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1、黄石理工学院 毕业设计（论文）1一、前言11 大气污染大气是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混和物。就干洁空气而言，按体积计算，在标准状态下，氮气占 78.08，氧气占20.94，氩气占 0.93，二氧化碳占 0.03，而其他气体的体积则是微乎其微的。各种自然变化往往会引起大气成分的变化。例如，火山爆发时有大量的粉尘和二氧化碳等气体喷射到大气中，造成火山喷发地区烟雾弥漫，毒气熏人；雷电等自然原因引起的森林大面积火灾也会增加二氧化碳和烟粒的含量等等。一般来说，这种自然变化是局部的，短时间的。随着现代工业和交通运输的发展，向大气中持续排放的物质数量越来越多，种类越来越复杂，
2、引起大气成分发生急剧的变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候，我们就说大气受了污染。12 大气的主要污染源和污染物大气污染源就是大气污染物的来源，主要有以下三个：121 工业：工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多，性质复杂，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘，有的是气体。122 生活炉灶与采暖锅炉：城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽
3、，这也是一种不容忽视的污染源。123 交通运输：汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具，它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车，量大而集中，排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官，对城市的空气污染很严重，成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等，前三种物质危害性很大。13、大气污染的危害大气污染的危害主要有以下几个方面：黄石理工学院 毕业设计（论文）2131 对人体健康的危害：人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约 2 万多次，吸入空气达 1520 立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。大气污染
4、物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。比如，1952 年 12 月 58 日英国伦敦发生的煤烟雾事件死亡 4000 人。人们把这个灾难的烟雾称为杀人的烟雾。据分析，这是因为那几天伦敦无风有雾，工厂烟囱和居民取暖排出的废气烟尘弥漫在伦敦市区经久不散，烟尘最高浓度达4.46 毫克/米 3，二氧化硫的日平均浓度竟达到 3.83 毫升/米 3。二氧化硫经过某种化学反应，生成硫酸液沫附着在烟尘上或凝聚在雾滴上，随呼吸进入器官，使人发病或加速慢性病患者的死亡。由上例可知，大气中污染物的浓度很高时，会造成急性污染中毒，或使病状恶化，甚至在几天内夺去几
5、千人的生命。其实，即使大气中污染物浓度不高，但人体成年累月呼吸这种污染了的空气，也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。132 对植物的危害：大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。133 对天气和气候的影响：大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的，可以从以下几个方面加以说明：a.减少到达地面的太阳辐射量：从工厂、发电站、汽车、
6、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒，使空气变得非常浑浊，遮挡了阳光，使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计，在大工业城市烟雾不散的日子里，太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近 40。大气污染严重的城市，天天如此，就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。b.增加大气降水量：从大工业城市排出来的微粒，其中有很多具有水气凝结核的作用。因此，当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候，就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区，降水量更多。黄石理工学院 毕业设计（论文）3c.下酸雨：有时候，从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸，随自然界的降水下落
7、形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏，能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎，能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用，还会腐蚀、污染建筑物。 e.增高大气温度：在大工业城市上空，由于有大量废热排放到空中，因此，近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做热岛效应。f.对全球气候的影响：近年来，人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究，人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中，二氧化碳具有重大的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳，约有 50留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射，使近地面层空气温度增高，这叫做温室效应。经粗
