年处理1亿M3烟气湿法脱硫工艺设计毕业论文
目录
1绪论 (1)
1.1概述 (1)
1.2 设计任务和容 (1)
1.3 生产工艺车间布置设计的原则与在总体中的重要性 (2)
1.3.1 生产工艺车间布置设计的原则 (2)
1.3.2 生产工艺车间布置设计在总体中总要性 (2)
1.4 生产车间设计程序 (2)
1.5 生产方法和工艺流程的设计原则 (3)
1.6 计算机在车间设计的应用 (4)
2脱硫方案的确定 (5)
2.1湿法烟气脱硫的常用工艺 (5)
2.1.1石灰石-石膏法 (5)
2.1.2氨-酸法 (6)
2.1.3 海水法 (7)
2.2 脱硫方法的特点 (9)
2.2.1石灰石-石膏法及特点 (9)
2.2.3海水法及特点 (9)
2.3设计的生产方法 (9)
2.3.1工艺流程 (9)
2.3.2反应原理 (10)
2.3.3化学过程 (10)
2.3.4 脱硫工艺流程 (13)
3物料衡算 (23)
3.1 设计条件 (23)
3.1.1脱硫装置设计的主要锅炉烟气条件为: (23)
3.2物料衡算 (24)
3.2.1喷淋塔物料衡算计算简图 (24)
3.2.2物料平衡计算 (24)
3.2.3换热器物料衡算： (29)
3.2.4石膏旋流器物料衡算： (30)
3.2.5废水旋流器物料衡算： (31)
3.2.6皮带过滤机的物料衡算： (31)
4主设备计算 (33)
4.1喷淋塔 (33)
4.1.1喷淋塔径 (33)
4.1.2吸收区高度 (33)
4.1.3浆池高度 (33)
4.1.4除雾器及除雾区高度计算： (34)
4.1.5搅拌器： (35)
4.1.6 管径计算 (35)
4.2各个储罐的体积计算 (36)
4.2.1事故浆液罐体积V： (36)
4.2.2石灰石浆液储罐体积V： (36)
4.2.3工艺水箱体积V： (37)
5设备选型 (38)
5.1 搅拌器的选型 (38)
5.1.1 搅拌器选型说明 (38)
） (38)
5.1.2 搅拌功率准数（N
p
5.1.3 电机功率 (39)
5.2 风机的选型 (40)
5.2.1鼓风机选型 (40)
5.2.2引风机选型 (40)
5.3 布袋除尘器的选型 (40)
5.4石膏旋流器和废水旋流器： (41)
5.5皮带过滤机： (41)
5.6湿式球磨机： (43)
6车间布置设计 (44)
6.1 生产工艺车间布置设计的重要性 (44)
6.2 车间平立面布置设计和设备布置设计原则 (44)
6.2.1 车间平立面布置设计原则 (44)
6.2.2 设备布置设计原则及要求 (44)
6.3 设计脱硫车间的布置 (45)
7技术经济分析 (46)
7.1 经济估算依据 (46)
7.2 主要建筑造价估算 (46)
7.3 生产设备费用估算 (46)
7.4 生产组织与人员编排 (47)
7.5 运行费用和成本核算 (47)
7.5.1 主要消耗指标 (47)
7.5.2 运行成本估算 (47)
8 设计收获与体会 (48)
参考文献 (49)
1 绪论
1.1概述
SO2是目前大气污染物中含量较大、影响面较广的一种气态污染物。大气中的SO2
的来源很广，几乎所有的工业企业都可能产生。它主要来自化石燃料（煤炭、石油和天然气）的燃烧过程，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程，火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂、以及燃煤燃油的工业锅炉、炉窖等都排放SO2烟气。在排放SO2过程，其中火电厂排放量最大。
SO2为无色、有强烈刺激气味气体，对人体呼吸器官有很强的毒害作用，还可以通过皮肤经毛孔侵入人体或通过食物和饮水经消化道进入人体而造成危害。空气中SO2的浓度只有1×10-6时，人就会感到胸部有一种被压迫的不适感；当浓度达到8×10-6时，人就会感到呼吸困难；当浓度达到10×10-6时，咽喉纤毛就会排出黏液。
人体主要经呼吸道洗手大气中的SO2，一起不同程度的呼吸道及眼黏膜的刺激症状。急性中毒者表现出眼睑膜和呼吸道黏膜强烈刺激症状，如流泪，畏光，鼻，咽，喉灼感及疼痛，咳嗽，胸闷，心悸，气短，恶心，呕吐等。长期接触低浓度SO2可引起慢性损害，以慢性鼻炎，咽炎，气管炎，肺气肿，肺间质纤维化等病理改变为常见。轻度中毒者可有眼灼痛、畏光、流泪、流涕、咳嗽，常为阵发性干咳，鼻、咽、喉部都有灼烧样痛声音嘶哑，甚至有呼吸短促，胸痛，胸闷。有时还出现消化道症状如恶心、呕吐、上腹痛和消化不良。较高浓度的SO2可使肺泡上皮脱落、破裂，引起自发性气胸，导致纵隔气肿。SO2的危害还在于它常常跟大气中的飘尘结合在一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把SO2带到肺部使毒性增加3~4倍，对人体造成危害。如果SO2遇到水蒸气，形成酸雾就可以长期滞留在大气中，毒性比SO2大10倍左右。一般情况下，SO2浓度达到8×10-6时，人开始难受；而硫酸酸雾浓度还不到8×10-5时，人已经开始不能接受。“八大公害事件”中的伦敦烟雾事件就是硫酸烟雾引起的呼吸道疾病，导致了5天之4000人死亡，后来又连续发生了3次。而我国市是SO2污染严重地区，肺癌死亡率逐年上升；市个别
街区的肺癌死亡率居高不下也与SO2污染有关。
SO2会给植物带来严重的危害，它的允许浓度只有0.15×10-6，超过这个浓度就会使植物的叶绿体遭到破坏，组织坏死。SO2对植物的危害多发生在生理功能旺盛的成熟叶片上，而刚吐露出来的未成熟的幼叶和生理活动衰老的叶不受危害，此外，不同种类的植物对SO2的抗性量不同，某些常绿植物、豆科植物和黑麦植物特别容易遭受损害。1.2 设计任务和容
设计的任务为：年处理10000万M3烟气湿法脱硫工艺设计。烟气湿法脱硫工艺设计任务要体现国家有关方针政策，切合实际，安全实用，技术先进，经济效益好。对于工程项目，不论是大型还中小型也不论是新建项目，其基本建设的首要任务就是设计工作。对于一个车间的设计工作一般包括整体设计和局部设计。整体设计包括有总平面、工艺、给排水、供电、土木建筑设计等等,同时还包括车间地址选择，生产检测与控制仪表，环境保护，生产组织与劳动定员，技术经济与概算等容。局部设计是指设计的围不涉及整个车间的全部容，而只是其中的某个部分，甚至某一个设备或某一个设备的设计。
1.3 生产工艺车间布置设计的原则与在总体中的重要性
1.3.1 生产工艺车间布置设计的原则
（1）设计工作做到设计精心、投资省、技术新、质量高、收效快、回收期短，使设计工作符合社会主义经济建设发展的总体原则。
（2）设计工作之前必须认真进行调查研究，要学会查阅文献，搜集设计过程中必需的技术基础资料，加强技术经济的分析工作，深入调查与同类型车间的先进技术的经济指标，同时要善于从实际出发去研究分析问题。使得设计的技术经济指标能够达到或超过国同类型工厂的生产实际平均水平为宜。
（3）设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独立性以及相结合性的原则。工厂生产规模，产品品种的确定，要适应国民经济的要求。要考虑资金来源、建厂地址、时间、三废综合利用等条件，并适当留有发展余地。
