化工原理课程设计之半干法脱硫系统设计

化工原理课程设计

一、课程设计总体说明

综合应用学过的知识

学会翻书、查资料、找数据

培养独立工作能力、综合应用知识能力

课程设计过程

课程设计讲解，发设计任务；

明确设计任务，拟定设计步骤；

设计计算；

写设计说明书；

交说明书，回答提问

设计脱硫系统整体方案

烟气整体情况

设计的依据及规范

脱硫技术的选择

脱硫技术的原理

脱硫塔的设计

（按喷淋空塔设计）

装置型号及价格

耗电量

经济分析

副产物

全部采用A4纸打印，必须有封面、目录、姓名

及同组人、年纪学号等

必须要有流程图、基本布置图、主体塔的构造图，

均必须采用CAD或其他画图软件。

必须要有全部成本费用、设备清单

必须要有您小组认为的利润空间

烟气温度均为150度，且不设换热器

每一个设备必须提供详细的参数

建议提供脱硫系统三维布置图

目录

摘要…………………………………………………………………………

第一章绪论………………………………………………………

1.烟气脱硫的概念………………………………

2.烟气脱硫技术的发展………………………………

3.烟气脱硫面临的问题………………………………

4.烟气脱硫在生产工艺中的技术与应用………………………………

第二章烟气脱硫的设计方案…………………………………

1、脱硫技术的介绍…………………………………………

2、烟气脱硫技术的选择…………………………………………

3、喷雾干燥烟气脱硫技术…………………………………

第三章喷雾干燥烟气脱硫工艺的计算…………………………………

第四章工艺设计计算结果汇总与主要符号说明………………….

第五章设计方案讨论………………….…………………….…

第六章附录（计算程序及有关图表）………………….………………

第七章参考文献…………………….…………………

第八章结束语………………….…………………………………

第九章带控制点的工艺流程图………………….…………………

第十章设备条件图………………….…………………………………

·摘要

·绪论

1、烟气脱硫的概念

烟气脱硫英文名称：flue gas desulfurization, FGD; flue gas desulfurization.

烟气脱硫定义1：从烟气中脱除硫氧元素的工艺过程。

烟气脱硫定义2：从煤炭燃烧或工业生产过程排放的废气中去除硫氧化物的过程。

烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD）,在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。根据控制SO2排放的工艺在煤炭燃烧过程中的位置，可将脱硫技术分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三种。燃烧前脱硫主要是选煤、煤气化、液化和水煤浆技术;然烧中脱硫指的是低污染燃烧、型煤和流化床燃烧技术:燃烧后脱硫也即所谓的烟气脱硫技术。烟气脱硫是指从烟气中脱除硫氧化物的工艺过程或从煤炭燃烧或工业生产过程排放的废气中去除硫氧化物的过程。

2、烟气脱硫技术的发展

1927年英国为了保护伦敦高层建筑的需要，在泰吾士河岸的巴特富安和班支赛德两电厂（共120MW），首先采用石灰石脱硫工艺。据统计，1984年有SO

2控制工艺189种，目前已超过200种。主要可分为四类：（1）燃烧前控制-原煤净化（2）燃烧中控制-硫化床燃烧（CFB）和炉内喷吸收剂（3）燃烧后控制-烟气脱硫（4）新工艺（如煤气化/联合循环系统、液态排渣燃烧器）其中大多数国家采用燃烧后烟气脱硫工艺。烟气脱硫则以湿式石灰石/石膏法脱硫工艺作为主流。

自本世纪30年代起已经进行过大量的湿式石灰石/石膏法研究开发，60年代末已有装置投入商业运行。ABB公司的第一套实用规模的湿法烟气脱硫系统于1968年在美国投入使用。1977年比晓夫公司制造了欧洲第一台石灰/石灰石石膏法示范装置。IHI（石川岛播磨）的首台大型脱硫装置1976年在矶子火电厂1、2号机组应用，采用文丘里管2塔的石灰石石膏法混合脱硫法。三菱重工于1964年完成第一套设备，根据其运转实绩，进行烟气脱硫装置的开发。

第一代FGD系统：在美国和日本从70年代开始安装。早期的FGD系统包括以下一些流程：石灰基流质；钠基溶液；石灰石基流质；碱性飞灰基流质；双碱（石灰和钠）；镁基流质；Wellman-Lord流程。采用了广泛的吸收类型，包括通风型、垂直逆流喷射塔、水平喷射塔，并采用了一些内部结构如托盘、填料、玻璃球等来增进反应。第一代FGD的效率一般为70%~85%。除少数外，副产品无任何商用价值只能作为废料排放，只有镁基法和Wellman-Lord法产出有商用价值的硫和硫酸。特征是初投资不高，但运行维护费高而系统可靠性低。结垢和材料失效是最大的问题。随着经验的增长，对流程做了改进，降低了运行维护费提高可靠性。

第二代FGD系统：在80年代早期开始安装。为了克服第一代系统中的结垢和材料问题，出现了干喷射吸收器，炉膛和烟道喷射石灰和石灰石也接近了商业运行。然而占主流的FGD技术还是石灰基、石灰石基的湿清洗法，利用填料和玻璃球等的通风清洗法消失了。改进的喷射塔和淋盘塔是最常见的。流程不同其效率也不同。最初的干喷射FGD可达到70%~80%，在某些改进情形下可达到90%，炉膛和烟道喷射法可达到30%~50%，但反应剂消耗量大。随着对流程的改进和运行经验的提高，可达到90%的效率。美国所有第二代FGD系统的副产物都作为废物排走了。然而在日本和德国，在石灰石基湿清洗法中把固态副产品强制氧化，得到在某些工农业领域中有商业价值的石膏。第二代FGD系统在运行维护费用和系统可靠性方面都有所进步。

第三代FGD系统：炉膛和烟道喷射流程得到了改进，而LIFAC和流化床技术也发展起来了。通过广泛采用强制氧化和钝化技术，影响石灰、石灰石基系统