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第三章SO
2吸收系统
3. 1、系统简介
SO2吸收系统是整个脱硫装置的核心系统，对烟气除去SO等有害成分的过程主要在这个系统完
成。本系统主要是由吸收塔、浆液循环泵、除雾器、吸收塔搅拌器及氧化风机等组成。石灰石-
石膏湿法烟气脱硫是由物理吸收和化学吸收两个过程组成。在物理吸收过程中SQ溶解于吸收剂
中，只要气相中被吸收气体的分压大于液相呈平衡时该气体分压时，吸收过程就会进行，吸收过程取决于气-液平衡，满足亨利定律。由于物理吸收过程的推动力很小，所以吸收速率较低。
而化学吸收过程使被吸收的气体组分发生化学反应从而有效地降低了溶液表面上被吸收气体的
分压，增加了吸收过程的推动力，吸收速率较快。FG［反应速率取决于四个速率控制步骤，即SQ 的吸收、HSO氧化、石灰石的溶解和石膏的结晶。
3.2、吸收反应原理
3.2.1、物理过程原理
SQ吸收是从气相传递到液相的相间传质过程。对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广，
双膜理论模型如图所示。图中p表示SQ在气相主体中的分压，p表示在界面上的分压，c和e 则分别表示SC2组分在液相主体及界面上的浓度。把吸收过程简化为通过气膜和液膜的分子扩
散，通过两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。
气体吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称为吸收速率。根据双膜
理论，在稳定吸收操作中，从气相传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质
的通量。吸收传质速率方程一般表达式为：吸收速率=吸收推动力x吸收系数，或者吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。吸收系数和吸收阻力互为倒数。
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3.2.2 、化学过程原理
321.1 、SQ、SQ和HCI 的吸收：
烟气中的SQ和SQ与浆液液滴中的水发生如下反应:
—+
SQ + H2Q T HSQ3 + H
SQ3 + H2Q T H 2SQ
HCI 遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成盐酸。
3.2.1.2 、与石灰石反应
浆液水相中的石灰石首先发生溶解，吸收塔浆池中石灰石溶解过程如下
CaCQ3 + H 2Q t Ca2+ + HCQ3—+ QH—
水中石灰石的溶解是一个缓慢的过程，其过程取决于以下几个因素：
a. 固态石灰石颗粒的颗粒尺寸。颗粒细小的石灰石粉要比颗粒粗大的石灰石粉溶解要快。
b. 石灰石的反应率。活性石灰石的溶解率要比没有活性的石灰石溶解率要快。
c.吸收塔浆液的pH值。pH值越低，石灰石溶解得越快。
高的pH值对酸性气体的脱除效率有利，但是不利于石灰石的溶解。
的脱除效率，但是有利于石灰石的溶解。
SQ2、SQ3、HCI 等与石灰石浆液发生以下离子反应：
2+ —
Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ HSQ3—+
+ 2H +
2+ —
t Ca 2+ +
HSQ
+ CQ 2 f +2H2Q
氧化反应：2HSQ3—+ Q2 t2SQ42—+ 2H +
Ca2+ + HCQ3—+ QH
—+ SQ42—
+ 2H +t
Ca 2+ + SQ 42—
+ CQ2 f +2H2Q
Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ 2H+ + 2CI —t Ca 2+ + 2CI —+ CQ2f+ 2H 2Q 经验显示，吸收剂浆液的pH值控制在5.5?6.0之间，pH值为5.6时最佳，此时酸性气
体的脱除率和石灰石的溶解速度都很高。吸收塔浆液池中的pH值是通过调节石灰石浆液的投放
量来控制的，而加入塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负荷、SQ含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。
3.2.1.3 、氧化反应通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸氢根氧化成硫酸根：
—2—+
2HSQ3—+ Q2 t 2SQ42—+ 2H +
3.2.1.4 、石膏形成：
Ca2+ + SQ 42—+ 2H 2Q t CaSQ4 ? 2H2Q
石膏的结晶主要发生在吸收塔浆液池内，浆液在吸收塔内的停留时间、通入空气的体积和方式
低的pH值不利于酸性气体
都经过专门的设计，可保证石膏的结晶生成。 脱硫总反应式：
SQ （ g ） +CaCo （s ）+1/2O 2+2H 2OQ ）宀CaSO4.2H z O （s ）+CO 2（g ）
10
WFGD 物理和化学反应过程示意图
1-石灰石的溶解；2- SO 2和O 2的溶解；3-亚硫酸钙的氧化； 4-石灰石的溶解；5-O 2的吸收; 6-亚硫酸钙的强制氧化； 7-石膏的结晶；8-亚硫酸钙的结晶；
9-可能的结垢；10-持液槽
3.3、主要设备作用及结构 3.3.1、吸收塔本体
作用与功能：
烟气进入吸收塔内，自下而上流动与喷淋层喷射向下的石灰石浆液滴发生反应，
吸收SQ 、SO 、
HF 、HCl 等气体。吸收塔采用先进可靠的喷淋空塔，
系统阻力小，塔内气液接触区无任何填料部件, 有效地杜
绝了塔内堵塞结垢现象。石灰石浆液制备系统制成的新石灰石浆液通过石灰石浆液泵送入 吸收塔浆液池内，石灰石在浆液池中溶解 并与浆液池中已经生成石膏的浆液混合，
由吸收塔浆液循
环泵将浆液输送至喷淋层。浆液通过 空心锥型喷嘴雾化，与烟气充分接触。在吸收塔浆液池中部区 域，氧化风机 供给的空气通过布置在浆液池内的喷枪与浆液在搅拌器的协助下进一步反应生成石膏 (CaSO ? 2HzO )。
3.3.1.1 、喷淋层
每只吸收塔配备四台浆液循环泵， 采用单元制运行方式，每一台循环泵对应一层喷淋装置。循
环泵将塔内的浆液从下部浆液池打到喷淋层，经过喷嘴喷淋，形成颗粒细小、反应活性很高的雾化
石玄石齡
液滴。本设计的液气比选在16.24L/Nm3。四层喷淋层可以根据烟气负荷的大小选择投用的层数，以
降低能源的消耗和保证出口烟气的温度。
喷淋层采用高级的螺旋状喷嘴，在同等喷雾条件下，对循环泵的压力需求较低。该种喷嘴可使
喷出的三重环状液膜气液接触效率高，能达到高效吸收性能和高除尘性能。喷淋层的布置增加了浆
液与气体的接触面积和几率，保证吸收塔横截面能被完全布满，使SQ、SO、HF、HCI等被充分去除。由于在吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高。
吸收塔内部结构示意图
喷淋层和喷嘴实物图
