов и сплавов, как правило, лакокрасочным покрытиям не подвергается.

Выбор лакокрасочного покрытия стальной и чугунной химической аппаратуры определяется:

1) степенью агрессивности воздействия окружающей среды на изделие и условиями эксплуатации его;

2) требованиями качества отделки поверхности изделия;

3) цветом покрытия.

Класс покрытия, характеризующий качество отделки поверхности, выбирается в зависимости от назначения изделия, условия и места эксплуатации его.

Выбираем наиболее оптимальный лак или эмаль по стоимостной характеристике, исходя из условий применения. Для деталей из углеродистой стали применяем грунтовку АК-070 ГОСТ 25718-83* (окраска в 2 слоя) и эмаль ЭП-525 ГОСТ 22438-85* темно-зелёного цвета (окраска в 4 слоя).

16 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Тема проекта: «Разработка технологии и оборудования инженерно-экологической защиты атмосферного воздуха от вредного воздействия промышленных выбросов».

Введение

Темой дипломного проекта является: «Разработка технологии и оборудования инженерно-экологической защиты атмосферного воздуха от вредного воздействия промышленных выбросов». В проекте рассматриваются аппараты системы очистки газовых выбросов после печи сжигания твёрдых отходов объекта уничтожения химического оружия (ОУХО).

Дымовые газы из печи сжигания твердых отходов (отработанных фильтров) поступают в систему очистки газовых выбросов (ОГВ). Система ОГВ обеспечивает охлаждение дымовых газов и очистку их от взвешенных частиц. Очищенные газы дымососом подаются в дымовую трубу, через которую выбрасываются в атмосферу.

Очистка дымовых газов предназначена для снижения концентраций загрязняющих веществ, образующихся в процессе термической переработки отходов. Термическая переработка сама по себе направлена на уменьшение вреда, наносимого веществами, потерявшими свою необходимость. Однако эффективность переработки значительно повышается при применении систем очистки отходящих газов. На сегодняшний день существуют нормативы, определяющие допустимые концентрации и температуры выброса загрязняющих веществ в атмосферу. Поэтому при разработке газоочистного оборудования необходимо стремиться к соблюдению этих норм и требований. Допустимо реализовывать лишь те проекты, которые обеспечат на выходе из установки соблюдение предельно допустимых выбросов и предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ. Таким образом, загрязнения в газоочистном оборудовании должны улавливаться либо переводиться в безвредную форму.

Упрощённая схема установки ОГВ.

Система ОГВ включает в себя скруббер-охладитель (А1), пылеулавливающий аппарат - труба Вентури (А2) с циклоном-каплеуловителем (А3) и вспомогательное оборудование: ёмкости (Б1, Б2) для орошающей жидкости и насосы (Н1-Н4).

1 - газовый поток;

2 - вода оборотная;

3 - солевой раствор;

4 - циркулирующий раствор.

Общая часть

В составе дымовых газов на входе в скруббер-охладитель содержатся минеральные соли и зола, в виде взвешенных частиц пыли.

- азот N2: 1027,075 кг/ч;

- диоксид углерода СО2: 150,661 кг/ч;

- водяные пары Н2О: 167,222 кг/ч;

- кислород О2: 113,743 кг/ч;

- диоксид азота NО2: 0,190 кг/ч;

- оксид углерода СО: 0,101 кг/ч;

- хлорид натрия NaCl: 3,605 кг/ч;

- карбонат натрия Na2CO3: 0,718 кг/ч;

- зола: 2,198 кг/ч.

Общий массовый расход дымовых газов на входе в скруббер 1465,513 кг/ч. Давление дымовых газов на входе в скруббер 101,200 кПа, на выходе - 100,7 кПа. Начальная температура дымовых газов 1200оС, на выходе из скруббера 80оС. На подпитку циркулирующего раствора подается оборотная вода с температурой 20оС. Гидравлическое сопротивление скруббера-охладителя составляет ~500 Па.