（4）设计人员应积极采用新技术、新工艺，力求在设计中能够运用，从而在技术上具有现实性和先进性及在经济上具有合理性。并根据设备和控制系统，在资金和供
货可能的情况下,尽可能提高劳动生产率，逐步实现机械化、自动化。
（5）设计工作应加强计划性，各阶段工作要有明确的进度.
1.3.2 生产工艺车间布置设计在总体中总要性
车间布置设计的容可分为车间厂房布置和车间生产设备布置。车间厂房布置是对整个车间各个工段，各设施在车间围，按照它们在生产中所起的作用进行合理的平面和立面的布置。
设备的布置设计是根据生产流程情况及各种相关因素，把各种工艺设备在一定区域进行排列。在设备布置中分为初步设计和施工图设计两个阶段，每个设计阶段均要平面和剖面布置。
车间布置设计的两项容是相互联系的，在进行车间布置时，必须以设备布置图为依据，以此为条件，对车间生产厂房，辅助厂房及所需的面积进行估算。而详细的设备布置图有必须在已经确定的车间厂房总布置图的基础上进一步具体化。
1.4 生产车间设计程序
车间设计是一个车间用工程制图方法绘成图纸，附加表格和必要的文字说明。把工艺流程以及技术装备转化成工程语言，施工人员依据这些设计，通过基本建设程序和方法，在选定车间场地进行布置车间。
一个基础建设项目，从申请建厂到投入生产，总体上经过如下程序。
（1）编制项目建议书，经有关部门批准。
（2）进行项目的可行性研究（或设计任务书），经有关部门批准。
（3）进行车间场地选择，搜集设计基础相关资料。
（4）进行初步设计和总概算，经有关部门审查批准。
（5）进行施工图设计。
（6）通用设备及仪表订货和专用设备制造
（7）土建施工，设备及管道安装。
（8）生产调试及试生产。
（9）投产运行。
HJ 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 462－2009 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫 工程技术规范 Wet flue gas desulfurization project technical specification of industrial boiler and furnace （发布稿） 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。 2009-03-06发布 2009-06-01实施 环 境 保 护 部发布
目 次 前 言........................................................................II 1 适用范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (2) 4 总体设计 (3) 5 脱硫工艺系统 (4) 6 材料、设备选择 (9) 7 施工与验收 (10) 8 运行与维护 (11)
前 言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，执行国家《锅炉大气污染物排放标准》、《工业炉窑大气污染物排放标准》，防治工业锅炉及炉窑大气污染，改善环境质量，制定本标准。 本标准对工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程的术语和定义、总体设计、脱硫工艺系统、材料和设备选择、施工与验收、运行与维护提出了技术要求。 本标准为首次发布。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准主要起草单位：浙江天蓝脱硫除尘有限公司、中国环境保护产业协会、北京市环境保护科学研究院、浙江大学环境工程研究所、杭州天蓝环保设备有限公司、北京西山新干线脱硫有限公司、六合天融（北京）集团公司、北京利德衡环保工程有限公司。 本标准环境保护部2009年3月6日批准。 本标准自2009年6月1日起实施。 本标准由环境保护部解释。
动力波烟气脱硫工艺(湿法) 现有的湿法烟气脱硫工艺均为外置塔体式，即在锅炉后部的烟道上加装脱硫塔，经过碱液在塔体内部对烟气的的喷淋、洗涤达到脱除烟气中二氧化硫的目的。一般塔体高度约8m以上，甚至更高(此高度为保证烟气在塔内的停留时间)。 其缺点： 1、浪费材料：由于锅炉烟气温度过高，加上二氧化硫具有强烈的腐蚀作用，所以在塔体的结构、强度方面要求都比较高，一般外塔体用碳钢或用麻石砌筑用以增加强度，内衬防腐材料用以防腐。 2、一次性投资高：单独设立塔体，要延长烟道，一次性投资费用高。 3、运行不可靠：传统的湿法脱硫工艺，采用的是塔体内喷淋工艺，即通过高压水泵将碱液输送到塔体内，通过喷嘴的雾化，使液滴与烟气中的二氧化硫接触达到脱硫的目的，为保证脱硫效果、保证碱液与二氧化硫气体的充分接触，就需要碱液的雾化程度很高，这样对喷嘴的要求就高，喷嘴使用寿命短。喷嘴一旦损坏，维修不方便。 4、运行液气比大，脱硫效率低：由于采用喷淋吸收，为保证烟气和碱液的充分接触，必须大量的碱液，液气比通常为1.5—2，脱硫效率最高达80%。 5、系统阻力大，运行费用高：由于单独设立塔体，增加、改动
烟道，增加脱水器，造成系统阻力增大，影响锅炉出力，同时高效雾化也需要高压泵的运行功率增大，所以运行费用就增大。 6、管路结垢严重，影响系统运行：由于脱硫液采用石灰水，所以在运行过程中会产生硫酸钙附着在管路和喷嘴内部，导致管路堵塞，影响系统运行。 动力波烟气湿法脱硫塔 动力波脱硫塔是通过设计适当的洗涤器喉管，来控制烟气在管内的速度，使烟气与碱液在喉管内形成一个泡沫区，在泡沫区内气液充分接触，强烈的湍动使混合强化并使接触面更新，从而获得极高的反应效率。动力波洗涤器不需要碱液的雾化程度过高，而靠洗涤器内部形成的湍流达到气、液的充分接触，这样就减少了喷嘴的堵塞了影响脱硫效果，同时也减少碱液泵的运行功率。烟气在动力波洗涤器喉管内流速设计为25—30米/秒。动力波洗涤塔长度为6---8m，其中湍动区长度为2.5m。 动力波脱硫塔根据现场需要，可水平安装，也可竖直安装，作为烟道的一部分，直径仅为烟道的1.3倍。 循环液： 循环液采用“双碱流程”工艺，主要是是为了克服循环液系统容易结垢的弱点和提高SO2的去除率。 系统运行前，将循环池中灌满一定浓度的NaOH和Ca(OH)2溶液，系统运行时，烟气中的SO2与循环液中的Ca2+和OH-反应，生成 Ca(SO4)2和水，其中硫酸钙沉淀在循环池中，可定期打捞，只有OH-
锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计 目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法3 种。湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%, 其中氧化镁法技术成熟, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。 采用湿法脱硫工艺, 要考虑吸收器的性能, 其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等。旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 可以快速吸收烟尘, 具有很高的脱硫效率。 1 主要设计指标 1) 二氧化硫( SO2) 排放浓度<500mg/m3, 脱硫效率≥80.0%; 2) 烟尘排放浓度<150mg/m3, 除尘效率≥99.3%; 3) 烟气排放黑度低于林格曼黑度Ⅰ级; 4) 处理烟气量≥15000m3/h; 5) 处理设备阻力在800～1100 Pa之间, 并保证出口烟气不带水; 6) 出口烟气含湿量≤8.0%。 2 脱硫除尘工艺及脱硫吸收器比较选择 2.1 脱硫除尘工艺比较选择 脱硫除尘工艺比较选择如表1 所示 脱硫工艺 湿法半干法干法 石灰石石 膏法 钠法 双碱 法 氧化镁 法 氨法 海水 法 喷雾干 燥 炉内喷 钙 循环流化 床 等离子 体 脱硫效率/% 90～98 90～ 98 90～ 98 90～98 90～ 98 70～ 90 70～85 60～75 60～90 ≥90 可靠性高高高高一般高一般一般高高 结垢易结垢不结 垢 不结 垢 不结垢 不结 垢 不结 垢 易结垢易易不结垢 堵塞堵塞堵塞不堵 塞 不堵塞 不堵 塞 不堵 塞 堵塞堵塞堵塞不堵塞 占地面 积 大小中小大中中中中中 运行费 用 高很高一般低高低一般一般一般一般投资大小较小小大较小较小小较小大通过对脱硫除尘工艺———湿法、半干法、干法的对比分析: 石灰石- 石膏法虽然工艺非常成熟,但投资大, 占地面积大, 不适合中、小锅炉。相比之下, 氧化镁法具有投资少、占地面积小、运行费用低等优点, 因此, 本方案选用氧化镁法脱硫工艺。 2.2 脱硫吸收器比较选择
普通本科毕业设计（论文）说明书课题名称年处理700万立方米烟气脱硫工艺设计
摘要 此次设计通过对目前烟气除尘脱硫工艺的比较，因其具备脱硫效率高、系统运行稳定可靠、阻力低的特点，所以选取在工业上应用最广泛的湿式石灰石石膏法。 该工艺的脱硫吸收塔为喷淋空塔，此塔型为目前脱硫工艺的主流。烟气进口上方依次布置有冷却水管，喷淋层和两级除雾器。下方为浆液池，其内布置氧化空气管。 设计的主要内容为烟气除尘系统和烟气脱硫吸收系统的设计,重点是对这两个系统的设备进行设计计算及选型、设备的布置，并对该工艺进行简单的技术经济分析。 关键词：烟气脱硫、石灰石-石膏法、喷淋塔、设备计算
Abstract According to compare with different kinds of dust removal desulfurization methods, because of its high desulfurization efficiency, system runs stable and reliable, low resistance, so choose the wet limestone-gypsum process which is the most widely used in industry for this design. In the process, the desulfurization absorption tower is spray air tower, which is the main tower for the flue gas desulfurization. Above the flue gas desulfurization imports, decorate cooling water pipe, spray layer and two-level demister. Below is the slurry pond, there is oxidation air tube in it. The main content of this design: designing flue gas dust removal system and desulfurization absorption system, the focus is calculating and selecting the equipments for the two systems, and the arrangement of the equipments. In the last, makes some easily economic and technical analysis for the process. Keywords: Flue gas desulfurization limestone-gypsum method spray tower equipment calculation
石灰石 - 石膏湿法脱硫系统 设计 （内部资料） 编制: x xxxx 环境保护有限公司 2014年 8 月 1.石灰石 - 石膏法主要特点 （ 1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达 95％以上。（2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。
（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于 3％的高硫燃料，还是含 硫量小于 1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到 90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石 - 石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 ,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如下： SO2（气）+H2O→H2SO3（吸收） H2SO3→ H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－ +2H2O→ CaSO3·2H2O+H+（结晶） H+ +HCO3－→ H2CO3（中和） H2CO3→ CO 2+H2O 总反应式： SO2＋ CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分 HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→ CaSO4（氧化） CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O（结晶） 4）其他污染物