喷淋效果图喷嘴实物图3.3.1.2、吸收塔浆液池
吸收塔浆液池的主要功能如下:
完成酸性物质和石灰石的反应酸性物质:
通过强制氧化把亚硫酸盐氧化成硫酸盐提供石灰石足够的溶解时间
促使过饱和溶液里面的石膏结晶提供石膏晶体充分长大的停滞时间
根据日本川崎公司多年的工程经验并结合工程设计参数，对吸收塔进行了优化设计。其优点有:
①、低进口SQ浓度导致酸碱吸收反应速率下降，大容量吸收塔浆池为喷淋过程中物理溶解于浆液中的酸性物质在浆池内与溶解态石灰石的反应提供充分的反应时间，由此确保高的脱硫效率。
②、为石灰石提供充分的溶解时间，确保不大于 1.03的钙硫比。
③、为亚硫酸钙提供充分的氧化空间和氧化时间，确保良好的氧化效果。
④、为石膏晶体长大提供充分的停滞时间，确保生成高品质的粗粒状（而非片状和针状）石膏晶体。
⑤、同时，为了在烟气参数如烟气流量、烟气温度和SQ初始浓度发生快速变化的情况下，能使吸
收塔正常、稳定地运行，浆液池容量的设计保证提供充分的气固缓冲容积，确保系统具有良好的耐
冲击性和稳定性。
当锅炉原烟气通过吸收塔时，会蒸发带走一部分吸收塔内的水分，石膏结晶也会带走一定的水分，废水排放也会带走一部分水，这样将导致吸收塔浆液中的固体浓度逐步增大，进而影响反应的
正常进行。浆液的液位由吸收塔的液位控制系统控制，流失的水将通过除雾器冲洗水来补充，同时
亦通过向吸收塔补充新鲜工艺水来保持液位。塔内浆液的密度通过调节吸收塔内石膏浆液的排放量
来控制。
吸收塔浆液池上部设溢流口，保证浆液液位低于吸收塔烟气入口段的下沿。溢流管道上配备有
吸收塔密封箱，它可以容纳吸收塔的溢流液，同时为吸收塔提供了增压保护，保证系统运行的安全稳定。密封箱的液位由周期性补充工艺水来维持。
密封箱实物图
3.3.1.3、吸收塔顶部设有放空阀。在正常运行时该阀门是关闭的，当FGD装置走旁路或当FGD装
置停运时，阀门开启。在调试及FGD系统检修时打开，可排除漏进的烟气，有通气、通风、通光的
作用，方便工作人员操作；FGD亭运时，可避免烟气在系统内冷凝并腐蚀系统。
排空阀实物图
3.3.1.4、浆液池搅拌器
浆液池里面的浆液为含有多种溶解盐的水溶液，其中悬浮态维持在15wt%的水平。为了保证这
些固态物质能够真正悬浮在浆液中，浆液池周围安装了5台侧进式搅拌器。
吸收塔搅拌器外观图
搅拌器叶片（吸收塔内）
3.3.2、吸收塔浆液循环泵
吸收塔浆液循环泵安装在吸收塔旁的循环泵房内，用于吸收塔内石膏浆液的循环。采用单流和
单级卧式离心泵，包括泵壳、叶轮、轴、轴承、出口弯头、底板、进口、密封盒、轴封、基础框架、地脚螺栓、机械密封和所有的管道、阀门及就地仪表和电机。
浆液循环泵配有油位指示器、联轴器防护罩和泄漏液的收集设备等。配备单个机械密封，不用
冲洗或密封水，密封元件配有人工冲洗的连接管。轴承型式为耐磨型。
通道的能力。 3结语在煤炭行业所运用的多级安全数据库系统，其经典的BLP 模型的“向上写”违反了数据库的完整性，而随之带来的是会产生隐通道问题。事务间的提交和回退依赖也会产生隐通道。然后，通过分析隐通 道的产生的原因，提出了利用并发控制上锁机制进行隐蔽通信的方式，通过提出算法，来消除用户通过并发控制上锁机制泄漏信息的途径。算法中当高安全级事务将数据读入私有区后，低安全级事务更新数据后，系统将通知用户，由用户自行处理。文中对于事务并发执行时事务间的安全问题，只讨论了隐通道问题这个方面，而如何去提高避免 隐通道算法的性能将是未来研究的主力方向。 参考文献： [1]谷千军,王越.BLP 模型的安全性分析与研究[J].计算机工程,2006 (22):157-158.[2]肖卫军， 卢正鼎，洪帆.安全数据库系统中的事务[J].小型微型计算机系统，2004(4):591-594.[3]朱虹,冯玉才.避免隐通道的并发控制机制[J].小型微型计算机系统，2000(8):844-846. （责任编辑赵勤）收稿日期:2012-08-18;修订日期:2012-10-22 基金项目:河北省教育厅自然科学计划项目（Z2012198） 作者简介:闫志谦（1973-），男，河北晋州人，副教授，硕士，研究方向：化学工程。0前言 锅炉烟气中的SO 2与氧化镁反应后生成的亚硫酸镁，再氧化反应生成为硫酸镁（MgSO 4）溶液。氧化镁湿法烟气脱硫,具有脱硫效率高,操作简单,不易结垢等优点[1],以氧化镁(MgO)作为脱硫剂，可有效防止沉淀、积垢、堵塞、结块；运行可靠性高，电耗低，取得了较高的脱硫效率。1吸收塔装置设计脱硫吸收塔选用逆流喷淋结构，塔身为圆柱体，底部为锥形的循环浆液池。吸收塔的上部为喷淋洗涤区,共布置了3层喷嘴。氢氧化镁/亚硫酸镁/硫酸镁浆液通过喷嘴向吸收塔下方成雾罩形状喷射，形成液雾高度叠加的喷淋区，含有SO 2的烟气与浆液中悬浮的氧化镁微粒发生化学反应而被洗涤吸收。为了避免烟气和喷淋浆液在接触区形成沉淀，采用 工业水定期喷水，清洗吸收塔入口部分的内壁。吸收塔下部的浆池与吸收塔体为一体的结构。吸收塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击。 吸收塔体为碳钢加防腐衬里的结构，在烟气进口处采取预冷却喷水的防高温措施。 1个吸收塔共配有3台离心式浆液循环泵，整个脱硫区配有罗茨型强制氧化风机，吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计上都考虑了腐蚀度。吸收塔设计成气密性结构,防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的入孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封，防止泄漏。 第32卷第2期2013年2期煤炭技术Coal Technology Vol.32,No.02February,2013湿式氧化镁法烟气脱硫中吸收塔系统的设计与应用 闫志谦，程艳坤，张 滨,霍鹏（河北化工医药职业技术学院化工与环境工程系，石家庄050026）摘要:介绍了湿法氧化镁烟气脱硫技术应用的原理及工艺，对吸收氧化反应所在的吸收塔系统进行了装置的设 计与应用，并提供理论依据和参考影响吸收因素。 关键词:氧化镁；烟气脱硫；吸收塔 中图分类号:X701.3文献标识码:A 文章编号:1008-8725（2013）02-0181-03 Application of Absorbing Tower System in Wet Process of Magnesium Flue Gas Desulfurization YAN Zhi-qian ，CHENG Yan-kun ，ZHANG Bin ，HUO Peng （Department of Chemical and Environmental Engineering,Hebei Chemical and Pharmaceutical Vocational Technology College,Shijiazhuang 050026,China ） Abstract:Introduced the application of the principle of wet magnesia flue gas desulphurization technology and process,this paper absorption oxidation reaction in which the absorber tower system design and application of the device,and provides a theoretical basis and reference. Key words:magnesium oxide;flue gas desulfurization;absorbing tower system !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