Первоначально решается задача по охлаждению дымовых газов в скруббере-охладителе. Охлаждение осуществляется за счет испарения воды из слабого раствора (Na2CO3 + NaСl + Н2О), подаваемого на орошение аппарата через перфорированный коллектор, установленный на внутренней поверхности скруббера против штуцера подвода газов, и механические форсунки. Эффективность очистки газов от солей в полом скруббере составляет не более 10-15 %, поэтому раствор, циркулирующий в системе скруббера, имеет весьма низкую концентрацию - не более 1-1,5 %. Подача слабого раствора осуществляется из емкости Б1 насосом Н1(Н2). Слабый раствор из скруббера-охладителя стекает через гидрозатвор обратно в емкость Б1, а дымовые газы поступают в скруббер Вентури. Минеральные соли с охлажденными дымовыми газами поступают в скруббер Вентури.

Значительное гидравлическое сопротивление, реализуемое в скруббере Вентури, обеспечивает высокую эффективность улавливания минеральных солей (~0,9). Подобная эффективность соответствует практическим данным, полученным на промышленных установках огневого обезвреживания промстоков с аналогичными по составу дымовыми газами.

Труба Вентури орошается раствором солей через одну механическую цельнофакельную форсунку, подаваемым из емкости Б2 насосом Н3(Н4). Гидравлическое сопротивление трубы Вентури 9,388 кПа. Раствор солей из циклона-каплеуловителя через гидрозатвор отводится в емкость Б2. Часть циркулирующего раствора солей непрерывно отводится из цикла скруббера Вентури на битумизацию. Подпитка цикла орошения скруббера Вентури осуществляется из цикла скруббера-охладителя (емкость Б1) насосом Н1(Н2) в емкость Б2. Гидравлическое сопротивление циклона-каплеуловителя 0,112 кПа. Поддержание необходимого гидравлического сопротивления скруббера Вентури осуществляется изменением расхода орошающей жидкости в достаточно узком диапазоне от 3,005 до 3,07 м3/ч.

Очищенные газы из циклона-каплеуловителя поступают в дымосос и далее на выброс в атмосферу.

Температура газов на выходе из скруббера Вентури: 80^оС.

Давление газа на выходе из скруббера Вентури: 91,2 кПа.

Объем газов на выходе из скруббера Вентури: 2832 м³/ч

Массовый расход солей на выходе из скруббера Вентури: 0,433 кг/ч.

Массовый расход золы, выбрасываемой из скруббера Вентури: 0,022 кг/ч.

Потенциально-опасным оборудованием в схеме являются скруббер-охладитель, скруббер Вентури, ёмкости для орошающей жидкости и насосы.

Насосное оборудование (с резервом)

Таблица 1.

N поз.	Среда	К-во	Производительность, м3/ч	Напор МПа	Потребляемая мощность, кВт	Тип (ориентировчно)
Н1, Н2	Слабый раствор солей	2	до 20	0,3	5	Центробежный, вихревой
Н3, Н4	Раствор солей	2	до 2,6	0,3	0,1	Центробежный, вихревой

Емкостное оборудование

Таблица 2.

N поз.	Среда	Кол-во	Объем, м3	Материал
Б1	Слабый раствор солей	1	6	Двухслойная или нержавеющая сталь
Б2	Раствор солей	1	2	Двухслойная или нержавеющая сталь

Карта предварительного поиска опасностей

Таблица 3.

Краткая характеристика процесса и проектируемого аппарата (машины)	Основные и вредные факторы
	Взрыв горючей смеси в аппарате	Пожар	Электрический ток	Давление (разрушение аппарата, работающего под давлением)	Разрежение	Шум	Вибрация	Утечки:	а) токсичных веществ	б) биологических	в) взрывоопасных	Движущиеся части	Статическое электричество	Нагрев и охлаждение:	а) высокая температура	б) низкая температура	Радиация:	а) термическая	б) электромагнитная	в) ионизирующая	г) ядерная	Коррозия
скруббер	0	0	1	1	1	1	0		1	0	0	0	0		1	0		1	0	0	0	1

0 - означает, что вероятность появления данного производственного фактора маловероятна;

1 - фактор, появление которого имеет большую вероятность.

