脱硫吸收塔除雾器的性能特性参数分析

脱硫吸收塔除雾器的性能特性参数分析
脱硫吸收塔除雾器的性能特性参数分析

脱硫吸收塔除雾器的性能特性参数分析

除雾器性能可用除雾效率来表示,除雾效率指除雾器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入除雾器液滴质量的比值。除雾效率是考核除雾器性能的关键指标。影响除雾效率的因素很多,主要包括:烟气流速、通过除雾器断面气流分布的均匀性、叶片结构及叶片之间的距离及除雾器布置等。运行中,除雾器叶片出现堵塞,烟气通流面积减小,流速增加,造成除雾器差压增大。另外,高流速烟气还会将大量浆液带入GGH,造成GGH换热元件堵塞,影响烟气换热,造成净烟气温度下降,使吸收塔尾部烟道及设备腐蚀速度加快。除雾器差压是指烟气通过除雾器通道时所产生的压力损失,系统差压越大,能耗就越高。除雾系统差压的大小主要与烟气流速、叶片结构、叶片间距及烟气带水负荷等因素有关。当除雾器叶片上结垢严重时系统差压会明显提高,大唐甘谷发电厂2号吸收塔除雾器差压最高时达314Pa(除雾器的差压一般要求小于200Pa),后来差压有所下降,分析是加强除雾器冲洗的结果,但停炉后检查除雾器,才发现除雾器片部分坍塌造成差压下降,除雾器叶片大部分已基本堵死。除雾器除雾效果较差,净烟气带水量大,烟囱入口水平烟道排水管排水量大,造成净烟道、GGH及低泄漏风机腐蚀非常严重,组织检修人员清理恢复,耗资大,施工风险大。因此,在运行中发现净烟道排水管排水量增大,吸收塔除雾器差压超过150 Pa时,应积极采取措施,加强除雾器冲洗,以免造成除雾器叶片大部分堵塞,给检修工作带来了困难及给系统的安全运行造成威胁。采用波形板除雾器,波形板除雾器利用液滴的惯性力进行分离,在一定的气流流速下,粒径大的液滴惯性力大,易于分离,当液滴粒径小到一定程度时,除雾器对液滴失去了分离能力。除雾器临界分离粒径是指除雾器在一定气流流速下能被完全分离的最小液滴粒径。除雾器临界分离粒径越小,表示除雾器除雾能力越强。在一定烟速范围内,除雾器对液滴分离能力随烟气流速增大而提高,但当烟气流速超过一

定流速后除雾能力下降。因此,为达到一定的除雾效果,必须控制流速在一合适范围:最高速度不能超过临界烟气流速;最低速度要确保能达到所要求的最低除雾效率。除雾器水压一般根据冲洗喷嘴的特征及喷嘴与除雾器之间的距离等因素确定,冲洗水压低时,冲洗效果差。冲洗水压过高则易增加烟气带水,同时降低叶片使用寿命。一般情况下,第二级除雾器之间,每级除雾器正面与背面的冲洗压力都不相同,第1级除雾器的冲洗水压高于第2级除雾器,除雾器正面的水压应控制在2.5×l05Pa以内,除雾器背面的冲洗水压应>1.0×105Pa,具体的数值需根据运行的实际情况确定。选择除雾器冲水量除了需满足除雾器自身的要求外,还需考虑系统水平衡的要求,有些条件下需采用大水量短时间冲洗,有时则采用小水量长时间冲洗,具体冲水量需由工况条件确定,一般情况下除雾器断面上瞬时冲洗耗水量约为1~4 m3/h。根据不同工况条件,冲洗覆盖率一般可以选在100%~300%之间。冲洗周期是指除雾器每次冲洗的时间间隔。由于除雾器冲洗期间会导致烟气带水量加大,另外,冲洗过于频繁,吸收塔液位也不好控制。所以冲洗不宜过于频繁,但也不能间隔太长,否则易产生结垢现象,除雾器的冲洗周期主要根据烟气特征及吸收剂确定,一般以不超过2小时为宜。