脱硫塔吸收塔安装方案 Prepared on 22 November 2020
华电国际莱城发电厂 1号机组烟气脱硫增容改造工程 1号机组吸收塔安装方案 编制： 审核： 批准： 青岛华拓科技股份有限公司 莱城项目部 2014年5月 目录 1、工程概况 (3) 2、施工前的准备 (3) 3、编制依据 (5) 4、吸收塔安装 (5) 5、喷淋层安装 (14) 6、附件安装 (15) 7、吸收塔焊接 (15) 8、脚手架搭拆 (15)
9、充水试验 (15) 10、表面处理 (16) 11、补底漆 (17) 12、质量保证措施 (17) 13、安全生产保证措施 (18) 14、安全风险控制计划 (21) 15、环境控制计划 (22) 1、工程概况 1.1.1、工程名称：华电国际莱城发电厂#1～#4机组4×300MW烟气脱硫改造工程 1.1.2、工程性质：改造工程 1.1.3、工程规模：四套烟气脱硫改造装置 1.1.4计划工期：1号系统自2014年05月20日～2014年09月13日竣工。 工程简介 华电国际莱城发电厂#1机组1×300MW烟气脱硫改造工程，由青岛华拓科技股份有限公司总承包。内容包括完整范围内的设计、工程服务、建筑工程、制造、供货、运输、安装、调试、试验和培训等。本次是吸收塔安装工程（包括喷淋层3层，除雾器1层安装）。
本项目烟气脱硫吸收塔塔体内径12000mm，高度34275mm，内部装有喷淋层、除雾器等系统组件，塔体内壁防腐为玻璃鳞片。 工作范围 1.3.1脱硫岛吸收塔本体安装。 1.3.2吸收塔基本条件 2、施工前的准备 作业人员应经过三级安全教育和考试合格后方可上岗。 焊工需持有焊接有效合格证件。 施工前应熟悉了解图纸和有关规程规范，参加作业前的技术交底工作，未经技术交底不得上岗。 焊工应有良好的工艺作风，严格按照给定的焊接工艺施焊，并认真实行质量自检。 作业人员应严格按图纸、有关规程规范及作业指导书要求进行施工。 、施工人员准备 注：由工地统一调派人员 、施工机具准备
吉林化工学院 化工原理课程设计 题目处理量为3100m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 教学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 2011 年 12 月 5 日
课程设计任务书 1、设计题目：处理量为2550~3200m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 。 矿石焙烧炉送出的气体冷却到20℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤洗涤除去其中的SO 2入塔的炉气流量为3100m3/h，其中进塔SO2的摩尔分率为0.05，要求SO2的吸收率为95％。吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度。吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。 2、工艺操作条件： （1）操作平均压力常压 （2）操作温度t=20℃ （3）选用填料类型及规格自选。 3、设计任务： 完成吸收塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统的工艺流程图和吸收塔的工艺条件图，撰写设计说明书。 处理量为3100m3/h水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 化工原理教学与实验中心 2011年11月
目录 摘要.................................................................................................................................IV 第一章绪论. (1) 1.1 吸收技术概况 (1) 1.2 吸收设备发展 (1) 1.3 吸收在工业生产中的应用 (3) 第二章吸收塔的设计方案 (4) 2.1 吸收剂的选择 (4) 2.2 吸收流程选择 (5) 2.2.1 吸收工艺流程的确定 (5) 2.2.2 吸收工艺流程图及工艺过程说明 (6) 2.3 吸收塔设备及填料的选择 (7) 2.3.1 吸收塔设备的选择 (7) 2.3.2 填料的选择 (8) 2.4 吸收剂再生方法的选择 (10) 2.5 操作参数的选择 (11) 2.5.1 操作温度的确定 (11) 2.5.2 操作压强的确定 (11) 第三章吸收塔工艺条件的计算 (12) 3.1 基础物性数据 (12) 3.1.1 液相物性数据 (12) 3.1.2 气相物性数据 (12) 3.1.3 气液两相平衡时的数据 (12) 3.2 物料衡算 (12) 3.3 填料塔的工艺尺寸计算 (13)
目录 1 处理烟气量计算 (3) 2 烟气道设计 (3) 3吸收塔塔径设计 (3) 4 吸收塔塔高设计 (3) 5 浆液浓度的确定 (5) 6 喷淋区的设计 (5) 7 除雾器的设计 (7) 8 氧化风机与氧化空气喷管 (9) 9 塔内浆液搅拌设备 (9) 10 排污口及防溢流管 (9) 11 附属物设计 (10) 12 防腐 (10)
脱硫塔的结构设计，包括储浆段、烟气入口、喷淋层、烟气出口、喷淋层间距、喷淋层与除雾器和脱硫塔入口的距离、喷喷嘴特性（角度、流量、粒径分布等）、喷嘴数量和喷嘴方位的设计 烟道设计 塔体设计： 脱硫塔上主要的人孔、安装孔管道孔：除雾器安装孔，每级至少一个；喷淋浆液管道安装孔，至少一个；脱硫塔底部清渣孔，至少一个；烟气入口烟道设置一人孔，以便大修时清理烟道可能的积垢。 脱硫塔上主要的管孔：循环泵浆液管道入口，一般为3个；液位计接口，一般为2～3个，石膏浆液排出口1～2个；排污口1个；溢流口1个；滤液返回口1个；事故罐浆液返回口1个；地坑浆液返回1个；搅拌机接口2～6个；差压计接口2～4个。 储液区：一般塔底液面高度h1=6m～15m； 喷淋区：最低喷淋层距入口顶端高度h2＝1.2～4m；最高喷淋层距入口顶端高度h3≥vt，v为空塔速度，m/s，t为时间，s，一般取t≥1.0s；喷淋层之间的间距h4≥1.5～2.5m； 除雾区：除雾器离最近（最高层）喷淋层距离应≥1.2m，当最高层喷淋层采用双向喷嘴时，该距离应≥3m；除雾器离塔出口烟道下沿距离应≥1m； 喷淋泵 喷淋头 曝气泵
