2．2 吸收塔系统
2.2.1 系统简介
SO2吸收系统是烟气脱硫系统的核心，主要包括吸收塔、除雾器、循环浆泵和氧化风机等设备。在吸收塔内，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的CaCO3发生反应，反应生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏由石膏浆排出泵排出，送入石膏处理系统脱水。烟气从吸收塔出来后，经过二级除雾器，以除去脱硫后烟气夹带的细小液滴，使烟气在含雾量低于100mg/ Nm3（干态）下排出。
本工程脱硫装置吸收塔，每期按一座逆流式喷淋吸收塔设计，吸收塔为圆柱体，底部为循环浆池，上部主要部分为喷淋洗涤区，布置了四层喷嘴。烟气在喷淋区自下而上流过，经洗涤脱硫后经吸收塔顶部排出吸收塔。为了避免烟气和喷淋浆液在接触区结垢，采用工业水定期喷水，清洗吸收塔入口处的内壁。
吸收塔塔体为钢结构，大部分采用玻璃鳞片环氧树脂内衬，小部分采用衬胶，一期吸收塔直径为12m，二期吸收塔直径为16m。一、二期系统皆采用4台离心式循环浆泵，其中3台运行，1台备用；每塔2台罗茨型强制氧化风机，其中1台运行，1台备用。一期吸收塔内置两级除雾器，二期吸收塔出口的水平烟道上布置两级除雾器，可以分离烟气中大部分浆液雾滴，经收集后烟气夹带出的雾滴均返回吸收塔浆池中。每套除雾器都安装了喷淋水管，通过控制程序进行脉冲
冲洗，用以去除除雾器表面上的结垢和补充因烟气饱和而带走的水份, 以维持吸收塔内要求的液位。
在脱硫系统解列或出现事故停机需要检修时，吸收塔内的吸收浆液由排浆泵排出并存入事故浆池中，以便对脱硫塔进行维修。
单回路吸收塔中最佳的pH值应选择在5.6到5.8之间。如果pH 值超过此值, 吸收塔会有结垢问题出现; 如果pH值低于此值，浆液的吸收能力下降, 最终影响到SO2的脱除率和副产品石膏质量。
系统采用模块化设计。吸收塔的下部（称作浆液池）有吸收液，其中含有通过石灰浆液系统输送的石灰石浆液，浆液通过吸收塔循环泵循环。。在浆液池中布置有氧化空气分布系统，氧化空气由2台氧化风机（1用1备）提供，其主要作用是将亚硫酸钙就地氧化成石膏。石膏浆液通过石膏排出泵排到脱水系统。
四层喷淋层安装在吸收塔上部烟气区。4台吸收塔循环泵,每泵对应一层喷淋层。喷嘴采用耐磨性能极佳的SiC材料螺旋型喷嘴, 选用进口产品。吸收塔循环泵将净化浆液输送到喷嘴，通过喷嘴将浆液细密地喷淋到烟气区。经处理过的脱硫烟气连续通过两级除雾器，使得烟气中夹带的大部分浆液液滴分离出来，保证了烟气出口含雾滴< 100mg/Nm3。除雾器的冲洗由程序控制，冲洗方式为脉冲式。当吸收塔浆液池液位较高时，冲洗的脉冲间隔时间就长一些。但为了防止除雾器因烟气带出的浆液液滴产生结垢，最长的间隔时间依据要求的最短冲洗时间来定, 而最短的间隔时间依据吸收塔的液位而定，即当液位降到要求的液位时，冲洗间隔时间就越来越短，而冲洗时间越短，
液位就越低。除雾器的冲洗使用的是工艺水，冲洗有两个目的，一方
面是防止除雾器结垢，另一方面是补充因烟气饱和而带走的水份, 以
维持吸收塔内要求的液位。
在吸收塔内下部浆液池中4个搅拌器水平径向布置，作用是使浆
液保持流动状态，从而使其中的脱硫有效物质(CaCO3固体微粒)也保
持在浆液中的均匀悬浮状态, 保证浆液对SO2的吸收和反应能力。
在吸收塔烟气净化区，烟气冷却下来温度降到饱和温度，并由来
自循环浆液的水蒸汽进行饱和。吸收塔水的损耗（烟气饱和，副产
品水分）一部分通过加入新鲜的工艺水（通过除雾器的冲洗设备），
一部分通过循环水（石灰石浆液滤液）得以补偿。
吸收塔顶部布置有排气挡板，在正常运行时挡板是关闭的。当
FGD装置走旁路或当FGD装置停运时，排气挡板开启。当旁路挡板开
启时，原烟气挡板和净烟气挡板关闭，这时开启吸收塔排气挡板目的
是为了消除在吸收塔氧化风机还在运行时或停运后冷却下来时产生
的与大气的压差。
2.2.2 反应原理
吸收塔中的SO2的脱除原理如下：
烟气中的SO2与浆液中碳酸钙发生反应，生成亚硫酸钙：
CaCO3+SO2+H2O--->CaSO3 ?H2O↓+?H2O+CO2 （1）
通过烟气中的氧和亚硫酸氢根的中间过渡反应，部分的亚硫酸钙
转化成石膏，化学上称作二水硫酸钙：
CaSO3 ??H2O + S O2 + H2O ---> Ca(HSO3)2 + ?H2O (2)
Ca(HSO3) 2 +?O2 +2H2O ---> CaSO4 ?2 H2O ↓+ SO2 + H2O （3）
吸收塔浆液池中剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的空气发
生氧化反应，生成硫酸钙。在该反应过程中直接的氧化是次要的，而
主要是通过亚硫酸氢根与氧气的反应完成：
Ca(HSO3) 2 +?O2 +2H2O ---> CaSO4 ? 2 H2O↓ + SO2 + H2O
（3）
也有其他的反应，如：三氧化硫，氯化氢和氢氟酸与碳酸钙的反
应，反应生成石膏和氯化钙和/或氟化钙化合物：
CaCO3 + SO3 + 2 H2O---> CaSO4?2 H2O↓+CO2
(5)
CaCO3 + 2HCl ---> CaCl2 + H2O + CO2
(6)
CaCO3 + 2HF ---> CaF2↓+H2O+CO2 (7) 吸收塔浆液池中的pH值通过加入石灰石浆液来控制，在吸收塔
浆液池中的反应需足够长的时间以使石膏能产生良好的石膏结晶
（CaSO4?2H2O）。
氧化空气空压机 (1用1备)安装在风机房内，用以向吸收塔浆
池提供足够的氧气，以便于石膏的形成（即从亚硫酸钙进一步氧化成
硫酸钙），因为烟气中所含的氧不能满足氧化需要。如果输入的氧化
空气不足会导致脱硫效率的降低，并在吸收塔中产生结垢。氧化空气
通过喷管（喷管上规则间隔分布有出气孔）分布到吸收塔浆液池中。
新鲜的氧化空气通过消音器和空气过滤器被吸入，经过空压机压缩后再通过消音器经过管道输送到吸收塔。为了降低氧化空气的温度（离开空压机的温度高达110℃），需将水喷入到氧化空气管中，水蒸发后使氧化空气降温。