湿法烟气脱硫除尘一体化技术 根据世界卫生组织对60个国家10~15年的监测发现，全球污染最严重的 10个城市中我国就占了8个，我国城市大气中二氧化硫和总悬浮微粒的浓度 是世界上最高的。大气环境符合国家一级标准的不到1%，62%的城市大气中 二氧化硫年日平均浓度超过了3级标准（100mg/m3）。全国酸雨面积已占国土资源的30%，每年因酸雨和二氧化硫污染造成的损失高达1100亿元。1997 年下半年，世界银行环境经济专家的一份报告指出：中国环境污染的规模居世 界首位，大城市的环境污染状况在目前是世界上最严重的，全球大气污染最严 重的20个城市中有10个在中国。大气中的二氧化硫和氮氧化物与降水溶合成酸雨，现在中国是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。大气污染严重破坏生态 环境和严重危害人体呼吸系统，危害心血管健康，加大癌症发病率，甚至影响 人类基因造成遗传疾病。 我国政府对二氧化硫和酸雨污染十分重视。1990年12月，国务院环委会 第19次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》；1992年国务院批准在贵州、长沙等九大城市开展征收工业烧煤二氧化硫排污费和酸雨结合防治试点工 作。1995年8月，全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污 染防治法》，规定在全国划定酸雨控制区和二氧化硫控制区，并在“两控区 ”内强化对二氧化硫和酸雨的污染控制。1998年1月，国务院正式批准《酸 雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》。为了实现两控区的控制目标，国务 院文件还具体规定：新建、改造烧煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫的 设施。现有烧煤含硫量大于1%的电厂，要在2010年前分期分批建成脱硫设 施或采取其他相应结果的减排SO2的措施。 削减二氧化硫的排放量，控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量， 是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。 二氧化硫污染控制技术颇多，诸如改善能源结构、采用清洁燃料等，但 是，烟气脱硫也是有效削减SO2排放量不可替代的技术。烟气脱硫的方法甚 多，但根据物理及化学的基本原理，大体上可分为吸收法、吸附法、催化法 三种。吸收法是净化烟气中SO2的最重要的应用最广泛的方法。吸收法通常 是指应用液体吸收净化烟气中的SO2，因此吸收法烟气脱硫也称为湿法或湿 式烟气脱硫。 湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，设备小，投资省，易操作，易控制， 操作稳定，以及占地面积小。目前常见的湿法烟气脱硫有：石灰石/石灰— —石膏法抛弃法、钠洗法、双碱法、威尔曼——洛德法及氧化镁法等。 1 湿法烟气脱硫的基本原理 （1）物理吸收的基本原理
烟气脱硫基本原理及方 法 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
烟气脱硫基本原理及方法 烟气脱硫基本原理及方法： 1 、基本原理： ＝亚硫酸盐（吸收过程） 碱性脱硫剂＋ SO 2 亚硫酸盐＋ O ＝硫酸盐（氧化过程） 2 ，先反应形成亚硫酸盐，再加氧氧化成为稳定的硫酸盐，然碱性脱硫剂吸收 SO 2 后将硫酸盐加工为所需产品。因此，任何烟气脱硫方法都是一个化工过程。 2 、主要烟气脱硫方法 烟气脱硫的技术方法种类繁多。以吸收剂的种类主要可分为： （ 1 ）钙法（以石灰石 / 石灰－石膏为主）； （ 2 ）氨法（氨或碳铵）； （ 3 ）镁法（氧化镁）； （ 4 ）钠法（碳酸钠、氢氧化钠）； （ 5 ）有机碱法； （ 6 ）活性炭法； （ 7 ）海水法等。 目前使用最多是钙法，氨法次之。钙法有石灰石 / 石灰－石膏法、喷雾干燥法、炉内喷钙法，循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、 GSA 悬浮吸收法等，其中
用得最多的为石灰石 / 石灰－石膏法。氨法亦多种多样，如硫铵法、联产硫铵和硫酸法、联产磷铵法等，以硫铵法为主。 二、烟气脱硫技术简介： ( 一 ) 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫技术： 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物，如粉尘、 HCI 、 HF 等。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经热交换器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。该技术采用单循环喷雾空塔结构，具有技术成熟、应用范围广、脱硫效率高、运行可靠性高、可利用率高，有大幅度降低工程造价的可能性等特点。
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月
1、石灰石-石膏法主要特点 (1)脱硫效率高,脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少,脱硫效率高达95％以上。 (2)技术成熟,运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上,特别就是新建的大机组采用湿法脱硫工艺,使用寿命长,可取得良好的投资效益。 (3)对燃料变化的适应范围宽,煤种适应性强。无论就是含硫量大于3％的高硫燃料,还就是含硫量小于1％的低硫燃料,湿法脱硫工艺都能适应。 (4)吸收剂资源丰富,价格便宜。石灰石资源丰富,分布很广,价格也比其它吸收剂便宜。 (5)脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％,就是很好的建材原料。 (6)技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进,可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 (7)占地面积大,一次性建设投资相对较大。 2、反应原理 (1)吸收剂的反应 购买回来石灰石粉(CaCO3)由石灰石粉仓投加到制浆池,石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 (2)吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2,反应如下: SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－(溶解) Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中与) H2CO3→CO2+H2O 总反应式:SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 (3)氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶,反应如下: CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) (4)其她污染物