新型脱硫塔高效除雾器的应用

新型脱硫塔高效除雾器的应用 北极星节能环保网来源:德创环保2016/4/1 12:03:01 我要投稿 所属频道: 大气治理关键词:脱硫湿法脱硫除雾器北极星节能环保网讯:1. 前言 国内的烟气脱硫目前大都采用的是湿法工艺,其核心装置就是吸收塔,由于吸收塔内的反应大部分都采用喷淋管喷射洗涤,处理过的烟气中含有大量的浆液滴,因此烟气在经过洗涤后要通过除雾器,目的是将烟气中夹带的浆液滴通过撞击除雾器叶片分离出来,顺着除雾器叶片通道流向塔内,以免随烟气排除塔外污染环境。 除雾器是湿法脱硫中必不可少的设备。目前广泛使用的除雾器(包括屋脊式、平板式和烟道式),但是从现运行的脱硫系统中,可以发现除雾器主要存在以下2点问题。 (1)除雾效率不高,致使烟囱下“石膏雨” 石膏雨产生的原因是除雾器出口烟气携带的液滴超标,现大多数脱硫系统都不设GGH 的脱硫系统,由于排烟温度较低,烟气扩散条件不利,烟气携带的液滴会在烟囱出口形成“石膏雨”(即脱硫塔浆液池内的大量石膏浆液随上升烟气从烟囱口飘出,严重影响周围环境)。 目前两级平板或屋脊除雾器只能保证出口雾滴浓度不大于75mg/Nm3已经远远不能满 足主流环保公司和电厂出口雾滴浓度不大于20mg/Nm3的目标,改进势在必行。 (2)除雾器板片结垢堵塞,冲冼失常,造成除雾器坍塌 当除雾器冲洗系统受吸收塔液位影响不能按正常程序运行时,除雾器板片上结垢往往得不到及时冲洗,恶性循环愈演愈烈,塔内布置的除雾器板片上的亚硫酸钙与硫酸钙堆积物越来越多,最终使得除雾器不堪重负而坍塌。 我公司最新研发的高效除雾器叶片在福建华电可门2号烟气脱硫EPC项目上的应用,显示出在脱水除雾方面的高效性。该技术为脱硫塔的脱水除雾带来了新的技术理论和应用思路,有利于跟上日益严苛的环保要求。 2 . 脱硫项目概况

