环保相关专业毕业论文设计啤酒生产企业废气治理工程设计.docx
《环保相关专业毕业论文设计啤酒生产企业废气治理工程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《环保相关专业毕业论文设计啤酒生产企业废气治理工程设计.docx(56页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、啤酒生产企业废气治理工程设计目录1绪论11.1 啤酒行业的现状分析及存在的问题11.2 企业概况11.3 啤酒厂废气22设计概况42.1 设计目的和意义42.2 设计依据和原则42.3 设计应解决的主要问题(研究内容)42.4 设计方案52.5 工艺设计要求执行的排放标准62.6 设计方案的确定72.7 工艺流程123设计过程153.1 燃煤锅炉烟气量和污染量确定153.2 袋式除尘器的设计与计算183.3 换热器的设计与计算253.4 脱硫塔的设计与计算273.5 脱硝的设计与计算363.6 恶臭的设计与计算383.7 沼气的设计与计算393.8 二氧化碳回收的设计与计算403.9 确定净化
2、系统及管道423.10 风机和电机的设计443.11 烟囱的设计464主要设备及工程概预算474.1 设备的总汇及预算如下表4.1474.2 运行管理费485总结496参考文献50附录521绪论1.1 啤酒行业的现状分析及存在的问题1.1.1 啤酒行业发展现状随着我国经济的发展,消费品在人们生活中的地位越来越重要,而啤酒是其中一个例子,随着啤酒在人们日常生活中重要性的提高,啤酒市场在社会中的分量已经是不容小觑了HL目前的啤酒产业是被几个大型的巨头所垄断着,啤酒市场的竞争格局已经进入了极其严峻的阶段。因此,在未来的啤酒市场上只有掌握了现代化经营理念的企业才能在竞争中占据主动的地位。1.1.2 存
3、在问题但是随着啤酒行业的不断发展,各种问题也都慢慢暴露出来,如品牌困局、食品安全风险等等,而啤酒行业的环境污染问题更是引起了社会的关注。废气和废水的如不经过合理的处理、直接排放会影响严重人体的健康,具有较大危害,需要我们切实地关注起来。1.2 企业概况1.2.1 地理位置122气象的资料广州介乎亚热带当中沿海部分,它是海洋性亚热带季风气候,居于北回归线纬度上,气候暖和多雨、热量充分、夏天较长且炎热、冬天短且不冷。极地大陆冷气团影响下,冬季广州以北风为主,由十月以后至三月前.,风频十月36%,十一月41%,一月36%,三月31%,平均风速于1.4-2.1公尺/秒范围。夏季广州风向是东南风和南风,
4、在四月到九月的时期,六月风频45%和八月38%,平均风速在1.41.7公尺/秒范围。1.2.3 水文和地质水文:广州市是雨水较多的地区,水源充足,具有20多条大的河流,构成独特的岭南水乡文化特色。地质:广州多丘陵,多山,地势由东北向西南倾斜。1.2.4 企业生产流程生产啤酒详细的过程是制麦、糖化、发酵、包装这4个工艺。工序的简述:1造麦工序:淀料炼化成糖。贮存好的麦会制作成麦芽。大麦会经过各种的前处理,这样比较好取到干净、一致好麦芽。大麦的制麦就是吸水和发芽。最后的工序就是烘干和除根。2糖化工序:原料送去糖化,主要是前处理后就糖化分解,关键是煮沸时候要有酒花的帮助。3发酵工序:添加酵母的麦芽汁
5、,就是酸酵工序了。酒精和少许的二氧化碳是在酵母的作用下由糖份转化的,这就是啤酒的由来。成熟的时间受到啤酒品种的影响。4包装工序:准备包装的啤酒,要经过查验和品酒师的评判,包装啤酒形式各种各样。详细看下图1.1。糖化工序粉碎等原料 I麦芽 麦芽加水糊化麦芽汁过滤、煮沸、糖化I 含糖麦 芽汁造麦工序沉淀、冷却成品包装工序成熟、过滤、包装嫩啤酒发酵60质量频率/%6.412.317.915.513.612.79.96.752.4.1.2沼气资料啤酒厂的污水经过厌氧处理后会形成沼气,本次设计废水会总共形成115m3h的沼气。沼气成分例如表2.4所示。表2.4沼气含量(质量分数)热值(kjNm3)甲烷二