湿法烟气脱硫的原理 湿法烟气脱硫的原理 1 湿法烟气脱硫的基本原理 （1）物理吸收的基本原理 气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的特点是，随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。 物理吸收的程度，取决于气--液平衡，只要气相中被吸收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。由于物理吸收过程的推动力很小，吸收速率较低，因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。 （2）化学吸收法的基本原理 若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应，则称为化学吸收，例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，也属于化学吸收，例如炉内喷钙（CaO）烟气脱硫也是化学吸收。 在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的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，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。 物理吸收和化学吸收，都受气相扩散速度（或气膜阻力）和液相扩散速度（或液膜阻力）的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。在烟气脱硫中，瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SO2的烟气，如单独应用物理吸收，因其净化效率很低，难以达到SO2的排放标准。因此，烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫，技术上比较成熟，操作经验比较丰富，实用性强，已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。 （3）化学吸收的过程 化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。在物理吸收过程中，被吸收的气体在液相中进行溶解，当气液达到相平衡时，被吸收气体的平衡浓度，是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的
中国华电集团公司 石灰石—石膏湿法烟气脱硫工程 培训教材 版本：A版 中国华电集团公司 中国华电工程（集团）有限公司 2008-06
为了更好地促进火电厂烟气脱硫产业健康发展，提高电厂脱硫运行人员对脱硫系统的管理和运行水平，特编写本教材，教材针对石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统（以下简称FGD）进行介绍，侧重于脱硫设备运行维护。 本培训教材按照中国华电集团公司要求，由华电集团公司安全生产部组织，中国华电工程（集团）有限公司编写。主要起草人：沈明忠、刘书德、陶爱平、王凯亮、沈煜辉、范艳霞、李文、谷文胜、张华等。
目录 1绪论 (7) 1.1 国家或行业相关标准 (7) 1.2 中国华电集团相关企业标准 (7) 1.3 石灰石—石膏湿法脱硫系统构成简述 (7) 1.3.1 系统简图 (7) 1.3.2 系统构成 (8) 2石灰石—石膏湿法脱硫技术简介 (10) 2.1 石灰石—石膏湿法脱硫化学机理 (10) 2.1.1 吸收原理 (10) 2.1.2 化学过程 (10) 2.2 影响脱硫系统性能的主要因素 (11) 2.3 脱硫系统水平衡问题 (11) 2.3.1 FGD系统的水损失 (12) 2.3.2 FGD系统的补充水 (12) 2.3.3 FGD系统的水平衡 (12) 3石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统介绍 (14) 3.1 烟气系统及设备 (14) 3.1.1 烟气系统 (14) 3. 1.2 烟气系统主要设备 (15) 3.2 SO 吸收系统及设备 (18) 2 吸收系统 (18) 3.2.1 SO 2 吸收系统主要设备 (19) 3.2.2 SO 2 3.3 石灰石浆液制备、供应系统及设备: (19) 3.3.1 石灰石浆液制备及供应系统 (19) 3.3.2 石灰石浆液制备及供应系统主要设备 (22) 3.4 石膏脱水系统及设备 (24) 3.4.1 石膏脱水系统 (24)
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述：脱硫过程就是吸收，吸附，催化氧化和催化还原，石灰石浆液洗涤含SO烟气，产生化学反应分离出脱硫副产物，化学吸收速率较快与扩散速率有关， 2又与化学反应速度有关，在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系，既服从于相平衡（液气比L/G，烟气和石灰石浆液的比），又服从于化学平衡（钙硫比Ca/S，二氧化硫与炭酸钙的化学反应）。 1、气相：烟气压力，烟气浊度，烟气中的二氧化硫含量，烟尘含量，烟气中的氧含量，烟气温度，烟气总量 2、液相：石灰石粉粒度，炭酸钙含量，黏土含量，与水的排比密度， －，它们与溶解了的CaCO和SOHSO的反应3、气液界面处：参加反应的主要是323是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述： 1、 SO在气流中的扩散，2 2、扩散通过气膜 3、 SO被水吸收，由气态转入溶液态，生成水化合物2 4、 SO水化合物和离子在液膜中扩散2 5、石灰石的颗粒表面溶解，由固相转入液相 6、中和（SO水化合物与溶解的石灰石粉发生反应）2 7、氧化反应 8、结晶分离，沉淀析出石膏， 三、烟气的成份：火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧化硫，使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质： ①. 二氧化硫SO的物理、化学性质：无色有刺激性气味的有毒气体。密度比2 空气大，易液化（沸点-10℃），易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫，成弱酸性。SO为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性、2 还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出，在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性，液体SO无色透明，是良好的制冷剂和溶剂，还可作防腐剂和消毒剂及还原2剂。 ②. 三氧化硫SO的物理、化学性质：由二氧化硫SO催化氧化而得，无色易挥23发晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。