湿法脱硫工艺计算书
钠湿法脱硫工艺设计计算副本
出
除雾器后烟气携带 明水 烟气带水 石膏结晶水 石膏浆排出水 冲洗水、补充水 除雾器出口携带水滴 小于75mg/Nm3
总水量
9 系统耗水量 其它 需升温的水量 水温升高
热损失约为余热的1/3
三 碳酸钠用量 第 4 页，共 18 页
项目名称 序 号 项 目 1 吸收剂有效成分 2 Na2CO3用量 3 碳酸钠溶液用量 四 1 2 3 4 5 副产品生成量 亚硫酸钠 其他 合计 排浆量 其中结晶水
2*220MW 投标 位 计 算
设计阶段 代 号 单 Q Q' T Sar VS C w1 wv1
η
烟气脱硫工程设计 计算书
公 式 或 依 据
设计任务书给定 设计任务书给定 设计任务书给定 设计任务书给定 设计任务书给定 给定、计算或C=Sar*2500估算 给定或由燃料燃烧计算 结定或计算 给定，>=90% 给定，一般取k=1.5～2 给定或查表，一般取1% 给定 设计任务书给定 设计任务书给定 给定，一般取2～2.4 给定，一般取2.5～4 给定，一般取2～3 给定，一般取8～25 给定，一般取3～8
43.5 173381 173381 195599
风机压缩使温升2～5℃
标态 标态
绝热,压力增加约2802Pa
吸收塔入口的烟气状况 无GGH时
烟气体积流量（干） 干烟气质量流量 水蒸汽质量流量 有GGH时 吸收塔入口烟温 入口水蒸汽分压 干烟气质量流量 烟气中的含水量 水蒸汽质量流量 冷凝水的量
Q3 G W T'1 p1 G' wv' W' CW
201130 237829 221153 5.30
标态,含氧化空气 运行工况 按塔内平均压力、温度
湿法脱硫液气比计算及脱硫塔整体设计计算
2 2 L 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=G m* y 1 - y 2 = G m * y 1 - y 2 k a ∆y k a ( y - y * ) - ( y - y * ) y m y 1 1 2 2 y - y * ln( 1 1 ) y - y * k y a = k Y a =9.81×10 -4 G 0.7W 0.25 [4]k a = ∂W 0.82 [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) * *y 1 , y 2 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 )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，kg/(m2﹒h﹒kPa)k L a 为液体膜体积吸收系数，kg/(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。
湿法脱硫系统物料平衡计算资料
1湿法脱硫系统物料平衡一、计算基础数据（1）待处理烟气烟气量：1234496Nm3/h（wet）、1176998 Nm3/h（dry）烟气温度：114℃烟气中SO2浓度：3600mg/Nm3烟气组成：石灰石浓度：96.05%二、平衡计算（1）原烟气组成计算（2）烟气量计算1、①→②（增压风机出口→ GGH出口）：取GGH的泄漏率为0.5%，则GGH出口总烟气量为1234496 Nm3/h×（1-0.5%）=1228324Nm3/h=1629634kg/h泄漏后烟气组分不变，但其质量分别减少了0.5%，见下表。
温度为70℃。
2、⑥→⑦（氧化空气）：假设脱硫塔设计脱硫率为95.7%，即脱硫塔出口二氧化硫流量为3778×（1-95.7%）=163 kg/h，二氧化硫脱除量=（3778-163）/64.06=56.43kmol/h。
取O/S=4需空气量=56.43×4/2/0.21=537.14kmol/h×28.86（空气分子量）=15499.60kg/h，约12000Nm3/h。
其中氧气量为537.14 kmol/h×0.21=112.80 kmol/h×32=3609.58kg/h氮气量为537.14 kmol/h×0.79=424.34 kmol/h×28.02=11890.02kg/h。
氧化空气进口温度为20℃，进塔温度为80℃。
3、②→③（GGH出口→脱硫塔出口）：烟气蒸发水量计算：1）假设烟气进塔温度为70℃，在塔内得到充分换热，出口温度为40℃。
由物性数据及烟气中的组分，可计算出进口烟气的比热约为0.2536kcal/kg.℃，Cp =0.2520 kcal/kg.℃。
（40℃）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.℃。
石灰石石膏湿法脱硫计算
2S Y *106 = Qs
取
CSO2=
851.0638 mg/m³ 852 mg/m³
SO2浓度的校准
基准氧含量为
CSO2,at4.6% =
CSO2,at4.6% =
C * CC CC SO2 ,at4.6%
O2 ,air O2 ,air
O2 ,4.6% O2 ,6%
931.52 mg/m³ 取
CSO2,at4.6% =