Технологические параметры процесса очистки газов

Таблица 4.

Среда	Параметр	Значение параметра	Место замера
		макс	рабо-чее	мин.
Дымовые газы	Температура,оС Температура,оС Температура,оС Разрежение, кПа Разрежение, кПа Разрежение, кПа	1250 200 200 0,3 0,8 10,3	1200 80 80 0,1 0,6 10,1	900 80 60 0,0 0,5 10,0	На входе в скруббер-охладитель А1 На выходе из скруббера-охладителя А1 На выходе из циклона-каплеуловителя А3 На входе в скруббер-охладитель А1 На входе в трубу Вентури А2 На выходе из циклона-каплеуловителя А3
Вода оборотная прямая	Расход, м3/ч Температура, оС Давление, МПа	1,0 25 0,4	0,8 20 0,4	0,7 15 0,2	На входе в узел газоочистки На входе в узел газоочистки На входе в узел газоочистки
Слабый раствор	Расход, м3/ч Температура, оС Давление, МПа Уровень, %	18,0 85 0,35 80	17,6 80 0,2	16,0 70 0,15 30	После насоса Н1(Н2) В емкости Б1 На нагнетательной линии насоса Н1(Н2) В емкости Б1
Раствор солей	Расход, м3/ч Расход, м3/ч Температура, оС Давление, МПа Уровень, %	3,3 0,05 85 0,4 80	80 0,2	3,0 0,02 70 0,2 30	На входе в трубу Вентури А2 На переработку В емкости Б2 На нагнетательной линии насоса Н3(Н4) В емкости Б2
Скруббер-ная жидкость	Уровень, %	Согласно положению штуцеров “З1,2“ в скруббере *	Скруббер-охладитель А1
* Максимальный уровень жидкости соответствует положению штуцера “З1“, при превышении которого возможен заброс жидкости в газоход. Минимальный уровень жидкости соответствует положению штуцера “З2“, при достижении которого срабатывает сигнализация

Промышленная и экологическая безопасность, защита окружающей среды в чрезвычайных ситуациях.

Пожаро- и взрывоопасные параметры используемых веществ.

Физико-химические свойства [2,3,4].

Таблица 5.

Показатели	Газы
	N2	CO2	H2O	O2	NO2	CO
	азот	углекислый газ	водяные пары	кислород	оксид азота	моноокись углерода
Концентрация	0,7	0,1	0,114	0,0776	0,0001	0,00007
Плотность, кг/м3	1,2506	1,53	0,590	1,429	3,4	1,25
Температура кипения, оС	-195,8	-78,5	99,63	-183,0	20,7	- 191,5
Плотность паров по воздуху	0,966	1,517	0,62	1,1	1,586	0,966

Таблица 6.

Жидкость	Н2О
	Плотность, кг/м3	Удельное электрическое сопротивление, Ом?м	Температура кипения, оС	Плотность паров по воздуху
	1000	104	100	0,62
Слабый раствор солей (Na2CO3 + NaСl + Н2О): Концентрация: 1-1,5%; Плотность: 1000 кг/м3
Раствор солей (Na2CO3 + NaСl + Н2О): Концентрация: 11%; Плотность: 1070 кг/м3

Таблица 7.

Показатели	Твёрдые вещества
	Na2CO3	NaCl	зола
	карбонат натрия	хлорид натрия
Концентрация	0,00049	0,00246	0,00150
Плотность, кг/м3	2530	2165	1500
Удельное электрическое сопротивление, Ом?м	0,0045	0,0026	-

Пожаро- и взрывоопасные свойства [5, 11].

Таблица 8.

