毕业设计 烟道气除尘 喷淋塔

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目录

一. NHD 脱硫法的技术机理 (2)

1.1 NHD 的理化特性 (2)

1.2 NHD脱硫以及再生的机理 (3)

二. NHD脱硫装置设计 (3)

2.1 NHD脱硫工艺流程 (3)

2.2 脱硫塔设计 (4)

2.2.1 筒体设计 (5)

2.2.2 喷淋塔封头的设计 (6)

2.2.3法兰盘的选择 (7)

三.液流参数确定及泵的选取 (8)

3.1进液管 (8)

3.2 排液管 (8)

3.3 进液泵与排液泵的选择 (9)

3.4 法兰所用螺栓的选择及校核 (9)

3.5 喷淋塔支座 (10)

3.5.1 支座的选择 (10)

四. 结论 (10)

五. 结束语 (11)

热电厂烟道气中的SO2和CO2脱除回收设计

摘要:随着全球变暖、臭氧减少和酸雨三个污染议题日益受到重视，人们环保研究开发意识的增强，环保研究也日益兴旺。而我国煤炭资源丰富，所以产生了很多的火电厂。火力发电是依靠煤炭的燃烧来产生热能从而转变成动能推动发电机，再将动能转化成电能。但是由于在现有条件下，煤炭不能充分燃烧，许多电厂一方面为了节约资金，另一方面由于技术的不成熟，没有完全燃烧的烟道气经过简单的过滤或者没有进行任何处理就排入大气，因而造成了很大的污染。造成酸雨，光化学烟雾等危害，如果长期吸入这种空气会造成肺气肿，呼吸道感染等疾病。因此，降低粉尘的含量，减少粉尘对大气的污染，治理酸雨，控制二氧化硫、二氧化碳的排放成为环保的首要问题。控制二氧化硫和二氧化碳的排放、治理酸雨以及控制温室效应是火电厂环保工作的中心任务之一。火电厂烟道气中二氧化硫和二氧化碳的处理和利用, 可带给我们巨大的益处。主要论述了NHD( 聚二醇二甲醚) 的特性、及利用它对火电厂烟道气中二氧化硫进行脱除和回收的方法。

关键词:热电厂；NHD；除硫除碳；回收

引言:根据国家环保局1999年中国环境状态公报,全国城市二氧化硫年日均浓度的平均值为105Lg/mm3，南方和北方城市年日浓度分119Lg/mm3，193Lg/mm3，

均超过国家大气质量二级标准。因此, 控制二氧化硫和酸雨污染一直是我国环保工作的中心任务之一。全球矿物燃料燃烧每年约产生200亿吨CO2, 仅利用了不到1亿吨。市场对CO2的需求量很大,如可用于生产干冰、食品CO2气、焊接保护气、烟丝膨胀剂、强化石油开采( EOR) 等方面。在化学工业中, CO2已大量用于生产甲醇、尿素、纯碱等产品。因此, 从环保和碳源利用的角度考虑, 开发经济、实用的CO2回收新技术十分必要。

一. NHD 脱硫法的技术机理

NHD 全名是聚二醇二甲醚,其国内代号叫NHD,它是由美国联合化学公司开发的新型物理吸收剂,在国外与其类似的商品为SELEXOL,主要用于合成气,天然气等脱硫脱碳工艺,我国在1991 年引进和改进之后用于化肥工业生产和甲醇生产工业中的脱碳、脱硫,至今已经是比较成熟的技术,但是,这种技术一直没有用来回收烟道气中的二氧化硫。