mgypsum=
1466.4 kg/h
取
mgypsum=
1466 kg/h
mwater=mfrom,absorbor-mgypsum=
9814 kg/h
Vfrom,absorbor=
m from,absorbor
=
s
取
Vfrom,absorbor=
10.45412 m³/h 10.45 m³/h
18 石灰石浆液供给
mhydrocyclone,underflow s,hydrocyclone,underflow
=
2400 kg/h 1.721664 m³/h
取
Vhydrocyclone,underflow=
1.72 m³/h
17.5 吸收塔来石膏浆液计算
mfrom,absorbor=mhydrocyclone,underflow+mhydeocyclone,overfloe
0.077
mwater,vapourised=
21200 kg/h
V m water,saturation
water,vapourised water,saturation
=
取
Vwater,saturation=
脱硫工段工艺计算
三厂一、流程图二、各设备热量衡算进半脱冷却塔的气量为： 53000 m 3 气体成分物料衡算(1) H 2S 脱除量---G 1，kg/h 、G 1=G 0(C 1-C 2)=5.3*104*(1.5-0.06)/1.0*103=76.32 kg/h (2)溶液循环量L T ，m 3/h 、 L T =1200 m 3/h(3) 生成Na 2S 2O 3消耗的H 2S 的量 G 2, kg/h 、 取Na 2S 2O 3的生成率为H 2S 脱除量的8%计算 即G 2=76.32*8%=6.11 kg/h (4) Na 2S 2O 3DE 生成量，G 3, kg/hG3=6.11*158/2*32=14.20 kg/h(5) 理论回收硫量G4, kg/hG4=(76.32-6.11)*32/34=66.08 kg/h(6) 硫泡沫生成量G5 m3/hS1--------硫泡沫中的硫含量，kg/ m3此处取S1=30 kg/ m3G5=66.08/30=2.22 m3/h(7) 入熔硫釜硫膏量G6 kg /hG6= G4/S2S2-----硫膏含硫量，此处取S2=20%G6=66.08/0.2=330.4 kg /h1、冷却塔热量衡算（1）冷却塔热负荷，Q1,kJ/h半水煤气进冷凝塔的温度为：70℃，出口的温度为：35℃70℃水蒸汽的压力为31.2 KPa;35℃水蒸汽的压力为5.6KPa即70℃半水煤气含水量31.2*5.3*104/141=1.17*104 m3 35℃半水煤气含水量5.6*5.3*104/138=2.15 *103m3Q1= G0 [C P (t1-t2)+ W1i1- W2i2]C P-----半水煤气平均等压比热容kJ/(kmol.℃)W1. W2------------入.出冷却塔半水煤气含水量C P=43%*10.13*2+31.5%*0.754*28+6.8%*0.653*44+18%*0.745*28+0.7%*0.653*32=21.22 kJ/(kmol.℃)即Q1= G0 [C P (t1-t2)+ W1i1- W2i2]=5.3*104*21.22*（70-35）/22.4+1.17*104*0.1979*2624.3-2.15*103*0.03960*2559=7.62*106 kJ/h（2）冷却水消耗W3 kg /hW3= Q1/C△t △t=8℃即W3=7.62*106/8*4.183=2.28*105kg /h2、清洗热量衡算（1）清洗塔热负荷，Q1,kJ/h半水煤气进清洗的温度为：37℃，34.2KPa出口的温度为：29℃，34.2KPa37℃水蒸汽的压力为6.3 KPa;29℃水蒸汽的压力为4.0KPa即37℃半水煤气含水量6.3*5.3*104/134=2.49*103 m333℃半水煤气含水量4.0*5.3*104/134=1.58*103m3Q1= G0 [C P (t1-t2)+ W1i1- W2i2]C P-----半水煤气平均等压比热容kJ/(kmol.℃)W1. W2------------入.出冷却塔半水煤气含水量C P=43%*10.13*2+31.5%*0.754*28+6.8%*0.653*44+18%*0.745*28+0.7%*0.653*32=21.22 kJ/(kmol.℃)即Q1= G0 [C P (t1-t2)+ W1i1- W2i2]=5.3*104*21.22*（37-29）/22.4 +2.49*103*0.05114*2401.0-1.58*103*0.03036*2423.7=5.91*105 kJ/h（2）冷却水消耗W3 kg /hW3= Q1/C△t △t=8℃即W3=5.91*105/8*4.183=2.32*104kg /h3、熔硫釜热量消耗（1）熔硫釜热负荷，Q3,kJ/h硫的比热容：0.71KJ/（kg.℃）硫的熔融热：1.72*103 kJ/kmol由前面物料衡算知道:硫泡沫生成量G5=2.22m3/h同时硫的理论回收量：G4=66.68 kg/h即硫的体积：V=66.08/（1.96*103）=0.034m3/h即清液的量为：G8=（2.22-0.034）m3/h= 2.19m3/hQ3=Q硫+Q清液Q硫=0.71*（120-40）*66.68+1.72*103*66.68/32=7.47*103 kJ/hQ清液=0.8834*4.1868*（135-40）*2.19*1.04626*103=0.81*106 kJ/h即Q3=Q硫+Q清液=7.47*103+0.812*106=0.819*106 kJ/h（2）蒸汽消耗量，W，kg/h进熔硫釜的蒸汽压力为：0.6MPa,温度为164℃，出口冷凝液的温度为：164℃，，压力为：0.5 MPa。
