湿法脱硫工艺吸收塔及塔内件的设计选型

吸收塔的设计选型和计算吸收塔是一种常见的化工设备，主要用于气体或液体物质的吸收和分离。

设计选型和计算是吸收塔设计过程中的重要环节，本文将对吸收塔的设计选型和计算进行详细介绍。

一、吸收塔的设计选型吸收塔的设计选型是根据工艺要求和操作条件来确定的。

在进行设计选型时，需要考虑以下几个方面：1. 工艺要求：根据需要吸收的物质性质和组成、吸收效率要求等，确定吸收塔的设计参数。

例如，选择适当的填料材料、塔径、塔高等。

2. 流体性质：吸收塔的设计选型还需要考虑流体的性质，包括流体的流量、温度、压力等。

根据流体性质选择适当的吸收剂和溶质。

3. 塔内流体分布：吸收塔内流体的分布对吸收效果有很大影响。

设计时需要考虑塔顶和塔底的液相和气相分布，以及填料层的布置方式。

4. 塔型选择：吸收塔的塔型有很多种，常见的有板式塔、填料塔、喷淋塔等。

选择适当的塔型可以提高吸收效率和操作性能。

二、吸收塔的计算吸收塔的计算是为了确定塔的尺寸和操作参数，以满足设计要求。

吸收塔的计算主要包括以下几个方面：1. 塔径计算：根据流体的流量和操作要求，计算出吸收塔的塔径。

塔径的大小直接影响到液相和气相的接触效果和传质速率。

2. 塔高计算：根据吸收效率、塔径和填料性能等因素，计算出吸收塔的塔高。

塔高的大小决定了流体在塔内停留的时间，对传质效果有重要影响。

3. 填料计算：选择合适的填料材料，并根据填料的性能参数，计算填料层的高度和填料比表面积。

填料的选择和布置对吸收效果有重要影响。

4. 液相和气相流速计算：根据液相和气相的流量和流速要求，计算出液相和气相的流速。

流速的大小会影响到液相和气相的接触程度和传质速率。

5. 塔内压降计算：根据流体的性质和操作要求，计算出吸收塔的压降。

压降的大小对塔的能耗和操作费用有影响。

吸收塔的设计选型和计算是一项复杂而关键的工作，需要综合考虑多个因素。

合理的设计选型和计算可以提高吸收塔的吸收效率和操作性能，降低能耗和成本。

湿法填料式吸收塔脱硫塔设计湿法脱硫塔设计一般吸收塔的结构如下图2-2:图2-2 填料料式吸收塔结构示意图1—气体出口;2—液体分布器;3—壳体;4—人孔;5—支承与液体分布器之间的中间加料位置;6—壳体连接法兰;7—支承条;8—气体入口;9——防止支承板堵塞的整砌填料;11—液体再分布器;12—液体液体出口;10入口包括塔体(筒体，封头)、填料、填料支承、液体分布器、除雾器等。

5.4.1引言[11]根据前人的研究成果，我们可得出以下结论:(1) 萘醌法用于脱除沼气中硫化氢时,对吸收液的组成进行适当改进, 可以使脱硫率达到99 %,99.5 %(2) 吸收和再生操作都可以在常温、常压下进行。

(3) 吸收液的适宜配方为:NaCO 为2332.5 % ,NQS浓度为1.2 mol/m ,FeCl 浓度为1.0 % ,EDTA 浓度为0.15 % ,液相pH 33[3]值8.5,8.8 ,吸收操作的液气比 (L/ m) 为11,12。

5.4.2吸收塔的设计(分子栏目)(1号图1张)3根据前期计算沼气产气量为60.83 m沼气/h。

3设定沼气的使用是连续性的，缓冲罐设置成容纳日产气量的1/12，为121.66 m;3吸收塔处理能力121.66 m沼气/h。

[12]在沼气成分中甲烷含量为55%,70%、二氧化碳含量为28%,44%、,因3 此近似计算沼气的平均分子密度为1.221?/ m，惰性气(CH4、CO2)的平均分子量为25.8，混合气量的重量流速为?1456kgf/h, 硫化氢平121.66，1.221，9.8均含量为0.6%,回收H2S量为99,。

