氨法脱硫设备计算

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1 基本数据
尾气流量:105000 m3/h〔70℃〕;
尾气温度:70℃;
尾气SO2含量:2000mg/m3;
吸收介质:15%NH3溶液;
撞击速度:15m/s〔12~18m/s〕;
操作液气比:V L/V G=0.5~0.8L/m3
处理尾气出口浓度到达:≤100 mg/Nm³;
现场条件:气温15.8 ℃〔平均〕,相对湿度76%,当地大气压100.85 kPa。

2 设计的基本考虑
2.1 反应器
为保证尾气SO2脱除至≤100 mg/Nm³〔折算后为0.08723g/ m3〕,且气量较大,采用一级二层撞击流气液反应器吸收,每层三对;气体导管数为12。

2.2 进气和撞击速度
由所给条件可知,尾气流量为105000 m3/h〔70℃〕;进气和撞击速度皆取为15m/s。

3 设备尺寸计算
3.1撞击流气液反应器〔吸收塔〕设备计算
3.1.1气体导管直径
气体导管直径d 0应满足
S m d V G /3600/1050001541232
0=⨯⨯
=π 故 m d 454.0360015785.0121050002/10=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=
取d 0=0.45m
核算撞击速度 s m u /29.1512
45.0785.03600/1050002=⨯⨯= u 在12~18m/s 范围内,故d 0=0.45 m 是可行的。

3.1.2 吸收塔直径D R
取D R =8d 0,有
m d D R 6.345.0880=⨯=⨯=
所计算塔径为最小塔径,还应根据气体在塔内的轴向空塔流速进行计算。

取空塔气速为1.4m/s 时,有
m D R 15.54.1785.03600/1050002/1=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=
实际取塔径 D R = 5.2m 。

塔内实际空速:
s m U GR /37.12
.5785.03600/1050002=⨯= 3.1.3 进气总管与分气管直径
总管气速假定为15m/s ,则总管直径
m D GT 57.1360015785.01050002/1=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯=
取D GT =1.6m 根据承担的送气任务,分气管横截面积取为气体导管的2倍,有
m d D b 636.045.0220=⨯==
取D b =0.60m ,分气管横截面积为
22283.060.0785.0m A =⨯=
假设分气管置于塔内设计成非圆异形管,应保证其横截面积不小于0.283 m 2。

3.1.4 撞击距离
理论上,撞击距离S=4~6d 0,取S=5d 0,
m S 25.245.05=⨯=
3.1.5 吸收塔撞击区有效高度
m d H R 2.7245.08280=⨯⨯=⨯=
3.1.6 吸收塔中喷嘴单嘴负荷
取液气比为0.5L/m 3,则吸收液总量为
h m /5.52105.010500033=⨯⨯-
则单嘴负荷为 52.5/12=4.375m 3/h
3.2 吸收喷嘴计算
取雾化压力P=1.2Mpa ,取吸收液比重ρL =1000kg/m 3,取流量系数C D =0.1〔雾矩角90°〕
计算公式
喷雾流量 h kg m L /43751000375.4=⨯=
喷孔面积
()252/11092.71000120000081.921.03600
/4375m A -⨯=⨯⨯⨯⨯=
喷孔直径
m A
d ha 01004.0785
.01092.74/5
=⨯==-π 取d ha =10.00mm
1/2L D L m C A(2gP )ρ=L 1/2
D L m A C (2gP )ρ=
3.3 再生槽
再生槽直径取为φ2000,直筒形高度取为3500mm,底部为椭圆形或平底
封头,其容积为:
0.785×22×3.5=11 m3
有效容积为V R,再= 8.8 m3。

3.4 氨水槽
氨水槽直径取为φ3000,直筒形高度取为4000mm,底部为椭圆形或平底
封头,其容积为:
0.785×3 2×4 = 28.26 m3
有效容积为V R,氨= 23 m3。

3.5 再生液储槽
φ5500,取其有再生液储槽置于撞击流吸收塔底部,与吸收塔同径,即
效高度为4000mm,则容积为:
V R,0 = 0.785×5.52×4 = 95m3
〔下面这一部分氧化池和分解池的体积都是按模板上面的值取的,但模板上的数值跟我们的不一样,可以做适当改动,停留时间不宜过大〕
4.1〔氧化法〕氧化池
氧化池长4000mm ,宽1700mm ,高2500mm ,容积17m 3,内置40根爆气管,每根爆气管上以1.5mm 大小、2×2.5mm 的间距打孔,能产生直径1-3毫米的均匀微小气泡。

尾气总气量:105000 m 3/h
尾气含硫量:2000mg/m 3
公共氧化池体积:17m 3
由物料衡算可知:产生的()432NH SO 溶液为:1453.9kg/h
25%(NH 4)2SO 4的密度ρ=1160kg/m 3,则每小时采出25%(NH 4)2SO 4溶液的体积为:h m V /253.11160
9.14533== 公用氧化池的体积为17m 3,有效容积取70%,则为:17×0.7=11.9m 3 (NH4)2SO 3在氧化池内停留时间为t=11.9/1.253=9.50h
4.2〔亚胺分解法〕分解池〔单个〕
分解池长4000mm ,宽1700mm ,高2500mm ,容积17m 3。

尾气总气量:105000 m 3/h
尾气含硫量:2000mg/m 3
单个分解池体积:17m 3
由物料衡算可知:产生的()432NH SO 溶液为:1453.9kg/h
25%(NH 4)2SO 4的密度ρ=1160kg/m 3,则每小时采出25%(NH 4)2SO 4溶液的
体积为:h m V /253.11160
9.14533== 公用氧化池的体积为17m 3,有效容积取70%,则为:17×0.7=11.9m 3 (NH4)2SO 3在氧化池内停留时间为t=11.9/1.253=9.50h。

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