1.1 NHD 的理化特性

NHD回收二氧化硫的工艺过程正是它理化特性的应用,因此,认识它的理化特性对于理解和应用NHD技术是很有必要的,它的理化特性如下。

(1) 低蒸气压不易挥发,所以挟带的损失小；

(2) 化学和热力学性质稳定,不易受冷热和化学环境的影响,在加热减压以后就能放出所吸收的气体；

(3) 无毒；

(4) 无腐蚀性；

(5) 不起泡,即溶液的工作稳定性好；

(6) 溶解热低,即不易凝固,能在较宽的温度范围内应用；

S都能大量的吸收,然后,它能在不同的闪点、温

(7) 选择性好,即对SO2和H

2

度和压力下分别释放出不同的气体；

(8) 对水的溶解度高,可调节它的含水量,有利于吸收剂的温度和稳定性；

(9) 能同时吸收和脱除有机硫和无机硫；

(10)气味很小；

(11)分子量大；

(12)密度接近水,1035kg/m3；

(13)冰点,-20°C；

(14)蒸汽压,0.95Pa；

(15)粘度:5.8cp,不大;

(16)比热:0.5J/kg*K,较大；

(17)闪点:151°C；

(18)燃点:157°C；

(19)吸收容量大,每立方NHD 溶液能吸收150~200m3二氧化硫。

1.2 NHD脱硫以及再生的机理

二氧化硫在NHD溶剂中的溶解度符合亨利定律,即随压力的增加气体在溶剂中的溶解度呈线性增加,在NHD脱硫的过程中具有典型的物理特征。

二. NHD脱硫装置设计

2.1 NHD脱硫工艺流程

NHD脱硫工艺流程见图1。火电厂烟道气经除尘后,再经过压缩机压缩到散热器散热后,被送入脱硫塔进行脱硫,其中二氧化硫被充分收,之后进入脱碳装置。抽液机将液池中NHD 液抽入脱硫塔经喷洒,充分吸收二氧化硫后,经排液泵将其压入NHD 富液处理装置。受压使其氧化硫气体脱出。净化后的NHD溶液可以重新回收,循环使用,二氧化硫气体通过排气管排出收集处理。

NHD脱硫脱碳流程图2.1：

图2.1 NHD脱硫脱碳流程图

1.3.11.14.15分离器；

2.1

3.气-气换热器；

4.脱碳塔；

5.高压闪蒸槽；

6.低压闪蒸槽；

7.富液泵；

8.气提塔；

9.贫液泵；10.氨冷却泵；12.罗茨鼓风机

经压缩后的烟道气在分离器1脱水后，进入2降温热交换，在分离器3再脱水后（含11%CO2的烟气），进入脱碳塔4，NHD溶液从塔顶喷淋下来，充分吸收CO2变成富CO2的NHD溶液，进入高压闪蒸槽5，并在较高的压力下闪蒸出杂质气

体，如N

2，O

2

和少量CO2区热交换器2后放空，在脱碳塔中的烟道气除去CO2，

CO2被净化后，从塔顶流出，经热交换器2后放空。高压闪蒸槽5后的富液进入低压闪蒸槽6，闪蒸出高浓度的CO2（>99.5%），经热交换器2后被收集备用。从低压闪蒸槽6流出的贫液（含少量CO2和SO2），经富液泵7打入气提塔8上部向下喷淋。另一方面，由罗兹鼓风机12从下部打入的空气，经气-气热交换器13和水分离器14后，进入气提塔8的下部对从上面喷淋下来的NHD溶液进行气提，即让NHD中残留的少量CO2和SO2进一步放出以提高NHD的贫度。提高了高贫度的NHD由贫液泵9加压送至氨冷却器10冷却后，再进入脱碳塔顶部循环使用。从气提塔顶部流出的空气经分离器15后放空。回收CO2流程也可采用气提塔。经低压闪蒸得到的高纯度CO2，力争达到食品级标准，也可将它加压液化储存或装瓶出售，也可做成干冰出售。若需脱除SO2，则需增设热再生手段，回收的SO2可用于生产硫酸或其他用途。

2.2 脱硫塔设计

脱硫塔是火电厂烟道气SO2回收系统的重要设备,它的作用是用NHD 溶液