1.浓度计算硫化氢总量8.736=8.736kgf/h，=0.257kmol/h 1456，0.00634硫化氢吸收量8.649=8.649 kgf/h，=0.254 kmol/h 8.736，0.9934惰气量1511.261520-8.736=1511.26 kgf/h，=58.58kmol/h 25.8硫化氢在气相进出口的摩尔比为:0.257Y1==0.0044 58.580.257,0.254Y2==0.000051 58.58硫化氢在进口吸收剂中的浓度为X2=0 设出口吸收剂中硫化氢浓度为8,, 8/17则硫化氢在出口吸收剂中的摩尔比X1==0.0092 92/18由此可计算出吸收剂的用量:Y,Y0.0044,0.0005112,,L,V,58.58，=27.7kmol/h=27.7*18=498.6mmX,X0.0092,012kgf/h,3 v根据混合气的物性算得:气相重度 =5.2kgf/ m 硫化氢在气相中的扩散系数:DG=0.0089?/h3液相重度,=998kgf/m; L,5液相粘度,=7.85kgf•s/? ，10L,表面张力 =0.0066kgf/m;,溶剂在填料表面上的临界表面张力=0.0034kgf/m C2.塔径计算气相平均重量流率1456，1456,8.649，，=1451.68 kgf/h 2液相平均重量流率498.6，498.6，8.649=502.92 kgf/h 2,2V= ，D，u4(2-1)33V=121.66 m沼气/h=0.0338 m沼气/s , u取0.5m,s; 所以，代入式(2-1)中得3.142121.66,，D，0.5 4得 D=0.293m , 取D=0.3m 3.填料高度计算[4] 填料高度 Z=HOG*NOG传质单元数:用近似图解法求得:NOG=4.25 (1)因H2S在吸收剂中的溶解过程，可看作气膜控制过程，按传质系数公式得:10.73,,,,,kRTGg3600,2GvG,,,, ，，,Bad,,,,,,aDagDGGvG,,,,(2-2)式中 B—常数，对一般填料B=5.23a—填料比表面积,—气相粘度 Gd—填料尺寸，选用25mm金属矩鞍环,—气相重度 vDG—硫化氢在气相中的扩散系数1451.68Gv==5.71kg/?s 23600，0.785，0.30.70.7,,G5.71,,V,,,=197.22 ,,,6,,a,g194，1.58，10，9.81,,G,,11,633,,,,,3600g3600，1.58，10，9.81G,,,,=1.06 ,,,,,,D5.2，0.0089,,,,VG,2,2，，，，ad,194，0.025=0.042510.73,,,,,aDG3600g194，0.0089,2GVG,,,,，，k,，B，，，ad,，5.23，197.22，1.06，0.0425G,,,,,,RTagD0.082，325GvG,,,,=3.01kmol/?h*at502.92(2) GL==0.879 3600，0.785，0.45，0.45,0.05,0.0522,,,,G，a0.879194，L,,,,==1.741 22,,,,9989.81，,，g,,L,,0.750.75,0.0034c,,,,==0.608， ,,,,,0.0066,,,,0.20.222,,,,GL0.879,,,, ,,0.144,,,,,,ag998，0.0066，194，9.81,,,,0.10.1,,G0.879,,L,,,,1.194 ,,,5,,a,g194，7.85，10，9.81,,L,,a=194{1-exp[-1.45]} ，0.608，1.194，1.741，0.144w23=44.998 m/m，Ky=ky=Pk3.01=34.70kmol/?h G=11.5358.58, kmol/?h ,于是得传质单元高度: V,,829m20.785，0.3,V829m m H,,,0.53OGka34.70，44.998yw填料高度:Z,HN,0.53，4.25,2.25 m OGOG考虑到填料塔上方还要安装液体分布器和除雾器等设备，选取填料塔高度为4.0m。

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()()(***22*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（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。

