Очитка выбросов токсичных компонентов от сжигания минерального сырья
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
сителя его подвергают прессованию;
послойную укладку или намотку элементов блока осуществляют с изменением толщины слоёв и/или смещением слоёв относительно друг друга с последующей фиксацией в газопроницаемом каркасе.
Преимуществом использования заявленных носителей и фильтров-катализаторв является возможность изготовления блоков с организованной керамической структурой каналов, в том числе винтовых, стенки которых помимопор имеют отверстия для более лёгкого прохождения фильтруемого газа. Кроме того, в заявленном способе приготовления используется более широкий набор тканых и нетканых волокнистых материалов на выгорающей и армирующей сетчатой или перфорированной основе, а укладку набора чередующихся слоёв при формировании блока проводят с изменением толщины и смещением их относительно друг друга. Слои скрепляют заполненными массой перемычками, число и направление которых изменяется по толщине слоя носителя и уложенные слои сжимают в металлическом каркасе перед термообработкой. Перечисленные стадии приготовления блочного носителя являются принципиально отличными по сравнению с предложенными в прототипе и позволяют изменять форму и направление каналов, создавать проницаемые для газа стенки, обеспечивающие фильтрацию газа и дающие возможность в одном монолитном блоке получать как керамический носитель с сотовыми сквозными каналами, так и фильтр с регулируемой высокой газопроницаемостью стенок. [8]
2 Расчетно-пояснительная записка
2.1 Расчет количества и состава продуктов сгорания и топлива
Пыль
Выход пыли Вп, г/с определяется по формуле
Вп = Gc • A • ? • (1 - ?), (1)
где Gc - расход угля на сжигание, г/с;
А - зольность угля, масс %;
? - константа, зависящая от типа топки и качества используемого угля;
? - доля твердых частиц пыли, улавливаемых в золоуловителях, принимают по техническим данным используемых золоуловителей (? = 0,1 0,4), принимаем ? = 0,2.
Вп = 944,4 • 0,30 •0,002 • (1 - 0,2) = 0,45 г/с.
Теоретическая концентрация пыли, улавливаемых в выхлопных (дымовых) газах , г/м3, энергосиловых установок определяется по формуле
= Вп/Vд.г. , (2)
где Vд.г - объем дымовых газов, образующихся при сжигании угля, м3/ч.
Для упрощения расчетов примем, что органическая часть угля содержит только углерод (С - 100%), а при сжигании угля образуется диоксид углерода.
Сжигание угля в потоке воздуха описывается стехиометрическим уравнением:
C + O2 + N = CO2 + N2 + QC
Для сжигания 1 г-м угля (С) требуется 1 г-м кислорода и 3,76 г-м азота (79/21 = 3,76), 21 и 79 - концентрация, соответственно, кислорода и азота в атмосферном воздухе, % объемн. Таким образом, при сжигании 1 г-м угля образуется 4,76 г-м (СО2 + N2) дымовых газов, а при сжигании G, г/с, угля образуется объем, Vд.г., м3/с., дымовых газов составляющий
Vд.г. = 0,0224 • GCO2/M CO2 • 4.76 , (3)
где 0,0224 м3 - объем занимаемый 1 г-м углерода при нормальных условиях 22,4 л (0,0224 м3);
GCO2 = GC • M CO2/МС, г/с; (4)
где МС и M CO2 - молярная масса углерода и диоксида углерода, г.
GCO2 = 1305,56 • 44/12 = 4787,05 г/с,
Vд.г. = 0,0224 •4787,05 /44 • 4.76 = 11,6 м3/с.
По формуле (4) определяют теоретическую концентрацию пыли в дымовых газах.
= 0,987 /11,6= 0,085 г/м3
Практическая концентрация пыли , г/м3, в дымовых газах после энергосиловых установок составляет:
= / ?в, (5)
где ?в - коэффициент избытка воздуха, принимаем равным 1,5.
= 0,085 / 1,1 = 0,077 г/м3
Монооксид углерода
Выход монооксида углерода ВСО, г\с, при сжигании угля определяется по формуле
ВСО = 0,001RCO GC (1 - q1/100), (6)
где RCO - выход монооксида углерода при сжигании топлива, г/с, определяется по формуле
RCO = q2 R , (7)
где q2 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, % ;
R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания монооксида углерода: значение R принимают в зависимости от вида используемого топлива, для твердого топлива (мазута) R = 1;
- низшая теплота сгорания топлива, принимаем равной 16,39 МДж/кг;
q1 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %.
Значения q1 и q2 в зависимости от характеристик топок энергосиловых установок принимают равными: q1 = 10% и q2 = 0,5%
RCO = 0,0050,6529,73 = 0,0966 г/с
ВСО = 0,001 0,0966 1305,56(1 - 0,5/100) = 0,125 г/с
Затем определяем теоретическую концентрацию монооксида углерода , г/м3 в дымовых газах:
= ВСО/Vд.г. (8)
= 0,125/11,6= 0,011 г/м3
С учетом поправки на практические условия эксплуатации энергосиловых установок практическая концентрация монооксида углерода г/м3, в дымовых газах составит:
= /?В, (9)
= 0,011/1,1 = 0,01 г/м3.
Сернистый ангидрид
Выход сернистого ангидрида, ВSO2, г/с, определяется по формуле
ВSO2 = 0,02 GC ST(1 - ?/SO2)(1 - ?//SO2), (10)
где ST - содержание сернистых соединений в топливе, % масс, равное 1,9;
?/SO2 - доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива, для ангидрида принимаем равной 0,1;
?//SO2 - доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителях: для сухих золоуловителей принимается равной 0.
ВSO2 = 0,02 1305,56 0,006 (1 - 0,02)(1 - 0) = 0,154 г/с
Определяем теоретическую концентрацию, г/м3, сернистого ангидрида в дымовых газах:
= ВSO2/Vд.г. (11)
= 0,154/11,6 = 0,013 г/м3.
С учетом поправки на практические условия эксплуатации энергосиловых установок реальная концентрация, г/м3, сернистого ангидр