机械毕业设计: 荷湿旋流装置综合治理立窑烟尘和有害气体的研究

本课题：对荷湿旋流装置对立窑烟尘的综合治理和有害气体的研究。
传统的立窑除尘是沉浆收尘，收集效率50%左右，已经不能适宜当今环保的要求。
2004年立窑水泥产量5.7612亿吨，占总产量的59.4%，折合熟料4.03亿吨，每千克熟料产生废气约2.5立方米，烟气含尘浓度3到13 g/m，按5 g/m计，理论总排放烟尘500万吨，在现有条件下，收集效率才达到60%，尚有200w吨排放到空气中，约含二氧化硫67万吨。这不仅是资源的浪费，更加是环境的污染。
我国基本消除酸雨污染所允许的最大二氧化硫排放量为1200～1400万吨。按照我国目前经济发展模式，到2020年能源消费总量将达到30～40亿吨标煤，原煤消费量约需25～33亿吨，二氧化硫产生量将达4200～5300万吨，比2003年增加2000～3000万吨。按照目前污染控制方式和力度，预计2020年全国二氧化硫排放量将达到2800万吨左右，超过大气环境容量约1600万吨，将对生态环境和人体健康造成严重影响。我国目前每年因酸雨和二氧化硫污染对生态环境损害和人体健康影响造成的经济损失在1100亿元左右，今后这种污染损失还将持续不断地增加
立窑烟气还有一个最近才引起人们重视的污染源——立窑烟尘中含SO2 和HF等有害气体较回转窑多，煅烧普通的生料时，SO2已经允许排放限值，为降低烧成温度而大量推广复合矿化剂的煅烧厂家，SO2排放远大于超过允许排放的限值，HF排量超过允许排放的4倍以上，而这部分有害气体在目前的袋式和电收尘中难以除去。
所以今年来对水泥行业烟气的治理是引起了足够的重视，并且要求更高效，更经济的除尘装置
2001年引进美国Argone国家实验室黄汗生博士的“Core，Separator”（核心分离器）技术转让资料，上述能捕集3μm的微粒，收集粉尘机理类似旋风收尘器组合，应用场合主要是锅炉烟气除尘，据此结合烟尘适量荷湿凝聚作用加强，从而经济有效地收集立窑烟尘，兼治理SO2和 HF有害气体的研究和开发。
这一设计课题主要是对荷湿旋流装置的探讨，荷湿旋流装置的出现促进了除尘技术的进步，使水泥除尘技术迅速发展。
从除尘器的性能方面看以含尘气体在筒体内循环，利用物料颗粒的离心力和重力不同进行分级的，因此称为内部循环式的除尘器。在生产过程中，旋风除尘器虽然取得了一些效果，但仍存在除尘效率不高、捕集细粉能力不强等情况。现针对具体情况，对除尘器进行了改进。经过现场测绘和收尘系统相关数据调研，决定采用美国国家实验室核心分离器技术和双出风口技术改造传统旋风选除尘器，从分离力场的基本理论出发找出除尘器除尘效率不高的原因，建立除尘器除尘分离的力学模型并进行流体力场分析计算，并要求改造现有锁风阀，改善漏风情况。要求改造后能捕集粒径分布较宽、温度和湿度变化较大、含尘浓度较大、难以用袋式收尘和电收尘进行工业生产经济捕集的立窑烟尘，并综合利用喷淋除尘技术以进一步改善除尘效果使立窑烟气排放的粉尘和有害气体均控制在国家排放标准允值内。

2  现状和改进措施
沉降收尘是传统的立窑最普遍的除尘方式，工艺简单，投资省，能耗低，但只能收集粗粉，除尘效率很低，一般只有40-60% 。已远不能适应当今环保要求。