湿法烟气脱硫设计及设备选型手册1. 概述在工业生产中，很多过程都会产生废气，其中包括含有二氧化硫等有害气体的烟气。

为了减少大气污染和保护环境，烟气脱硫技术就显得尤为重要。

湿法烟气脱硫技术是一种常用的脱硫方法，本手册将重点介绍湿法烟气脱硫的设计原理和设备选型，并提供给相关从业人员参考使用。

2. 湿法烟气脱硫的原理湿法烟气脱硫技术是利用水溶液与烟气进行接触，通过化学反应将二氧化硫等有害气体吸收到溶液中，从而达到脱硫的目的。

主要脱硫反应可以表示为： SO2 + 2H2O + 1/2O2 = H2SO4。

湿法脱硫过程中，进口烟气和吸收液充分接触，通过吸收和氧化的作用，将SO2等有害气体转化为硫酸，最终实现烟气净化。

3. 设备选型在湿法烟气脱硫系统中，主要设备包括吸收塔、循环泵、喷淋系统等。

根据工艺要求和工况条件，选择合适的设备对于湿法脱硫系统的运行效果至关重要。

首先需要考虑的是吸收塔的选型，包括塔径、塔高、填料类型等参数的确定。

其次是循环泵和喷淋系统的选型，需要考虑工作效率、能耗等指标。

另外，还要考虑设备的耐腐蚀性能和可靠性，确保设备在长期运行中能够稳定工作。

4. 设计原则在进行湿法烟气脱硫系统的设计时，需要考虑以下几个方面的原则：首先是脱硫效率，要求设备在不同运行条件下都能够稳定实现脱硫目标；其次是设备的能耗和运行成本，需要在满足脱硫要求的前提下，尽量降低设备的能耗；还要考虑设备的可维护性和安全性，保障设备长期稳定运行。

5. 总结与展望湿法烟气脱硫技术作为一种成熟的脱硫方法，在工业生产中应用广泛。

在未来，随着环保要求的不断提高，湿法脱硫技术还将得到进一步完善，设备性能将会更加优化。

加强对湿法烟气脱硫技术的研究和应用，对于促进工业生产的可持续发展和生态环境的保护具有重要意义。

6. 个人观点作为一种有效的烟气脱硫技术，湿法脱硫不仅可以有效净化烟气，减少大气污染，也能为工业生产提供良好的环境支持。

我个人认为，在今后的工业发展中，湿法烟气脱硫技术将会得到更广泛的应用，也会在性能和成本上得到更多的改进和提升。

湿法脱硫塔设计一般吸收塔的结构如下图2-2：图2-2 填料料式吸收塔结构示意图1—气体出口；2—液体分布器；3—壳体；4—人孔；5—支承与液体分布器之间的中间加料位置；6—壳体连接法兰；7—支承条；8—气体入口；9—液体出口；10—防止支承板堵塞的整砌填料；11—液体再分布器；12—液体入口包括塔体(筒体，封头)、填料、填料支承、液体分布器、除雾器等。

5.4.1引言根据前人的研究成果，我们可得出以下结论[11]：(1) 萘醌法用于脱除沼气中硫化氢时,对吸收液的组成进行适当改进, 可以使脱硫率达到99 %～99.5 %(2) 吸收和再生操作都可以在常温、常压下进行。

(3) 吸收液的适宜配方为:Na2CO3 为2.5 % ,NQS浓度为1.2 mol/m3 ,FeCl3 浓度为1.0 % ,EDTA 浓度为0.15 % ,液相pH 值8.5～8.8 ,吸收操作的液气比(L/ m3) 为11～12[3]。

5.4.2 吸收塔的设计(分子栏目)( 1 号图1 张)根据前期计算沼气产气量为60.83 m3沼气/h。

设定沼气的使用是连续性的， 缓冲罐设置成容纳日产气量的 1/12，为 121.66 m 3； 吸收塔处理能力 121.66 m 3沼气 /h在沼气成分中甲烷含量为 55%～ 70%[12]、二氧化碳含量为 28%～44%、,因 此近似计算沼气的平均分子密度为 1.221 ㎏/ m 3 ，惰性气（ CH4、CO2）的平均 分子量为25.8，混合气量的重量流速为 121.66 1.221 9.8 ≈1456kgf/h, 硫化氢平 均含量为 0.6%,回收 H 2S 量为 99％。