湿法脱硫设备计算[1]
![湿法脱硫设备计算[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ae0311d9b14e852458fb57db.png)
一、工艺流程二、设计计算定额1.煤气处理量7000Nm3/h2.脱硫塔前煤气硫化氢含量0.8g/Nm33.脱硫塔后煤气硫化氢含量20mg/Nm34.脱硫效率98％5.脱硫塔煤气进口温度35℃6.脱硫塔煤气进口压力11000Pa7.脱硫塔煤气出口压力10000Pa三、设备计算1.脱硫塔：(见图一)进脱硫塔湿煤气体积为V=7000×[(273+35)/273]×[(1.01325×105)/(1.01325×105+11000-5720)]=7506m3/h (式中5720为35℃时饱和水蒸气压力Pa)脱硫塔进口吸收推动力为△p1=*11000/101325+1+×0.8×(22.4/34)×(1/1000)×101325=59.2PαH2S物质的量脱硫塔出口吸收推动力为△p2=*10000/101325+1+×0.02×(22.4/34)×(1/1000)×101325=1.5Pα硫化氢的吸收量为G=7000×[(800-20)/(1000×1000)]=5.46kg/h脱硫塔的传质系数K取为17×10-5kg/(m2·h·Pa)，则需用传质面积为F=5.46/(17×10-5×15.7)=2046m2选用多孔组合洗涤环ZHΦ240，比表面90m2/m3，空隙率0.75m3/m3，需填料体积V1=2046/90=22.73m3。
取每层填料层高1.8m，则共需N=22.73/(1.8×0.785×22)=4.02，共设四层。
取脱硫吸收液的硫容量为0.20kg/m3，则溶液循环量(即脱硫塔顶的喷淋量)为L=5.46/0.20=27.3m3/h 喷淋密度校核：脱硫塔的喷淋密度为l=27.3/(0.785×22)=8.69m3/(m2·h)；按喷淋密度27.5m3/(m2·h)计算得到的喷淋量为27.5×0.785×22=86.4m3；脱硫塔的液气比为(86.4×1000)/7506=11.5L/m3，符合脱硫塔的液气比要求。
脱硫计算书
t/h t/h t/h t/h t/h t/h
℃ KJ/Kmol ℃ KJ/Kmol KJ/h ℃ KJ/Kg KJ/Kg KJ/（Kg℃） t/h t/h t/h t/h t/h %
16 出塔温度水蒸气饱和蒸汽压
17 出口烟气绝对压力 18 出塔水蒸气饱和蒸气含量
校Байду номын сангаас计算
1 浆液自氧化率 2 氧气过剩系数 3 O2的纯消耗量（标况下） 4 空气的消耗量 （标况下） 5 空气消耗量（20℃） 6 未反应的空气为 （标况） 7 出塔实际烟气量（标况） 8 出塔实际烟气量（工况） 9 校核SO2脱硫效率
9 石灰杂质量 10 粉尘夹带质量 11 硫酸镁的生成质量 12 带结晶水的硫酸镁质量 13 生成CaSO4*2H2O的质量 14 石膏的产量
热平衡计算 1 进塔温度值 2 进塔温度下，烟气比热 3 假定出塔温度 4 出塔温度下，烟气比热 5 脱硫塔烟气放热量 6 工艺水进水温度 7 工艺水进塔温度汽化潜热 8 工艺水出塔温度汽化潜热 9 水的比热 10 水的蒸发量 11 脱硫副产物分子水 12 脱硫副产物夹带水 13 脱硫总耗水量 14 出塔带出的液态水 15 出塔水蒸气含量
m/s
8 烟道进口截面积限值 9 进口宽限值
10 进口高度
11 校核截面流速
12 湿烟囱流速限值 13 烟囱直径限值
二
浆液制备系统计算
1 石灰的消耗量
2 粉仓储存用量
3 石灰粉的堆积密度
4 石灰粉仓的最小有效容积
5 锥斗型容器的容积系数
6 石灰粉仓的容积计算值
7 石灰浆液的浓度（石灰浆液浓度） 8 石灰浆液存储时间 9 石灰浆液的密度 10 石灰浆液泵的计算流量 11 石灰浆液泵的流量为
湿法脱硫系统物料平衡计算
1湿法脱硫系统物料平衡一、计算基础数据（1）待处理烟气烟气量：1234496Nm3/h（wet）、1176998 Nm3/h（dry）烟气温度：114℃烟气中SO2浓度：3600mg/Nm3烟气组成：石灰石浓度：96.05%二、平衡计算（1）原烟气组成计算（2）烟气量计算1、①→②（增压风机出口→ GGH出口）：取GGH的泄漏率为0.5%，则GGH出口总烟气量为1234496 Nm3/h×（1-0.5%）=1228324Nm3/h=1629634kg/h泄漏后烟气组分不变，但其质量分别减少了0.5%，见下表。