Свойства	Газы
	N2	CO2

Страница:

•  1 
•  2 
•  3 
•  4 
•  5 
•  6 
•  7 
•  8 
•  9 
•  10 

курсовая работа "Разработка технологии и оборудования инженерно-экологической защиты атмосферного воздуха от вредного воздействия промышленных выбросов" скачать

Подобные документы

• Виды загрязнений и их воздействие на человека

  Основные законы Российской Федерации, регулирующие вопросы охраны природы. Исследование воздействия на здоровье человека загрязнений атмосферы, почвы и воды. Разработка проекта по защите окружающей среды, оценка его эколого-экономической эффективности.
  
  курсовая работа [341,1 K], добавлен 22.06.2011
  

• Загрязнение окружающей среды отходами производств и потребления

  Отходы как источник загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв и растительности. Отходы производства и потребления, их вторичное использование в народном хозяйстве. Сбор, утилизация, обезвреживание промышленных отходов.
  
  реферат [26,1 K], добавлен 08.12.2010
  

• Расчёт загрязнения окружающей среды и предотвращенного эколого-экономического ущерба

  Оценка загрязнения атмосферы от выбросов плавильно-литейного производства. Расчёт предотвращённого эколого-экономического ущерба от загрязнения водной среды, от ухудшения и разрушения почв и земель при проведении мероприятий природоохранной деятельности.
  
  курсовая работа [433,6 K], добавлен 02.10.2012
  

• Обеспечение экологической безопасности в строительстве

  Состояние окружающей природной среды в районе размещения объекта. Возможное воздействие проектируемого объекта на компоненты окружающей среды в процессе строительства и эксплуатации. Охрана атмосферного воздуха, земель и подземных вод от загрязнений.
  
  практическая работа [37,6 K], добавлен 24.03.2011
  

• Оценка экологической безопасности предприятия

  Характеристика предприятия как источника загрязнения окружающей природной среды. Оценка воздействия организации на состояние литосферы, атмосферы. Надзор и контроль в сфере экологической безопасности. Характеристика технологии производства и оборудования.
  
  курсовая работа [110,7 K], добавлен 04.05.2015
  

• Атмосфера земли

  Химическое загрязнение атмосферы. Загрязнение атмосферы от подвижных источников. Автотранспорт. Самолеты. Шумы. Охрана атмосферного воздуха. Правовые меры охраны атмосферного воздуха. Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха.
  
  реферат [33,2 K], добавлен 23.11.2003
  

• Загрязнение окружающей среды

  Нормирование качества окружающей среды. Расчет загрязнения атмосферы от организованного высокого источника выбросов. Источники антропогенного загрязнения атмосферного воздуха, водных и земельных ресурсов, определение максимальных приземных концентраций.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 15.03.2010
  

• Экологическая безопасность атмосферы

  Загрязнение атмосферы в результате антропогенной деятельности, изменение химического состава атмосферного воздуха. Природное загрязнение атмосферы. Классификация загрязнения атмосферы. Вторичные и первичные промышленные выбросы, источники загрязнения.
  
  реферат [24,1 K], добавлен 05.12.2010
  

• Антропогенные воздействия на атмосферу

  Охрана атмосферного воздуха - ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Загрязнение атмосферного воздуха, источники загрязнения. Глобальные экологические последствия загрязнения атмосферы. Нарушение озонового слоя. Кислотные дожди.
  
  реферат [33,4 K], добавлен 13.04.2008
  

• Загрязнение атмосферного воздуха

  Источники выбросов в атмосферу. Нормирование качества атмосферного воздуха. Определение предотвращенного экологического ущерба. Расчет загрязнения атмосферы от организованного высокого источника выбросов (плавильный агрегат литейного производства).
  
  курсовая работа [633,1 K], добавлен 17.03.2011
  

Другие документы, подобные "Разработка технологии и оборудования инженерно-экологической защиты атмосферного воздуха от вредного воздействия промышленных выбросов"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам