除臭设备设计计算书讲解.doc

8、除臭设备设计计算书8.1、生物除臭塔的容量计算1#生物除臭系统参数招标要求计算过程序号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目12设备尺寸处理能力2.52.03.0m2000m3/hQ=2000m3/hV=处理能力 Q/（滤床接触面积 m2）/S=2000/（2.52）/3600=0.1111m/s3空塔流速0.2 m/s臭气停留时间4512sS=填料高度 H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1111=14.4S炭质填料风阻 220Pa/m填料高度 1.6m=352Pa设备风阻600Pa2#生物除臭系统参数序招标要求计算过程号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目12设备尺寸处理能力4.02.03.0m3000m3/hQ=3000m3/hV=处理能力 Q/（滤床接触面积 m2）/S=3000/（42）/3600=0.1041m/s3空塔流速0.2 m/s臭气停留时间4512sS=填料高度 H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1041=15.36S炭质填料风阻 220Pa/m填料高度 1.6m=352Pa设备风阻600Pa97 3#生物除臭系统参数招标要求计算过程序号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目12设备尺寸处理能力7.53.03.3m（两台）20000m3/hQ=20000m3/hV=处理能力 Q/2（滤床接触面积 m2）/S=10000/（7.53.0）/3600=0.1234m/s3空塔流速0.2 m/s臭气停留时间4512sS=填料高度 H/空塔流速 V(s)=1.7/0.1234=13.77S炭质填料风阻 220Pa/m填料高度 1.7m=374Pa设备风阻600Pa4#生物除臭系统参数序招标要求计算过程号太仓市港城组团污水处理厂改扩建工程设备采购、安装项目12设备尺寸处理能力7.53.03.0m（两台）18000m3/hQ=18000m3/hV=处理能力 Q/2（滤床接触面积 m2）/S=18000/（7.53）/3600=0.1111m/s3空塔流速0.2 m/s臭气停留时间4512sS=填料高度 H/空塔流速 V(s)=1.6/0.1111=14.4S炭质填料风阻 220Pa/m填料高度 1.6m=352Pa设备风阻600Pa8.2、喷淋散水量(加湿)的计算生物除臭设备采用生物滤池除臭形式，池体上部设有检修窗，进卸料口，侧面设有观察窗等，其具体计算如下：98 1号除臭单元总风量：2000m3/h，设计 1套 8.05.03.0m生物滤池除臭设备。根据环保设备设计手册，实际选用液气比为：G/L=500再根据化工工艺设计手册，额定流量取正常流量的 1.01.1倍，因此我司选用液气比为 G/L=500。则循环水泵流量为a: Q水泵=L/GQ气量=2000/500=4m3/h因此，选用水泵参数：流量为 4m3/h，扬程为 15m，功率为 0.55kW。同理可得喷淋水泵及 2#、3#、4#系统的散水量的计算过程。8.3、化学除臭系统能力计算已知条件：处理风量：Vh =2000m3/h水的密度（20）L=998.2 kg/m3废气温度，常温 T=20废气密度（20，按空气密度计）V=1.205 kg/m3水的密度和液体的密度之比j =1填料因子（1/m）f =274（空心多面球 50）液体粘度（mPaS）m L=1.005（20）相关计算：1）泛点气速 uf0.5 r 由 L=0.0632查填料塔泛点和压降通用关系图乱堆填料泛点线可得hVhLrVuf 2jfr VgrLm0.2L=0.037；（1）根据已知条件，并由式（1）可计算出泛点气速 uf=1.15m/s2）塔体相关计算取设计气速为泛点气速 70%，则 u=0.805m/s，取 0.8 m/s在设计气速下，喷淋塔截面积 A=Vh /u=0.7m2喷淋塔为卧式，故设计为矩形截面，则截面为 0.7m1m。2）塔设备有效高度 h计算99 设备设计停留时间 t=1.5s（填料段）则在设计气速下，设备填料层高度 h=u*t=1.44m；取 h=1.5m，另设备底部水箱及布气段高度取 h1=0.9m，除雾层高度 h2=0.2，喷淋所需高度 h3=0.4m，塔设备高度 H=h+h1+h2+h3=1.5+0.9+0.2+0.4=3.0m。