硫酸装置尾气烟囱高度的计算及排放SO2对大气环境的影响.pdf

硫设计与粉体上
2001年第5期
SP& BMH RELATED ENGINEERING
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硫酸装置尾气烟囱高度的计算及
排放SO2对大气环境的影响
代
(南化化工职业技术学院南京210048)(南化集团设计院南京210048)
摘要含SO2尾气排故对冢境的污染已成为一大公害。讨论了碗酸裳置甩气端匈有效排烟高
度多种计算式计算结果的准确性和烟气在大气中的运动規律,指出高烟自排放不是最终解决SO2污染
的有效措滟,应从改进生产工艺、提高SO2特化率、减少产生SO2的排放量着手,并应增设排肌装
里,回收利用SO2,底消除SO2对环境的污染。
关词高烟自掛十酸生产烟由+计算SO.+大气污染形响
工业生产中排出的气态有害物质种类繁多,其后迅速形成酸雾。其中SO3含量比SO2少,若SO
中以SO2最为世人所关注。排放SO2的大户有碗处理达标,一般SO2的排放量也能符合要求。
酸厂、治炼厂和火力发电厂等。
尾气中的SO2和酸雾若超标排放对周围环境
在接触法硫酸生产中的SO2转化反应:
影响较大。SO2对人体呼吸道及眼黏膜产生强烈的
S02+O2=S03+Q
刺激作用,长期吸人环境中超标的低浓度SO2,会使
人头昏、头痛,引起咽喉炎等伤害。有些农作物如豆
由于是可逆反应,SO2不可能100%转化成SO3。因
类、谷子、小麦对SO2十分敏感,抗御能力小。
此在排放尾气中或多或少含有一些SO2、SO,放空
我国1979年11月1日实行的《工业企业设计
高对提高SiO2纯度越有利。但水越纯净,产品成本量小于10gg,放射性元素铀、钍含量小于0.01
就越高。本研究采用一次蒸馏水,实验结果证明已gg的高纯SO2,较好的工艺条件是:o(H2SiF6)<
经满足洗涤要求。洗涤方法也会影响产品质量和洗18%,其中的主要金属杂质含量均小于0.5gg;经
涤水用量。本研究采用多次洗涤饼以除去SiO2净化后的碳酸氢铵溶液为35℃下的饱和溶液;反应
晶粒表面的杂质,采用升温(80~85℃)、境拌水洗温度<60℃,反应时间1~2h,熟化时间1-1.5b;
以除去粒内杂质
用蒸佫水兟涤潓饼和加水升温(80~85℃)搅拌洗
千燥的目的是去除表面水,以120-180℃为宜。涤SO2晶粒,干燥温度120~180℃,般烧温度1
6、燉烧温度和煅时闶
100~1200℃。
煅烧的目的在于降低SiO2中的氟、硫含量。进
参考文就
人SiO2中的氟化物和硫化物在高温下均能分解。
声芳仪,刘亮红等,由难酸氯化钠和白搬的工艺研究,碗
煅烧温度越高,煅烧时越长,分解越完全,产品中
设计与粉体工程,20001(6):6~9
的氟、硫含量也越低。据参考文献2记载,煅烧温度
2 au Chieng t al. Method of production of high purity fusible ili
控制在1000~1300℃为宜。在1100℃煅烧2h,
ca. United States patent, US 5028407, 1991.7
可使氟含量降至2gg,硫含量降至0.2g。本
柏弘之,佐藤源一,本ノ激事?高轴度シリカの制邊方法,公
研究煅烧温度控制在1100℃,般烧2h。氯、琉杂质
开特许公报,特开平7165416,1995(平成7年6月
含量达到上述水平。
柏濃弘之。佐藤源一?高魏度シリカ及ひその遊方法?公开特
许公报,特开平1-230422,1989(平成1年9月)
结论
5卢芳仪,卢爱军,高二氧化硅的研制,上海化工,2000,(6):18
以氟硅酸和碳酸氢铵为原枓制得了金属杂质总
(收将日期:2001-05~28)
吨磚设计与粉体工程
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2001年第5期
卫生标准》中规定,居住区大气中和车间空气中允许多因素有关。
有害物质的质量浓度见表1
烟气抬升高度的经验计算式很多,但各自都有
一定的使用范围,现就常用的几个归纳如下。
表1空气中SO2和质量浓度的允许值
、波来克公式1
质量浓度/mg·m
有害物质名称
0.795Q
场所
一次
日平均的
58
居住区大气中SO2
≤0.50
≤0.15
硫酸雾
≤0、10
车间空气中
SO2,硫設雾
≤15
压。=2.01×10Q(Tr-292.4+
≤2
式中,J是表示烟气流动特征的系数,
注:①指任何一次测定结果的质量浓度允许值:②指任何一天多
次测定结果的质蠹浓度平均允许值。
1460-296
△h=K(Hm+H1)K=0.65
烟气冒出烟囱后的抬升高度受动力抬升、热力
波森克公式是从理论推导结合经验得出,缺点
抬升和当地气象条件(如大气风速、环境温度、下整是计算式复杂,运算麻烦。目本总理府指定采用该
情况)等许多因素影响。近年来不少环境专家、气象计算式,在日本各地实施
学者提出了许多计算公式,有些是从理论推导得出
2、霍兰德公式(1)
的,亦有通过风洞实验得到的。这些计算式各有
定的使用范围,例如有的公式在有风的、微风的和无
H
(4
风的环境下适用,亦有适用于大烟源和中小烟源等。
4×105Q
由于影响因素太多,各公式的计算结果往往有差别。
3、英西斯一卡尔逊公式1
1烟气有效排烟高度H。的计算公式
C1。D+C2Q
设烟凼高度为H,烟气由于动力作用抬升高度
式(6)适用于有风时,较大的烟卤计算烟气抬升
为H,由于热浮力作用抬升高度为H,则烟气有高度,烟气排热量Q2×10°cal/s的条件。C1及
效排烟高度为
C2分别为烟气气流动能产生的动力抬升和热力抬
H。=H+Hm+Ht
升的高度系数,按表2选用。一般白天作为中性,夜
设△ん=Hm+H1称为烟气的升高度。计算烟气间作为稳定来处理。
有效排烟高度主要是估算△んh。烟气在大气中的抬
升和扩散状况见图1示意。
表2其西斯一卡尔公式中的抬升高度系数
烟气的抬升高度△h与烟囱的排烟条件有关
大气稳定度
C
如烟囱顶部内径D、烟气排出速度oa、烟气排热量
不稳定
3.47
Q:等;还与当地气象、地形、建筑物及下墊石等诸
中性(白天)
稳定(夜间
0.145
注:大气稳定度是撤大气温度垂直分布的不均匀性,分为稳定、
中性和不稳定三类,是气象学中描述大气温度垂直分布不均匀性的
个术语。
4、西欧“保护水和防止空气污染会议”推荐式
△h=0.175Q:°x-035
(7)
式(7)适用于有风时的中小烟源,烟气排热量
Q<2×105cal/s的条件。其中,a<1m/s近俄称
为无风时的条件,z1~2m/s称为微风时的条件
日1烟气抬升和扩散状况示意
w≥2m/s称为有风时的条件。