塔内喷淋层采用FRP管，浆液循环管道采用法兰联结的碳钢衬胶管，氧化空气管道采用带有保温层的无缝钢管。FGD工艺系统中吸收浆液最大氯离子浓度按20000ppm考虑, 并以此决定所有与浆液接触的设备和部件的防腐保护。
2.2.3 影响SO2脱除效率的参数和能耗
2.2.4 主要设备
（1）吸收塔
该FGD系统的吸收塔采用空喷淋塔，内有搅拌器、氧化空气分布系统、喷淋层、除雾器及橡胶防腐内衬。设计寿命30年。其
有关技术参数如下：
一期吸收塔：
吸收塔进口烟气量： 1377837 m3/h (5.8%O2 湿, 设计工况)
吸收塔出口烟气量： 1252640 m3/h (5.6%O2 湿, 设计工况)
浆液循环时间： 4 min
液气比： 14 L/Nm3
Ca/S(mol)： 1.03
吸收塔浆池的直径： 12 m(内径)
吸收塔直径： 11m (内径)
浆池高度：9.63m
吸收塔高度： 40.13 m(全高)
浆液池容积： 1130 m3
二期吸收塔：
吸收塔进口烟气量： 2853435m3/h (5.8%O2 湿, 设计工况)
吸收塔出口烟气量： 2585758 m3/h (5.6%O2 湿, 设计工况)
浆液循环时间： 4 min
液气比： 16L/Nm3
Ca/S(mol)： 1.03
吸收塔浆池的直径： 16 m(内径)
吸收塔直径： 16 m(内径)
浆池高度：11m
吸收塔高度： 39.6 m(全高)
浆液池容积： 2271 m3
(2) 浆液循环泵(4+4台)
浆液循环泵采用无堵塞离心叶轮机械密封泵，一期浆液循环泵采用国产泵，二期浆液循环泵体泵体进口,，电动机、齿轮箱和联轴器及底座为国内采购。室外布署(仅有简易遮雨棚)把吸收塔浆液池内的吸收剂浆液循环送给喷嘴, 每台循环浆泵与各自的喷淋层连接。整体设计寿命30年。循环泵的技术参数如下：
一期：
泵的型式：离心式
流量： 4台泵均为 4896 m3/h
压头： 4台泵分别为22 / 24.5 / 27/29.5 m
功率： 4台泵分别为400 / 500 / 560/630 kW 二期：
泵的型式：离心式
流量： 4台泵均为 10710 m3/h
压头： 4台泵分别为23.5 / 26 / 28.5/31 m
功率： 4台泵分别为1000 / 1120 / 1250/1400 kW
(3) 氧化风机(2+2台)
氧化风机是提供空气使亚硫酸钙在浆液池中氧化成石膏的设备。氧化风机设计为罗茨风机，通过电动V-型皮带驱动系统驱动。各吸收塔系统配有2台容量100%的氧化风机，共四台，在正常情况下，一台运行一台备用。
其技术参数如下：
一期：
风量： 3900Nm3/h
压头： 110 kPa
出口温度： 80℃
二期：
风量： 7800Nm3/h
压头： 110 kPa
出口温度： 80℃
吸收塔设备管理制度 设备基本信息 一、设备基本信息 设备名称：吸收塔（1台）启用时间：年8月 型号/规格：Φ4600*63100 设备类别：B 所在生产线：铵酸工段——硝酸制造厂家：四川蓝星机械有限公司辅助设施：配套的脱盐水管（DN40）、稀硝酸管（DN50）、循环冷却水管（DN219）、法兰、阀门 压力表、温度计等 管理责任人：维修保养责任人： 操作责任人： 二、设定运行参数： 循环水上水、回水温度20～35℃，出吸收塔尾气温度15～25℃，吸收塔压差50～70MPa，吸收塔液位40～60%，吸收塔出口酸浓度55～80%。 三、备品备件名称：无 四、润滑及密封：无 五、设备图纸、说明书等其他需要记载的信息：有全套图纸 维修保养规定 一、日常检查保养内容及要求： 1、严格执行操作规程和设备维护检修。每周一需由检验员对氯离子进行点滴测定，氯离子控制在500ppm左右。 2、按规程规定的时间、内容巡回检查，对需停车处理的问题应记录在案，待停车检修时处置。 3、保持设备及环境清洁、整齐。 4、日常维修保养以当班操作人员为主，当班值班维修人员为辅。由管理责任人、、对以上事项的执行情况进行检查，督促当班操作人员及当班维修人员严格按日常保养内容完成此工作，并完善相关记录。 二、专项检查保养方法、周期、内容及要求： 监控压差变化，酸漏压差减少或循环水差，换热效果差等需停车检查。1至12层如循环水堵，则热量上移，13至27层冰冻水异常上升时，热量上升等，则根据工艺参数变化决定拆开几层检查，并对检查发现的问题进行处置。 该设备至少三年检修一次；当排出的循环水内酸含量高或换热效果差后需待停车后进行保养。 1、保养内容：拆开检查对所发现的隐患进行合理处置；对所配套管线、阀门、液位计、软连接进行检查，更换或修复损坏部件。对塔壁厚度进行探伤检查腐蚀情况，更换损坏冷却盘管，处理所配套管线、阀门、法兰、垫片泄漏点。 2、保养以维修责任人员为主，操作责任人员为辅。保养时管理责任人、、需在检修保养现场进行指导，督促维修人员和操作人员按保养要求和内容完成保养任务，并完善相关记录。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 4.1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）。 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*2 2*1 12 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[ 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 )
用Aspen 模拟塔单元操作分为操作模拟和设计计算。两种模拟计算方法有所不同。 1 填料塔操作模拟 模拟已知的填料操作可以用radFrace 和rateFrace模块。 模拟操作是对已有的塔进行操作模拟，塔的结构参数是已知的，通过调节某些参数来与实际生产情况吻合。填料塔操作模拟要有两个难点问题：一是平衡级数的选择，二是调节那些参数选择。 1.1 平衡级数 rateFrace 和radFrace 模块要求输入板数，和板式塔模拟操作一样，操作模拟数据应该是实际塔的参数，这里要输入实际塔的板数。对于板式塔没有问题，但对于填料塔的实际板数如何取？ 作操作模拟时，和rateFrace和radFrace模块板数（平衡级数）可以任意取，只是计算精度的问题。然后，设置填料核算（Pack Rating）中的每段填料高度（Section pack height）与之对应。如：某填料塔实际填料高度15m，进行操作模拟时，塔板数（Number of stages）输入为5，则在下面的Pack Rating 页的Packed height 栏选择Section packed height 并填入3。 这里的实际级数最好不要小于理论级数，在不确定理论级数时应尽量多取。 1.2 调节参数 进行塔操作模拟时，通过调节塔板效率来与实际相吻合。 和板式塔一样，如果不输入塔板效率则系统按选择的计算方法计算塔板效率（这个效率计算方法有两种：Vaporization efficiencies和Murphree efficiencies）。作操作模拟时按计算效率得到的结果和实际值会不一致，这时通过调节塔板效率来与实际相吻合。 2 填料塔设计 填料精馏塔与填料吸收塔的设计计算有所区别，对于单进料的精馏塔，与板式塔设计计算一样，首先用简捷模块计算理论板数，然后radFrace 或rateFrace 模块进行详细计算。无论用那种模块，设计计算都要用到设计规定，通过调整填料高度来满足设计要求。 填料塔设计比板式塔复杂，原因是由于填料塔设计本身的复杂性，设计软件无法依据给定的设计参数，按照某一个不变的设计路线作出最后的设计结果，需要设计者利用各模块的功能，自己设计一个计算路线，完成给定的设计任务。 2.1 用RadFrace计算 1.吸收剂用量的初步估算（手算）
第4节吸收塔的计算 吸收过程既可在板式塔内进行，也可在填料塔内进行。在板式塔中气液逐级接触，而在填料塔中气液则呈连续接触。本章对于吸收操作的分析和计算主要结合连续接触方式进行。 填料塔内充以某种特定形状的固体填料以构成填料层。填料层是塔实现气、液接触的主要部位。填料的主要作用是：①填料层内空隙体积所占比例很大，填料间隙形成不规则的弯曲通道，气体通过时可达到很高的湍动程度；②单位体积填料层内提供很大的固体表面，液体分布于填料表面呈膜状流下，增大了气、液之间的接触面积。 通常填料塔的工艺计算包括如下项目： （1）在选定吸收剂的基础上确定吸收剂的用量； （2）计算塔的主要工艺尺寸，包括塔径和塔的有效高度，对填料塔，有效高度是填料层高度，而对板式塔，则是实际板层数与板间距的乘积。 计算的基本依据是物料衡算，气、液平衡关系及速率关系。 下面的讨论限于如下假设条件： （1）吸收为低浓度等温物理吸收，总吸收系数为常数； （2）惰性组分B在溶剂中完全不溶解，溶剂在操作条件下完全不挥发，惰性气体和吸收剂在整个吸收塔中均为常量； （3）吸收塔中气、液两相逆流流动。 吸收塔的物料衡算与操作线方程式 全塔物料衡算图2－12所示是一个定态操作逆流接触的吸收塔，图中各符号的意义如下：
V －惰性气体的流量，kmol （B ）／s ； L —纯吸收剂的流量，kmol （S ）／S ； Y 1；、Y 2—分别为进出吸收塔气体中溶质物质量的比，kmol （A ）／kmol （B ）；X 1、X 2——分别为出塔及进塔液体中溶质物质量的比，kmol （A ）／kmol （S ）。注意，本章中塔底截面一律以下标“l ”表示，塔顶截面一律以下标“2”表示。 在全塔范围内作溶质的物料衡算，得： VY 1＋LX 2＝VY 2＋LX 1 或V （Y 1－Y 2）＝L （X 1－X 2） （2－38） 一般情况下，进塔混合气体的流量和组成是吸收任务所规定的，若吸收剂的流量与组成已被确定，则V 、Y 、L 及X 2。为已知数，再根据规定的溶质回收率，便可求得气体出塔时的溶质含量，即： Y 2＝Y l （1－фA ） （2－39） 式中фA 为溶质的吸收率或回收率。 通过全塔物料衡算式2－38可以求得吸收液组成X 1。于是，在吸收塔的底部与顶部两个截面上，气、液两相的组成Y 1、X l 与Y 2、X 2均成为已知数。 2．吸收塔的操作线方程式与操作线 2 1 图2-12 物料衡算示意图
第三章蒸馏和吸收塔设备 一、填空题（40分） 1．板式塔是_ ___接触式气液传质设备；填料塔是____接触式气液传质设备。 2．塔板的主要类型有____、____、____、____等。 3．气体通过塔板的总压降包括____、____和____。 4．塔板上的异常操作现象包括____、____、____。 4．塔板的负荷性能图由五条线构成，它们是____、____、____、____、____，塔板适宜的操作区是____区域，而实际操作时应尽可能将操作点位于适宜操作区的。 5．塔板的操作弹性是指________。 6．填料的几何特性参数主要包括____、____、____等。 7．填料塔内件主要有____、____、____、____。 8．填料操作压降线(D p/Z~u）大致可分为三个区域，即____、____和____。填料塔操作时应控制在____区域。
1.逐级（不连续）；微分（连续） 2.筛式板、浮阀板、泡罩塔板、舌型塔板 3.干板压降以及克服板上液层的静压强和液体的表面张力 4.漏液现象、液泛现象、雾沫夹带现象 5.两极限的气相流量之比---- 操作弹性 6.比表面积、空隙率、填料因子 7.填料支撑板、液体分布器、液体再分布器、除沫装置 8.恒持液量区、载液区和液泛区；载液区 二、选择题（30分） 1．气液在塔板上有四种接触状态， 优良的接触状态是（），操作时一般控 制在（）。 ①鼓泡接触状态②蜂窝接触状态③ 泡沫接触状态④喷射接触状态 2．板式塔塔板的漏液主要与（）有关，液沫夹带主要与（）有关，液泛主要与（）有关。 ①空塔气速②液体流量③板上液面落差④塔板间距 3．（）属于散装填料，（）属于规整填料。
发电厂所需设备及部分技术参数 输煤系统 名称 汽车卸车机，叶轮给煤机，堆取料机，带式输送机，实物校验装置，滚动筛，碎煤机 各类泵，栈桥冲洗器 锅炉 名称 磨煤机，给煤机（包括电动机），磨煤机润滑油站GBZ-63，锅炉停机泵，送风机，引风机 一次风机，密封风机，电除尘器，连排扩容器，定排扩容器，暖风器及疏水箱 暖风器疏水泵配电箱，电梯，煤斗振动器，一次风机入口消音器 磨煤机润滑油站GBZ-63，磨煤机轴承承检修用环莲葫芦3吨，磨煤机绞笼、电机检修用电动葫芦，墙式旋臂起重机检修用电动葫芦10吨，送风机及电机检修用电动葫芦，引风机及电机检修用电动葫芦，一次风机及电机检修用电动葫芦，手拉葫芦（全厂共用），二氧化碳（磨煤机油站用），大板梁，汽包，大屋顶，过热器，后包墙，省煤器，燃煤气，锅炉，炉水循环泵，吹灰装置 回转式空气预热器，双进双出钢球磨煤机，炉水泵停炉冷却水泵，磨煤机润滑油站，送风机 一次风机，密封风机，电气除尘器，连续排污扩容器，定期排污扩容器，暖风器，电梯，煤斗振动器，一次风入口消音器，磨煤机润滑油油坑泵，检修起吊设施，除尘设施 风机参数 风量（Nm3/h）风压 (Pa) 电机转速 （r/min） 电机功率 (KW) 电机电压 (V) 额定电流 （A） 一次风机17500020700148012506000143二次风机120000107001480450600053引风机501000555075012506000150高压流化 风机 282040000453802 CG-220/9.81-MX型循环流化床 锅炉主要技术参数： 额定蒸发量：220T/H； 过热蒸汽出口压力：9.81mpa； 过热蒸汽温度：540℃； 给水温度：215℃； 空气预热器进口空气温度20℃； 排烟温度：140℃； 锅炉效率：90%； 锅炉设计燃料发热量：11670KJ/KG
山西国际能源集团宏光发电有限公司联盛2×300MW煤矸石发电项目 烟气脱硫工程 吸收塔系统调试措施 编制： 审核： 批准： 山东三融环保工程有限公司 2012 年8月
目录 1、系统概述 (1) 1、编制依据 (3) 2、调试范围及相关项目 (3) 3、组织与分工 (4) 4.1施工单位 (4) 4.2生产单位 (4) 4.3调试单位 (4) 4、调试前应具备的条件 (5) 5、调试项目和程序 (6) 5.1吸收塔系统启动调试工作流程图 (6) 5.2调试步骤 (6) 6、调试质量的检验标准 (11) 7、安全注意事项 (11) 8、调试项目的记录内容 (12) 附录1 吸收塔系统启动前试验项目检查清单 (13) 附录2. 试运参数记录表 (14) 附录3 FGD装置分系统试运质量检验评定表 (15)
1、系统概述 本工程厂址位于山西省中部西缘柳林县的薛村镇，地处联盛能源有限公司规划的工业集中区内，东北距柳林县约11km，西北距军渡约5km，黄河在厂址西面约12km处。本工程规划建设两台300MW循环流化床锅炉机组，汽机直接空冷，脱硫系统同步建设。本期脱硫岛整体布置在烟囱后，两炉一塔方式，采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，副产物为二水石膏。整套脱硫系统中吸收剂制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统以及工艺水系统、GGH系统、吸收塔系统为公用，每台机组设置单独的增压风机系统。 吸收塔系统主要功能将引入的原烟气在喷雾吸收塔内通过吸收塔浆液的喷雾洗涤去除大量的SO2，脱硫反应生成的脱硫产物在吸收塔浆池中被通入的氧化空气强制反应生成硫酸钙并在浆池中结晶生成二水石膏。石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏脱水系统，脱硫效率可达85%以上。 进入吸收塔的石灰石浆液在吸收塔浆池中溶解，通过调节进入吸收塔的石灰石浆液量或吸收塔排出浆液浓度，使吸收塔浆池pH值维持在4.5~5.5之间以保证石灰石的溶解及SO2的吸收。烟气在吸收塔内经过吸收塔浆液循环洗涤冷却并除去SO2。脱硫后净烟气由装设于吸收塔上部的2级除雾器除雾使烟气中液滴浓度不大于75mg/Nm3。除去雾滴后的净烟气接入主烟道，并经烟囱排入大气。脱硫反应生成的反应产物经吸收塔氧化风机鼓入吸收塔浆液的氧化空气强制氧化，生成硫酸钙并结晶生成二水石膏，主要成分为二水石膏的吸收塔浆液由石膏浆液排出泵排出吸收塔。SO2吸收系统可细分为吸收塔本体、浆液循环系统、脉冲悬浮系统、氧化空气系统及石膏浆液排出系统。 根据BMCR工况下烟气量以及烟气中SO2含量，本FGD装置每台吸收塔设置3台浆液循环泵，采用3层浆液雾化喷淋方式。 吸收塔除雾器布置于吸收塔上部，烟气穿过循环浆液喷淋层后，再连续流经两级除雾器除去所含浆液雾滴。在一级除雾器的上面和下面各布置一层清洗喷嘴。清洗水从喷嘴强力喷向除雾器元件，带走除雾器顺流面和逆流面上的固体颗粒。二级除雾器下面也布置一层清洗喷淋层。烟气通过两级除雾后，其烟气携带水滴含量不大于75mg/Nm3（干基）。除雾器清洗系统间断运行，采用自动控制。
