双碱法工艺计算

2双碱法脱硫工艺双碱法脱硫工艺是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2,然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生,由于在吸收和吸收液处理中,使用了不同类型的碱,故称为双碱法,一般采用钠和钙两种碱液。

双碱法的明显优点是脱硫效率高,投资费用省等。

钠、钙双碱法是以Na2CO3或NaOH溶液为第一碱吸收烟气中的SO2,然后再用石灰作为第二碱,对吸收液进行再生。

再生后的吸收液可循环使用。

其反应原理是:2.1吸收反应该过程中由于使用钠碱作为吸收液,因此吸收系统中不会生成沉淀物。

此过程的主要副反应为氧化反应,生成Na2SO4:2.2再生过程(用石灰浆液)再生后所得的NaOH液送回吸收系统使用。

所得半水亚硫酸钙可经氧化生成石膏(CaSO4.2H2O)。

此外,在运行过程中,由于烟气中还有部分的氧气,所以还有副反应──氧化反应发生:整个工艺由三大部分组成:烟气处理系统、脱硫液循环系统和脱硫渣处理系统。

烟气处理系统:锅炉烟气通过电除尘器进入喷雾旋流脱硫塔前的短管喷淋段,进行预脱硫,预脱硫后的烟气从底部进入喷雾旋流脱硫塔,与喷淋液逆流接触高效脱硫,在雾化增湿和一级脱硫后进入旋流塔板,在叶片导向作用下烟气旋转上升,在上升过程与脱硫液相接触,将脱硫液高度雾化,促使气液间有更大的接触面积,液滴被气流带动旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最终被甩到塔壁上,经过溢流装置收集后,沿壁流下。

大部分的二氧化硫和烟尘经过喷雾旋流塔的处理,其出口烟气的含尘浓度在50mg/Nm3以下,二氧化硫脱除率在80%以上。

完成脱硫后的烟气在塔体上段通过高效组合除雾装置(有四级除雾设施,去除机械雾滴效率在99.8%以上)除去烟气中的雾滴,净化后的烟气经副塔后由引风机引至烟囱排放。

脱硫液循环系统:脱硫液在脱硫塔内与二氧化硫充分接触、反应后,经塔体底部排灰水沟流入混合池,部分溶液流入反应池,与石灰(或电石渣)浆液进行再生反应,反应后池渣进入浓缩沉淀池,清液返回混合池,在混合池中补充一定量的钠碱后,由循环水泵打入喷雾旋流塔循环使用。

双碱法计算过程标态：h Nm Q /4000030=65℃：h m Q /49523400002736527331=⨯+= 还有约5%的水份如果在引风机后脱硫，脱硫塔进口压力约800Pa ，出口压力约-200Pa ，如果精度高一点，考虑以上两个因素。

1、脱硫塔⑴ 塔径及底面积计算：塔内流速：取s m v /2.3=m v Q r r v vs Q 17.12.314.33600/49532121=⨯==⇒⋅⋅==ππ D=2r=2.35m 即塔径为2.35米。

底面积S=∏r 2=4.3m 2塔径设定为一个整数，如2.5m⑵ 脱硫塔高度计算：液气比取L/G= 4，烟气中水气含量设为8%SO 2如果1400mg/m3，液气比2.5即可，当SO2在4000mg/m3时，选4① 循环水泵流量：h m m l HG Q G L Q /1821000)08.01(495324)/(100033=-⨯⨯=⨯⨯= 取每台循环泵流量=Q 91m 。

选100LZ A -360型渣浆泵，流量94m 3/h ，扬程22.8米， 功率30KW ，2台② 计算循环浆液区的高度：取循环泵8min 的流量，则H 1=24.26÷4.3=5.65m如此小炉子，不建议采用塔内循环，塔内循环自控要求高，还要测液位等，投资相应大一点。

采用塔外循环，泵的杨程选35m ，管道采用碳钢即可。

③ 计算洗涤反应区高度停留时间取3秒，则洗涤反应区高度H2=3.2×3=9.6m④除雾区高度取6米H3=6m⑤脱硫塔总高度：H=H1+H2+H3=5.65+9.6+6=21.3m塔体直径和高度可综合考虑，直径大一点，高度可矮一点，从施工的方便程度、场地情况，周围建筑物配套情况综合考虑，可适当进行小的修正。

如采用塔内循环，底部不考虑持液槽，进口管路中心线高度可设在2.5m，塔排出口设为溢流槽，自流到循环水池。

塔的高度可设定在16~18m2、物料恒算每小时消耗99%的NaOH 1.075Kg。

双碱法脱硫工艺双碱法脱硫工艺技术是目前应用成熟的一种烟气脱硫技术，尤其是在小热电燃煤锅炉烟气污染治理方面应用较为广泛。

脱硫剂初步采用氢氧化钠溶液（含30%NaOH）和生石灰（含90%CaO）。

其工艺原理是：以NaOH溶液为第一碱吸收烟气中的二氧化硫，然后再用生石灰加水熟化成氢氧化钙溶液作为第二碱，再生吸收液中NaOH，副产物为石膏。

再生后的吸收液送回脱硫塔循环使用。

各步骤反应如下：吸收反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3副反应如下：Na2SO3+1/2O2=Na2SO4由于硫酸钠是很难再生还原的，一旦生成就需要补充NaOH。

再生反应用氢氧化钙溶液对吸收液进行再生2NaHSO3+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2H2ONa2SO3+Ca(OH)2+1/2H2O=2NaOH+CaSO3·1/2H2O氧化反应CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O本双碱法脱硫系统主要由脱硫塔系统（含烟气除雾）、烟气系统、吸收剂供应及制备系统、脱硫液循环及再生系统、脱硫渣处理系统、工艺水系统和电气及仪表控制系统等组成。

技术特点（1）从技术、经济及装置运行稳定性、可靠性上考虑采用生石灰和氢氧化钠作为脱硫剂，保证系统脱硫效率最低可达90%。

（2）采用双碱法脱硫工艺，可以基本上避免产生结垢堵塞现象，减少昂贵的NaOH耗量和降低运行费用。

（3）采用喷雾洗涤方式可在较小的液气比下获得较大的液气接触面积，进而获得较高的脱硫除尘效率；并且，较小的液气比可以减少循环液量，从而减少循环泵的流量，降低了运行成本也减少了造价。

（4）为确保整个系统连续可靠运行，采用优良可靠的设备，以确保脱硫系统的可靠运行.（5）按现有场地条件布置脱硫系统设备，力求紧凑合理，节约用地。

（6）最大限度的把脱硫水循环利用，但是由于烟气中含有一定浓度的盐份和Cl离子，反应塔内部分水分蒸发，因此形成循环水中盐和Cl离子的积累，由于过高的盐和Cl离子浓度会降低脱硫效率和腐蚀反应装置，所以必须调整脱硫循环水水质并补充少量工业用水。

双碱法脱硫计算条件：75吨锅炉，耗煤量15吨/小时，含硫率1.5%，烟气量为170000m3/h, SO2浓度约为2.64*103mg/ m3每小时产SO2量为450kg，约7031.2mol反应原理：（1）吸收反应2NaOH+ SO2 —— Na2SO3+ H2ONa2CO3+ SO2 —— Na2SO3+CO2Na2SO3+ SO2+H2O —— 2NaHSO3该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。

此过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4：2Na2SO3+ O2 —— 2Na2SO4（2）再生过程(用石灰浆液)CaO+H2O—— Ca(OH)22NaHSO3 + Ca(OH)2 —— Na2SO3+CaSO3﹒1/2H2ONa2SO3+ Ca(OH)2 ——2NaOH+CaSO3﹒1/2H2O再生后所得的NaOH液送回吸收系统使用。

所得半水亚硫酸钙可经氧化生成石膏（CaSO4﹒2H2O）。

此外，在运行过程中，由于烟气中还有部分的氧气，所以还有副反应-氧化反应发生：2CaSO3﹒1/2H2O+O2+3H2O —— 2CaSO4﹒2H2O SO2~Na2CO3~CaO~Ca(OH)2SO2质量15吨煤含二氧化硫（1.5%）质量为450kg。

