脱硫计算公式比较全
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Cp烟气=(0.2536+0.2520)/2=0.2528 kcal/kg.℃
氧化空气进口温度为80℃,其比热约为0.2452 kcal/kg.℃,Cp(40℃)=0.2430kcal/kg.℃。
Cp空气=(0.2452+0.2430)/2=0.2441 kcal/kg.℃
Cp水(20~40℃)=1.0kcal/kg.℃
r水(20)=586kcal/kg
r水(40)=575kcal/kg
烟气蒸发水量=[0.2528×(70-40)×1630224+0.2441×15491.12×(80-40)]
/[1.0×(40-20)+(586+575)/2]=20841kg/h=1156.55kmol/h
水蒸汽含量=(2551.78+1156.55)/(54816.21+1156.55)=6.63%
40℃水蒸汽饱和蒸汽压=0.00737MPa。
烟气总压102000Pa。
40℃烟气饱和水蒸汽含量=0.00737/0.102=7.23%
根据以上计算,假设温度下烟气蒸发水量及原烟气含水量之和小于40℃烟气饱和水蒸汽含量。因此,实际出口温度小于40℃。
2)假设出口温度为35℃
烟气蒸发水量=[0.2528×(70-35)×1630224+0.2441×15491.12×(80-35)] /[1.0×(40-20)+(586+575)/2]=24296.6kg/h=1348.31kmol/h
水蒸汽含量=(2551.78+1348.31)/(54816.21+1348.31)=6.94%
35℃水蒸汽饱和蒸汽压=0.00562MPa。
35℃烟气饱和水蒸汽含量=0.00562/0.102=5.51%
根据以上计算,假设温度下烟气蒸发水量及原烟气含水量之和大于35℃烟气饱和水蒸汽含量。
因此,实际出口温度大于35℃,取38.5℃,则烟气蒸发水量为
1213.82kmol/h×18.02=21873kg/h,其水蒸汽含量=(2551.78+1213.82)
/(54816.21+1213.82)=6.72%
38.5℃水蒸汽饱和蒸汽压=0.00684MPa。
38.5℃烟气饱和水蒸汽含量=0.00684/0.102=6.71%
根据上述计算结果可知,脱硫塔出口温度为38.5℃。
(3)脱硫液及石膏的平衡
CaSO4.2H2O分子量为:172.17
CaSO3.1/2H2O分子量为:129.15
CaCO3分子量为:100.09
1、脱硫剂的需求量
1)烟气中SO2脱除量=56.43kmol/h
2)需纯的石灰石量=56.43 kmol/h
3)考虑到溶液循环过程中的损失,需加入的石灰石量为=(1+2%)×56.43 kmol/h=57.56kmol/h
4)需96.05%的石灰石=57.56×100.09/0.9605=5997.96kg/h
其中:CaCO3量=5997.96×0.9605=5761.04kg/h
其中:杂质量=5997.96×0.0395=236.92kg/h
5)如使用工业水制备30%含固量浆液需水量:
5997.96kg/h/0.3×0.7=13995.24kg/h
6)如使用2.6%含固量的脱硫反应塔塔底浆液旋流分离液制备30%含固量
浆液需水量为:
设2.6%含固量旋流分离液的固体物量为X kg/h,以水平衡可列下式:X/2.6%×(1-2.6%)=(X+5997.96)/30%×(1-30%)
X=398.40kg/h
水量=398.40/2.6%×(1-2.6%)=14924.68kg/h
需2.6%的塔底浆液旋流分离液=398.40+14924.68=15323.08kg/h
30%浆液量=14924.68/(1-30%)=21320.97kg/h
2、脱硫塔底固体量
假设干脱硫产物中CaSO4.2H2O与CaSO3.1/2H2O质量比为0.92:0.01。
其摩尔比为:(0.92/172.17):(0.01/129.15)=69.01:1
1)CaSO4.2H2O生成量=56.43 ×172.17×69.01×(69.01+1)=9576.78kg/h
2)CaSO3.1/2H2O生成量=56.43 ×129.15×1×(69.01+1)=104.10kg/h
可求出石膏量为17.3%X×50%×(1-0.9%)/90%=0.09525 X 溢流量为17.3%X-0.09525X=0.07775X
根据设定及脱硫塔总物料平衡:
塔体输入量: 烟气量=1630224kg/h ;氧化空气量=15499.60kg/h ;
石灰石浆液量=21320.97kg/h ;除雾器冲洗水量=??
真空皮带过滤机溢流返塔量=0.07775X ;
一级旋流器溢流返塔量=(1-17.3%)X=0.827X-15323.08
塔体输出量:
烟气量=1673374kg/h ;塔底浆液流量=X kg/h ;废水流量=Y kg/h 则平衡方程式为:
1630224 + 15499.60 + 21320.97 + G 冲洗水量 + 0.07775X + 0.827X-15323.08=1673374 + X + Y => G 冲洗水量-21652.51=0.09525X + Y (2)
若已知除雾器冲洗水量则可联立方程式(1)和(2)求出X 和Y 。
假设除雾器冲洗水量为96000kg/h ,则
X=108369 kg/h Y=64025 kg/h
6、水平衡验算
G 烟气出口带出水 + G 塔底排放浆液带出自由水 + G 脱硫产物最终带出结晶水 -
( G 烟气入口带入水 + G 除雾器冲洗水 + G 石灰石浆带入水 + G 返塔水量)
=76007 + 108369×(1-10.8%)+ 2011.95 -(45983 + 96000 + 14924.68 +
17782.76)= -6.342
石膏
含固率90%
⒅