1 处理烟气量计算 得到锅炉烟气量，根据实际的气体温度转化成当时的处理烟气量。根据燃料的属性计算出烟气中SO2的含量，并根据国家相关环保标准以及甲方的要求确定烟气排放SO2的含量，并计算脱硫效率 2 烟气道设计 进气烟道中的气速一般为13m/s，排气烟道中的气速一般为11m/s，由此算出截面积，烟道截面一般为矩形，自行选取长宽。 3吸收塔塔径设计 直径由工艺处理烟气量及其流速而定。根据国内外多年的运行经验，石灰法烟气脱硫的典型操作条件下，吸收塔内烟气的流速应控制在u＜4.0m/s为宜。(一般配30万kW机组直径为Φ13m～Φ14m，5万kW机组直径约为Φ6m～Φ7m)。 喷淋塔塔径D： 则喷淋塔截面面积 将D代入反算出实际气流速度u`： 4 吸收塔塔高设计 4.1 浆液高(h1) 由工艺专业根据液气比需要的浆液循环量及吸收SO2后的浆液在池内逐步氧化反应成石膏浆液所需停留时间而定，一个是停留时间大于4.5min 4.2 烟气进口底部至浆液面距离(c) 一般定为800mm～1200mm范围为宜。考虑浆液鼓入氧化空气和搅拌时液位有所波动；入口烟气温度较高、浆液温度较低可对进口管底部有些降温影响；加之该区间需接进料接管， 4.3 烟气进出口高度
第一章运行管理 一、工艺流程及流程简介 1.1工艺流程 1.1 工艺流程图 1.2工艺流程简介 锅炉烟气经引风机、多管除尘器、后，首先进入脱硫除尘塔内与经喷嘴雾化后的脱硫液进行脱硫反应；烟气在塔内通过三层喷淋装置进行三级脱硫除尘反应，SO2总脱除率可达99%以上，除尘效率达到99%以上；脱硫塔内 NaOH吸收SO2发生中和反应生成NaHSO3与Na2SO3，然后流入下游水池进行循环使用，完成对烟气中SO2的吸收净化。 经一级除尘脱硫后的干净烟气通过塔上部的弯头、管道进入二级脱硫除尘塔经过收水器进一步净化脱水，，除去烟气中夹带的水，经过脱硫除雾后的烟气进入烟囱排放。随着脱硫反应的进行，循环池内pH值不断下降，当循环池内pH值降低到10以下时，要及时向循环池补充钠碱以防pH值过低影响脱硫效果。 二、人员配备 1、脱硫控制室配室操作人员3人，负责脱硫工程的日常工作。 2、脱硫工程配机修人员1人，负责站区日常的设备维修工作。 三、各主要处理单元运行控制参数 1、循环池中有关参数的控制 循环池中pH应控制在10以上，低于10时脱硫效果不理想。 2、脱硫塔内有关参数的控制 脱硫塔出口pH应控制在7.0以上。 第二章操作规程 一、循环泵房及泵房内循环水泵、冲洗水泵、排液泵 1、循环泵作用 向脱硫塔供脱硫液。 1.1、开泵前准备 （1）检查循环池内水位，确保循环池内水位不低于池深的2/3。
（2）检查管路系统是否有跑、冒、滴、漏现象存在，如有要及时处理。 （3）检查水泵及系统零部件是否齐全完好。如：所有紧固件是否紧固；连轴器间隙是否合适；水泵注油孔是否已按规定注油；仪表、阀门是否完好等。 （4）进行手动盘车旋转两周看是否正常，应不卡不重，无异常声音。否则应查明原因进行处理。 （5）检查循环泵有无冷却水，是否打开。 （6）检查机械部分时，不得将水泵电路开关合闸使电机处于带电状态，且在配电柜上挂有“有人操作，不许合闸”标牌。 1.2.操作顺序 （1）开启循环泵 打开泵进口管路的碟阀，开启循环泵。当压力表显示压力达到额定压力 0.3-0.4MPa后即为所需工况。 （2）关闭循环泵 循环泵停止工作后，慢慢关闭进水管路上的碟阀 1.3．泵在运行中，应注意以下事项： （1）开启水泵后，如压力表指针不动或剧烈摆动，有可能是泵内积有空气，停泵后排净泵内空气再启动。 （2）检查各个仪表工作是否正常、稳定，特别注意电流表是否超过电动机额定电流，电流过大、过小应立即停机检查。 （3）注意轴承温度，轴承最大温度不得大于95度。 （4）按动停泵按钮后，严禁马上再按启泵按钮，否则会发生水击造成设备管路损坏等重大事故。因此，特别规定，停泵10分钟后才允许按启动按钮，待无异常情况后方允许离开开关柜。 （5）泵电动机在不允许连续起动，启动间隔时间至少为10分钟。 2冲洗水泵的作用 向脱硫塔除雾器提供冲洗水，冲洗除雾器，防止除雾器积灰致使除雾器压降过大。建议每小时冲洗时间不低于10分钟。 2.1、开泵前准备
共享知识分享快乐 第三章SO 2吸收系统 3. 1、系统简介 SO2吸收系统是整个脱硫装置的核心系统，对烟气除去SO等有害成分的过程主要在这个系统完 成。本系统主要是由吸收塔、浆液循环泵、除雾器、吸收塔搅拌器及氧化风机等组成。石灰石- 石膏湿法烟气脱硫是由物理吸收和化学吸收两个过程组成。在物理吸收过程中SQ溶解于吸收剂 中，只要气相中被吸收气体的分压大于液相呈平衡时该气体分压时，吸收过程就会进行，吸收过程取决于气-液平衡，满足亨利定律。由于物理吸收过程的推动力很小，所以吸收速率较低。 而化学吸收过程使被吸收的气体组分发生化学反应从而有效地降低了溶液表面上被吸收气体的 分压，增加了吸收过程的推动力，吸收速率较快。FG［反应速率取决于四个速率控制步骤，即SQ 的吸收、HSO氧化、石灰石的溶解和石膏的结晶。 3.2、吸收反应原理 3.2.1、物理过程原理 SQ吸收是从气相传递到液相的相间传质过程。对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广， 双膜理论模型如图所示。图中p表示SQ在气相主体中的分压，p表示在界面上的分压，c和e 则分别表示SC2组分在液相主体及界面上的浓度。把吸收过程简化为通过气膜和液膜的分子扩 散，通过两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。 气体吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称为吸收速率。根据双膜 理论，在稳定吸收操作中，从气相传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质 的通量。吸收传质速率方程一般表达式为：吸收速率=吸收推动力x吸收系数，或者吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。吸收系数和吸收阻力互为倒数。