SO为酸性氧化物，SO极易溶于水，溶于33水生成硫酸HSO,同时放出大量的热，42③. 硫酸HSO的物理、化学性质：二元强酸，纯硫酸为无色油状液体，凝固点423,浓硫酸溶于水会放出大量的热，密度为1.84g/cm具有10.4℃，沸点338℃，为强氧化性（是强氧化剂）和吸水性，具有很强的腐蚀性和破坏性， 五、石灰石湿－石膏法脱硫化学反应的主要动力过程： 1、气相SO被液相吸收的反应：SO经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 22－＋，当PHH 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO值较高时，和氢离子酸HSO3232－，要使SO吸收不断进行下去，必须中和HSO二级电离才会生成较高浓度的SO233＋＋当，即降低吸收剂的酸度，碱性吸收剂的作用就是中和氢离子电离产生的HH 吸收液中的吸收剂反应完后，如果不添加新的吸收剂或添加量不足，吸收液的酸度迅速提高，PH值迅速下降，当SO溶解达到饱和后，SO的吸收就告停止，脱22硫效率迅速下降
石灰石石膏湿法脱硫系统的设计计算
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 8月
1.石灰石-石膏法主要特点 （1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。 （2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。 （3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。（4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。 （5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分
SO2，反应如下： SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－ +2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中和) H2CO3→CO2+H2O 总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) （4）其它污染物 烟气中的其它污染物如SO3、Cl－、F－和尘都被循环浆液吸收和捕集。SO3、HCl和HF与悬浮液中的石灰石，按以下反应式发生反应： SO2＋H2O→2H＋＋SO32－ Ca CO3 +2HCl<==>CaCl2 + H2O+ CO2 Ca CO3 +2HF <==>CaF2 +H2O+ CO2 3.工艺流程
烟气脱硫工艺设计说明书
目录 1 概述 1.1 工程概况 1.2 脱硫岛的设计范围 2 设计基础数据及主要设计原则 2.1 设计基础数据 2.2 吸收剂分析资料 2.3 脱硫用水资料 2.4 主要工艺设计原则 2.5 脱硫工艺部分设计接口 3 吸收剂供应和脱硫副产物处置 3.1 吸收剂来源 3.2 脱硫副产物 4 工艺系统及主要设备 4.1 工艺系统拟定 4.2 吸收剂系统 4.3 烟气系统 4.4 SO2吸收系统 4.5 排放系统 4.6 石膏脱水系统 4.7 工艺水系统
4.8 压缩空气系统 4.9 物料平衡计算（二台锅炉BMCR工况时烟气量) 4.10 主要设备和设施选择 5 起吊与检修 6 保温油漆及防腐 6.1 需要保温、油漆的设备、管道及设计原则 6.2 防腐 7 脱硫装置的布置 8 劳动安全及职业卫生 8.1 脱硫工艺过程主要危险因素分析 8.2 防尘、防毒、防化学伤害 8.3 防机械伤害及高处坠落 8.4 防噪声、防震动 8.5 检修安全措施 8.6 场地安全措施 9 烟气脱硫工艺系统运行方式 9.1 FGD启动 9.2 FGD系统整组正常停运 9.3 FGD紧急停运 9.4 FGD装置负荷调整 9.5 FGD停运措施
1 概述 1.1 工程概况 锅炉：华西能源工业股份有限公司生产的超高压自然循环汽包炉，单炉膛，一次中间再热，固态排渣，受热面采用全悬吊方式，炉架采用全钢结构、双排布置。 汽轮机：东方电气集团东方汽轮机有限公司公司生产的超高压参数、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、6级回热、直接空冷抽汽凝汽式汽轮机。 发电机：山东济南发电设备厂生产的空冷却、静止可控硅励磁发电机。 本期工程需同步建设烟气脱硫装置，因有大量石灰石资源，且生产电石亦需要大量石灰石，故暂定采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置(以下简称FGD)，不设GGH，脱硫装置效率不低于95％，设备可用率不低于95%，按照《GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准》执行。 本章所述采用的环境保护标准、脱硫方式、脱硫效率等环保措施均以批复的环境影响报告书为准。 1.2 脱硫岛的设计范围 本工程脱硫岛设计范围包括：烟气脱硫工程需要的工艺、电气、控制、供水、消防、建筑、结构、暖通等，本卷册说明中包括的内容为工艺、起吊检修、保温防腐方面内容，其它见相关专业说明书中内容。脱
烟气脱硫设计计算 1130t/h 循环流化床锅炉烟气脱硫方案 主要参数：燃煤含 S 量1.5% 工况满负荷烟气量285000m3/h 引风机量 1台，压力满足 FGD 系统需求 要求：采用氧化镁湿法脱硫工艺（在方案中列出计算过程） 出口 SO2含量200mg/Nm 3 第一章方案选择 1、氧化镁法脱硫法的原理 锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段，冷却至适合的温度后进入吸收塔，往上与逆向流下的吸收浆液反应， 氧化镁法脱硫法 脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器，用以除去净烟气中携带的细小雾滴。净烟气 经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。粉尘与脏东西附着在除雾器上，会导致除雾器堵塞、系统压损增大，需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。 吸收过程 吸收过程发生的主要反应如下： Mg(OH)2 + SO2→ MgSO3 + H2O MgSO3 + SO2 + H2O→ Mg(HSO3)2 Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2→ 2MgSO3 + 2H2O 吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底，吸收塔底部主要为氧化、循环过程。