8、略估算，如果大气中二氧化碳含量增加 25，近地面气温可以增加 0.52。如果增加 100，近地面温度可以增高 1.56。有的专家认为，大气中的二氧化碳含量照现在的速度增加下去，若干年后会使得南北极的冰熔化，导致全球的气候异常。1.4、大气污染的防治大气污染的防治措施很多，但最根本的一条是减少污染源。一般采用以下几种措施：1.4.1 工业合理布局：这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中，以减少一个地区内污染物的排放量。另外，还应把有原料供应关系的化工厂放在一起，通过对废气的综合利用，减少废气排放量。1.4.2 区域采暖和集中供热：分散于千家万户的炉灶和市内密如树林的矮烟囱，是煤烟粉尘污染的
9、主要污染源。采取区域采暖和集中供热的方法，即用设立在郊外的几个大的、具有高效率除尘设备的热电厂代替千家万户的炉灶，是消除煤烟的一项重要措施。1.4.3 减少交通废气的污染：减少汽车废气污染，关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量，使油得到充分的燃烧，从而减少有害废气。1.4.4 改变燃料构成：实行自煤向燃气的转换，同时加紧研究和开辟其他新的能源，如太阳能、氢燃料、地热等。这样，可以大大减轻烟尘的污染。1.4.5 绿化造林：茂密的林丛能降低风速，使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平，有的能分泌粘液和油脂，因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子黄石理工学院 毕业设计（论文）4经雨水冲洗后
10、，能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃，能使空气得到净化。二 、毕业设计任务书2.1、毕业设计目的：毕业设计研究是完成教学计划，达到本科生培养目标的重要环节。通过深入工程实践、完成工程设计、撰写研究论文等毕业设计诸环节，着重培养学生综合分析问题和解决问题的能力、组织管理和社交能力、独立工作能力，培养学生具有一定的工程意识以及严谨的科学作风、认真的工作态度，树立事业心和责任感。2.2、设计课题：某炼铅厂鼓风炉烟气除尘净化过程2.3、有关参数及资料：2.3.1.烟气性质：烟 气 成 份 ()CO2 SO2 O2 H2O N2烟气量(Nm3/h)烟气温度()烟气含尘(g/Nm3)4.9 0.12
11、15.3 2.2 77.48 35000 300 14.52.3.2.当地气象条件：年平均气温 17，极端最高、最低气温分别为 40.7 和-11.0，气温最高 7 月份，平均气温 29.2，气温最低 1 月份，平均气温 3.9，全年主导风向为 E，年平均风速为 2.2m/s，年最大风速为 17.0m/s,年平均气压 101.2Kpa大气稳定度为中性 D 类。环境空气质量等级：二级2.4、设计内容和深度要求：1、必须满足国家和行业对环保的要求，各项指标必须达到或优于国家标准。具体标准值参阅相关行业标准或综合排放标准黄石理工学院 毕业设计（论文）52、设计出切实可行的烟尘净化工艺，确定管道系统断
12、面尺寸、压力损失，选择主要的设备。3、确定烟囱高度及出口直径。4、提交设计说明书、计算书各一份。5、绘制设计图纸一套，包括除尘系统工艺流程图，系统总平面布置图、立面图、主要设备构筑图。2.5、设计原则：1、选用处理工艺成熟，效果好，能保障除尘系统长期运行。2、投资省，运行费用低，占地面积小，管理方便。3、除尘装置的负荷适应性强，设备的各部分均应体现技术上的可行性和经济上的合理性，装置要易安装和检修。2.6、设计依据：1、 大气污染物综合排放标准 GB16297-19962、 工业企业设计卫生标准 GBZ1-20027、设计参考资料：1.张殿印 张学义 除尘技术手册 冶金工业出版社 2002 年
13、 2 月2.李连山 大气污染控制工程 武汉理工大学出版社 2003 年 8 月3.刘天齐 三废处理工程技术手册废气卷 化学工业出版社 1999 年 5 月4.陆耀庆 供暖通风设计手册中国建筑工业出版社 1987 年 12 月5. 陈家庆 环保设备原理与设计 中国石化出版社 2005 年 9 月6. 吴忠标 实用环境工程手册（大气污染控制工程） 化学工业出版社 2001 年 9 月黄石理工学院 毕业设计（论文）6三，设计说明书3.1、工程概况铅冶金是白银生产的最佳载体：一般铅对金银的捕集回收率都在 95%以上，因此金银的回收是与铅的生产状况直接相关的。现在世界上约有 80%的原生粗铅是采用传统的
14、烧结一鼓风炉熔炼工艺方法生产的。传统法技术成熟，较完善可靠，其不足之处在于脱硫造块的烧结过程中，烧结烟气的 SO2 浓度较低，硫的回收利用尚有一定难度，鼓风炉熔炼需要较昂贵的冶金焦炭。为了解决上述问题，冶金工作者进行了炼铅新工艺的研究。八十年代以来，相继出现了 QSL 法、闪速熔炼法、TBRC 转炉顶吹法、基夫赛特汉和艾萨熔炼法等新的炼铅方法。其中，QSL 法是德国鲁奇公司七十年代开发的直接炼铅新工艺，加拿大、韩国和我国虽然先后购买了此专利建厂，但生产效果不甚理想；闪速熔炼法尚未实现工业化生产；TBRC 法是瑞典波里顿公司所创，但此法作业为间断性的，且炉衬腐蚀严重；基夫赛特法由原苏联有色金属研
15、究院研究成功，现已有多个厂家实现了工业化生产，是一种各项指标先进、技术成熟可靠的炼铅新工艺，但采用该法单位投资大，只有用于较大生产规模的工厂时，才能充分发挥其效益。 艾萨炼铅技术基于由上方插入的赛罗浸没喷枪将氧气喷射入熔体。产生涡动熔池，让强烈的氧化反应或者还原反应迅速发生。在第一段，熔炼炉产出的高铅渣经过流槽送还原炉，氧化脱硫所产的烟气经除尘后送制酸系统。在第二段还原炉中，所产粗铅和弃渣从排放口连续放出，并在传统的前床中分离，所产烟气进行除尘处理后经烟囱排放。艾萨法熔炼流程。该工艺流程先进，对原料适应性广、生产规模可大可小，比较灵活、指标先进、SO2 烟气浓度高，可解决生产过程中烟气污染问题
16、；同时冶炼过程得到强化，金银捕集率高，余热利用好，能耗低。它不仅适应 308 厂铅银冶炼的改建要求，而且能够对我国的银铅冶金生产和技术进步起到推动作用，故推荐引进艾萨法作为本项目粗铅冶炼生产工艺的第一方案。传统的鼓风烧结鼓风炉法虽然在烟气制酸方面尚有一定困难，但近年来，我国株洲冶炼厂、沈阳冶炼厂、济源冶炼厂等大型铅厂的改扩建工程仍然采用此法，是因为它具有建设快、投产、达产快的优点 . 黄石理工学院 毕业设计（论文）7粗铅精炼工艺有火法和电解法两种。一般来说，电解法对银、金、铋和锑的分离效果好，铅、银等金属的回收率高，劳动条件好，机械化自动化程度高。电解法的缺点是基建投资较火法高。采用火法需要处理大量中间产物，能耗较高，致使其生产成本较电解法高。鉴于本项目粗铅含银、铋等金属较多. 常规方法处理铅阳极泥是采