共享知识分享快乐 3.2.2 、化学过程原理 321.1 、SQ、SQ和HCI 的吸收： 烟气中的SQ和SQ与浆液液滴中的水发生如下反应: —+ SQ + H2Q T HSQ3 + H SQ3 + H2Q T H 2SQ HCI 遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成盐酸。 3.2.1.2 、与石灰石反应 浆液水相中的石灰石首先发生溶解，吸收塔浆池中石灰石溶解过程如下 CaCQ3 + H 2Q t Ca2+ + HCQ3—+ QH— 水中石灰石的溶解是一个缓慢的过程，其过程取决于以下几个因素： a. 固态石灰石颗粒的颗粒尺寸。颗粒细小的石灰石粉要比颗粒粗大的石灰石粉溶解要快。 b. 石灰石的反应率。活性石灰石的溶解率要比没有活性的石灰石溶解率要快。 c.吸收塔浆液的pH值。pH值越低，石灰石溶解得越快。 高的pH值对酸性气体的脱除效率有利，但是不利于石灰石的溶解。 的脱除效率，但是有利于石灰石的溶解。 SQ2、SQ3、HCI 等与石灰石浆液发生以下离子反应： 2+ — Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ HSQ3—+ + 2H + 2+ — t Ca 2+ + HSQ + CQ 2 f +2H2Q 氧化反应：2HSQ3—+ Q2 t2SQ42—+ 2H + Ca2+ + HCQ3—+ QH —+ SQ42— + 2H +t Ca 2+ + SQ 42— + CQ2 f +2H2Q Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ 2H+ + 2CI —t Ca 2+ + 2CI —+ CQ2f+ 2H 2Q 经验显示，吸收剂浆液的pH值控制在5.5?6.0之间，pH值为5.6时最佳，此时酸性气 体的脱除率和石灰石的溶解速度都很高。吸收塔浆液池中的pH值是通过调节石灰石浆液的投放 量来控制的，而加入塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负荷、SQ含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。 3.2.1.3 、氧化反应通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸氢根氧化成硫酸根： —2—+ 2HSQ3—+ Q2 t 2SQ42—+ 2H + 3.2.1.4 、石膏形成： Ca2+ + SQ 42—+ 2H 2Q t CaSQ4 ? 2H2Q 石膏的结晶主要发生在吸收塔浆液池内，浆液在吸收塔内的停留时间、通入空气的体积和方式 低的pH值不利于酸性气体
课程设计任务书 一、设计题目：水吸收氨气过程填料吸收塔的设计； 试设计一座填料吸收塔，采用清水吸收混于空气中的氨气。混合气体的处理量为2600m3/h，其中含氨为7%（体积分数），混合气体的进料温度为25℃。要求：氨气的回收率达到98%。（20℃氨在水中的溶解度系数为H＝0.725kmol/（m3.kPa） 二、工艺操作条件： （1）操作平均压力常压 （2）操作温度 : t=20℃ （3）吸收剂用量为最小用量的倍数自己确定 （4）选用填料类型及规格自选。 三、设计容 （1）设计方案的确定和说明 （2）吸收塔的物料衡算； （3）吸收塔的工艺尺寸计算； （4）填料层压降的计算； （5）液体分布器简要设计； （6）绘制液体分布器施工图 （7）吸收塔接管尺寸计算； （8）设计参数一览表； （9）绘制生产工艺流程图（A4号图纸）； （10）绘制吸收塔设计条件图（A4号图纸）； （11）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
目录 1. 设计方案简介 (1) 1.1设计方案的确定 (1) 1.2填料的选择 (1) 2. 工艺计算 (1) 2.1 基础物性数据 (1) 2.1.1液相物性的数据 (1) 2.1.2气相物性的数据 (1) 2.1.3气液相平衡数据 (1) 2.1.4 物料衡算 (1) 2.2 填料塔的工艺尺寸的计算 (2) 2.2.1 塔径的计算 (2) 2.2.2 填料层高度计算 (3) 2.2.3 填料层压降计算 (6) 2.2.4 液体分布器简要设计 (7) 3. 辅助设备的计算及选型 (8) 3.1 填料支承设备 (8) 3.2填料压紧装置 (8) 3.3液体再分布装置 (8) 4. 设计一览表 (9) 5. 后记 (9) 6. 参考文献 (9) 7. 主要符号说明 (10) 8. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX-环境工程部 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. Environmental Engineering Department 脱硫塔设计及选型指导手册 Guide Handbook for design and selection of desulphurizing tower 签署： 日期：
目录 1.1吸收塔的设计 (3) 1.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 (3) 1.1.2吸收塔喷淋系统的设计（喷嘴的选择配置） (13) 1.1.3 吸收塔底部搅拌器及相关配置 (16) 1.1.4 吸收塔材料的选择 (17) 1.1.5吸收塔壁厚的计算(包括计算壁厚和最小壁厚) (17) 1.1.6吸收塔封头选择计算 (19) 1.1.7吸收塔裙式支座选择计算 (21) 1.1.8吸收塔配套结构的选择 (21) 1.2吸收塔最终参数的确定 (22) 1.2.1设计条件 (22) 1.2.2吸收塔尺寸的确定 (22) 1.2.3吸收塔的强度和稳定性校核 (24)
1.1吸收塔的设计 吸收塔是脱硫装置的核心，是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备，要保证较高的脱硫效率，必须对吸收塔系统进行详细的计算，包括吸收塔的尺寸设计，塔内喷嘴的配置，吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择（包括法兰、人孔等）。 1.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔，喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计 1.1.1.1 喷淋塔的高度设计 喷淋塔的高度由三大部分组成，即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。但是吸收区高度是最主要的，计算过程也最复杂，次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法： （1） 喷淋塔吸收区高度设计（一） 达到一定的吸收目标需要一定的塔高。通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。吸收区高度的理论计算式为 h=H0×NTU (1) 其中：H0为传质单元高度：H 0=G m /(k y a)（k a 为污染物气相摩尔差推动力的总传质系数，a 为塔内单位体积中有效的传质面积。） NTU 为传质单元数，近似数值为NTU=(y 1-y 2)/ △y m ，即气相总的浓度变化除于平均推动力△y m =（△y 1-△y 2）/ln(△y 1/△y 2)(NTU 是表征吸收困难程度的量，NTU 越大，则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。 根据（1）可知：h=H0×NTU= )ln() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计