脱硫吸收塔系统常见故障分析及处理 在电力系统中，脱硫吸收塔扮演着十分重要的角色，其在运行过程中如果出现了故障将会严重影响到电力系统的正常生产和运行，因此，对于脱硫吸收塔可能存在的问题需要我们及时的进行分析和研究，并找到解决的方案。本文主要就脱硫吸收塔系统中常见的故障原因进行了分析和研究，并提出了相应的解决对策，希望通过本次研究对更好的促进脱硫吸收塔常见故障的解决有一定的帮助。 标签：脱硫吸收塔常见故障解决对策 脱硫吸收塔系统在保障电力安全生产和环境保护工作中起到了至关重要的作用，而且在运行过程中不同温度和环境的作用下，会严重影响到系统正常的工作流程，进而导致各种系统故障出现，因此，做好对脱硫系统运行过程中各种缺陷、故障的检修和维护工作就显得十分重要了。 一、脱硫吸收塔系统中循环泵叶轮以及泵壳出现磨损故障 1.故障原因分析 在脱硫吸收系统在运行过程中，由于系统中主要的介质是石灰石浆液，外加浆液的酸碱度变化程度很大，因此，在系统运行过程中，浆液循环泵的叶轮磨损是在所难免的。在系统运行过程中，浆液会在泵内高速运转，产生的冲击力会对泵壳产生一定的冲击，最终将会导致泵壳的磨损。这种情况持续进行下去就会逐步造成泵壳壁的磨损，严重时还会出现磨穿的现象，给系统安全运行造成严重的影响。当泵壳的厚度变薄之后，经过叶轮对其做功后，浆液会出现回流的现象，这就导致了浆液在系统中的循环总量降低，循环液的液压就会减小，达不到设计的高度，导致系统的吸收效果减弱，出力达不到额定的数值，最终导致了脱硫吸收塔系统的各个参数出现异常情况，使得整个系统的脱硫效率持续降低。 2.解决对策 当系统中浆液循环泵叶轮以及泵壳出现了严重的磨损之后，系统中相应的参数就会出现循环泵电流减小，整个浆液系统的出力就会下降，整个浆液的循环量会随之持续降低。当系统出现这种情况之后，应该及时的将系统停止运行，对该系统中的泵叶轮以及泵壳进行特殊的工业防磨处理。当这项工作处理完毕之后，就可以再次使系统投入运行。而当系统中叶轮出现严重的磨损之后，应该根据设备在系统中的运行时间长短，综合考虑各项经济效益，及时的更换成全新的叶轮，从而保证系统能够正常的循环，保持正常的浆液循环量。 二、脱硫吸收塔系统中循环泵出口喷头以及母管出现堵塞故障 1.故障原因分析
第一部分支架形式模拟 (2) 1.0 普通支架的模拟 (2) 1.1 U－band (2) 1.2 承重支架 (3) 1.3 导向支架 (3) 1.4 限位支架 (7) 1.5 固定支架 (7) 1.6 吊架 (8) 1.7 水平拉杆 (8) 1.8 弹簧支架模拟 (9) 2.0 附塔管道支架的模拟 (11) 3.0弯头上支架 (13) 4.0 液压阻尼器 (14) 5.0 CAESARII可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 (15) 第二部分管件的模拟 (15) 1.0 法兰和阀门的模拟 (15) 2.0 大小头模拟 (17) 3.0 安全阀的模拟 (18) 4.0 弯头的模拟 (19) 5.0 支管连接形式 (20) 6.0 膨胀节的模拟 (21) 6.1 大拉杆横向型膨胀节 (22) 6.2 铰链型膨胀节 (34) 第三部分设备模拟 (42) 1.0 塔 (42) 1.1 板式塔的模拟 (42) 1.2 填料塔的模拟 (44) 1.3 除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度 (47) 2.0 换热器，再沸器 (48) 2.1 换热器模拟也分两种情况 (48)
3.0 板式换热器 (51) 4.0 空冷器 (52) 4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 (52) 4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 (54) 5.0 泵 (56) 6.0 压缩机，透平 (58) 第四部分管口校核 (59) 1.0 WRC107 (59) 2.0 Nema 23 (62) 3.0 API617 (64) 4.0 API610 (65) 第五部分工况组合 (68) 1.0 地震 (69) 2.0 风载 (70) 3.0 安全阀起跳工况 (72) 4.0 沉降 (74) 第一部分支架形式模拟 1.0 普通支架的模拟 1.1 U－band
aspen模拟塔设计（转载） 一、板式塔工艺设计 首先要知道工艺计算要算什么？要得到那些结果？如何算？然后再进行下面的计算步骤。（参考） 其次要知道你用的软件（或软件模块）能做什么，不能做什么？你如何借助它完成给定的设计任务。 记住：你是工艺设计者，没有 aspen 你必须知道计算过程及方法，能将塔设计出来，这是你经过课程学习应该具有的能力，理论上讲也是进入毕业设计的前提。只是设计过程中将复杂的计算过程交给 aspen 完成， aspen 只替你计算，不能替你完成你的设计。做不到这一点说明工艺设计部份还不合格，毕业答辩就可能要出问题，实际的这是开题时要做的事的一部份，开题答辩就是要考察这个方面的问题。 设计方案，包括设计方法、路线、分析优化方案等，应该是设计开题报告中的一部份。没有很好的设计方案，具体作时就会思路不清晰，足见开题的重要性。下面给出工艺设计计算方案参考，希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案，明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法，以便以后设计工作顺利进行。 板式塔工艺计算步骤 1.物料衡算（手算） 目的：求解 aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容：(1) 组份分割，确定是否为清晰分割； (2)估计塔顶与塔底的组成。 得出结果：塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率 参考：《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。 2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算 目的：结合后面的灵敏度分析，确定合适的回流比和塔板数。 方法：选择设计计算，确定一个最小回流比倍数。 得出结果：理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比，蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。