温度为70℃。
2、⑥→⑦（氧化空气）：假设脱硫塔设计脱硫率为95.7%，即脱硫塔出口二氧化硫流量为3778×（1-95.7%）=163 kg/h，二氧化硫脱除量=（3778-163）/64.06=56.43kmol/h。
取O/S=4需空气量=56.43×4/2/0.21=537.14kmol/h×28.86（空气分子量）=15499.60kg/h，约12000Nm3/h。
其中氧气量为537.14 kmol/h×0.21=112.80 kmol/h×32=3609.58kg/h氮气量为537.14 kmol/h×0.79=424.34 kmol/h×28.02=11890.02kg/h。
氧化空气进口温度为20℃，进塔温度为80℃。
3、②→③（GGH出口→脱硫塔出口）：烟气蒸发水量计算：1）假设烟气进塔温度为70℃，在塔内得到充分换热，出口温度为40℃。
由物性数据及烟气中的组分，可计算出进口烟气的比热约为0.2536kcal/kg.℃，Cp =0.2520 kcal/kg.℃。
（40℃）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.℃。
湿法脱硫的工艺流程化学反应方程式
湿法脱硫的工艺流程化学反应方程式
湿法脱硫是一种常用的烟气脱硫技术，广泛应用于燃煤电厂和其他工业领域。
其原理是通过将烟气与碱性吸收液接触，使燃煤中的二氧化硫（SO2）经化学反应
转化为硫酸盐，从而达到脱除二氧化硫的目的。
湿法脱硫的工艺流程主要包括氧化吸收和还原吸收两个阶段。
在氧化吸收阶段，二氧化硫氧化为亚硫酸根离子（HSO3^-），而在还原吸收阶段则进一步转化为硫
酸盐。
湿法脱硫的化学反应方程式如下：
1.氧化吸收阶段：
SO2 + 1/2 O2 + H2O → HSO3^-
SO2 + H2O + 1/2 O2 → HSO3^-
亚硫酸根离子与吸收液中的氢氧根离子（OH^-）结合生成亚硫酸根离子。
2.还原吸收阶段：
HSO3^- + 1/2 O2 + H2O → HSO4^- + OH^-
HSO3^- + 2 H2O + 1/2 O2 → HSO4^- + 2 H3O^+
亚硫酸根离子在还原条件下进一步氧化为硫酸根离子，同时释放出氢氧根离子或氢离子。
湿法脱硫的最终产物是硫酸盐，其可以通过混凝、沉淀等方法从吸收液中进行
回收。
整个湿法脱硫过程中，二氧化硫会与吸收液中的氧气和水发生多次氧化还原反应，最终转化为硫酸盐，达到净化烟气的效果。
总的来说，湿法脱硫通过化学反应将二氧化硫转化为无害的硫酸盐，是一种有
效的烟气脱硫技术，对减少大气污染物排放具有重要意义。
脱硫工艺及其计算公式全解析
脱硫工艺及其计算公式全解析脱硫工艺是指将燃煤产生的二氧化硫（SO2）转化为无害的化合物或直接去除其SO2的工艺，主要应用于电力、冶金、化工等行业中。
常见的脱硫工艺包括湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫是通过将煤中的SO2与吸收剂接触反应，将SO2转化为硫酸或硫酸盐。
干法脱硫是通过使用吸附剂或催化剂直接吸附或催化氧化SO2，使其转化为硫酸或硫酸盐。
下面给出了湿法脱硫工艺中常见的石灰石-石膏脱硫工艺的计算公式：1.石灰石的消耗量计算公式：石灰石消耗量=SO2排放量/石灰石中CaO的质量分数*石灰石的可用率其中，SO2排放量为燃煤所产生的SO2排放量，石灰石中CaO的质量分数为石灰石中CaO的含量，石灰石的可用率为石灰石转化为CaO的效率。
2.石灰石浆液制备量计算公式：石灰石浆液制备量=SO2排放量/[石灰石中CaO的质量分数*石灰石的可用率*石灰石的浆液中CaO的浓度]其中，石灰石中CaO的质量分数、石灰石的可用率同上述公式，石灰石的浆液中CaO的浓度为石灰石浆液中CaO的含量。
3.石灰石浆液的回收量计算公式：石灰石浆液的回收量=石灰石浆液制备量-石灰石溶液中CaO的消耗量其中，石灰石溶液中CaO的消耗量为CaO在反应过程中的消耗量。
4.石膏产量计算公式：石膏产量=SO2排放量/[石膏中CaSO4的质量分数*石膏中CaSO4的可用率]其中，石膏中CaSO4的质量分数为石膏中CaSO4的含量，石膏中CaSO4的可用率为石膏转化为CaSO4的效率。
需要注意的是，以上公式中的各项参数需要实际运行的数据进行计算，并且不同的脱硫工艺可能存在不同的计算公式。
此外，脱硫工艺还涉及到反应温度、压力、吸收剂浓度等因素的影响，这些因素也需要考虑在内。
因此，在实际应用中，需要结合具体情况和工艺要求进行合理计算和调整。
脱硫设计计算
净 烟 气带走水 （气、液态）
石膏结晶水
工艺补充水
FGD SYSTEM
石膏带走水
废水
制浆
石膏浆液 系统滤液
塔进口原烟气带水 （气态）
G烟气入口带入水+G工艺补充水+G返塔水量=G烟气出口带出 水+G废水+G脱硫产物最终带出结晶水+G石膏浆液中返回液水
要求的工艺补充水量：公式1
Gw＝Y＋M zf G石膏结晶水 ＋G石膏带出水 ＋G烟气带走水
废 水 旋 流 器
真空皮带机
P X G石膏冲洗 Y G制浆水 G石膏
G石膏＝25.5% X 50%(1 1%) / 90%(t ) 25.5% X 50%(1 1%)(s)
G制浆水 (t )
G制浆水 2.54%( s )
吸收剂需求量计算
烟气中脱除SO2量为MSO2mol/h，需纯石灰石量为MSO2mol /h。 需纯度为ACaCO3的石灰石量为： 100 ㎏/h G M Ca / S A
1、烟气平衡
Qy1 ’ Qy2’ GGH 3%Qy2’ 烟道漏风：Vy+(l+ )Vko(干） 理论空气量：VKO 0.0889(Car 0.375Sar ) 0.256Har 0.0333Oar 式中：Vy-原烟气Nm3/kg; 漏风系数：对于钢烟道， 取0.01/10 米。 VKO 理论空气量Nm3/kg； Car煤所含基碳； Sar煤所含基硫； Har煤所含基氢；Oar煤所含基氧 Qy2 1%Qy1 Qy1
X (t ) 15% X ( s)
(1 25.5%) X (t ) (1 25.5%) X 3%(s)
一级旋流器
25.5% X (t ) 25.5% X 50%(s)
湿法脱硫管道计算
89.00
4
4
φ 89×4
2.21
A3
GB
1 50
1160.000 1.2～2.5 2.5 0.00
108.00
4
4
φ 108×4 0.00
1 50
1160.000 1.2～2.5 2.5 0.00
159.00
4.5
4
φ 159×4.5 0.00
1 50
125.000 1.2～2.5 2.5 0.00
133.00
2.5
0
φ 133×2.5 3.46
A3
GB
1
25 80.00 1000.000 1.2～2.5 2.5 106.41
108.00
2.5
0
φ 108×2.5 2.67
A3
GB
1
25 48.38 1000.000 1.2～2.5 2.5 82.75
108.00
4
0
φ 108×4 1.71
A3
1 50 2414
1.980 12～20 20 206.65
1 50
1120.000 0.5～1.0 1
0.00
1 50
1120.000 0.5～1.0 1
0.00
1
33 185.00 பைடு நூலகம்000.000 2～3
3 147.71
1
33 12.00 1000.000 2～3
3 37.62
1
33 24.00 1000.000 2～3
GB
1
25 12.84 1000.000 1.2～2.5 2.5 42.63
57.00
2.5
0
φ 57×2.5 1.68
湿法脱硫工艺计算书
8 水平衡
项目名称
烟台
设计阶段
投标
代号 单位
日
审核
期
烟气脱硫工程设计
日
计算书
校核
期日
计算
期
计算公式或依据
计算结果 取 值
w3
kg/h
w4
kg/h
w3=wv2*ρ水蒸气，ρ水蒸汽取0.793 w4=w3-W
9242.91 3434.91
DSW DSM
Qr
kg/h mol/h kJ/h
DSM=DSW*1000/64 按SO2计算生成石膏的反应热为339KJ/mol
9 其它
需升温的水量
w12 Kg/h
w12=w6+w7+w11
#REF!
水温升高
△T
℃
△T=Qs*2/3/(c3*w12),c3查表给定
#REF!
热损失约为余热的1/3
三 石灰石用量 1 吸收剂有效成分 2 石灰石粉用量 3 石灰石浆用量
ECa WCa w13
w% Kg/h Kg/h
ECa=Ca WCa=DSW*100/64*(Ca/s)/*100/ECa
80000 76000 155
0.6 0.03 2500 5.5 10.55 96
2 1 1.285 95 1.638 1.03 4 2.5 12 3.5
二 烟温和水平衡计算 1 原烟气（风机前）
专 业 工艺 版次
备注 11%O2 11%O2 收到基 干态 干态
设计值
标态 MET取3.5～5.3
第 1 页，共 7 页
CW=W-W'
120
96606 161426.83 128011.5 -122203.48
脱硫相关工艺了解及计算公式详解
脱硫相关工艺了解及计算公式详解脱硫是指将硫化物（如二氧化硫）从燃烧或工业生产废气中去除的工艺。
脱硫工艺的选择取决于废气中硫化物的浓度和状态，以及具体的工艺要求。
以下是脱硫相关工艺的了解及计算公式的详细解释。
1.烟气湿法脱硫烟气湿法脱硫是一种常用的脱硫方法，其主要原理是通过将废气与含有氧化剂（如Ca(OH)2溶液）的洗涤液接触，使废气中的硫化物氧化为硫酸盐，进而达到脱硫的目的。
脱硫效率计算公式：脱硫效率（%）=（入口SO2浓度-出口SO2浓度）/入口SO2浓度×100%其中，入口SO2浓度和出口SO2浓度分别表示废气中二氧化硫的浓度。
2.干法脱硫干法脱硫主要有吸附法和催化剂法。
吸附法是通过将废气中的硫化物吸附到固体吸附剂上，实现脱硫的目的；催化剂法则是通过催化剂的作用将废气中的硫化物转化为无毒、无害的物质。
脱硫效率计算公式：脱硫效率（%）=（入口SO2浓度-出口SO2浓度）/入口SO2浓度×100%3.生物脱硫生物脱硫是一种利用生物催化剂将二氧化硫转化为硫酸盐的脱硫方法。
该方法具有高效、环保、经济等优点。