课程设计 题目：填料吸收塔的设计 教学院：化学与材料工程学院 专业：化学工程与工艺（精细化工方向） 学号： 学生姓名： 指导教师： 2012 年 5 月31 日
《化工原理课程设计》任务书 2011～2012 学年第2学期 学生姓名：专业班级：化学工程与工艺(2009) 指导教师：工作部门：化工教研室 一、课程设计题目：填料吸收塔的设计 二、课程设计内容（含技术指标） 1. 工艺条件与数据 煤气中含苯2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸 收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时 处理含苯煤气2000m3；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。 2. 操作条件 吸收操作条件为：1atm、27℃，解吸操作条件为：1atm、120℃；连续操作；解吸气流为过热水蒸气；经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充 新鲜吸收剂；过程中热效应忽略不计。 3. 设计内容 ①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计； ②塔径的计算； ③其他工艺尺寸的计算。 三、进度安排 1．5月14日：分配任务； 2．5月14日-5月20日：查询资料、初步设计； 3．5月21日-5月27日：设计计算，完成报告。 四、基本要求 1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。设计说明 书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程 和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计 算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。 设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。 设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作 条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算； 设计结果概览；附录；参考文献等。 2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)。 教研室主任签名： 年月日
湿法脱硫工艺吸收塔及塔内件的设计选型 1 吸收塔塔型的选择 在湿法脱硫工艺中，吸收塔是一个核心部件，一个湿法脱硫工程能否成功，关键看吸收塔、塔内件及与之相匹配的附属设备的设计选型是否合理可靠。在脱硫工程中运行阻力小、操作方便可靠的吸收塔和塔内件的布置形式，将具有较大的发展前景。 目前，在国内的脱硫工程中，应用较多的吸收塔塔型有喷淋吸收空塔、托盘塔、液柱塔、喷射式鼓泡塔等。国内学者曾在实验室里对各种塔型做了实验测试(见图1)，从测试情况看，在塔内烟气流速相同的情况下，喷淋吸收空塔的系统阻力最小，液柱塔的阻力次之，托盘塔的阻力相对较大。 由于喷淋吸收空塔塔内件较少，结垢的机率较小，运行维修成本较低，因此喷淋吸收空塔已逐渐成为目前应用最广泛的塔型之一。图2为喷淋吸收空塔(以下简称吸收塔)的结构简图。 2 喷淋吸收空塔主要工艺设计参数 (1)烟气流速
在保证除雾器对烟气中所携带水滴的去除效率及吸收系统压降允许的条件下，适当提高烟气流速，可加剧烟气和浆液液滴之间的湍流强度，从而增加两者之间的接触面积。同时，较高的烟气流速还可持托下落的液滴，延长其在吸收区的停留时间，从而提高脱硫效率。 另外，较高的烟气流速还可适当减少吸收塔和塔内件的几何尺寸，提高吸收塔的性价比。在吸收塔中，烟气流速通常为3～4.5m/s。许多工程实践表明，3.6m/s≤烟气流速(110%过负荷)≤4.2m/s是性价比较高的流速区域。 (2)液气比(L/G) L/G决定了SO2的吸收表面积。在吸收塔中，喷淋雾滴的表面积与浆液的喷淋速率成一定的比例关系。当烟气流速确定以后，L/G成为了影响系统性能的最关键变量，这是因为浆液循环率不仅会影响吸收表面积，还会影响吸收塔的其他设计，如雾滴的尺寸等。L/G的主要影响因素有：吸收区体积、SO2的去除效率、吸收塔空塔速率、原烟气的SO2浓度、吸收塔浆液的氯含量等。 根据吸收塔吸收传质模型及气液平衡数据计算出液气比(L/G)，从而确定浆液循环泵的流量。 美国能源部编制的FGD-PRISM程序的优化计算，L/G以15L/m3为宜，此时，SO2的去除效率已接近100%。L/G超过15.5L/m3后，脱硫效率的提高非常缓慢，而且提高L/G将使浆液循环泵的流量增大，增加循环泵的设备费用，同时还会提高吸收塔的压降，加大增压风机的功率及设备费用。 (3)吸收塔浆池尺寸 吸收塔浆池尺寸可通过以下工艺设计参数确定： 1)石膏颗粒(晶种)生长的停留时间 湿法脱硫系统中，亚硫酸钙、硫酸钙的析出是在循环浆液的固体颗粒(晶种)表面上进行的，为了晶体的生长和结晶，循环浆池里的石膏颗粒必须有足够的停留时间，反应时间也必须足够长。停留时间的计算公式为： RT＝(V×ρ×SC)/TSP 其中：RT—停留时间(min)；TSP—石膏成品产量(干基)(kg/min)；V—浆池体积(m3)；ρ—浆液密度(kg/m3)；SC—浆液含固量(%)。如生产的石膏要在水泥或石膏行业使用，FGD的石膏成品含水量必须<10%，石膏必须结晶成平均直径为35～50μm的立方晶体，停留时间必须>15小时。对于抛弃系统，由于石膏成品要被抛弃，石膏成品含水量可>15%，这样系统的停留时间可缩小到10小时左右。 2)石灰石溶解的停留时间 如要求吸收塔内的石灰石充分溶解，则石灰石在循环浆池内必须有足够长的停留时间。一般来说，石灰石的停留时间须>4.3min。石灰石溶解的停留时间按下式计算： T=V/(N×RF) 其中：T—停留时间(min)；V—浆池体积(m3)；N—循环泵数；RF—单台循环泵流量(m3 /h)。 3)氧化反应的体积和氧气从空气转移到液体的深度氧气从空气转移到液体的深度，是指吸收塔浆液池内释放氧化空气的曝气管或喷枪的位置。亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的氧化分为两部分，一部分是吸收塔内烟气中的氧气进入浆液液滴的自然氧化，另一部分是空气通过曝气管网进入浆液池后的强制氧化。
脱硫塔技术方案
第一章项目条件 1.1 工程概述 本技术方案适用于陶瓷有限公司干燥塔窑炉排出的粉尘、烟气、二氧化硫（SO2）排放超标的问题，经过对现有系统的技术分析，做出改造方案。 为了保护公司周围的生产、生活环境，并使排放的粉尘、烟气达到国家的排放标准，同时满足地方环保总量控制要求，需配套建设成熟高效的布袋式除尘和湿法烟气脱硫装置。 1.2 工程概况 本工程属环境保护项目，对干燥塔、窑炉排出的烟气的粉尘、二氧化硫（SO2）进行综合治理，达到达标排放，计划为合同生效后3个月内建成并满足协议要求。 1.3 基础数据 喷雾干燥塔窑炉排出的烟气的基础数据