1. 浓度计算硫化氢总量硫化氢吸收量惰气量硫化氢在气相进出口的摩尔比为：Y1= 0.257 =0.004458.58硫化氢在进口吸收剂中的浓度为 X 2=0设出口吸收剂中硫化氢浓度为 8％, 则硫化氢在出口吸收剂中的摩尔比 X1= 8/17=0.009292/18由此可计算出吸收剂的用量：kgf/h1456 0.006 =8.736kgf/h ，8.736=0.257kmol/h348.736 0.99 =8.649 kgf/h ，8.649=0.254 kmol/h341520-8.736=1511.26 kgf/h ， 1511.2625.8=58.58kmol/hY2= 0.257 0.254 58.58=0.000051L m VY 1 Y 2 X 1 X 258.580.0044 0.000510.0092 0=27.7kmol/h=27.7*18=498.6根据混合气的物性算得：气相重度v =5.2kgf/ m3 硫化氢在气相中的扩散系数：D G=0.0089 ㎡/h3液相重度L =998kgf/m3；液相粘度L =7.85 10 5 kgf?s/㎡表面张力=0.0066kgf/m；溶剂在填料表面上的临界表面张力 C =0.0034kgf/m2. 塔径计算气相平均重量流率1456 1456 8.649 =1451.68 kgf/h液相平均重量流率498.6 498.6 8.649 =502.92 kgf/hV= D 2u4(2-1)V=121.66 m3沼气/h=0.0338 m3沼气/s , u取0.5m／s；所以，代入式(2-1)中得3.14 2121.66 D 20.54得D=0.293m , 取D=0.3m3. 填料高度计算填料高度Z=H OG*N OG[4]传质单元数：用近似图解法求得：N OG=4.25(1) 因H2S 在吸收剂中的溶解过程，可看作气膜控制过程，按传质系数公式得：1=3.01kmol/ ㎡ h*at=0.8793600 0.785 0.45 0.45=0.608，k G G v3600 G g 3a G g vD GB ad2k G RTaD G(2-2)式中 B —常数，对一般填料a — 填料比表面积G—气相粘度d —填料尺寸，选用 25mm 金属矩鞍环v—气相重度B=5.23D G —硫化氢在气相中的扩散系数aDGBRTG V1451.68 Gv=2 =5.71kg/㎡ s3600 0.785 0.325.710.76=197.22194 1.58 10 6 9.813600 G gVD G0.713600 1.58 10 6 9.81 3=1.06 5.2 0.008922ad 2194 0.025 2 =0.04253600 G g 3vD Gad2194 0.0089 5.23 197.22 1.06 0.04250.082 3252 0.05G L 2 a0.8792 194 99829.81=1.741502.92(2)G L =0.750.00340.750.00661.194a w=194{1-exp[-1.45 0.608 1.194 1.741 0.144 ]}23=44.998m 2 /m 3Ky=ky=Pk G =11.53 3.01=34.70kmol/㎡ h填料高度：Z H OG N OG 0.53 4.25 2.25 m考虑到填料塔上方还要安装液体分布器和除雾器等设备，选取填料塔高度 为 4.0m 。

湿法烟气脱硫设计及设备选型手册【最新版】目录1.湿法烟气脱硫设计及设备选型手册概述2.湿法烟气脱硫技术的基本原理3.湿法烟气脱硫设备的选型4.湿法烟气脱硫系统的运行与维护5.湿法烟气脱硫技术的发展趋势正文一、湿法烟气脱硫设计及设备选型手册概述湿法烟气脱硫设计及设备选型手册是一本针对火电厂烟气脱硫技术的专业工具书。

该手册综合收集了国内外最新的技术资料和文献，结合作者多年对火电厂烟气脱硫技术的研究和实践经验，从理论和工程应用的角度，对湿法烟气脱硫的设计及设备材料的选型进行了系统、全面的分析。

二、湿法烟气脱硫技术的基本原理湿法烟气脱硫技术是一种通过将碱性溶液喷入烟气中，与烟气中的二氧化硫（SO2）发生化学反应，从而实现脱硫的方法。

这种技术具有脱硫效率高、稳定性好、设备简单、操作要求低、处置方法简单、成本低等优点。

三、湿法烟气脱硫设备的选型在湿法烟气脱硫系统中，设备的选型至关重要。

首先要选择合适的脱硫剂，如石灰石、石膏等。

其次，需要选择合适的脱硫吸收塔类型及其塔内主要部件。

此外，还需选型石灰石浆液制备系统及其主要浆液设备，以及脱硫副产品石膏的生产流程及其主要设备等。

四、湿法烟气脱硫系统的运行与维护湿法烟气脱硫系统的运行和维护也是影响脱硫效果的关键因素。

首先要确保脱硫系统的正常运行，如烟气再热系统、压缩空气系统等。

其次，要定期对设备进行检修和维护，确保设备的运行稳定性。

同时，还需定期对脱硫剂进行更换和补充，以保证脱硫效果。

五、湿法烟气脱硫技术的发展趋势随着环保要求的不断提高，湿法烟气脱硫技术也在不断发展和完善。

未来，湿法烟气脱硫技术将朝着高效、低耗、环保的方向发展，如采用新型脱硫剂、优化脱硫设备结构、提高系统运行效率等。

湿法烟气脱硫设计及设备选型手册《湿法烟气脱硫设计及设备选型手册》专题文章一、湿法烟气脱硫的概念和原理湿法烟气脱硫是一种常用的烟气净化技术，它采用了化学吸收原理，通过与脱硫剂接触，将烟气中的二氧化硫等有害气体转化为固体或液体形式，达到净化烟气的目的。

