有机垃圾处理机尾气除臭技术装备的研究

摘要

随着城市的迅速发展、人口的飞猛增加，城市生活垃圾也与日剧增。它们严重地破坏了生态环境，成为困扰经济发展和环境治理的重大问题。如何处理这些废弃物已是世界环保领域的重要研究课题。本论文以上海路桥机械有限公司开发生产的BX110型有机垃圾处理机为研究对象。针对该机在推广使用过程中能耗过高的缺点，运用计算机技术和优化方法，对尾气除臭方式进行改进。尾气的主要成分为氨气，采用高温裂解的方法除氨，是该设备能耗过高的一个重要原因，很有必要改变除臭方式。本论文根据氨气极易溶于水的特点，考虑用水来吸收尾气中的氨气，着重分析了气液传质机理，以亨利定律和双膜理论为指导，得到理想的尾气处理效果，达到国内环保部门生活区污染废气的排放标准。设计了小型和高效的除臭吸收设备——填料塔。首先运用传统的方法设计填料塔，对填料塔设计的理论基础和具体结构进行详细的研究和论述。分析了填料的特点，并对新型填料和传统填料从多方面进行比较，证明新型填料的分离效率和通量优于散装填料，选取了适合本课题的新型填料。研究了求取填料塔塔径的各种方法及其影响因素，得到最佳的设计塔径的方法。研究了液体初始分布对塔效率的影响，证明良好、均匀的液体分布的重要性。分析了各种分布器的特点，结合前面所用的填料，选取了适合本课题的分布器。对其他内件也从理论上和结构上进行了详细的研究。阐述了优化理论在有机垃圾处理设备中的应用。以填料塔的最低年操作费用为设计目标，研究了影响填料塔费用的各种因素，得到一个设计变量，以此建立数学模型，运用黄金分割法对其分析计算，使系统的塔径和填料塔高度在满足最低年操作费用的前提下得到优化。关键词：有机垃圾处理设备，传质机理，规整填料， 液体分布器，优化设计

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 有机垃圾处理设备简介和节能研究的意义

1.1引言

1.1.1城市生活垃圾产量、成分分析

1.1.2目前城市垃圾处理方法

1.2城市有机垃圾最佳处理方案探讨——把有机垃圾消灭在源头

1.2.1提出城市有机垃圾最佳处理方案

1.2.2有机垃圾生物减量化处理设备简介

1.3问题的提出

1.4解决问题的基本思路

1.4.1改变除臭方式

1.4.2处理腔体的部分机构改进

1.4.3控制方案及算法的改进

第2章 有机垃圾处理设备尾气处理技术的改进

2.1氨气简介

2.2氨气处理方法

2.2.1高温裂解法

2.2.2水溶吸收法

2.2.3活性炭过滤法

2.2.4各种处理方法比较

2.2.5本论文采用的方法

2.3气体在液相中的溶解及平衡

第3章 水溶吸收法的理论研究

3.1气液传质理论

3.1.1双膜理论

3.1.2传质速率

3.2填料塔设计参数的理论研究

3.2.1液气比及用水量的确定

3.2.2填料塔塔径的计算

3.2.3填料层总高度的计算

3.2.4压力降

3.2.5填料塔效率的计算

第4章 填料塔内构件设计研究

4.1填料

4.1.1填料的几何特性

4.1.2填料的分类

4.1.3填料的性能评价

4.1.4填料的选择

4.1.5 250Y型塑料板波纹填料的性能

4.2液体分布器的设计

4.2.1液体分布器的重要性

4.2.2重力型管式液体分布器

4.3填料支承装置

4.4填料压紧器及床层限制器

第5章 有机垃圾处理设备尾气处理装置的优化

5.1优化设计介绍

5.2填料塔的优化

5.2.1目标函数的建立

5.2.2设计变量的确定

5.2.3约束条件的确定

5.2.4优化方法的选取

5.2.5计算结果分析

5.2.6编写程序

第6章 全文总结与展望

6.1工作总结

6.2论文存在的不足和建议

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果