湿式氧化镁法烟气脱硫中吸收塔系统的设计与应用

通道的能力。 3结语在煤炭行业所运用的多级安全数据库系统,其经典的BLP 模型的“向上写”违反了数据库的完整性,而随之带来的是会产生隐通道问题。事务间的提交和回退依赖也会产生隐通道。然后,通过分析隐通 道的产生的原因,提出了利用并发控制上锁机制进行隐蔽通信的方式,通过提出算法,来消除用户通过并发控制上锁机制泄漏信息的途径。算法中当高安全级事务将数据读入私有区后,低安全级事务更新数据后,系统将通知用户,由用户自行处理。文中对于事务并发执行时事务间的安全问题,只讨论了隐通道问题这个方面,而如何去提高避免 隐通道算法的性能将是未来研究的主力方向。 参考文献: [1]谷千军,王越.BLP 模型的安全性分析与研究[J].计算机工程,2006 (22):157-158.[2]肖卫军, 卢正鼎,洪帆.安全数据库系统中的事务[J].小型微型计算机系统,2004(4):591-594.[3]朱虹,冯玉才.避免隐通道的并发控制机制[J].小型微型计算机系统,2000(8):844-846. (责任编辑赵勤)收稿日期:2012-08-18;修订日期:2012-10-22 基金项目:河北省教育厅自然科学计划项目(Z2012198) 作者简介:闫志谦(1973-),男,河北晋州人,副教授,硕士,研究方向:化学工程。0前言 锅炉烟气中的SO 2与氧化镁反应后生成的亚硫酸镁,再氧化反应生成为硫酸镁(MgSO 4)溶液。氧化镁湿法烟气脱硫,具有脱硫效率高,操作简单,不易结垢等优点[1],以氧化镁(MgO)作为脱硫剂,可有效防止沉淀、积垢、堵塞、结块;运行可靠性高,电耗低,取得了较高的脱硫效率。1吸收塔装置设计脱硫吸收塔选用逆流喷淋结构,塔身为圆柱体,底部为锥形的循环浆液池。吸收塔的上部为喷淋洗涤区,共布置了3层喷嘴。氢氧化镁/亚硫酸镁/硫酸镁浆液通过喷嘴向吸收塔下方成雾罩形状喷射,形成液雾高度叠加的喷淋区,含有SO 2的烟气与浆液中悬浮的氧化镁微粒发生化学反应而被洗涤吸收。为了避免烟气和喷淋浆液在接触区形成沉淀,采用 工业水定期喷水,清洗吸收塔入口部分的内壁。吸收塔下部的浆池与吸收塔体为一体的结构。吸收塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击。 吸收塔体为碳钢加防腐衬里的结构,在烟气进口处采取预冷却喷水的防高温措施。 1个吸收塔共配有3台离心式浆液循环泵,整个脱硫区配有罗茨型强制氧化风机,吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性,并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计上都考虑了腐蚀度。吸收塔设计成气密性结构,防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性,使用焊接连接,法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的入孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封,防止泄漏。 第32卷第2期2013年2期煤炭技术Coal Technology Vol.32,No.02February,2013湿式氧化镁法烟气脱硫中吸收塔系统的设计与应用 闫志谦,程艳坤,张 滨,霍鹏(河北化工医药职业技术学院化工与环境工程系,石家庄050026)摘要:介绍了湿法氧化镁烟气脱硫技术应用的原理及工艺,对吸收氧化反应所在的吸收塔系统进行了装置的设 计与应用,并提供理论依据和参考影响吸收因素。 关键词:氧化镁;烟气脱硫;吸收塔 中图分类号:X701.3文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2013)02-0181-03 Application of Absorbing Tower System in Wet Process of Magnesium Flue Gas Desulfurization YAN Zhi-qian ,CHENG Yan-kun ,ZHANG Bin ,HUO Peng (Department of Chemical and Environmental Engineering,Hebei Chemical and Pharmaceutical Vocational Technology College,Shijiazhuang 050026,China ) Abstract:Introduced the application of the principle of wet magnesia flue gas desulphurization technology and process,this paper absorption oxidation reaction in which the absorber tower system design and application of the device,and provides a theoretical basis and reference. Key words:magnesium oxide;flue gas desulfurization;absorbing tower system !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

脱硫塔的设计

目录 1 处理烟气量计算 (3) 2 烟气道设计 (3) 3吸收塔塔径设计 (3) 4 吸收塔塔高设计 (3) 5 浆液浓度的确定 (5) 6 喷淋区的设计 (5) 7 除雾器的设计 (7) 8 氧化风机与氧化空气喷管 (9) 9 塔内浆液搅拌设备 (9) 10 排污口及防溢流管 (9) 11 附属物设计 (10) 12 防腐 (10)

脱硫塔的结构设计,包括储浆段、烟气入口、喷淋层、烟气出口、喷淋层间距、喷淋层与除雾器和脱硫塔入口的距离、喷喷嘴特性(角度、流量、粒径分布等)、喷嘴数量和喷嘴方位的设计 烟道设计 塔体设计: 脱硫塔上主要的人孔、安装孔管道孔:除雾器安装孔,每级至少一个;喷淋浆液管道安装孔,至少一个;脱硫塔底部清渣孔,至少一个;烟气入口烟道设置一人孔,以便大修时清理烟道可能的积垢。 脱硫塔上主要的管孔:循环泵浆液管道入口,一般为3个;液位计接口,一般为2~3个,石膏浆液排出口1~2个;排污口1个;溢流口1个;滤液返回口1个;事故罐浆液返回口1个;地坑浆液返回1个;搅拌机接口2~6个;差压计接口2~4个。 储液区:一般塔底液面高度h1=6m~15m; 喷淋区:最低喷淋层距入口顶端高度h2=1.2~4m;最高喷淋层距入口顶端高度h3≥vt,v为空塔速度,m/s,t为时间,s,一般取t≥1.0s;喷淋层之间的间距h4≥1.5~2.5m; 除雾区:除雾器离最近(最高层)喷淋层距离应≥1.2m,当最高层喷淋层采用双向喷嘴时,该距离应≥3m;除雾器离塔出口烟道下沿距离应≥1m; 喷淋泵 喷淋头 曝气泵