年产15万吨硫酸吸收塔工艺设计 摘要 硫酸是一种工农业生产必需的大宗化工基础原料，用途十分广泛。在冶金工业中可用于钢材酸洗、纺织工业中可用于棉纱漂染，染料行业用于染料中间体生产，化肥行业用于磷铵、过磷酸钙的生产，有机合成工业用于脱水剂与高分子组合物，无机工业用于制取金属硫酸盐，民用用于净水剂硫酸铝等。此外，还用于制药、农药、石油精炼、制革、人造纤维、国防军工等工业部门。硫酸生产方法有硫铁矿法、硫磺法、冶炼尾气法、石膏法等。由于硫酸是主要的基础化工原料，其发展程度是一个国家的工业、国民经济发达程度上的标志之一，各国对硫酸生产都比较重视。 此次毕业设计的主要研究对象为硫酸整个生产的基本原理和流程以及着重研究吸收工序中吸收塔的设计和材料的选择对于每一个生产方法的选择的原因和目的进行详细的剖析(如转化装置选用“3+2”五段转化工艺.选用浓度为98％的硫酸来做干燥剂和吸收剂，动力波进化工艺、等技术),从而加深对细节的把握和全局的整合. 关键词: 硫酸、吸收塔、改造
Process Design of a 300㎏／a Sulfuric Acid absorption tower abstract Sulfuric acid is a kind of industrial and agricultural production must base material, the commodity chemicals widely used. Can be used in metallurgy industry, textile industry in steel pickling yarn dyeing can be used for dye intermediates, dye industry production, chemical fertilizer industry for the production of ammonium phosphate, calcium superphosphate, organic synthesis industry for dehydrating agents.it and polymer composition, inorganic industrial used in producing metal sulphate, civil for DTC vitriolic etc. In addition, also used in pharmaceutical, pesticide, oil refining, leather, synthetic fiber, national defense industry, etc. Sulfuric acid production methods have pyrite, sulfur, smelting exhaust, gypsum etc. The foundation is mainly because of sulfuric acid, the development degree of chemical raw materials of industry, is a national economic development level in one of the marks of sulfuric acid production, countries are seriously. The main research object of graduation design for the production of sulfuric acid and basic principle and process of research on absorption process design and materials absorption tower of choice for each production method of choice for the purpose and detailed analysis (such as the transformation of "devices" 3 + 2 conversion processes. Choose consists of sulphuric acid concentration of 98% for desiccant and absorbing wave evolution process, such as motivation, thus deepening) for technical details and global integration. Keywords: Sulfuric acid, the absorption tower, transformation,
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
填料吸收塔课程设计说明书 专业 班级 姓名 班级序号 指导老师 日期
目录 前言 (2) 水吸收丙酮填料塔设计 (2) 一任务及操作条件 (2) 二吸收工艺流程的确定 (2) 三物料计算 (3) 四热量衡算 (4) 五气液平衡曲线 (5) 六吸收剂(水)的用量Ls (5) 七塔底吸收液浓度X1 (6) 八操作线 (6) 九塔径计算 (6) 十填料层高度计算 (9) 十一填科层压降计算 (13) 十二填料吸收塔的附属设备 (13) 十三课程设计总结 (15) 十四主要符号说明 (16) 十五参考文献 (17) 十六附图 (18)
前言 塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。 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。 填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。 水吸收丙酮填料塔设计 一任务及操作条件 ①混合气(空气、丙酮蒸汽)处理量：12493/ m h。 ②进塔混合气含丙酮 2.34％(体积分数)；相对湿度:70％；温度:35℃； ③进塔吸收剂(清水)的温度25℃； ④丙酮回收率：90％； ⑤操作压力为常压。 二吸收工艺流程的确定 采用常规逆流操作流程．流程如下。