为7.03×103molNa2CO3质量745.3kg，纯度99%，碱液浓度8%，体积为9.4m3,四小时量为37.6 m3。

如按照使用率80%计算，则质量为931.6 kg，体积为11.75 m3，,四小时量为47m3。

CaO（纯度90%）质量为437.5kg/h,三天储量为31.5吨。

Ca(OH)2:520.3kg;石灰浆液浓度石灰浆液：含固量15%，可得石灰浆液密度1.093。

按一小时配置一次石灰浆液计算，每次配置石灰浆液的体积是3.2m3。

产生CaSO3﹒1/2H2O 质量为625.8kg,脱硫塔（喷淋塔）的理论计算：⑴ 塔径及底面积计算：塔内流速：取s m v /2.3=m v Q r r v vs Q 17.22.314.33600/170000121=⨯==⇒⋅⋅==ππ D=2r=4.34m 即塔径为4.34米。

双碱法烟气脱硫物料计算导言烟气脱硫是火力发电站中重要的污染治理环节之一。

双碱法烟气脱硫是目前应用比较广泛的一种方法。

在这种方法中，石灰石和苏打灰被加入到烟气中，与二氧化硫进行反应，生成石膏。

因此，计算烟气脱硫物料对于双碱法烟气脱硫工艺的优化和掌握非常重要。

本文将介绍双碱法烟气脱硫物料计算方法及其相关原理。

双碱法烟气脱硫原理双碱法烟气脱硫采用了石灰石和苏打灰两种碱性物料作为脱硫剂，这种方法的脱硫效率高，操作稳定，使用寿命长。

其中，石灰石主要作用是中和气相中二氧化硫，生成硫酸钙，而苏打灰则主要用于清洗脱硫剂，防止脱硫剂在吸收过程中结垢。

通过这两种物料的协同作用，可以有效地降低烟气中二氧化硫的浓度。

计算公式及原理在双碱法烟气脱硫过程中，石灰石和苏打灰的投入量是关键的参数。

合理的计算方法可以保证脱硫效率，提高运行效率。

石灰石的投入量的计算公式为：石灰石投入量 = SO2浓度 × 烟气体积 × 15 / (石灰石纯度 × SO2的反应转化率）其中，SO2浓度可以通过测定烟气中二氧化硫的浓度来获得。

烟气体积可以通过测定烟气流量和烟气温度计算得出。

15是一个常数，纯度为石灰石的质量纯度，SO2的反应转化率指二氧化硫转化为硫酸钙的转化率。

同样地，苏打灰的投入量可以根据如下公式计算：苏打灰投入量 = SO2浓度 × 烟气体积 × 10 / (苏打灰纯度 × SO2的反应转化率）其中，10是一个常数，苏打灰纯度为该物料的质量纯度。

实际应用举例为了更好地理解双碱法烟气脱硫物料计算方法，我们可以通过一个实际案例进行演示。

假设某发电厂采用双碱法烟气脱硫工艺，脱硫需要使用石灰石和苏打灰两种脱硫剂。

石灰石和苏打灰的质量纯度分别为90%和95%。

某次测定烟气流量为5000m³/h，温度为150℃，二氧化硫的浓度为1.2g/Nm³。

首先，我们可以根据石灰石的投入量公式计算出石灰石的具体质量：石灰石投入量 = 1.2 × 5000 × 15 / (90% × 85%)= 147.06kg/h接下来，我们可以利用苏打灰的投入量公式计算苏打灰的具体质量：苏打灰投入量 = 1.2 × 5000 × 10 / (95% × 85%)= 98.04kg/h综上所述，该发电厂每小时需要投入147.06kg的石灰石和98.04kg 的苏打灰进行脱硫处理。

双碱法脱硫物料平衡计算过程双碱法脱硫是一种常用的烟气脱硫技术，常用的双碱剂为氢氧化钠和氢氧化钙，既可以实现脱除烟气中的SO2，也可以避免单碱法操作中的缺点，如石灰石堵塞等。