1 处理烟气量计算 得到锅炉烟气量,根据实际的气体温度转化成当时的处理烟气量。根据燃料的属性计算出烟气中SO2的含量,并根据国家相关环保标准以及甲方的要求确定烟气排放SO2的含量,并计算脱硫效率 2 烟气道设计 进气烟道中的气速一般为13m/s,排气烟道中的气速一般为11m/s,由此算出截面积,烟道截面一般为矩形,自行选取长宽。 3吸收塔塔径设计 直径由工艺处理烟气量及其流速而定。根据国内外多年的运行经验,石灰法烟气脱硫的典型操作条件下,吸收塔内烟气的流速应控制在u<4.0m/s为宜。(一般配30万kW机组直径为Φ13m~Φ14m,5万kW机组直径约为Φ6m~Φ7m)。 喷淋塔塔径D: 则喷淋塔截面面积 将D代入反算出实际气流速度u`: 4 吸收塔塔高设计 4.1 浆液高(h1) 由工艺专业根据液气比需要的浆液循环量及吸收SO2后的浆液在池内逐步氧化反应成石膏浆液所需停留时间而定,一个是停留时间大于4.5min 4.2 烟气进口底部至浆液面距离(c) 一般定为800mm~1200mm范围为宜。考虑浆液鼓入氧化空气和搅拌时液位有所波动;入口烟气温度较高、浆液温度较低可对进口管底部有些降温影响;加之该区间需接进料接管, 4.3 烟气进出口高度

脱硫塔

第一章运行管理 一、工艺流程及流程简介 1.1工艺流程 1.1 工艺流程图 1.2工艺流程简介 锅炉烟气经引风机、多管除尘器、后,首先进入脱硫除尘塔内与经喷嘴雾化后的脱硫液进行脱硫反应;烟气在塔内通过三层喷淋装置进行三级脱硫除尘反应,SO2总脱除率可达99%以上,除尘效率达到99%以上;脱硫塔内 NaOH吸收SO2发生中和反应生成NaHSO3与Na2SO3,然后流入下游水池进行循环使用,完成对烟气中SO2的吸收净化。 经一级除尘脱硫后的干净烟气通过塔上部的弯头、管道进入二级脱硫除尘塔经过收水器进一步净化脱水,,除去烟气中夹带的水,经过脱硫除雾后的烟气进入烟囱排放。随着脱硫反应的进行,循环池内pH值不断下降,当循环池内pH值降低到10以下时,要及时向循环池补充钠碱以防pH值过低影响脱硫效果。 二、人员配备 1、脱硫控制室配室操作人员3人,负责脱硫工程的日常工作。 2、脱硫工程配机修人员1人,负责站区日常的设备维修工作。 三、各主要处理单元运行控制参数 1、循环池中有关参数的控制 循环池中pH应控制在10以上,低于10时脱硫效果不理想。 2、脱硫塔内有关参数的控制 脱硫塔出口pH应控制在7.0以上。 第二章操作规程 一、循环泵房及泵房内循环水泵、冲洗水泵、排液泵 1、循环泵作用 向脱硫塔供脱硫液。 1.1、开泵前准备 (1)检查循环池内水位,确保循环池内水位不低于池深的2/3。

(2)检查管路系统是否有跑、冒、滴、漏现象存在,如有要及时处理。 (3)检查水泵及系统零部件是否齐全完好。如:所有紧固件是否紧固;连轴器间隙是否合适;水泵注油孔是否已按规定注油;仪表、阀门是否完好等。 (4)进行手动盘车旋转两周看是否正常,应不卡不重,无异常声音。否则应查明原因进行处理。 (5)检查循环泵有无冷却水,是否打开。 (6)检查机械部分时,不得将水泵电路开关合闸使电机处于带电状态,且在配电柜上挂有“有人操作,不许合闸”标牌。 1.2.操作顺序 (1)开启循环泵 打开泵进口管路的碟阀,开启循环泵。当压力表显示压力达到额定压力 0.3-0.4MPa后即为所需工况。 (2)关闭循环泵 循环泵停止工作后,慢慢关闭进水管路上的碟阀 1.3.泵在运行中,应注意以下事项: (1)开启水泵后,如压力表指针不动或剧烈摆动,有可能是泵内积有空气,停泵后排净泵内空气再启动。 (2)检查各个仪表工作是否正常、稳定,特别注意电流表是否超过电动机额定电流,电流过大、过小应立即停机检查。 (3)注意轴承温度,轴承最大温度不得大于95度。 (4)按动停泵按钮后,严禁马上再按启泵按钮,否则会发生水击造成设备管路损坏等重大事故。因此,特别规定,停泵10分钟后才允许按启动按钮,待无异常情况后方允许离开开关柜。 (5)泵电动机在不允许连续起动,启动间隔时间至少为10分钟。 2冲洗水泵的作用 向脱硫塔除雾器提供冲洗水,冲洗除雾器,防止除雾器积灰致使除雾器压降过大。建议每小时冲洗时间不低于10分钟。 2.1、开泵前准备