目录 第一章前言 (2) 1.1 塔设备设计简介 (2) 1.2 填料塔结构简介 (2) 第二章设计方案的确定 (3) 2.1 装置流程的确定 (3) 2.2 吸收剂的选择 (3) 2.3 填料的选择 (3) 2.4 材料选择 (3) 第三章工艺参数 (4) 第四章机械设计 (5) 4.1 塔体厚度计算 (5) 4.2 封头厚度计算 (5) 4.3 填料塔的载荷分析及强度校核 (5) 4.4 塔体的水压试验 (6) 4.4.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (6) 4.4.2 水压试验时应力校核 (7) 第五章零部件选型 (8) 5.1 人孔 (8) 5.2 法兰 (8) 5.3 除雾沫器 (8) 5.4 填料支撑板 (8) 第六章总结 (9) 参考文献 (10)
第一章前言 1.1塔设备设计简介 塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备。塔设备的设计主要包括填料的选择、塔径的计算、填料层总高度的计算、压力降的计算、结构设计、机械设计等方面。其中塔设备的机械设计为本设计的主要部分，包括设计计算塔体壁厚，考虑操作压力、内件及物料重力、荷载等条件，进行塔体应力校核，水压试验等。本设计选用填料塔为设计对象，在操作压力为101.3kpa，温度为20摄氏度时，完成填料塔的机械设计。 1.2填料塔结构简介 填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，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。 图1-1 填料塔结构图 填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以它特别适用于处理量肖，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。因气液两相组成沿塔高连续变化，所以填料塔属连续接触式的气液传质设备。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 （2） 喷淋塔吸收区高度设计（二） 对于喷淋塔，液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5]，根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。 逆流式吸收塔的烟气速度一般在 2.5-5m/s 范围内[5][6]，本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。 湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的，反应条件比较理想，在脱硫效率为90%以上时（本设计反案尾5%），钠硫比(Na/S)一般略微大于1，本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。 （3）喷淋塔吸收区高度的计算 含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率，以ζ表示。 首先给出定义，喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积，得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量 ζ＝ h C K V Q η = (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m 3 η为给定的二氧化硫吸收率,％;本设计方案为95％ h 为吸收塔内吸收区高度，m K 0为常数，其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ; K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准，要求脱硫效率至少95%。二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3 （标状态） ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成 ζ=3600× h y u t /*273273 *4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度 10050 752 C ?+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×
第三章 SO2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SO2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SO2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。FGD反应速率取决于四个速率控制步骤，即SO2的吸收、HSO3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 SO2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SO2在气相主体中的分压，p i表示在界面上的分压，c和c i 则分别表示SO2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×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。