在双碱法脱硫过程中，需要进行物料平衡计算，以确保反应体系的合理性和脱硫效率。

以下是双碱法脱硫物料平衡计算的详细过程。

1. 确定反应方程式：双碱法脱硫的基本反应方程式为：Ca(OH)2 + NaOH + SO2 → CaSO3 + 2H2O + NaOH反应中氢氧化钙和氢氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钙和水，并释放出氢氧化钠。

反应中前两个试剂是体积计输送进入吸收塔，后置两个试剂为反应废液，存在管道里输送。

物料平衡计算的目的就是通过上述方程式，计算各个试剂的输入量和产出量。

2. 确定反应条件：在反应中，需要控制反应废液的pH值，以确保反应的顺利进行和产物的纯度。

一般情况下，反应废液的pH值应该在10.5~11.5之间。

此外，还需要控制反应废液的温度，防止因温度过高产生副反应。

3. 计算反应试剂的输入量：在双碱法脱硫过程中，需要输入的试剂有氢氧化钠、氢氧化钙和二氧化硫。

假设反应中氢氧化钠的摩尔数为a，氢氧化钙的摩尔数为b，二氧化硫的摩尔数为c，则反应的总摩尔数为a+b+c。

由此可得，氢氧化钠和氢氧化钙的输入量分别为V1=a*（mol/V）和V2=b*（mol/V），其中V为体积，单位为立方米。

在实际操作中，氢氧化钠和氢氧化钙的输送速率不同，需要考虑到孔板的压损和各个管道的分配。

实际输送量可以通过实验和测量得到，再进行调整。

4. 计算反应产物的输出量：反应废液中产生的产物包括CaSO3、H2O和NaOH。

假设反应中CaSO3的摩尔数为d，水的摩尔数为e，NaOH的摩尔数为f，则反应产物的总摩尔数为d+2e+f。

由此可得，反应产生的NaOH量为V3=f*（mol/V）。

反应废液中的CaSO3可以通过挥发和过滤等方法进行处理，而水也可以通过挥发和蒸汽回收的方式进行处理，以节约资源和降低成本。

双碱法脱硫设计计算首先，吸收器的尺寸计算是根据烟气中的硫含量、流量和温度等参数来确定的。

通常采用的吸收器是填料式吸收器，其尺寸计算需要考虑以下几个因素：1.吸收塔内的气液负荷：该参数取决于烟气流量和硫含量，一般设计时以1.2-2.0m3/（m2·h）为宜。

