ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 73
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Оглавление
Введение 3
1.1Наличие опасных и вредных факторов. 4
1.2Анализ требований нормативно - технической документации по обеспечению безопасности. 5
Глава 2. Анализ используемых методов и систем обеспечения техносферной Безопасности на выбранном объекте. 8
2.1 Анализ существующей системы защиты от ОВФ, возможных инженерно-конструкторских решений, обеспечивающих достижение поставленной в техническом задании задачи. 8
Глава 3.Построение инженерно-конструкторской схемы системы обеспечения безопасности объекта защиты. Расчет основных параметров системы. 16
3.1 Выбор и обоснование технологической схемы очистки газов. 16
Разработка схемы очистки газов базируется на анализе исходных данных, поскольку в зависимости от тех или иных физико-химических свойств пылегазового потока, особенностей технологического процесса производится непосредственно выбор определенного вида аппарата, четкой последовательности очистки. Прежде всего, необходимо определить: от каких загрязняющих веществ нужно будет проводить очистку. Для этого следует сравнить концентрации вредных веществ на выходе из технологического аппарата (Сисх.вещества ) с их предельно разрешенными концентрациями выброса в атмосферу (ПРКвещества ) , и, следовательно, в случае превышения первой над второй необходима будет очистка. В данном варианте требуется провести очистку от ниже следующих веществ и добиться следующей степени их очистки h, которая рассчитывается по формуле(1): 16
16
пыли неорганической: С(пыль)= 25 г/нм3 больше, чем ПРК(пыль) =0,01 г/нм3 ; 16
16
диоксида азота (NO2 ): С(NO2 ) = 1,3 г/нм3 больше, чем ПРК(NO2 ) = 0,01 г/нм3 ; 16
16
оксида углерода (СО): С(СО)= 0,01 г/нм3 равна ПДК(СО)= 0,01 г/нм3 ; 16
очистка не требуется от оксида углерода 16
диоксида серы (SO2 ): С(SO2 )= 0,1 г/нм3 больше, чем ПДК(SO2 )= 0,05г/нм3 16
16
Изучив литературные источники по темам связанным с курсовым проектом, было найдено решение, способное сократить выбросы загрязняющих веществ до предельно допустимых (Рисунок 8) 16
17
Рисунок 8 – инженерно-конструкторская схема очистки от ЗВ. 17
Циклон – очистка от пыли 17
Рукавный фильтр – очистка от пыли 17
Скруббер – очистка от диоксида азота, диоксида серы 17
Теплообменник – для использования выделяемого тепла. 17
На первом этапе проводим очистку от пыли . Медианный диаметр, равный 32 мкм, определяет использование тех или иных сухих механических аппаратов. Пылеосадительную камеру применять не целесообразно, так как она применяется при медианном диаметре от 40мкм. Следовательно, первым ставим циклон. 17
Циклон — воздухоочиститель, используемый в промышленности, а также в некоторых моделях пылесосов для очистки газов или жидкостей от взвешенных частиц. Принцип очистки — инерционный (с использованием центробежной силы), а также гравитационный. Циклонные пылеуловители составляют наиболее массовую группу среди всех видов пылеулавливающей аппаратуры и применяются во всех отраслях промышленности. 17
Принцип действия простейшего противоточного циклона таков: поток запылённого газа вводится в аппарат через входной патрубок тангенциально в верхней части. В аппарате формируется вращающийся поток газа, направленный вниз, к конической части аппарата. Вследствие силы инерции (центробежной силы) частицы пыли выносятся из потока и оседают на стенках аппарата, затем захватываются вторичным потоком и попадают в нижнюю часть, через выпускное отверстие в бункер для сбора пыли . Очищенный от пыли газовый поток затем двигается снизу вверх и выводится из циклона через соосную выхлопную трубу [5]. 17
Эти аппараты получили наибольшее распространение в промышленной практике, т.к. используемый в них способ разделения неоднородных пылегазовых потоков в центробежном поле более эффективен, чем гравитационное осаждение, поэтому они и применяются для отделения более мелких частиц пыли (до 5 мкм). При прохождении через циклон температура газового потока уменьшается до 115 º C, а степень очистки ηц в данном аппарате находится, основываясь на информации о дисперсном составе пыли: 18
Исходные данные: 18
1) количество очищаемого газа при рабочих условиях Qр = 3800 м3 /ч = =1,05 м3 /с; 18
2) плотность газа при рабочих условиях ρг = 1,3 кг/м3 ; 18