脱硫效率计算公式：脱硫效率（%）=（入口SO2浓度-出口SO2浓度）/入口SO2浓度×100%总结：脱硫效率计算公式中的入口SO2浓度和出口SO2浓度是脱硫过程中废气中二氧化硫的浓度。
通常，脱硫效率越高，废气中的硫化物就会被去除得越多，从而减少对环境的污染。
脱硫工艺的选择需根据废气的特性和要求进行评估。
各种脱硫工艺各有特点，有些适合处理高硫化物浓度的废气，而有些适合处理低浓度的废气。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择最适合的脱硫工艺。
计算脱硫效率时，对于废气中其他组分（如氧、氮氧化物等）的影响可以进行修正。
但需要注意的是，不同的脱硫工艺对废气中的其他组分的影响各异，因此计算时需要进行具体的修正公式及参数选择。
湿法脱硫的工艺设计
科学思维
工程思维
创新思维
湿法脱硫工艺
钠碱法 石膏法 双碱法 镁法 氨法 海水脱硫
试剂 价格(元/吨) 吸收SO2的成本
(元/mol)
烧碱 3000
0.24
生石灰 石灰石 450 200
0.0252 0.02
试剂
Na2SO4 Na2SO3
价格(元/吨)
900
3000
任务1：湿法脱硫的工艺比较
NaOH
任务2：石灰石/石灰—石膏法脱硫工艺分析
CaCO3
O2
SO2
吸收
吸收效率
氧化 CaSO4·2H2O
氧化效率
固体
气体
溶液
气体
粉碎矿石 调成浆液
气体流速 烟气温度
pH控制
增大O2浓度
充分混合 搅拌 气液逆流 循环吸收
脱硫率/%
任务2：石灰石/石灰—石膏法脱硫工艺分析
活动2：分析实验数据选择最佳的脱硫条件
H2SO3
电离平衡：H2SO3
H+＋HSO3−
HSO3−
H+＋SO32−
为促进SO2在水溶液中的吸收，可选择哪些 物质作为脱硫剂？
2014年火电厂已投运的烟气脱硫设施的分类和统计
任务2：石灰石/石灰—石膏法脱硫工艺分析
CaCO3
SO2
吸收
O2 氧化
CaSO4·2H2O
活动1：为提高吸收效率和氧化效率，应如何控制条件？
湿法脱硫的工艺设计
双十中学 佘晓敏 2018.12.21
2011-2017年我国二氧化硫排放量分析
数据来源：国家统计局、国务院
国务院的《政府工作报告》：2017年全国SO2排放量 为1014.64万吨，下降8.0%。
脱硫计算书
计算结果 5.02 5.49 3.97 0.91 0.62 8.70 8.04 0.67 0.66 8.26 7.62 13.00 10.29 11.14 0.14 0.15 74.27 80.45 303759 264270 224492
备注
烟气带水按13％考虑
一台炉 一台炉 一台炉 359.1866
% %9;/Vy' VH20'/Vy' 0.01866Car/Vy' 0.01866Car/Vgy' 0.01866*0.375Sar/Vy' 0.01866*0.375Sar/Vgy' (0.79alfa'V0+0.008Nar)/Vy' (0.79alfa'V0+0.008Nar)/Vgy'
kcal/Nm3.℃
200℃ 插值法: tpy 插值法求85℃比热 t=126-i2*(85-50)/i1 插值法: t V ' * i3*4.18*(t-50) Q1/msh msh1+msh2
i1 i2 t i3 塔内烟气放热量 塔内烟气放热蒸发水量 3) 单塔蒸发水量 单塔蒸发水汽体积 2 脱硫耗水量 1) 脱硫结晶水 2) 石膏表面水 3) FGD废水 4) 脱硫蒸发水量 Q1 msh2 Mwe Vwe Mgyc Mgys Mww Mwe
2677.20 6.31
0.3300 0.3350 0.3313 0.3293 91.22 0.3296 68987833 25.77 32.08 39922.17 10.75 0.015 4.10 32.08
10.00 2.00 58.95 58.95 四台炉
797.53 24.92 2659.61
湿法脱硫液气比计算及脱硫塔整体设计计算
5
e.烟气流速。通过除雾器断面的烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常 运行 ,烟气流速过高易造成烟气二次带水,从而降低除雾效率,同时流速高系统阻 力大,能耗高。通过除雾器断面的流速过低,不利于气液分离,同样不利于提高除雾 效率。设计烟气流速应接近于临界流速。根据不同除雾器叶片结构及布置形式, 设计流速一般选定在 3.5～5.5m/ s 之间。本方案的烟气设计流速为 6.9m/s。
湿法脱硫工艺的液气比的选择是关键的因素，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[5][6]。
烟气速度是另外一个因素，烟气速度增大，气体液体两相截面湍流加强，气 体膜厚度减少，传质速率系数增大，烟气速度增大回减缓液滴下降的速度，使得 体积有效传质面积增大，从而降低塔高。但是，烟气速度增大，烟气停留时间缩 短，要求增大塔高，使得其对塔高的降低作用削弱。
总结已经有的经验，容积吸收率范围在 5.5-6.5 Kg/（m3﹒s）之间[7]，取ζ =6 kg/
