摘要：现在金属冶炼已是工业生产的重要部分，但是在冶炼过程中产生的废气中含有一定量的有害物质，长时间存在会对人体产生危害。所以，如何控制燃烧污染物的排放是我们关注的问题所在。
本设计针对蒸馏法炼锌所产生的烟气进行除尘处理，主要针对其含尘量大的特点。烟气从锌竖罐进入冷却塔，烟气的温度由400℃降至200℃，然后通过管道进入电除尘器进行除尘，达到排放要求后，利用风机加速，由烟囱排出。根据国家排放标准，通过计算，选择合适的除尘器，确定电机和风机的规格，合理布置出口处烟气的管道，烟囱的高度，再对烟气排放。
本设计采用电除尘器除尘。
关键字：电除尘器、烟气除尘
目录。1 设计任务及设计资料2
2 竖罐蒸馏法炼锌烟气除尘系统设计计算说明书4
2.1从竖管到冷凝塔摩擦压力损失的计算4
2.2除尘器的选择及设7
2.3 烟囱的设计与风机的选择9
致谢12参考文献13
1 设计任务及设计资料。
1.1 课程设计任务
竖罐蒸馏法炼锌烟气除尘系统设计。
1.2 课程设计原始资料。
1.2．1 课程设计的目的。
通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学知识系统化，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。
1.2.2设计依据及参数。
进行工业污染的治理需要有一系列行之有效的治理技术，在进行主体设备设计时应尽可能选择成熟的定型装置，便于节省人力、物力，而且安全可靠。如果没有成熟的设备可选，必须自行设计时，则应按照国家最新标准和规范作为设计资料。
废气治理设备的设计和选择，一般根据废气的性质、处理量及处理的要求来确定。在设计时要努力做到优化组合，构成一个效率高、费用省、能耗低的处理工艺流程，要求既做到技术上先进又做到经济上合理。
烟气参数：烟气量：180000nm3/h
烟气温度：蒸馏罐出口 ：400℃
冷却塔出口 ：200℃
烟气含尘浓度：入口：1.3g/nm3
出口：〈50mg/nm3
烟气含水：100%饱和水蒸气。
表1-1 烟气成分。
1.2.3 设计内容和要求。
1．不同温度烟气量计算。
2．按蒸馏罐、冷却塔和净化系统设计方案进行管道布置及计算。
3．计算除尘效率，根据烟气性质选择并设计除尘器。
4．风机和电机的选择和设计。
5．编写设计说明书。说明书应有封面、目录、正文及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，打印装订成册。
6．设计图纸2张（均为1#图，要求均用cad绘图），设计图纸分别为：
1) 净化系统流程图1张，包括俯视图和剖视图；
2) 除尘器平面图和剖面图。
附：蒸馏罐和冷却塔的俯视图和剖面图（单位：mm）
2竖罐蒸馏法炼锌烟气除尘系统设计计算说明书。
2.1从竖管到冷凝塔摩擦压力损失的计算。
1．已知气体参数。
1)蒸馏罐出口温度400℃
2)冷去他出口温度200℃
3)烟气量：180000n m3/h
4)烟气运动粘度υ＝6.30910－5㎡/s
5)烟气密度ρ＝0.524kg／ｍ３
计算400℃时蒸馏罐出口的烟气量：
由标准气体状态方程可得：（1）
计算400℃时蒸馏罐出口的烟气量。
计算200℃时冷凝塔出口的烟气量。
由[大气污染控制工程]第三版表13-4得除尘管内最低气流速度不小于16ｍ／ｓ本设计为。
所以竖灌到冷凝塔之间管径长 （1）
冷凝塔到电除尘器之间管径长。
式中：q－工况下管内烟气流量，
v－烟气流速，m/s，（可查有关手册确定，对于锅炉烟尘v＝10～15m/s重矿物粉尘大于16米每秒）。
管径圆整到2.8（每200毫米圆整一次）
2.摩擦阻力系数λ
所以竖灌到冷凝塔之间管径的雷诺数 （1）
冷凝塔到电除尘器之间管径的雷诺数。
由克里布洛克公式（colebrook）得：
式中： k—管内壁的绝对粗糙度，k取0.15
d—塔径；mm
re—雷诺数。
竖灌与冷凝塔之间。
解得λ＝0.069
冷凝塔与电除尘器之间。
解得。3.单位长度的摩擦压力损失。
由公式=可得。
---摩擦压力损失系数。
d---管道直径，2.8m
---时的烟气密度，
v---烟气流速，
竖灌与冷凝塔之间。
冷凝塔与电除尘器之间。
4．所以竖灌到冷凝塔之间管径的沿程阻力：