3）液体喷淋量核算：采用水为吸收剂。由液气比（L/ m3）一般为 23之间，这里取 2则喷淋水量 Lh=Vh *2=4 m3/h4）压降计算填料层高度：取 11.5m，这里为 1.5m;填料为 50空心多面球0.5 r =0.0632； u 2jfr VmL0.2 =0.018；查填料塔泛点和压降通用关在设计气速下， LhLVhrVgrL系图可知每米填料压降约 P=300Pa5）喷嘴数量 n喷嘴覆盖面积 A0；2 qA 0 = pH2tg（3）2其中，H为喷嘴距离填料高度 m（这里取 H=0.3m）为喷嘴喷雾角度（根据喷嘴不同有 120、90、60等，这里可选 =90）喷嘴数量 nn = aA（4）A 0为喷淋覆盖率，一般取 200%300%（这里取 =300%）A为塔截面积 m2A0为单个喷嘴覆盖面积 m2根据公式（3）可得 A0=0.283，由（4）可计算出 n=6.14，圆整后得喷嘴数量 7个。由于喷淋水量为 4m3/h,则每个喷嘴的小时喷淋量为 4/7=0.57 m3/h8.4、加药系统计算污水处理厂高峰浓度经验值，在化学除臭设备正常运转的情况下，当进口 H2S浓 度在 20ppm和设计空气流量时，须能达到 99%的最终除去率。H2S：NH3：1530mg/m31015mg/m3臭味浓度： 20005000已知条件：25%NaOH密度（20）：1=1.28g/cm393%H2SO4密度（20）：2=1.83g/cm312%NaClO密度（20）：3=1.1g/cm3H2S初始浓度：30mg/m3NH3初始浓度：15mg/m31#化学除臭设备(废气处理量 2000m3/h)：根据化学反应式H2S+ 2NaOH Na2S+ 2H2ONa2S+ 4NaClO Na2SO4 + 4NaCl2NH3 + H2SO4 （NH4）2SO41)2)3)由已知条件及式 1），可计算 H2S去除 99%后 NaOH消耗量99%Q废气 CH2S 2 40MNaOH=140 g/h34由 25%NaOH密度为 1.28g/cm3，可计算出 25%NaOH消耗量为140/(1.28*25%*1000)=0.45L/h由已知条件及式 2），可计算 NaClO消耗量99%Q废气 CH2S 78 474.5=526 g/hMNaClO=3478由 12%NaClO密度为 1.1g/cm3，可计算出 12%NaClO消耗量为526/(1.1*12%*1000)=4L/h由已知条件及式 3），可计算 NH3去除 98%后 H2SO4消耗量98%Q废气 CNH 98MH2SO4=3=85 g/h217由 93% H2SO4密度为 1.83g/cm3，可计算 93% H2SO4消耗量为85/(1.83*93%*1000)=0.05L/h101 2#化学除臭设备(废气处理量 3000m3/h)：根据化学反应式H2S+ 2NaOH Na2S+ 2H2ONa2S+ 4NaClO Na2SO4 + 4NaCl2NH3 + H2SO4 （NH4）2SO41)2)3)由已知条件及式 1），可计算 H2S去除 99%后 NaOH消耗量99%Q废气 CH2S 2 40MNaOH=210 g/h34由 25%NaOH密度为 1.28g/cm3，可计算出 25%NaOH消耗量为210/(1.28*25%*1000)=0.66L/h由已知条件及式 2），可计算 NaClO消耗量99%Q废气 CH2S 78 474.5=789 g/hMNaClO=3478由 12%NaClO密度为 1.1g/cm3，可计算出 12%NaClO消耗量为789/(1.1*12%*1000)=6L/h由已知条件及式 3），可计算 NH3去除 98%后 H2SO4消耗量98%Q废气 CNH 98MH2SO4=3=127 g/h217由 93% H2SO4密度为 1.83g/cm3，可计算 93% H2SO4消耗量为127/(1.83*93%*1000)=0.075L/h3#化学除臭设备(废气处理量 20000m3/h)：根据化学反应式H2S+ 2NaOH Na2S+ 2H2ONa2S+ 4NaClO Na2SO4 + 4NaCl2NH3 + H2SO4 （NH4）2SO41)2)3)由已知条件及式 1），可计算 H2S去除 99%后 NaOH消耗量99%Q废气 CH2S 2 40MNaOH=1398 g/h34由 25%NaOH密度为 1.28g/cm3，可计算出 25%NaOH消耗量为1398/(1.28*25%*1000)=4.4L/h由已知条件及式 2），可计算 NaClO消耗量102 99%Q废气 