相比其他脱硫技术，湿法脱硫具有高效、稳定、操作简单等优点，因此在工业和环保领域得到了广泛应用。

二、湿法烟气脱硫的设备选型1. 脱硫塔脱硫塔是湿法烟气脱硫系统的核心设备，其设计和选型直接影响到脱硫效率和运行成本。

在选择脱硫塔时，应考虑烟气流量、二氧化硫浓度、操作条件等因素，合理确定塔型、塔高、填料类型等参数。

2. 脱硫剂喷射系统脱硫剂喷射系统主要包括脱硫剂搅拌箱、喷射管路、喷嘴等组件，用于将脱硫剂均匀地喷射到脱硫塔内，与烟气进行充分接触。

在设计和选型时，需考虑脱硫剂的类型、浓度、喷射技术等因素。

3. 石膏脱水系统湿法烟气脱硫后产生的脱硫废水中含有高浓度的石膏，因此需要配置石膏脱水设备进行处理。

设备选型时，应考虑脱水效率、设备投资和运行成本等因素，以实现资源化利用和节能减排。

三、湿法烟气脱硫设计的关键技术1. 塔内流场分析对于湿法脱硫塔，塔内流场的设计和优化是关键技术之一。

通过CFD仿真等手段，可以有效评估脱硫剂与烟气的接触效果，优化填料布局和喷射系统，提高脱硫效率。

2. 脱硫剂循环系统脱硫剂循环系统的设计对于维持脱硫塔内适宜的脱硫剂浓度至关重要。

合理设计循环泵、搅拌器等设备，保证脱硫剂的循环均匀和稳定，是设计中的一大挑战。

3. 氧化吸收工艺在湿法烟气脱硫中，氧化吸收工艺是常用的脱硫反应路径之一。

针对不同燃料特性和脱硫效果要求，设计合适的氧化吸收工艺，对于提高脱硫效率和减少能耗至关重要。

四、个人观点和总结湿法烟气脱硫作为一种成熟的烟气净化技术，其设计和设备选型涉及到多个学科领域，需要综合考虑工程、化工、环保等方面的知识。

在实际应用中，应根据具体工艺条件和环境要求，进行系统评估和定制化设计，以实现绿色、高效的烟气净化目标。

学 号： 。

课 程 设 计2013 年 6 月 21 日题 目 某电厂湿法钙基烟气脱硫工艺流程中吸收塔的设计 学 院 环境与生物工程学院 专 业环境工程 班 级。

学生姓名。

学号。

指导老师。

大气污染控制工程课程设计任务-B1.1 设计任务与目的任务：完成某电厂湿法钙基烟气脱硫工艺流程中吸收塔的设计。

目的：通过该设计，使学生能够综合运用课堂上学过的理论知识和专业知识。

以巩固和深化课程内容；熟悉使用规范、设计手册和查阅参考资料，培养学生分析问题、解决问题和独立工作的能力；进一步提高学生计算、绘图和编写说明书的基本技能。

1.2 设计内容和步骤某电厂地处东南季风区，四季分明，温暖湿润，春季温暖雨连绵，夏季炎热雨量大，秋季凉爽干燥，冬季低温，少雨雪。

根据当地气象台多年气象资料统计，其特征值如下：累年平均气压：1011.0hPa累年最高气压：1038.9hPa累年最低气压： 986.6hPa累年平均气温： 17.6℃极端最高气温： 40.9℃极端最低气温： -9.9℃厂址处全年北(N)风出现频率为20.0%，西北 (NW)风出现频率为14.7%，西(W)风出现频率13.1%，南(S)风出现频率6.0%，东北(WE)风出现频率9.6%，东(E)风出现频率8.3%，东南(SE)风出现频率8.0%，西南(SW)风出现频率7.2%，静风出现频率为13.1%。

电厂有4台70 MW的发电机组，占地面积28000m2。

电厂所用煤的组成成分：C 72.4%；灰分 10.5%；S 3.5%；H 2.5%；水分 8.1%；O 2.4%，每小时煤的用量95t，采用石灰石——石膏脱硫工艺流程，脱硫率要求为90-95%。

1. 根据上述资料，确定烟气量(锅炉燃烧的过剩空气系数取a=1.05-1.25,锅炉每小时用煤90t)、烟气中SO浓度和每天石灰石（其纯度为90%）的消耗量2（设系统钙硫比为1.1-1.3时，脱硫率达到90-95%）；(过剩空气系数系数、钙硫比和脱硫率在给的范围内自定，不能雷同)2. 计算和设计各处理构筑物。