6、氧化碳硫化氢氮、氢和一氧化碳等190806628152.5 工艺设计要求执行的排放标准中华人民共和国国标的新建锅炉规定的大气污染物外排限值如下:表2.5锅炉大气污染物排放限值mgm3污染物项目颗粒物污染物排放监控位置颗粒物50二氧化硫300JfflIxblmVJfflJ氮氧化物300汞及其化合物0.05烟气黑的程度Wl烟囱排放口广东省地方标准的锅炉实行下表2.6。表2.6锅炉大气污染物排放限值MgZm3污染物项目颗粒物污染物排放监控位置颗粒物30二氯化硫200氮氧化物200烟囱或烟道一氧化碳汞及其化合物0.05烟气黑的程度1烟囱排放口对国国家标准和广东省地方标准进行对比,地方标准的制定较新的,
7、根据“在有国标和地表情况下执行地方标准”的原则,本设计执行广东省地方标准锅炉大气污染物排放标准。表2.7.1,二类区是居住区、工业区和农村地区、商业交通居民混合区、文化区。本啤酒厂属于2类执行2级标准【。表2.7.1恶臭污染物的厂界标准值控制项目单位二级新扩改建臭气浓度无量纲20表272恶臭污染物的排放标准值控制项目排气筒高度,m标准值(无量纲)臭气浓度1520002.6 设计方案的确定(1)通风机的确定通风机作为废气流动的动力,是整个设计不可或缺的组成。风机的类别大致分为排尘风机、中、高通风机、离心式通风机和锅炉离心通风机,其中风机各有各的特色和适用的场所。详细的风机优缺点如下表2.8选择项
8、目选择原因离心式通风机具有较高风压,满足除尘要求。排尘风机传输含尘浓度在150mgm3以上的气体。风机具有特别的设计,能有效保持通畅,磨损好。中、高通风机考虑烟气压力为1.2MPa,选取较大风机锅炉离心通风机较大程度上使用在电站和锅炉的尾气处理综合考虑后,由于9-26型型离心通风机的工作效果高,声音对工人干扰低。故确定风机型号如下表2.9所示:表2.9风机型号机号转速r*mi序号全风压/Pa风量m*h轴功率/配带电动机外形尺寸(长*宽*高)mm质量kg型号功率kw5A29001610942939.43Y160M-215676*887*93778(2)燃煤除尘装置的确定查阅文献中的除尘器部分。并
9、满足广东省当地的排放标准。由于生产的需要,需设置各种除尘设备,分别为机械除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器、电除尘器。静电除尘技术成熟,但有些指定的煤会引起问题的出现,其效果就会相对低,有偏差;布袋除尘器的去除效果好,尤其对较小粉尘治理效果较好4】。除尘器对比如下表2.10:表2.10除尘设备对比除尘器投资成本阻力寿命处理粉尘粒径适用温度范围粒径除尘效率/Ium粒径除尘效率5um粒径除尘效率50um静电除尘中中100-20高0.05999986器0布袋除尘器低高800-2000低0.19999参考锅炉烟气中颗粒的粒径分布(表2-5)、除尘器的除尘效率和除尘更新换代的能力,袋式除尘器寿命较为低但对
10、应投资成本也低,具有以下优点:袋式除尘器对于去除含有小颗粒径粉尘的烟气的效果好,接近100%;对于较为干燥的粉尘捕捉,是袋式除尘器的效果要好一点;袋式除尘器不会受到含尘气体的变化所带来影响;袋式除尘较为可靠,不容易出现问题,易于操作。(3)烟气脱硫方法的确定我国对能源的生产与消耗巨大,煤炭占据能源消耗7成左右。工业化生产中急剧产生的二氧化硫,会对我国的环境造成严重的问题,因此企业采取相应的脱硫措施是必要的。目前钙基脱硫剂使用比较广泛,湿式石灰石石膏法在全世界工业中的占比大于80%,日本基本采用这种脱硫剂目前工业中的脱硫工艺对比如下表2.11所示网。表2.11脱硫技术方法比较项目石灰石一石膏工艺
11、喷雾干燥法炉里面加钙加上尾处湿润处理钠-钙双碱法技术成熟程度成熟成熟较成熟较成熟适用煤种不限中低硫煤中低硫煤不限脱硫剂95%以上75%-85%75%-80%85%以上吸收剂石灰石石灰石灰石石灰/钠碱/电石渣等吸收剂利用率90%以上90%约40%90%以上副产物石膏亚硫酸钙亚硫酸钙石膏副产物处置利用抛弃抛弃使用废水有无无少量占地面大中小中积考虑到石灰石石膏工艺在工业应用上较为成熟、性能好、效果明显,资源丰富且价格低廉,脱硫的副产品石膏是可以回收利用的,所以在本设计中采用该工艺。石灰-石膏法的整个过程分为吸收和氧化,反应原理如下表2.12:表2.12石灰-石膏法原理石灰一石膏法吸收氧化过程Ca0+