窑炉排出的烟气的基础数据 第二章设计依据和要求 2.1 设计依据 2.2 主要标准规范 综合标准 序号编号名称 1 《陶瓷行业大气污染物排放标准》 2 GB3095- 《环境空气质量标准》 3 GB8978- 《环境空气质量标准》 4 GB12348- 《工厂企业界噪声标准》 5 GB13268∽3270-97 《大气中粉尘浓度测定》 设计标准 序号编号名称 1 GB50034- 《工业企业照明设计标准》
2 GB50037-96 《建筑地面设计规范》 3 GB50046- 《工业建筑防蚀设计规范》 4 HG20679-1990 《化工设备、管道外防腐设计规定》 5 GB50052- 《供配电系统设计规范》 6 GB50054- 《低压配电设计规范》 7 GB50057- 《建筑物防雷设计规范》 8 GBJ16- 《建筑物设计防火规范》 9 GB50191- 《构筑物抗震设计规范》 10 GB50010- 《混凝土结构设计规范》 11 GBJ50011- 《建筑抗震设计规范》 12 GB50015- 《建筑给排水设计规范》 13 GB50017- 《钢结构设计规范》 14 GB50019- 《采暖通风与空气调节设计规范》 15 GBJ50007- 《建筑地基基础设计规范》 16 GBJ64-83 《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》 17 GB7231- 《工业管道的基本识别色和识别符号的安全知识》 18 GB50316- 《工业金属管道设计规范》 19 GBZ1- 《工业企业设计卫生标准》 20 HG/T20646-1999 《化工装置管道材料设计规定》 21 GB4053.4-1983 《固定式钢斜梯及工业钢平台》 设备、材料标准 序号编号名称 1 GB/T13927- 《通用阀门压力试验》
XX电厂吸收塔的改造方案 一、工程概况 1.1XXX烟气脱硫装置增容改造工程安装工程。本次脱硫改造对象为#1、#2机组配套的脱硫装置及公用系统。 1.2 原吸收塔为（16.5米*37.8）分两次截塔。一是从吸收塔浆池底部截塔加高4m，相应修改调整搅拌器、循环泵、安装门、液位计等各接口及吸收塔进出口烟道；二是从顶层喷淋层上方截塔加高2m，也就是在原塔标高27.5米处。本机组脱硫系统原增压风机已设置了增压风机旁路，改造后保留原增压风机旁路烟道和增压风机，只需根据要求拆除脱硫大旁路及旁路挡板门。 二、编制依据 1.1本次吸收塔改造增容招标文件以及设计图纸。 1.2 GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》 1.3 GB150-98《钢制压力容器》 1.4 DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》 1.5 DL/T5047-95《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇） 1.6 GBJ128-90《立式圆筒型钢制焊接油罐施工及验收规范》 1.7 SH3530-93《石油化工立式圆筒型钢制储罐施工工艺标准》 1.8 JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 1.9 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 1.10 JB4735-97《压力容器无损检测》 1.11 吸收塔设备改造技术协议及规范书 1.12国电龙源FGD制作验收规范 1.13现场踏勘记录等 三、项目管理组织机构和人员配置 我公司对本工程非常重视，经领导班子研究，为了按期保质圆满完成本工程任务，由管理经验丰富的国家建造师 XXX、副经理XXX 组建现场项目部。
四、施工综合进度 4.1 工程里程碑进度 里程碑计划 工程项目完工时间 施工准备10天 浆液池部分改造15天 喷淋层改造25天包括交叉施工 移交防腐10天 其他工作完善20天 4.2 图纸交付进度（分项工程开工前20天应提供相应图纸，详见施工进度计划）
电信工程系毕业设计（论文）学生自拟课题审批表
江苏联合职业技术学院江苏省惠山中等专业学校（办学点） 毕业设计（论文）任务书 设计课题填料吸收塔的设计 系部电信工程系 专业精细化学品生产技术 年级班级 姓名 学号 指导教师职称 2014年4月 2 3 日
毕业设计（论文）任务书精细化学品生产技术专业G1051 教学班
吸收塔课程设计 摘要：氨是化工生产中极为重要的生产原料，但是其强烈的刺激性气味对于人体健康和大气环境都会造成破坏和污染，因此，为了避免化学工业产生的大量的含有氨气的工业尾气直接排入大气而造成空气污染，需要采用一定方法对于工业尾气中的氨气进行吸收，本次化工原理课程设计的目的是根据设计要求采用填料吸收塔吸收的方法来净化含有氨气的工业尾气，使其达到排放标准。设计采用填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从而使吸收过程易于进行，而且，填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力。 引言：填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的汽液传质设备。填料塔于19世纪中期已应用于工业生产，此后，它与板式塔竞相发展，构成了两类不同的汽液传质设备。填料塔属于连续接触式的汽液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 与板式塔相比，填料塔具有以下特点：①生产能力大。②分离效率高。③压力降小。 ④持液量小。⑤操作弹性大。但是，填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效的润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太合适等。因此，在选择塔的类型时，应根据分离物系的具体情况和操作所追求的目标综合考虑上述各因素。 填料的种类很多，根据装填方式不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料中较为典型的有拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料、弧鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料、球形填料。工业上常用的规整填料有格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。 塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔，喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计 1.1 喷淋塔的高度设计 喷淋塔的高度由三大部分组成，即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。