根据（1）可知：h=H0×NTU= G m* y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。

y - y 1k a ∆y y m2 = G y - ym * 1 2 k a ( y - y * ) - ( y - y * ) y 1 1 2 2y - y * ln( 1 1 )y - y *2 2k a = k a =9.81×10 -4 G 0.7W 0.25 [4]yYk a = ∂W 0.82 L[4](2)其中： 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)y * , y * 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度，kmol(A)/kmol(B)12k y a 为气相总体积吸收系数，kmol/(m 3 . h ﹒kp a )x2，x1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO2组分摩尔比，kmol(A)/kmol(B) G气相空塔质量流速，kg/(m2﹒h)W液相空塔质量流速，kg/(m2﹒h)y1×=mx1,y2×=mx2(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，k g/(m2﹒h﹒kPa)k L a为液体膜体积吸收系数，k g/(m2﹒h﹒kmol/m3)式（2）中∂为常数，其数值根据表2[4]表3温度与∂值的关系温度/1015202530∂0.00930.01020.01160.01280.0143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。

湿法脱硫塔设计一般吸收塔的结构如下图2-2：图2—2填料料式吸收塔结构示意图1—气体出口;2—液体分布器；3—壳体；4—人孔;5-支承与液体分布器之间的中间加料位置；6-壳体连接法兰;7—支承条；8—气体入口；9—液体出口;10—防止支承板堵塞的整砌填料;11—液体再分布器；12—液体入口包括塔体（筒体，封头）、填料、填料支承、液体分布器、除雾器等。

5.4。

1引言根据前人的研究成果，我们可得出以下结论[11］：(1）萘醌法用于脱除沼气中硫化氢时，对吸收液的组成进行适当改进，可以使脱硫率达到99％～99.5%(2）吸收和再生操作都可以在常温、常压下进行。

(3）吸收液的适宜配方为：Na2CO3为2。

5%，NQS浓度为1.2mol/m3，FeCl浓度为1.0%,EDTA浓度为0。

15%，液相pH值8.5~8.8,3吸收操作的液气比（L/m3)为11～12[3]。

5.4。

2吸收塔的设计（分子栏目）（1号图1张）根据前期计算沼气产气量为60。

83 m3沼气/h。

设定沼气的使用是连续性的，缓冲罐设置成容纳日产气量的1/12，为121。

66 m3；吸收塔处理能力121.66 m3沼气/h.在沼气成分中甲烷含量为55％~70％[12]、二氧化碳含量为28％~44%、，因此近似计算沼气的平均分子密度为1.221㎏/m 3，惰性气（CH4、CO2）的平均分子量为25.8，混合气量的重量流速为8.9221.166.121⨯⨯≈1456kgf/h,硫化氢平均含量为0.6％，回收H2S 量为99％。

1。

浓度计算硫化氢总量006.01456⨯=8.736kgf/h ，34736.8=0。

257kmol/h 硫化氢吸收量 99.0736.8⨯=8。

649kgf/h ，34649.8=0.254kmol/h 惰气量1520—8.736=1511。

26kgf/h ，8.2526.1511=58.58kmol/h 硫化氢在气相进出口的摩尔比为： Y1=58.58257.0=0。

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＝hC K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m 3η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，mK 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10050752C ︒+=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=0.650×103mg/m 3而原来烟气的流量（200C ︒时）为标况20×103(m 3/h) (设为V a )换算成工况25360m3/h 时已经求得 V a =2×103 m 3/h=5.6 m 3/s故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为2SO m =5.6×650mg/m 3=3640mg=3.64gV 2SO = 3.6422.4 L/mol 64/g g mol ⨯=1.3L/s=0.0013 m 3/s 则根据理想气体状态方程，在标准状况下，体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 1=0.0013100%0.023%5.6⨯= 又 烟气流速u=3.5m/s, y 1=0.023%,C t ︒==75,95.0η总结已经有的经验，容积吸收率范围在5.5-6.5 Kg/（m 3﹒s ）之间[7]，取ζ=6 kg/（m 3﹒s ）代入（7）式可得6=64273(3600 3.50.000230.95)/22.427375h ⨯⨯⨯⨯⨯+ 故吸收区高度h=6.17/6≈1.03m（4）喷淋塔除雾区高度（h 3）设计（含除雾器的计算和选型）吸收塔均应装备除雾器，在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m 3 [9] 。