除雾器设计

1 除雾器 1)除雾器功能简介[孙琦明湿法脱硫工艺吸收塔及塔内件的设计选型中国环保产业 2007.4 研究进展18-22] 除雾器用来分离烟气所携带的液滴。在吸收塔内,由上下二级除雾器(水平式或菱形)及冲洗水系统(包括管道、阀门和喷嘴等)组成。经过净化处理后的烟气,在流经两级卧式除雾器后,其所携带的浆液微滴被除去。从烟气中分离出来的小液滴慢慢凝聚成较大的液滴,然后沿除雾器叶片往下滑落至浆液池。在一级除雾器的上、下部及二级除雾器的下部,各有一组带喷嘴的集箱。集箱内的除雾器清洗水经喷嘴依次冲洗除雾器中沉积的固体颗粒。经洗涤和净化后的烟气流出吸收塔,最终通过烟气换热器和净烟道排入烟囱。 2)除雾器本体 除雾器本体由除雾器叶片、卡具、夹具、支架等按一定的结构形成组装而成。其作用是捕集烟气吕中的液滴及少量的粉尘,减少烟气带水,防止风机振动。除雾器叶片是组成除雾器的最基本、最重要的元件,其性能的优劣对整个除雾系统的运行有着至关重要的影响。除雾器叶片通常由高分子材料(如聚丙稀、FRP等)或不锈钢(如317L)2大类材料制作而成。除雾器叶片种类繁多。按几何形状可分为折线型(a、d)和流线型(b、c),按结构特征可分为2通道叶片和3通道叶片。 除雾器布置形式通常有:水平型、人字型、V字型、组合型等大型脱硫吸收塔中多采用人字型布置,V字型布置或组合型布置(如菱形、X型)。吸收塔出口水平段上采用水平型

除雾器从工作原理上可分为折流板和旋流板两种形式。在大湿法中折流板除雾器应用的较多。折流板除雾器中两板之间的距离为30~50mm,烟气中的液滴在折流板中曲折流动与壁面不断碰撞凝聚成大颗粒液滴后在重力作用下沿除雾器叶片往下滑落,直到浆液池,从而除去烟气所携带的液滴。折流板除雾器从结构形式上,又可分为平板式和屋顶式两种。屋脊式除雾器设计流速大,经波纹板碰撞下来的雾滴可集中流下,减轻产生烟气夹带雾滴现象,除雾面积也比水平式大,因 此除雾效率高,出口排放的液滴浓度≤50 3 mg。一般常规设计要求除雾器出 /m 口排放的液滴浓度≤753 mg。本工程吸收塔选择除雾效果相对好的屋脊式除 /m 雾器。 3).除雾器冲洗系统 除雾器冲洗系统主要由冲洗喷嘴、冲洗泵、管路、阀门、压力仪表及电气控制部分组成。作用是定期清除除雾器叶片捕集的液滴、粉尘,保持叶片表面清洁,防止叶片结垢和堵塞。除雾器堵塞后,会增加烟气阻力,结垢严重时会导致除雾器变形、坍塌和折断。对于正常的二级除雾器,第2级除雾器后端面仅在必要时才进行冲洗,避免烟气携带太多液滴。旁路取消后,为避免浆液在第2级除雾器上部沉积引起堵塞,要求厂家在除雾器设计时,增加了二级除雾器后端面手动冲洗系统,防止除雾器堵塞时无法进行清除。除雾器冲洗水阀门是动作十分频繁的阀门,应选择质量可靠的产品。除雾器冲洗水喷头距除雾器间距。按0.5 m~0.6m 计,两层除雾器之间还设有上下冲水的两层水管,其间隔应考虑到便于安装维修。加上两层波形除雾器高度,最底部上冲水管至最上部下冲水管总高差约3.4 m~3.5 m。以上尺寸适于平铺波纹板式除雾器。如用菱形除雾器,其空问高度将可降l m左右。 4)除雾器的主要性能及设计参数 ①烟气流速:烟气流速是以空床气速u表示,也有用空床气体动能因子F,它是一个重要技术参数,其取值大小会直接影响到设备的除雾效率和压降损失,也是设备设计或核算生产能力的重要依据。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,流速的增加将造成系统阻力增加,使得能耗增加。同时流速的增加有一定的限度,流速过高会造成二次带水,从而降低除雾效率。常将通过除雾器断面的最高且又不致二次带水时的烟气流速定义为临界气流速度,该速度与除雾器结构、系统带水负荷、气流方向、除雾器布置方式