CH2S 78 474.5=5259 g/hMNaClO=3478由 12%NaClO密度为 1.1g/cm3，可计算出 12%NaClO消耗量为5259/(1.1*12%*1000)=40L/h由已知条件及式 3），可计算 NH3去除 98%后 H2SO4消耗量98%Q废气 CNH 98MH2SO4=3=848 g/h217由 93% H2SO4密度为 1.83g/cm3，可计算 93% H2SO4消耗量为848/(1.83*93%*1000)=0.5L/h4#化学除臭设备(废气处理量 18000m3/h)：根据化学反应式H2S+ 2NaOH Na2S+ 2H2ONa2S+ 4NaClO Na2SO4 + 4NaCl2NH3 + H2SO4 （NH4）2SO4 3)1)2)由已知条件及式 1），可计算 H2S去除 99%后 NaOH消耗量99%Q废气 CH2S 2 40MNaOH=1258 g/h34由 25%NaOH密度为 1.28g/cm3，可计算出 25%NaOH消耗量为1258/(1.28*25%*1000)=3.95L/h由已知条件及式 2），可计算 NaClO消耗量99%Q废气 CH2S 78 474.5=4733 g/hMNaClO=3478由 12%NaClO密度为 1.1g/cm3，可计算出 12%NaClO消耗量为4733/(1.1*12%*1000)=36L/h由已知条件及式 3），可计算 NH3去除 98%后 H2SO4消耗量98%Q废气 CNH 98MH2SO4=3=767 g/h217由 93% H2SO4密度为 1.83g/cm3，可计算 93% H2SO4消耗量为767/(1.83*93%*1000)=0.45L/h8.5、除臭风机能力计算生物除臭设备采用生物滤池除臭形式，池体上部设有检修窗，进卸料口，侧面设103 有观察窗等，其具体计算如下：1号除臭单元总风量：2000m3/h，设计 1台风机，技术参数：Q=2000m3/h,P=1900Pa,N=4Kw。风机选型计算恶臭气体通过收集输送系统，通过风机的抽吸作用进入生物除臭设备，现对风机进行全压计算。管道阻力计算总设计风量为 Q=2000 m3/h，计算公式如下：风管流速计算：Q：管段风量-m3/h；A：管段截面积-m2，A=d2/4，d为风管半径沿程摩擦压力损失：h = l l u2= hlfd 2gh：比压阻-引风管主要管段 1：Q=2000m3/h，查管道内气体最低速度表，取 V=12m/s，则风管截面积为：Q2000m /h3= 0.069mA = 3600V=28m/ s3600s得 r=0.149m，取整得 d=0.298m，选 DN300管径。验证气体流速：Q2000m /h3= 8.05m/SV = 3600 A=0.0693600s可知，符合招标文件要求，查表可查得各管段的管径及沿程阻力，如下表所示。主管道沿程阻力计算表104 序号1流量(m3/h)20001300700数量(米)5单位长度阻沿程阻力主要技术规格流速（m/s）力(Pa)(Pa)3003008.055.83.01152651.27833522006.185.412.141111533624300601502.55管道动压 Pa合计沿程阻力 Pa362各管件局部摩擦系数（查手册）为：风管入口，根据局部阻力计算公式，90弯头、三通，软接得到各局部阻力损失统计结果如下：管道局部阻力损失计算表序号局部阻力风阀个数单个阻力 Pa阻力 Pa1234410101084049010弯头、三通软接491变径864合计总阻力 Pa604综上所述，管道阻力=沿程阻力+局部阻力=362+604=966Pa。设备阻力计算生物滤床阻力计算105 查表可得以下参数：颗粒体积表面积平均直径（米）： 0.003气体密度（千克/立方米）：1.2气体粘度（帕秒）10-5: 1.81空床空隙率（%）：0.51通过上述公式计算可得雷诺系数 Rem=9.4712，阻力系数 f=17.59，从而固定床阻力损失 P为 352Pa。总设备阻力=352*2=704Pa风机设计选型综合设备阻力、管道阻力及烟囱段阻力，则系统总风压损失约为 1373Pa。根据招标文件要求，风压在最大臭气量的条件下，具有高于系统压力损失 10%的余量，风压损失如下表所示：设备阻力管道阻力设计余量 10%风压损失704Pa966Pa167Pa1837Pa风压取整得 2000Pa。综上所述并且风量根据招标文件要求，风机风量为 2000m3/h，风压为 1900Pa，功率：4kW，品牌：台湾顶裕风机。同理可算 2/3/4号除臭单元的风机能力计算过程。106