3) динамическая вязкость газа при рабочей температуре μt = 22,2*10-6 Па·с; 18
4) дисперсный состав пыли, задаваемый двумя параметрами dm = 5 мкм и lg σч = 0,283; 18
5) запыленность газа Свх = 10 г/м3 ;6) плотность частиц ρч = 1100 кг/м3 ; 18
7) требуемая эффективность очистки газа η = 80 %. 18
Расчет циклонов производится методом последовательных приближений в следующем порядке: 18
Определяем необходимую площадь сечения циклона, м2 : 18
18
Определяем диаметр циклона, задаваясь количеством циклонов N=1, м: 18
18
Диаметр циклона округляем до значения. В данном случае D = 0,5 м.4. Вычисляем действительную скорость газа в циклоне, м/с: 18
18
Скорость газа в циклоне не должна отклоняться от оптимальной более чем на 15%.В данном случае отклонение составляет 6 %, что допустимо.5. Принимаем по таблице 2.10 коэффициент гидравлического сопротивления, соответствующий данному циклону: 18
18
К1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона, определяемый по таблице 2.11: К1 = 1;К2 - поправочный коэффициент на запыленность газа, определяемый по таблице 2.12: К2 = 0,92;К3 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, определяемый по таблице 2.13:К3 = 35 19
19
6. Определяем потери давления в циклоне, Па: 19
19
7.Определяем значение параметра d50 при рабочих условиях (диаметр циклона, скорость потока, плотность пыли, динамическая вязкость газа) по уравнению: 19
19
8. Определяем параметр Х по формуле: 19
19
9. Определяем значение Ф(Х ), представляющее собой полный коэффициент очистки газа, выраженный в долях: 19
Ф (0,66) = 0,497 19
10. Фактическая степень очистки, %: 19
19
Циклон был выбран типа ЦН-15 и дымососом возвращается на вход в циклон. 19
- производительность – 120 000 м3 /ч; 19
- число циклонных элементов – 400; 19
- число секций – 10; 19
- число циклонов ЦН-15 в системе рециркуляции – 4; 19
- диаметр циклона рециркуляции – 500 мм; 19
- тип дымососа – ДН-12,5. 19
На втором этапе очистки следует использовать рукавные фильтры. 19
Заключение 30
Список литературных источников. 31
Введение
До определенного этапа развития человеческого общества, в частности индустрии, в природе существовало экологическое равновесие, т.е. деятельность человека не нарушала основных природных процессов или очень незначительно влияла на них. Экологическое равновесие в природе с сохранением естественных экологических систем существовало миллионы лет и после появления человека на Земле. Так продолжалось до конца XIX в. Двадцатый век вошел в историю как век небывалого технического прогресса, бурного развития науки, промышленности, энергетики, сельского хозяйства. Одновременно как сопровождающий фактор росло и продолжает расти вредное воздействие индустриальной деятельности человека на окружающую среду. В результате происходит в значительной мере непредсказуемое изменение экосистем и всего облика планеты Земля.
В настоящее время с ростом и бурным развитием промышленности большое внимание уделяется ее экологической обоснованности, а именно проблеме очистке и утилизации отходов. В данной работе рассматривается один из видов отходов промышленности – газовые выбросы предприятий.
-
Наличие опасных и вредных факторов.
Основные источники загрязнений на предприятия — это топливоиспользующие установки литейных, термических, прокатных, кузнечно-прессовых, сварочных, гальванических, окрасочных цехов, цехов производства пластмассовых изделий. В меньшей степени загрязнения характерны для цехов механической обработки металлов.
Воздействие предприятия на окружающую среду заметно слабее, чем химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих. В то же время каждое из производств имеет свойственные только ему комплексы выбросов и образует собственный ареал загрязнения. По отдельным группам ингредиентов, таким как СО, N0^ и некоторым другим, выбросы смежных производств вступают во взаимодействие, образуя очень сложный многокомпонентный ареал загрязнения, в котором непредсказуемо часто могут возникать резкие завышения концентраций тех или иных загрязнителей. В общей сложности крупные предприятия выбрасывают более 50 наименований сильно разбавленных загрязнителей количеством более 1 т/ч (без учета выбросов источников энергоснабжения) и оказывают мощное антропогенное давление на близлежаю- щую территорию.