脱硫吸收塔SO2吸收系统

共享知识分享快乐 第三章SO 2吸收系统 3. 1、系统简介 SO2吸收系统是整个脱硫装置的核心系统,对烟气除去SO等有害成分的过程主要在这个系统完 成。本系统主要是由吸收塔、浆液循环泵、除雾器、吸收塔搅拌器及氧化风机等组成。石灰石- 石膏湿法烟气脱硫是由物理吸收和化学吸收两个过程组成。在物理吸收过程中SQ溶解于吸收剂 中,只要气相中被吸收气体的分压大于液相呈平衡时该气体分压时,吸收过程就会进行,吸收过程取决于气-液平衡,满足亨利定律。由于物理吸收过程的推动力很小,所以吸收速率较低。 而化学吸收过程使被吸收的气体组分发生化学反应从而有效地降低了溶液表面上被吸收气体的 分压,增加了吸收过程的推动力,吸收速率较快。FG[反应速率取决于四个速率控制步骤,即SQ 的吸收、HSO氧化、石灰石的溶解和石膏的结晶。 3.2、吸收反应原理 3.2.1、物理过程原理 SQ吸收是从气相传递到液相的相间传质过程。对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广, 双膜理论模型如图所示。图中p表示SQ在气相主体中的分压,p表示在界面上的分压,c和e 则分别表示SC2组分在液相主体及界面上的浓度。把吸收过程简化为通过气膜和液膜的分子扩 散,通过两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。 气体吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称为吸收速率。根据双膜 理论,在稳定吸收操作中,从气相传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质 的通量。吸收传质速率方程一般表达式为:吸收速率=吸收推动力x吸收系数,或者吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。吸收系数和吸收阻力互为倒数。

共享知识分享快乐 3.2.2 、化学过程原理 321.1 、SQ、SQ和HCI 的吸收: 烟气中的SQ和SQ与浆液液滴中的水发生如下反应: —+ SQ + H2Q T HSQ3 + H SQ3 + H2Q T H 2SQ HCI 遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成盐酸。 3.2.1.2 、与石灰石反应 浆液水相中的石灰石首先发生溶解,吸收塔浆池中石灰石溶解过程如下 CaCQ3 + H 2Q t Ca2+ + HCQ3—+ QH— 水中石灰石的溶解是一个缓慢的过程,其过程取决于以下几个因素: a. 固态石灰石颗粒的颗粒尺寸。颗粒细小的石灰石粉要比颗粒粗大的石灰石粉溶解要快。 b. 石灰石的反应率。活性石灰石的溶解率要比没有活性的石灰石溶解率要快。 c.吸收塔浆液的pH值。pH值越低,石灰石溶解得越快。 高的pH值对酸性气体的脱除效率有利,但是不利于石灰石的溶解。 的脱除效率,但是有利于石灰石的溶解。 SQ2、SQ3、HCI 等与石灰石浆液发生以下离子反应: 2+ — Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ HSQ3—+ + 2H + 2+ — t Ca 2+ + HSQ + CQ 2 f +2H2Q 氧化反应:2HSQ3—+ Q2 t2SQ42—+ 2H + Ca2+ + HCQ3—+ QH —+ SQ42— + 2H +t Ca 2+ + SQ 42— + CQ2 f +2H2Q Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ 2H+ + 2CI —t Ca 2+ + 2CI —+ CQ2f+ 2H 2Q 经验显示,吸收剂浆液的pH值控制在5.5?6.0之间,pH值为5.6时最佳,此时酸性气 体的脱除率和石灰石的溶解速度都很高。吸收塔浆液池中的pH值是通过调节石灰石浆液的投放 量来控制的,而加入塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负荷、SQ含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。 3.2.1.3 、氧化反应通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸氢根氧化成硫酸根: —2—+ 2HSQ3—+ Q2 t 2SQ42—+ 2H + 3.2.1.4 、石膏形成: Ca2+ + SQ 42—+ 2H 2Q t CaSQ4 ? 2H2Q 石膏的结晶主要发生在吸收塔浆液池内,浆液在吸收塔内的停留时间、通入空气的体积和方式 低的pH值不利于酸性气体