（m3﹒s） 代入（7）式可得 6=（ 3600 × 64 × 273 × 3.5 × 0.041× 0.95 ）/h 22.4 273 + 75 故吸收区高度 h=18.33≈18.3m
（4）喷淋塔除雾区高度（h3）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
(2)
其中：y1,y2 为脱硫塔内烟气进塔出塔气体中 SO2 组分的摩尔比，kmol(A)/kmol(B)
y1* , y2* 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度，kmol(A)/kmol(B)
kya 为气相总体积吸收系数，kmol/(m3.h﹒kpa)
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标态，计算或给定
原烟气（风机后）
烟气温度 烟气体积流量（湿） 烟气体积流量（干） 实际烟气量（湿）
T' Q2 Q2' Q2''
℃ Nm /h Nm /h
m /h
3
3 3
T'=T+3.5 Q2=Q1 Q2'=Q1' Q2''=Q2*(P0/P2)*(273+T')/273
150.5 1842700 1635027.7 2781626
风机压缩使温升2～5℃
标态 标态
绝热,压力增加约2802Pa
吸收塔入口的烟气状况 无GGH时
烟气体积流量（干） 干烟气质量流量 水蒸汽质量流量 有GGH时 吸收塔入口烟温 入口水蒸汽分压 干烟气质量流量 烟气中的含水量 水蒸汽质量流量 冷凝水的量
水蒸气，ρ 水蒸汽取0.793
2500.00 4087.57 3924.07 1962.03 8475.31 8560.91 6662.19 53 14293 266244.65 211132.01 41596.24 3924.0665 61313.539 20785290 1.035 1.993
干态
烟气脱硫工程设计 计算书
公 式 或 依 据
审核 日期 校核 日期 计算 日期 计算结果 取 值 95 6583.14 21943.79
专 业 版 次 备
工艺
注
w% Kg/h Kg/h
ECa=Ca WCa=DSW*100/64*(Ca/s)/*100/ECa w13=WCa/(1-0.7)
石灰石浆含固量为30%
Q3 G W T'1 p1 G' wv' W' CW
Nm3/h kg/h kg/h ℃ Pa kg/h Nm /h kg/h
3
Q3=Q2' G=Q3*ρ W=Q2*ρ
干烟气,ρ 干烟气取1.35kg/Nm 3 3 湿烟气*w1,ρ 湿烟气取1.32kg/Nm
1635028 2207287 169536 90.5 71451 2207287.4 3688336.3 2924850.7 -2755314.9
3
6%O2 6%O2 收到基 干态 干态
设计值
k w2
ρ
Ca Mg Ca/S Vg T1 L/G T2
18 液气比 19 浆池内浆液停留时间 二 烟温和水平衡计算 1 原烟气（风机前）
标态 MET取3.5～5.3
第 1 页，共 9 页
项目名称 序 号 项
烟气温度 烟气体积流量（湿） 烟气体积流量（干） 实际烟气流量（湿）
标态
经GGH后烟气入塔温度为105℃～110℃ 查表
G=Q3*ρ
干烟气,ρ 干烟气取1.35kg/Nm
3
wv2=p1*Q3/(101325+1800-p1) W'=0.793*wv' CW=W-W' 第 2 页，共 9 页
无冷凝水
项目名称 序 号 2 项 氧化空气量
二氧化硫的含量 烟气中二氧化硫量 需脱除的二氧化硫量 需氧气的量 需氧化空气量（干） 需氧化空气量（湿） 氧化空气的量（湿）
烟气流速取15m/s 取三层 三层 烟气流速取15m/s
考虑因强制氧化引起的液 面升高
喷淋层间距 喷淋段高
顶层喷淋层到一级除 雾器底高 除雾器段高（含两级 除务器间距离） 二级除雾器到出口烟 道底面高
出口烟道高
第 6 页，投标 计
设计阶段 序 号 项 目 代 号 单 位 R m 出口烟道宽 S m 吸收塔总高 T m 吸收塔入口段侧面长 U m 吸收塔出口段长 W 进口斜坡角度 ° X 塔顶倾斜角度 °
5
第 3 页，共 9 页
项目名称 序 号 项 目 烟气温降放热 吸收塔内放热 水蒸发吸收 水的汽化热 蒸发水吸收 余热 水平衡
2*220MW 投标
设计阶段 代 号 单 位 Qc KJ/h Qt KJ/h r Qa Qs KJ/Kg KJ/h KJ/h
烟气脱硫工程设计 计算书
计 算 公 式 或 依 据 Qc=(G*c1+W*c2)*(T'1-T'') Qt=Qr+Qc 给定，查表 Qa=r*w4 Qs=Qt-Qa
项目名称 序 号 项 目 一 设计参数 1 烟气量（标态、湿） 2 烟气量（标态、干） 3 烟气温度 4 燃煤含硫量 5 烟气中SO2体积含量 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
二氧化硫浓度 烟气中的水的含量 烟气中的水的含量 脱硫效率 氧化倍率 空气中水含量 空气密度 CaCO3含量 MgCO3含量 钙硫比 塔内烟气流速 吸收区接触反应时间