12、H20Ca(0H)22CaSO3H2O+O2+3H2O-2CaSO42H20Ca(OH2)+SO2-CaSO3-H20+H20CaCO3+SO2+H2O-CaSO3H2O+CO2Ca(HSO3)2+02+H20CaSO42H2O+SO2CaSO3H2O+SO2+H2OCa(HSO3)2石灰-石膏法操作的干扰因素有:1.料浆pH;2.材料粒度;3.工作温度;4.洗涤器的液体水平线;5.液气比;6.防止结垢。石灰石-石膏法脱硫有的特点:易于操作;工艺工作需要条件少,工作成本低;实行电脑网上操控,能及时清晰了解任何情况的出现;副产品广泛应用于市场,具有经济价值。(4)二氧化碳回收方式的确定在生产中会
13、产生大量二氧化碳并且可能发生外漏,而由于工序本身也需要二氧化碳,因此需要对外购买。如果能对二氧化碳进行合理的回收利用讲对整个啤酒厂的生产带来巨大的经济效益。对于现代啤酒厂的制作中,都会对发酵中产生的二氧化碳回收。化学吸附法技术上成熟实际,和投资经济上的效益最大化,决定使用化学吸附法。二氧化碳的设计不详细展开设计。化学吸附法如下表2.13所示:表2.13化学吸附法化学反应机理优点吸附法过程2RNH,2+H20+C02(RNH3)2C02脱除低分压C02速度较快(RNH3)2C02+H20+C022(RNH3)2HC022RNH2+C02RNHC00NH3R效果好,回收的C02质量好,消耗资金少R
14、NH2o(CH2CH20H)NH2(5)脱硝方法的确定随着工业发展,对应的标准日益严谨,使氮氧化物的处理问题放到了大家的面前,必须马上处理(2叫对比国内主流两个硝处理方法SNCR和SCR,详情看下面修L选择性非催化还原法(SNCR):870-1205度情况,让含氮药剂进入空气,使NO还原,促使水和氮气的形成,不会有崭新的污染物造成二次破坏。不好的地方是一定程度上依赖温度,硝的脱除效率大约在30%50%选择性催化还原法(SCR):除去催化剂基本相同。运用多优先考虑,同时存在的缺点是占地面积广,开始投资费用较高,催化剂要经常换新,避免失效。在决定方面,SCR的硝去除效果好,不过资金要求也高;SNC
15、R的硝去除效果一般,其设备系统简单,投资也较小。在考虑到广州当地严格的排放标准后,优先考虑环境的问题,设计使用SCR脱硝技术。(6)换热话的确定反应的吸热和放热通过换热器进行。传热器的分类和特点见表2.1423:表2.14传热器的分类和特点类型结构特点套管换热器由两个同心的管子所组成结构简单,可处理易结垢流体M士-U官冗式换热器单程把一束管凝固于管板上并一起封装于外壳内易于制造,生产成本低,处理量大双程工作可靠,且能适应高温高压。肋片管壳式换热器于气侧添上肋片管结构紧凑,工作可靠。板式换热器是带形状槽的若干矩形板子重复叠加造成的不耐高温高压螺旋换热器是几张板子卷制起来的设计合理、检修困难考虑到
16、造价和效率问题,确定使用管壳式换热器,它是较为普遍的,造价低廉,所用材料广泛易找,清洗方便,适应除尘温度变化的应能强等优点,是应用较为广泛的换热器。2.7 工艺流程(1)废气处理如下:图2.15燃煤锅炉的工艺设计(2)燃煤锅炉废气脱硫设计流程如下图2.16:除尘器出 口烟气烟囱个废水石灰石浆制备烟气再热器石膏制备石膏图2.16燃煤锅炉废气的脱硫(3)燃煤锅炉废气脱硝工艺设计如下2.17图2.17燃煤锅炉废气脱硝(4)二氧化碳回收工艺流程如下图2.18所示:各用气点汽化系统液态二氧 化碳贮罐吸附罐图2.18二氧化碳(5)沼气回收利用工艺流程如下图2.19所示:图2.19沼气回收(6)恶臭处理工艺
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 环保 相关 专业 毕业论文 设计 啤酒 生产 企业 废气 治理 工程设计
链接地址:https://www.desk33.com/p-985332.html