Если предприятие использует внешние источники энергоснабжения, а термообработка металла (нагрев, плавка) производится в электропечах, то сброс продуктов сгорания незначителен или может отсутствовать вовсе. Современные крупные предприятия часто имеют внутренние источники снабжения электрической и тепловой энергией (ТЭЦ). Количество дымовых газов таких объектов можно определить из расчета 3000 м3/ч на выработку 1 МВт электрической и 1000 м3/ч на выработку 1 МВт тепловой энергии при условии сжигания природного газа. Для угля эту цифру (в кг/ч) следует увеличить в 1,5 раза, а для мазута — уменьшить на 20%.
В прокатных и кузнечно-прессовых цехах значительное количество загрязнителей выделяется при травлении поверхностей изделий серной и соляной кислотами для удаления окалины. От каждого агрегата травления отбирается местными отсосами до 20Ю3 м3/ч воздуха с концентрациями паров кислот до 3 г/м3.
В сварочных цехах загрязнители образуются при сварке и резке металлов. Основными загрязнителями являются сварочный аэрозоль. Выделение загрязнителей от оборудования термообработки металлов [2].
В таблице 1 представлены исходные данные, которые содержат основные параметры необходимые для выбора схемы.
| Наименование вещества | Концентрация вредных веществ предприятия мг/м3 | Предельно разрешенная концентрация выброса вредных веществ в атмосферу, мг/м3 |
| Пыль | 25 | 0,01 |
| Диоксид азота | 1,3 | 0,01 |
| Оксид углерода | 0,01 | 0,01 |
| Диоксид серы | 0,1 | 0,05 |
-
Анализ требований нормативно - технической документации по обеспечению безопасности.
Предельно разрешенная концентрация выброса вредных веществ в атмосферу, г/нм3
Пыль – 0,01
Диоксид азота – 0,01
Оксид углерода – 0,01
Диоксид серы – 0,05
По сравнению фактических выбросов загрязняющих веществ с предельно допустимыми концентрациями строим диаграмму (Рисунок 1).
Рисунок 1 – график разницы значений выбросов со значением ПДК.
-
Постановка решаемой в курсовом проекте задачи и обоснование ее актуальности, составление технического задания на проектирование.
В различных отраслях промышленности при сжигании топлива, при металлургических и механических процессах в атмосферу выделяется большое количество твердых и жидких частиц. Знание физико-химических свойств этих частиц, а также особенностей производства, позволяет выбрать наиболее эффективную систему очистки газов, разработать методы контроля работы газоочистного оборудования и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, поэтому, прежде всего, произведем анализ дополнительных исходных данных, которые дают такую информацию.
Известно, что пылегазовый поток образуется в энерготехнологическом агрегате, на выходе из которого пыль полидисперсна , что подтверждается ее дисперсным составом, представленным в таблице 1.
Дисперсный состав необходим для расчета эффективности многих пылеуловителей (в частности, циклонов), как функция фракционной степени очистки.
Размеры частиц пыли различны, частицы неправильной формы, но в исходных данных дан медианный диаметр d 50 – такой размер частицы, по которому пыль можно разделить на две равные доли. Масса всех частиц мельче d50 составляет 50 % всей массы пыли так же, как и масса частиц крупнее d50 составляет оставшиеся 50 %. Это параметр важен при выборе первичной ступени очистки, поскольку различные пылеулавливающие установки могут улавливать определенные минимальные размеры частиц пыли.
Угол естественного откоса , показывающий требуемое значение наклона поверхности для стекания уловленной пыли, необходимо учитывать при расчете и разработке схемы конструкции газоочистного сооружения.
Насыпная плотность определяется отношением массы свеженасыпанных твердых частиц к занимаемому ими объему, при этом учитывается наличие воздушных промежутков между частицами. Величиной насыпной плотности пользуются для определения объема, который занимает пыль в бункерах сухих газоочистных аппаратов.
Удельной поверхностью пыли называется отношение поверхности частиц пыли к их массе или объему. По этому показателю можно судить о степени дисперсности пыли: чем она больше, тем выше степень дисперсности. Данный параметр используется при определении или сравнении интенсивности процессов, идущих на поверхности частицы (сорбционных, ионообменных и др.).