氧化过程 由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气，使得造成化学需氧量的MgSO3 氧化成 MgSO4 。这个阶段化学反应如下： MgSO3 + 1/2O2→ MgSO4 Mg(HSO3)2 + 1/2O2→ MgSO4 + H2SO3 H2SO3 + Mg(OH)2→ MgSO3 + 2H2O MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 循环过程 是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。塔底吸收液pH 由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整，而且与酸碱计连锁控制。当塔底浆液pH 低于设定值时，氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底，在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀， 至 pH 达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产 生，或直接使用氢氧化镁，因为氧化镁粉不纯，而且氢氧化镁溶解度很低，就使得熟化后的浆液非常易于沉积，因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转，避免管线与吸收塔底 部产生沉淀。 镁法脱硫优点 技术成熟 氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有 非常多的应用业绩，其中在日本已经应用了100 多个项目，台湾的电站95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用，并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。 原料来源充足 在我国氧化镁的储量十分可观，目前已探明的氧化镁储藏量约为160 亿吨 ,占全世界的80%左右。其资源主要分布在辽宁、山东、四川、河北等省，其中辽宁占总量的84.7%，其次是山东莱州，占总量的10%，其它主要是在河北邢台大河，四川干洛岩岱、汉源，甘肃 肃北、别盖等地。因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于电厂的脱硫系统中去。 脱硫效率高
湿法烟气脱硫技术及工艺流程 烟气脱硫技术品种达几十种，按脱硫进程能否加水和脱硫产物的干湿状态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术比较成熟，效率高，操作简单。 湿法烟气脱硫技术 优点： 湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般均高于90%，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80%以上。 缺点： 生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。 分类： 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 1、石灰石/石灰-石膏法 原理： 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙(CaSO4)，以石膏
形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90%以上。 湿法烟气脱硫技术及工艺流程 优缺点： 目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的，其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术，双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。 2、间接石灰石-石膏法 常见的间接石灰石-石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。 原理： 钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。 3、柠檬吸收法 原理： 柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能，当SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物，SO2吸收率在99%以上。
烟气脱硫工程设计方案 二〇〇九年七月
目录 第一章概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计参数 (1) 1.3 设计指标 (1) 1.4 设计原则 (1) 1.5 设计范围 (2) 1.6 技术标准及规范 (2) 第二章脱硫工艺概述 (4) 2.1 脱硫技术现状 (4) 2.2 工艺选择 (5) 2.3 本技术工艺的主要优点 (9) 2.4 物料消耗 (10) 第三章脱硫工程内容 (13) 3.1 脱硫剂制备系统 (12) 3.2 烟气系统 (12) 3.3 SO 吸收系统 (13) 2 3.4 脱硫液循环和脱硫渣处理系统 (15) 3.5 消防及给水部分 (17) 3.6 浆液管道布置及配管 (17) 3.7 电气系统 (17) 3.8 工程主要设备投资估算及构筑物 (18) 第四章项目实施及进度安排 (19) 4.1 项目实施条件 (19) 4.2 项目协作 (19) 4.3 项目实施进度安排 (19) 第五章效益评估和投资收益 (20)
5.1 运行费用估算统 (21) 5.2 经济效益评估 (21) 5.3 环境效益及社会效益 (21) 第六章结论 (22) 6.1 主要技术经济指标总汇 (22) 6.2 结论 (22) 第七章售后服务 (23) 附图1 脱硫系统工艺流程图24
第一章概述 1.1设计依据 根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规范与标准，编制本方案： §《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001； §厂方提供的招标技术文件； §国家相关标准与规范。 1.2设计参数 本工程的设计参数，主要依据招标文件中的具体参数，其具体参数见表1-1。 表1-1 烟气参数 1.3设计指标 设计指标严格按照国家统一标准治理标准和业主的招标文件的要求，设计参数下表1-2。 表1-2 设计指标 1.4设计原则 §认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，严格遵守国家有关法规、规范和标准。 §选用先进可靠的脱硫技术工艺，确保脱硫效率高的前提下，强调系统的安全、稳定性能，并减少系统运行费用。