吸收塔的设计和选型

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX-环境工程部 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. Environmental Engineering Department 脱硫塔设计及选型指导手册 Guide Handbook for design and selection of desulphurizing tower 签署: 日期:

目录 1.1吸收塔的设计 (3) 1.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 (3) 1.1.2吸收塔喷淋系统的设计(喷嘴的选择配置) (13) 1.1.3 吸收塔底部搅拌器及相关配置 (16) 1.1.4 吸收塔材料的选择 (17) 1.1.5吸收塔壁厚的计算(包括计算壁厚和最小壁厚) (17) 1.1.6吸收塔封头选择计算 (19) 1.1.7吸收塔裙式支座选择计算 (21) 1.1.8吸收塔配套结构的选择 (21) 1.2吸收塔最终参数的确定 (22) 1.2.1设计条件 (22) 1.2.2吸收塔尺寸的确定 (22) 1.2.3吸收塔的强度和稳定性校核 (24)

1.1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)。 1.1.1 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 1.1.1.1 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= )ln() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[

大气污染控制工程课程设计——脱硫塔

《大气污染控制工程》 课程设计 学院:生态与环境学院 专业班级:环境工程 年级: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:

目录 摘要 (1) 1. 背景介绍 (2) 1.1. 硫氧化物污染 (2) 1.2. 燃煤脱硫技术 (3) 1.2.1. 燃烧前脱硫 (3) 1.2.2. 燃烧中脱硫 (3) 1.2.3. 燃烧后脱硫 (3) 1.3. 湿法脱硫技术 (3) 1.3.1. 石灰石/石膏湿法脱硫 (3) 1.3.2. 氧化镁法脱硫 (4) 1.3.3. 双碱法脱硫 (4) 1.3.4. 氨法脱硫 (4) 1.3.5. 海水脱硫 (4) 2. 石灰石/石膏湿法脱硫技术 (5) 2.1. 主要特点 (5) 2.2. 反应原理 (5) 2.2.1. 吸收剂的反应 (5) 2.2.2. 吸收反应 (5) 2.2.3. 氧化反应 (6) 2.2.4. 其他污染物 (6) 2.3. 工艺流程 (7) 3. 设计任务与目的 (8) 3.1. 任务 (8) 3.2. 目的 (8) 3.3. 设计依据 (8) 4. 脱硫系统的设计 (9) 4.1. 脱硫系统设计的初始条件 (9) 4.2. 初始条件参数的确定 (9) 4.2.1. 处理风量的确定 (9) 4.2.2. 燃料的含S率及消耗量 (10) 4.2.3. 进气温度的确定 (10) 4.2.4. SO2初始浓度的确定 (10) 4.2.5. SO2排放浓度的确定 (10) 5. 脱硫系统的设计计算 (11) 5.1. 参数定义 (11) 5.2. 脱硫系统的组成及主要设备选型 (12) 5.2.1. SO2吸收系统 (12) 5.2.2. 烟气系统 (18) 5.2.3. 石灰石浆液制备系统 (20) 5.2.4. 石膏脱水系统 (21) 6. 参考文献 (25)