2.填料高度：填料高度的确定需要考虑硫的吸收效率和压降。

一般来说，填料高度越高，脱硫效率越高，但压降也会增加。

设计时一般根据实际情况进行选择。

3.横截面积：根据气液负荷和填料高度，可以计算出吸收塔的横截面积。

其次，再生器的尺寸计算主要包括再生温度、再生气体流量和再生剂循环浓度等参数的确定。

再生器的尺寸设计需要考虑以下几个因素：1.再生剂循环速度：再生剂循环速度需要根据再生温度和硫的吸收效率来确定。

一般来说，高温下再生剂循环速度较高，硫的吸收效率也较高。

2.再生温度：再生温度需要根据再生剂的循环速度、再生剂浓度和硫的吸收效率来确定。

一般来说，再生温度越高，硫的吸收效率越高。

3.再生剂浓度：再生剂浓度需要根据硫的吸收效率和再生剂的循环速度来确定。

一般来说，再生剂浓度越高，硫的吸收效率越高。

最后，吸收剂的用量计算需要根据烟气中硫的含量、流量和脱硫效率来确定。

一般来说，吸收剂的用量与硫的含量成正比，与硫的脱除率成反比。

根据实际情况进行试算，并进行调整，以达到预期的脱硫效果。

需要注意的是，以上的设计计算只是一个基本的参考，实际的设计需要考虑诸多因素，如工况的变化、装置的运行状况等。

因此，在实际应用中，还需进行系统的试验和调整，以得到最佳的脱硫效果。

综上所述，双碱法脱硫设计计算是一个复杂的工作，需要考虑多个参数和因素。

只有通过合理的计算和充分的试验，才能实现有效的脱硫效果。

双碱法脱硫工艺计算表概述双碱法脱硫是一种经济、环保的烟气脱硫工艺。

该工艺通过在烟气中加入一定量的氢氧化钙和氢氧化钠，使烟气中的二氧化硫与氢氧化钙和氢氧化钠反应生成硫酸钙或硫酸钠，从而达到脱硫的目的。

本文将介绍双碱法脱硫的工艺计算表。

计算表数据输入项序号数据项单位1烟气流量Nm3/h2二氧化硫浓度mg/Nm33所需脱硫效率%4氢氧化钙纯度%5氢氧化钠纯度%6水的化学当量mol/kg7硫酸钙的产率系数%8硫酸钠的产率系数%数据输出项序号数据项单位序号数据项单位1所需氢氧化钙用量kg/h2所需氢氧化钠用量kg/h3硫酸钙产生量kg/h4硫酸钠产生量kg/h计算方法假设双碱法脱硫的化学反应方程式如下：Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O根据反应式，可以列出以下计算公式：1.计算氢氧化钙用量：氢氧化钙用量 = 烟气流量 × 二氧化硫浓度 × (1 - 所需脱硫效率) ÷ (2 × 水的化学当量 × 氢氧化钙纯度 × 硫酸钙的产率系数)2.计算氢氧化钠用量：氢氧化钠用量 = 烟气流量 × 二氧化硫浓度 × (1 - 所需脱硫效率) ÷ (2 × 水的化学当量 × 氢氧化钠纯度 × 硫酸钠的产率系数)3.计算硫酸钙产生量：硫酸钙产生量 = 烟气流量 × 二氧化硫浓度 × 所需脱硫效率 × 硫酸钙的产率系数 ÷ 1004.计算硫酸钠产生量：硫酸钠产生量 = 烟气流量 × 二氧化硫浓度 × 所需脱硫效率 × 硫酸钠的产率系数 ÷ 100注意事项1.氢氧化钙和氢氧化钠的纯度和硫酸钙、硫酸钠的产率系数是根据实际情况而定，需要根据实际脱硫设备的情况进行确定。

双碱法 计算过程标态：h Nm Q /4000030=65℃：h m Q /49523400002736527331=⨯+= 还有约5%的水份如果在引风机后脱硫，脱硫塔进口压力约800Pa ，出口压力约-200Pa ，如果精度高一点，考虑以上两个因素。

1、脱硫塔（1）塔径及底面积计算：塔内流速：取s m v /2.3=m v Q r r v vs Q 17.12.314.33600/49532121=⨯==⇒⋅⋅==ππ D=2r=2.35m 即塔径为2.35米。

底面积S=∏r 2=4.3m 2塔径设定为一个整数，如2.5m（2）脱硫塔高度计算：液气比取L/G= 4 烟气中水气含量设为8%SO2如果1400mg/m3，液气比2.5即可，当SO2在4000mg/m3时，选4①循环水泵流量：h m m l HG Q GL Q /1821000)08.01(495324)/(100033=-⨯⨯=⨯⨯= 取每台循环泵流量=Q 91m 。

选100LZ A -360型渣浆泵，流量94m 3/h ，扬程22.8米， 功率30KW ，2台②计算循环浆液区的高度：取循环泵8min 的流量H 1=24.26÷4.3=5.65m如此小炉子，不建议采用塔内循环，塔内循环自控要求高，还要测液位等，投资相应大一点。

采用塔外循环，泵的杨程选35m，管道采用碳钢即可。

③计算洗涤反应区高度停留时间取3秒洗涤反应区高度H2=3.2×3=9.6m④除雾区高度取6米H3=6m⑤脱硫塔总高度H=H1+H2+H3=5.65+9.6+6=21.3m塔体直径和高度可综合考虑，直径大一点，高度可矮一点，从施工的方便程度、场地情况，周围建筑物配套情况综合考虑，可适当进行小的修正。

如采用塔内循环，底部不考虑持液槽，进口管路中心线高度可设在2.5m，塔排出口设为溢流槽，自流到循环水池。

塔的高度可设定在16~18m2、物料恒算每小时消耗99%的NaOH1.075Kg。