湿法脱硫系统物料平衡 一、计算基础数据 （1）待处理烟气 烟气量：1234496Nm3/h（wet）、1176998 Nm3/h（dry） 烟气温度：114℃ 烟气中SO2浓度：3600mg/Nm3 烟气组成： 组分分子量V ol% mg/Nm3 SO264.06 0.113 3600（6%O2） O232 7.56(dry) H2O 18.02 4.66 CO244.01 12.28(dry) N228.02 80.01(dry) 飞灰200 石灰石浓度：96.05% 二、平衡计算 （1）原烟气组成计算 组分V ol%(wet) mg/Nm3kg/h Kmol/h SO20.108 3226 （7.56%O2） 3797 59.33 O27.208 127116 3972.38 H2O 4.66 46214 2564.59 CO211.708 283909 6452.48 N276.283 1177145 42042.89 飞灰200（dry）235 合计1638416 55091.67 平均分子量（0.108×64.06+7.208×32+4.66×18.02+11.708×44.01+76.283×2 8.02）/100=29.74 平均密度 1.327kg/m3
（2）烟气量计算 1、①→②（增压风机出口→ GGH出口）： 取GGH的泄漏率为0.5%，则GGH出口总烟气量为1234496 Nm3/h×（1-0.5%）=1228324Nm3/h=1629634kg/h 泄漏后烟气组分不变，但其质量分别减少了0.5%，见下表。 温度为70℃。 组分V ol%(wet) mg/Nm3kg/h Kmol/h SO20.108 3226 （7.56%O2） 3778 59.03 O27.208 126480 3952.52 H2O 4.66 45983 2551.78 CO211.708 282489 6420.22 N276.283 1171259 41832.68 飞灰200 234 合计1630224 54816.21 2、⑥→⑦（氧化空气）： 假设脱硫塔设计脱硫率为95.7%，即脱硫塔出口二氧化硫流量为3778×（1-95.7%）=163 kg/h，二氧化硫脱除量=（3778-163）/64.06=56.43kmol/h。 取O/S=4 需空气量=56.43×4/2/0.21=537.14kmol/h×28.86（空气分子量）=15499.60kg/h，约12000Nm3/h。 其中氧气量为537.14 kmol/h×0.21=112.80 kmol/h×32=3609.58kg/h 氮气量为537.14 kmol/h×0.79=424.34 kmol/h×28.02=11890.02kg/h。 氧化空气进口温度为20℃，进塔温度为80℃。 3、②→③（GGH出口→脱硫塔出口）： 烟气蒸发水量计算： 1）假设烟气进塔温度为70℃，在塔内得到充分换热，出口温度为40℃。由物性数据及烟气中的组分，可计算出进口烟气的比热约为0.2536kcal/kg.℃，Cp （40℃） =0.2520 kcal/kg.℃。 Cp烟气=（0.2536+0.2520）/2=0.2528 kcal/kg.℃ 氧化空气进口温度为80℃，其比热约为0.2452 kcal/kg.℃，Cp（40℃）
湿法烟气脱硫喷雾吸收塔设计概要 姚雪龙 (中国石化集团南京设计院,江苏南京 210048) 摘 要:对石灰石-石膏法烟气脱硫工艺中喷雾吸收塔结构、反应机理及内件配置进行了分析介绍,根据已有的工程设计经验,给出了喷雾吸收塔的设计参数,并讨论了设计中应考虑的主要问题。 关键词:烟气脱硫;喷雾吸收塔;工艺 中图分类号:TQ051.82 文献标识码:B 文章编号:1009-1904(2007)04-0019-04 1 概况 煤是供应我国能耗的主要来源,尽管近几年国家增加了对水力资源及其他能源的开发和投入,但煤在能源领域所占比重仍达到60%~70%,随着煤消耗量的增加,SO2的排放量也与日俱增,SO2的排放极易形成酸雨,其危害已影响了国民的生存空间,也制约了我国经济的持续发展。为此,国家环保部门加大了对环境整治力度,制定了严格的大气环保标准,以控制国内燃煤锅炉烟气排放的主要污染因子 SO2指标,提高大气质量。 自20世纪70年代,我国从国外引进了一些烟气脱硫技术,包括:石灰石 石膏法、循环流化床法、旋转喷雾干燥法、电子束辐照法等;在此基础上,国 p= p1+ p2 =0.210-3 L eq p0.45(p+98103)0.55+ 3.8410-3 (p+98103)(9) p=(p-98103)(10)由公式(9)和(10)可得式(11), (p-98103)=0.210-3 L eq p0.45(p+98103)0.55 +3.4810-3 (p+98)(11)由式(1)~(3)可以看出,(2)、(3)两式是关于p的隐性函数。把式(2)、(3)代入式(11)中,可以看出式(11)是关于p的隐性函数。利用MATLAB 编写公式(1)~(11)的计算程序,输入b、D、!、d s、v、L1、L2等已知参数,通过fsolve命令则很容易得到p、 、L eq、 p等值。据此,该试验的计算结果为:p= 285.2kPa、 =18kg/kg、L eq=134m、 p=187.2 kPa。则输送管道初始端的压力p取290kPa、料气比 取20kg/kg是合理的。 7 结论 在炭黑密相气力输送系统,为了满足系统要求,压送罐的输送压力一般在196.0~333.2kPa,当气源压力较高时(一般大于686kPa),需通过比例调节阀来控制输送端的压力。在本设计中,系统输送能力设计值为6.6t/h,压送罐容积为2m3;输送管道采用DN150的超高分子量聚乙烯管;输送管道初始端的压力p取290kPa,初始输送速度v取3m/s。通过输送系统压力降的计算,验证了本设计参数的取值是合理的,且输送系统的压力降较小(为187.2 kPa)。将本设计参数应用于炭黑密相气力输送试验中,输送效果较好,基本满足了设计的要求。 参考文献: [1] 李志华.气力输送装置[J].塑料科技,2003,(2):40~50. [2] G E K li nz i ng,R D M arcu s,F R i zk,et a.l Pneum atic C onveyi ng of Soli d s[M].Ne w York:C hapm an&H allUSA,1997:354~360. [3] 陈宏勋.管道物料输送于工程应用[M].北京:化学工业出版 社,2003:108~112. [4] 崔功龙.燃煤发电厂粉煤灰气力输送系统[M].北京:中国电 力出版社,2005:126~147. [5] 蒋存刚.气力输送的流动性及其数值模拟[D].青岛:青岛科 技大学研究生论文,2003. [6] H Bond.Press u re d rop p red icti on in l o w vel oci ty pn eumati c conve ying[J].M on t h ly Notices of the Royal Astrono m i cal Soci ety, 1952,81(2):19. 作者简介:耿振中(1979-),河北衡水人,青岛科技大学机电学院化工过程机械专业在读硕士研究生。 (收稿日期:2007-05-08) ! 19 ! 2007年第4期 硫磷设计与粉体工程 S P&B M H RELATED ENG I N EER I NG