3.2.2、化学过程原理 3.2.1.1、SO2、SO3和HCl的吸收： 烟气中的SO2和SO3与浆液液滴中的水发生如下反应： SO2 + H2O → HSO3— + H+ SO3 + H2O → H2SO4 HCl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： CaCO3 + H2O → Ca2+ + HCO3— + OH— 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。低的pH值不利于酸性气体的脱除效率，但是有利于石灰石的溶解。 SO2、SO3、HCl等与石灰石浆液发生以下离子反应： Ca2+ + HCO3— + OH—+ HSO3— + 2H+→ Ca2+ + HSO3— + CO2↑+2H2O 氧化反应：2HSO3—+ O2→ 2SO42—+ 2H+ Ca2+ + HCO3— + OH—+ SO42— + 2H+→ Ca2+ + SO42—+ CO2↑+2H2O Ca2+ + HCO3— + OH—+ 2H+ + 2Cl—→ Ca2+ + 2Cl—+ CO2↑+ 2H2O 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、SO2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： 2HSO3—+ O2→ 2SO42—+ 2H+ 3.2.1.4、石膏形成： Ca2+ + SO42— + 2H2O → CaSO4 ? 2H2O
物质在相间的转移过程称为传质(分离)过程。常见的有蒸馏、吸收、萃取和干燥等单元操作。 蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。它是通过加热造成气液两相物系，利用物系中各组分的挥发度不同的特性以实现分离的目的。 塔设备是能够实现蒸馏和吸收两种分离操作的气液传质设备，按结构形式可以分为板式塔和填料塔两大类。在工业生产上，一般当处理量大时多采用板式塔，处理量小时采用填料塔。 选用原则（典型的） 1、腐蚀性介质，易起泡物系，热敏性物料，高粘性物料通常选用填料塔。 2、对于中、小规模的塔器，和塔径小于600mm时，宜选用填料塔，可节省费用并方便施工。 3、对于处理易聚合或含颗粒的物料，宜采用板式塔。不易堵塞也便于清洗。 4、对于在分离过程中有明显吸热或放热效应的介质，宜采用板式塔。 5、对于有多个进料及侧线出料的塔器，且各侧线之间板数较少，宜采用板式塔。采用填料塔时内件结构较复杂。 6、对于处理量或负荷波动较大的场合，宜采用板式塔。因液体量过小会造成填料层中液体分布不均匀，填料表面未充分润湿，影响塔的效率；当液体量过大时易产生液流影响传质，采用条阀等板式塔具有较大的操作弹性。 7、对于塔顶、塔底产品均有质量要求的塔系，宜采用板式塔。 8、根据各种工艺流程和特点，在同一塔内，可以采用板式及填料共存的塔型，即混合塔型。适用于沿塔高气、液负荷变化较大的塔系。 板式塔为逐板接触式气液传质设备。 ● 评价塔设备性能的主要指标：生产能力、塔板效率、操作弹性、塔板压强降 ● 浮阀塔的工艺计算：包括塔径、塔高及塔板上主要部件工艺尺寸的计算。 一、工艺模拟计算后能够确定的参数（模拟计算可求得理论板层数、回流比、馏出液量、釜残液量、塔径、每层塔板的气液相负荷、冷凝器和再沸器负荷）1、估算塔径 最常用的标准塔径（mm）为600，700，800，1000，1200，1400， (4200) 原料通常从与原料组成相近处（加料板）进入塔内。加料板以上的塔段称为精馏段，以下（包括加料板）成为提馏段。 当精馏塔的精馏段和提馏段上升气量差别较大时，两段的塔径应分别计算（需要圆整）。
吸收塔系统及设备 1、吸收塔系统组成及原理 1.1系统组成 吸收塔系统包括吸收塔本体、循环浆泵、喷淋层、除雾器、氧化风机、搅拌器、石膏排出泵等。 1.2系统原理 烟气从吸收塔下侧进人，与吸收浆液逆流接触，洗涤烟气中的SO2、SO3、HCl和HF等，在塔内进行吸收反应，对落入吸收塔浆池的反应物再进行氧化反应，得到脱硫副产品二水石膏。 在添加石灰石浆液的情况下，石灰石、副产物和水等混合物形成的浆液从吸形成雾柱。在液滴落回吸收塔浆池的过程中，实现了对烟气中的二氧化硫、三氧化硫、氯化氢和氟化氢等酸性组分的吸收过程。烟气从吸收塔下部进人，逐渐上升，而浆液雾化的液滴从上而下落下，整个吸收过程称为逆流吸收。经吸收剂洗涤脱硫后的清洁烟气，通过除雾器除去雾滴后进人烟气换热器升温侧。 被吸收的二氧化硫与浆液中的石灰石反应生成亚硫酸盐，进人塔底部的氧化池，浆液池中设有空气分配管和搅拌器。浆液中的CaS03在外加空气的强烈氧化和搅拌作用下，由氧化空气氧化生成硫酸盐，转化成CaSO422H2O（石膏），便是石膏过饱和溶液的结晶。为了有利于CaSO3的转化，氧化池内浆液的pH值保持在5左右。 为充分、迅速氧化吸收塔浆池内的亚硫酸钙，设置氧化空气系统，向吸收塔供应适量的空气。氧化风机运行方式为一运一备。在吸收塔去除二氧化硫期间，利用来自循环浆液的水将烟气冷却至饱和温度。消耗的水量由工艺水补偿。为优化吸收塔的水利用，这部分补充水被用来清洗吸收塔顶部的除雾器。吸收塔浆池中浆液的停留时间应能保证可形成优良的石膏晶体，从吸收塔中抽出的浆液被送至石膏旋流器。吸收塔浆液循环系统一般由三台或四台循环浆泵和对应的喷淋系统组成，按单元制设计。循环浆泵入口设有排空管路，当循环浆泵停运时，排空门自动打开，排空管路中的浆液，防止沉淀结垢。 在吸收塔顶部设排空阀门。当FGD停运时，排空阀门打开，使塔内外压力相同。当FGD投运时，排空阀门关闭，保证系统在设计压力下运行。该排空门的作用如下： （1）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。 （2）FGD停运时，避免烟气在系统内冷凝而产生腐蚀。