除臭设备设计计算书.doc

1、 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 1 2 设备尺寸 处理能力 2.52.03.0m 2000m3/h Q=2000m3/h V=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4 5 12s S=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 600Pa 2#生物除臭系统 参数序 招标要求

2、 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 1 2 设备尺寸 处理能力 4.02.03.0m 3000m3/h Q=3000m3/h V=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4 5 12s S=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 600Pa 97 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 1 2 设备尺寸

3、 处理能力 7.53.03.3m（两台） 20000m3/h Q=20000m3/h V=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4 5 12s S=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 600Pa 4#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 1 2 设备尺寸 处理能力 7.53.03.0m（两台） 18000m3/h Q=1

4、8000m3/h V=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4 5 12s S=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 600Pa 8.2、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

5、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 =2000m 3/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 =1

6、填料因子（1/m） =274（空心多面球 50） 液体粘度（mPaS） L=1.005（20） 相关计算： 1）泛点气速 uf 0.5 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 h Vh L V uf 2 V gL 0.2L =0.037； （1） 根据已知条件，并由式（1）可计算出泛点气速 uf=1.15m/s 2）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

7、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/h 4）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 =0.0632； u 2 V L0.2 =0.018；查 填料塔泛点和压降

8、通用关 在设计气速下， L h L Vh V gL 系图可知每米填料压降约 P=300Pa 5）喷嘴数量 n 喷嘴覆盖面积 A0； 2 A 0 H2tg （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 n n A （4） A 0 为喷淋覆盖率，一般取 200%300%（这里取 =300% ） A为塔截面积 m2 A0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

9、量为 4/7=0.57 m3/h 8.4、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 H 2S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/m3 1015mg/m3 臭味浓度： 20005000 已知条件： 25%NaOH密度（20）： 1=1.28g/cm3 93%H2SO4密度（20）： 2=1.83g/cm3 12%NaClO密度（ 20）：3=1.1g/cm3 H2S初始浓度：30mg/m 3 NH3初始浓度：15mg/m3 1#化学除臭设备(废气处理量 2000m3/h)： 根据化学反应式

10、 H2S 2NaOH Na2S 2H2O Na2S 4NaClO Na2SO4 4NaCl 2NH3 H2SO4 （NH4）2SO4 1) 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 40 MNaOH= =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= 34 78 由 12%NaClO 密度为 1.

11、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 98 MH2SO4= 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/h 101 2#化学除臭设备(废气处理量 3000m3/h)： 根据化学反应式 H2S 2NaOH Na2S 2H2O Na2S 4NaClO Na2SO4 4NaCl 2NH3 H2SO4 （NH4）2SO4 1) 2)

12、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 40 MNaOH= =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= 34 78 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

13、%后 H2SO4消耗量 98%Q废气 CNH 98 MH2SO4= 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/h 3#化学除臭设备(废气处理量 20000m3/h)： 根据化学反应式 H2S 2NaOH Na2S 2H2O Na2S 4NaClO Na2SO4 4NaCl 2NH3 H2SO4 （NH4）2SO4 1) 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 40 MNaOH= =1398 g/h3

14、4 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= 34 78 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 98 MH2SO4= 3 =848 g/h217 由 93% H2SO4密度为 1.

15、83g/cm3，可计算 93% H2SO4消耗量为 848/(1.83*93%*1000)=0.5L/h 4#化学除臭设备(废气处理量 18000m3/h)： 根据化学反应式 H2S 2NaOH Na2S 2H2O Na2S 4NaClO Na2SO4 4NaCl 2NH3 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 40 MNaOH= =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)=3.9

16、5L/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= 34 78 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 98 MH2SO4= 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/h 8.5、除臭风机能力计算 生物除

17、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 u2 hl f d 2g h：比压阻- 引风管主要管段 1： Q=2000m

18、3/h，查管道内气体最低速度表，取 V=12m/s，则风管截面积为： Q 2000m /h 3 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： Q 2000m /h 3 8.05m/SV 3600 A0.0693600s 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) 2000 1300 700 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) 300 300 8.05 5.8 3

19、.01 15 2 65 1.27 83 3 52 200 6.18 5.41 2.14 111 153 362 4 300 60 150 2.55 管道动压 Pa 合计沿程阻力 Pa 362 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 Pa 1 2 3 4 4 10 10 10 8 40 490 10 弯头、三通 软接 49 1 变径 8 64 合计总阻力 Pa 604 综上所述，管道阻力=沿程阻力+局部阻力=362+604=966Pa

20、。 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 704Pa 966Pa 167Pa 1837Pa 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