2*220MW 投标 计
设计阶段 代 号 单 位 l/Nm3 L/G' L/G' Vtan Z A E F G H I J K L M N O P Q l/m m m m m m m m m m m m m m m m
3 3
烟气脱硫工程设计 计算书
算 公 式 或 依 L/G'=Wsus*1000/Q2 L/G'=Wsus*1000/Q2'' Vtan=Wsus/60*T2 Z=4*V/(3.14*D'*D') 据
审核 日期 校核 日期 计算 日期 计算结果 取 值 98341022 119126312 2380.4
99015687.2 20110624.8
专 业 版 次 备
工艺
注
6
7 8
进
烟气含水 石灰石浆含水 氧化空气含水 w5 w6 w7 wm w8 w9 w10 w11 wt wc w12 △T Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h ℃ w5=W w6=w13*(1-0.3) w7=AW2-AW1 wm=75*10-6*Q4 169535.77 166879.5 石灰石浆含固量为30% 15360.66 85.61 142.58 除雾器出口携带水滴 小于75mg/Nm3
w14 w15 w16 w17 w18
Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h Kg/h
w14=DSW*172/64 w15=w14/90%*10%，按10%计 w16=w14+w15 w17=w16/(12%～18%) w18=w14*2*18/172
10545.93 1171.77 11717.70 78117.99 2207.29
2*220MW 投标 位 计 算
设计阶段 代 号 单 Q Q' T Sar VS C w1 wv1
η
烟气脱硫工程设计 计算书
公 式 或 依 据
设计任务书给定 设计任务书给定 设计任务书给定 设计任务书给定 设计任务书给定 给定、计算或C=Sar*2500估算 给定或由燃料燃烧计算 结定或计算 给定，>=90% 给定，一般取k=1.5～2 给定或查表，一般取1% 给定 设计任务书给定 设计任务书给定 给定，一般取1～1.2 给定，一般取2.5～4 给定，一般取2～3 给定，一般取8～25 给定，一般取3～8
2*220MW 投标 位 计 算
目
设计阶段 代 号 单
烟气脱硫工程设计 计算书
公 式 或 依 据
审核 日期 校核 日期 计算 日期 计算结果 取 值
专 业 版 次 备
工艺
注
C SW DSW OW AW1 AW2 AW T'' p2 wv2 w3 w4 DSW DSM Qr c1 c2
mg/Nm3 kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h m3/h ℃ Pa Nm3/h kg/h kg/h kg/h mol/h kJ/h KJ/Kg•℃ KJ/Kg•℃ SW=C*Q*10-6 DSW=SW*η /100 OW=k*0.25*DSW AW1=OW/0.2315 AW2=AW1/(1-w2/100) AW=AW2/ρ 出口烟气达到湿饱和并冷却至47～53℃ 给定，查表 wv2=p2*(AW+Q3)/(101325+1100-p2) w3=wv2*ρ
空气中氧含量为23.15%
3
蒸发水量 设出口烟温 出口水蒸气分压 出口烟气中含水量 出口烟气中含水量 需蒸发水量 脱硫反应热 二氧化硫脱除量 二氧化硫脱除量 反应放热 吸收塔内放热 干烟气比热 水蒸气比热
塔内压力损失为1.1KPa
w4=w3-W
4
DSM=DSW*1000/64 按SO2计算生成石膏的反应热为339KJ/mol 给定，查表 给定，查表
氧化喷枪到液面的最 小距离
烟气脱硫工程设计 计算书
算 公 式 或 依 据 R=（2/3～0.8）*A S=Z+E+F+G+J+M+N+O+P+Q U=0.6*A 一般取10～15 x=atan(2*Q/(A-R))*180/3.14 取(0.75～0.9)*Z h=Z+E+F+G+J
热损失约为余热的1/3
第 4 页，共 9 页
项目名称 序 号 项 目 三 石灰石用量 1 吸收剂有效成分 2 石灰石粉用量 3 石灰石浆用量 四 1 2 3 4 5 副产品生成量 二水石膏 其他 合计 排浆量 其中结晶水 设计阶段 代 号 单 ECa WCa w13
2*220MW 投标 位 计 算
出
除雾器后烟气携带 明水 烟气带水 石膏结晶水 石膏浆排出水 冲洗水、补充水
总水量
9 系统耗水量 其它 需升温的水量 水温升高
w8=w3 211132.01 w9=w18 2207.29 w10=w17*(1-12%～18%) 66400.29 w11=wt-w5-w6-w7 94900.14 wt=wm+w8+w9+w10 279882.17 wc=w9+W16/0.9*0.1+ww+(w8-w5)-w7+wm 51162.47 w12=w6+w7+w11 △T=Qs*2/3/(c3*w12),c3查表给定 110346.40 28.93