l=(4200+4524+726911+15265.45+4200)mm=35.5m
l=35.5=92.3 （1）
5. 冷凝塔到电除尘器之间管径的沿程阻力：
l=（2300+12869.27+21442.86）mm=36.6m
l=36.64.99=182.6
6.冷凝塔的局部阻力。
7.电除尘器的局部阻力。
6．局部阻力损失。
查《环境工程手册》可知：
对于弯管，当α＝90ｏ时，局部阻力损失系数ξ＝0.23
6．总阻力损失。
p= (799 +72.3) =871.3
2.2除尘器的选择及设计。
1）确定除尘效率。
烟气在除尘器入口与出口的浓度分别为。
则除尘效率 （1）
所以可选电除尘装置。
2）确定驱进速度。
粉尘驱进速度是电除尘器设计的主要参数，当被处理的烟气量和要求的除尘效率值不变时，粉尘驱进速度值越大，则所需的除尘极板面积越小。
查设计手册有效驱进速度：，但考虑到实际的因素影响，本次设计中取：
3）确定集尘极板总面积：
4）确定通道数，电场强度：
计算电场断面及，首先要确定烟气在电场中的流速，经验范围为0.6—1.5烟气流速慢，粉尘在电场中的停留时间长，有足够的机会**集，除尘效率就会提高。
但这会引起电除尘器机构庞大，一般来说，烟气流速增加时，烟气中尘粒动能要按平方增加，影响捕集效率，流速高还易引起尘粒二次飞扬——已**集的尘粒又被气流带走；另外，烟气流速高容易引起放电极振动，影响工作电压的稳定。
初定电场断面积 （2）
v---电场风速，取。
进风口对应的断面接近于正方形，以便于气流沿断面分布均匀。
则电场高度 （2）
圆整得。电除尘器的通道数 （2）
k---集尘极板的阻流宽度，对于大c形板，
b---通道宽；取。
则 电除尘器有效宽度。
取。实际有效面积。
电除尘器的有效长度 （2）
采用三电场，则单一电场强度。
灰斗每个厂4m，本设计采用三个灰斗，设计在图纸中。
2.3烟囱的设计与风机的选择。
2.3.1烟囱的设计。
烟囱下端口直径。
对于烟囱每100mm园整一次，所以。
取。同理烟囱上端口直径。
取。烟囱的热排放率：
---空气的定呀体积热容，
---标准状态下烟气的体积流量，
---烟囱出口的烟流温度。
---烟囱出口处环境大气的温度。
烟囱的几何高度 （1）
---烟囱出口的烟流速度，去。
d---烟囱出口内径。
---距原点x处烟流中污染物在y向分布的标准差，m；
---距原点x处烟流中污染物在z向分布的标准差，m；
的值在0.65——1.0之间，本设计取0.7
所以。2.3.2风机的设计与计算。
风机前总压力损失为：
烟囱的压损：
解得。选择通风机的风量。
式中： -管道计算的总风量，；
考虑系统漏风所附加的安全系数，一般管道取除尘管道取；
则风量；选择通风机的风压。
式中： -管道计算的总压力损失，（）
考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数。一般管道取除尘管道取；（此处取）
---通风机性能表中给出的标定状态的空气密度，压力，温度。一般说，对于通风机，对于引风机 ；
---运行工况下进入通风机时的气体密度，压力和温度。
致谢。总说说着容易做着难，之前总想着我们要在学习中要多实践，这次课程设计实践起来真是不容易，幸亏有赵玲子老师的不厌其烦的辛勤指导，有同学们的互相帮助和互相讨论，这次设计终于完成了。在这里我感谢赵老师的辛勤工作，我们是分组轮流去上课，但是赵老师要天天待在实验室指导我们，通过大家的互相帮助让我看到了团体的力量，在此感谢学院给我们这次实践的机会，让我们体会到我们的不足，从而在以后的工作学习中更好的完善自己。
参考文献。1、课程设计教材。
郝吉明，马广大等编著。 大气污染控制工程。 第2版。北京：高等教育出版社，2002
2、主要参考资料。
陆耀庆主编。供暖通风设计手册。北京：中国建筑工业出版社，1987
刘天齐主编。 三废处理工程技术手册(废气卷）. 北京：化学工业出版社，1999
周兴求主编。 环保设备设计手册-大气污染控制设备。北京：化学工业出版社，2004
公式（1）均来自大气污染控制工程课本。
公式（2）均来自设计手册。
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