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

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，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，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<图1.1啤酒生产工序发酵工序1.3 啤酒厂废气1.3.1 废气的来源项目废气主要来自卸料运输过程、粉碎、糖化车间产生的粉尘和无组织排放废气，生产中的二氧化碳废气以及污水处理站的恶臭气体。详细情况如下：一、有组织废气1粉尘(G1)：污染因子是颗粒物，麦芽采用敞开式湿粉碎工艺,麦芽和青裸在粉碎前加入热水后再粉碎成麦芽浆,粉碎和筛选工序会产生粉尘。2CCh废气(G2)：在发酵过程会有CO2废气产生。3污水处理沼气(G3)：污染因子是甲烷，污水处理站内的UASB反应池内发生厌氧反应将会产生沼气。沼气经收集并脱硫后用于内燃机发电，过程中可能会存在泄露。4锅炉废气中包含硫化物，煤炭的燃烧会产生大量的SOz,形成的酸雨和酸雾危害极大，还会对环境构成腐蚀，这种破坏形成的损失是长久的，是废气治理的重要对象之5废气含有氮氧化物，煤炭燃烧后形成的NoX,它会刺激肺部形成呼吸系统疾病,与光化学烟雾和酸雨形成有关，也是废气治理的重要对象之一。二、无组织类别的废气原料接卸运输过程中得不到收集而漏掉的废气为无组织排放。1麦芽卸载、预处理粉尘麦芽、青棵通过汽车运输至卸料区，卸载、预处理过程中产生较多的粉尘。2污水处理站臭气污水处理过程会产生少量废气，在缺氧环境厌氧条件下经微生物作用产生异味气，形成臭气。1.3.2 废气对大气的破坏和人类危害酒类生产企业排出废气成分主要为醇和水。丙醇具有麻痹中枢神经系统的作用。乙酸被称为中枢神经系统抑制剂，随后会亢奋和克制。酒类生产排出废气中包含的丙醇会排入大气环境，将对环境空气产生不良影响。酒类生产企业还会产生粉尘，粉尘是指直径很小的固体微粒，有可能是工作中产生的，生产性粉尘破坏工作环境，干扰工人的工作。此外，酒类生产企业还有可能产生恶臭气体，恶臭气体会破坏人类耐以生存的空气环境，影响呼吸，产生各种各样的问题，直接地影响到人们的生活。总体来说，啤酒厂产生的废气浓度较低，成分复杂，监测难度大，治理困难。1.3.3 国内外废气治理技术现状及进展1.3.3.1 废气治理技术现状粉尘废气处理技术啤酒生产的工序会产生含尘废气，废气处理简单分为：干式、湿式和干式+湿式。与湿式对比，现在干式占据较为主流的地位。市面上的工厂主要使用的是电除尘和袋式除尘器。炉窑等烟尘废气考虑除尘器时，我们应该重点关注资金和长远上。除尘器的选择直接与颗粒直径有关系，惯性除尘器在10-20Nm之间和大于其中，重力沉降室是大于50Nm,但是存在较多小于IONm时应选用洗涤、过滤或电除尘器。氮氧化物废气处理技术NOx在我国是严重的大气污染物，是酸雨和光化学烟雾的基础。在国内NOx的控制包括NOX燃烧技术、SNCR.SCR和电子束法等，技术都是较为成熟的。13.3.2废气治理技术的进展技术在不断更替，啤酒厂废气处理也受到影响，人们在不断探索前进。当前治理废气大体分为三个方法：1.物理处理废气、2.化学处理废气3.生物法处理废气。随着时时间的推移，技术上由开始的初尝试，慢慢转变为成熟阶段，这是技术上的进展，也是不断发展的需求。2设计概况2.1 设计目的和意义大气环境是我们生活的生态环境中的重要组成部分之一，它直接影响着我们人类本身，大气环境的污染存在多方面的原因，但主要是人类生产活动中过量地排放废气所导致的。所以从根源上解决问题外排的废气，企业解除外排废气中的污染并且能得到部分回收利用，这是设计的目的；在保护环境的同时还发展自身，这是设计的意义。2.2 设计依据和原则2.2.1 设计依据（标准）（1）中华人民共和国家标准锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）（2）广东省地方标准锅炉大气污染物排放标准（DB44/765-2019）（3）中华人民共和国家标准啤酒工业污染物排放标准（GB19821-2005）（4）环境工程技术手册：废气处理工程技术手册（5）除尘装置系统及设备设计选用手册（6）环保设备设计手册一大气污染控制设备（7）锅炉除尘技术网2.2.2 设计原则（1）采用成熟、可靠的方法，做到高效和经济合理。（2）基于啤酒企业的现状情况，并且考虑长远发展。（3）以减轻大气环境负担为目标，明确设计路线。（4）以人为本，保证人员安全。2.3 设计应解决的主要问题（研究内容）设计主要的研究内容:（1）依据标准和要求计算出基础废气数据；（2）采用成熟可靠、技术先进的工艺，设计废气治理总工艺流程，分别包括锅炉除尘、二氧化碳的回收、沼气回收、脱硫脱硝、恶臭的处理；（3）设计合理排放的烟囱；管道和管道阻力的设计，还有风机的合理选择；（4）设备及管道运行中溢流、冲洗和洗扫过程中产生废水应收集至污水处理站；2.4 设计方案2.4.1 设计资料2.4.L1锅炉资料啤酒企业采用燃煤锅炉，以下为基础数据锅炉型号：SZLlO-1.6型燃煤锅炉（2台）。下表2.1所示：表2.1SZL10-1.6型燃煤锅炉参数参数型号：SZLlO-I.6参数型号：SZLlO-I.6额定蒸发量/（th）10th（台）主汽阀通径mmPn：4Dn：350设计燃料煤进水阀通径mmPn：4Dn：150燃料燃烧量1640kgh（台）烟气出口处离地面3m排烟温度155给水温度/七20锅炉热效率490蒸汽温度/190设计啤酒产量：10万吨/年设计煤量：3.28th烟气压力：1.2MPa空气过剩系数：1.3飞灰占煤中不燃比例：18%烟气密度（标态）：1.2kgn?气象资料查阅广州气象局2019年度资料，得出气象的年平均值资料。大气压为100.085kPa,气温为21.8度；北部多余南部；空气中含水量（标态）：0.015kgm3;根据锅炉污染整治实施方案（2016-2018）中规定，燃榇煤种不得是高硫高灰分的原煤，燃棕煤种含硫率不得超过0.6%。、灰份保持在15%以下。本设计严格遵守广东当地标准，选取以下煤炭源如表2.2：表2.2煤质分析（质量分数）元素CHOSN水分灰分百分比663.54.20.5111.813燃煤所排放出烟尘的粒径分布如下表2.3所示：表2.3锅炉废气里面的颗粒直径分布表粒径间隔/Um0-11-55-1010-2020-3030-4040-5050-60>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，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