但是吸收区高度是最主要的，计算过程也最复杂，次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法： （1） 喷淋塔吸收区高度设计（一） 达到一定的吸收目标需要一定的塔高。通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。吸收区高度的理论计算式为 h=H0×NTU (1) 其中：H0为传质单元高度：H 0=G m /(k y a)（k a 为污染物气相摩尔差推动力的总传质系数，a 为塔内单位体积中有效的传质面积。） NTU 为传质单元数，近似数值为NTU=(y 1-y 2)/ △y m ，即气相总的浓度变化除于平均推动力△y m =（△y 1-△y 2）/ln(△y 1/△y 2)(NTU 是表征吸收困难程度的量，NTU 越大，则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。 根据（1）可知：h=H0×NTU=)ln() ()(***2 2*11*22*112121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[ 82.0W a k L ?=]4[ (2)
其中：y 1,y 2为脱硫塔内烟气进塔出塔气体中SO 2组分的摩尔比，kmol(A)/kmol(B) *1y ,*2y 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度，kmol(A)/kmol(B) k y a 为气相总体积吸收系数，kmol/(m 3.h ﹒kp a ) x 2，x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比，kmol(A)/kmol(B) G 气相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) W 液相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (m 为相平衡常数，或称分配系数，无量纲) k Y a 为气体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kPa) k L a 为液体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3) 式（2）中?为常数，其数值根据表2[4] 表3 温度与?值的关系 采用吸收有关知识来进行吸收区高度计算是比较传统的高度计算方法，虽然计算步骤简单明了，但是由于石灰石浆液在有 喷淋塔自上而下的流动过程中由于石灰石浓度的减少和亚硫酸钙浓度的不断增加，石灰石浆液的吸收传质系数也在不断变化，如果要算出具体的瞬间数值是不可能的，因此采用这种方法计算难以得到比较精确的数值。 以上是传统的计算喷淋塔吸收区高度的方法，此外还有另外一种方法可以计算。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 吸收塔的设计 吸收塔是脱硫装置的核心，是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备，要保证较高的脱硫效率，必须对吸收塔系统进行详细的计算，包括吸收塔的尺寸设计，塔内喷嘴的配置，吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择（包括法兰、人孔等）。 4.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔，喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计 4.1.1.1 喷淋塔的高度设计喷淋塔的高度由三大部分组成，即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。但是吸收区高度是最主要的，计算过程也最复杂，次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法： （1）喷淋塔吸收区高度设计（一） 达到一定的吸收目标需要一定的塔高。通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。吸收区高度的理论计算式为 h=H0×NTU (1) 其中：H0为传质单元高度：H 0=G m /(k y a)（k a 为污染物气相摩尔差推动力的总 传质系数，a为塔内单位体积中有效的传质面积。） NTU为传质单元数，近似数值为NTU=(y 1-y 2 )/ △y m ，即气相总的浓度 变化除于平均推动力△y m =（△y 1 -△y 2 ）/ln(△y 1 /△y 2 )(NTU是表征吸收困难程度 的量，NTU越大，则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。
根据（1）可知：h=H0×NTU= )ln() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =×1025.07.04W G -]4[ 82 .0W a k L ?=] 4[ (2) 其中：y 1,y 2为脱硫塔内烟气进塔出塔气体中SO 2组分的摩尔比，kmol(A)/kmol(B) *1y ,*2y 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度，kmol(A)/kmol(B) k y a 为气相总体积吸收系数，kmol/(m 3.h ﹒kp a ) x 2，x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比，kmol(A)/kmol(B) G 气相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) W 液相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (m 为相平衡常数，或称分配系数，无量纲) k Y a 为气体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kPa) k L a 为液体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3) 式（2）中?为常数，其数值根据表2[4] 表3 温度与?值的关系 采用吸收有关知识来进行吸收区高度计算是比较传统的高度计算方法，虽然计算步骤简单明了，但是由于石灰石浆液在有 喷淋塔自上而下的流动过程中由于石灰石浓度的减少和亚硫酸钙浓度的不断增加，石灰石浆液的吸收传质系数也在不断变化，如果要算出具体的瞬间数值是不可能的，因此采用这种方法计算难以得到比较精确的数值。