湿法脱硫工艺吸收塔及塔内件的设计选型

湿法脱硫工艺吸收塔及塔内件的设计选型 1 吸收塔塔型的选择 在湿法脱硫工艺中,吸收塔是一个核心部件,一个湿法脱硫工程能否成功,关键看吸收塔、塔内件及与之相匹配的附属设备的设计选型是否合理可靠。在脱硫工程中运行阻力小、操作方便可靠的吸收塔和塔内件的布置形式,将具有较大的发展前景。 目前,在国内的脱硫工程中,应用较多的吸收塔塔型有喷淋吸收空塔、托盘塔、液柱塔、喷射式鼓泡塔等。国内学者曾在实验室里对各种塔型做了实验测试(见图1),从测试情况看,在塔内烟气流速相同的情况下,喷淋吸收空塔的系统阻力最小,液柱塔的阻力次之,托盘塔的阻力相对较大。 由于喷淋吸收空塔塔内件较少,结垢的机率较小,运行维修成本较低,因此喷淋吸收空塔已逐渐成为目前应用最广泛的塔型之一。图2为喷淋吸收空塔(以下简称吸收塔)的结构简图。 2 喷淋吸收空塔主要工艺设计参数 (1)烟气流速

在保证除雾器对烟气中所携带水滴的去除效率及吸收系统压降允许的条件下,适当提高烟气流速,可加剧烟气和浆液液滴之间的湍流强度,从而增加两者之间的接触面积。同时,较高的烟气流速还可持托下落的液滴,延长其在吸收区的停留时间,从而提高脱硫效率。 另外,较高的烟气流速还可适当减少吸收塔和塔内件的几何尺寸,提高吸收塔的性价比。在吸收塔中,烟气流速通常为3~4.5m/s。许多工程实践表明,3.6m/s≤烟气流速(110%过负荷)≤4.2m/s是性价比较高的流速区域。 (2)液气比(L/G) L/G决定了SO2的吸收表面积。在吸收塔中,喷淋雾滴的表面积与浆液的喷淋速率成一定的比例关系。当烟气流速确定以后,L/G成为了影响系统性能的最关键变量,这是因为浆液循环率不仅会影响吸收表面积,还会影响吸收塔的其他设计,如雾滴的尺寸等。L/G的主要影响因素有:吸收区体积、SO2的去除效率、吸收塔空塔速率、原烟气的SO2浓度、吸收塔浆液的氯含量等。 根据吸收塔吸收传质模型及气液平衡数据计算出液气比(L/G),从而确定浆液循环泵的流量。 美国能源部编制的FGD-PRISM程序的优化计算,L/G以15L/m3为宜,此时,SO2的去除效率已接近100%。L/G超过15.5L/m3后,脱硫效率的提高非常缓慢,而且提高L/G将使浆液循环泵的流量增大,增加循环泵的设备费用,同时还会提高吸收塔的压降,加大增压风机的功率及设备费用。 (3)吸收塔浆池尺寸 吸收塔浆池尺寸可通过以下工艺设计参数确定: 1)石膏颗粒(晶种)生长的停留时间 湿法脱硫系统中,亚硫酸钙、硫酸钙的析出是在循环浆液的固体颗粒(晶种)表面上进行的,为了晶体的生长和结晶,循环浆池里的石膏颗粒必须有足够的停留时间,反应时间也必须足够长。停留时间的计算公式为: RT=(V×ρ×SC)/TSP 其中:RT—停留时间(min);TSP—石膏成品产量(干基)(kg/min);V—浆池体积(m3);ρ—浆液密度(kg/m3);SC—浆液含固量(%)。如生产的石膏要在水泥或石膏行业使用,FGD的石膏成品含水量必须<10%,石膏必须结晶成平均直径为35~50μm的立方晶体,停留时间必须>15小时。对于抛弃系统,由于石膏成品要被抛弃,石膏成品含水量可>15%,这样系统的停留时间可缩小到10小时左右。 2)石灰石溶解的停留时间 如要求吸收塔内的石灰石充分溶解,则石灰石在循环浆池内必须有足够长的停留时间。一般来说,石灰石的停留时间须>4.3min。石灰石溶解的停留时间按下式计算: T=V/(N×RF) 其中:T—停留时间(min);V—浆池体积(m3);N—循环泵数;RF—单台循环泵流量(m3 /h)。 3)氧化反应的体积和氧气从空气转移到液体的深度氧气从空气转移到液体的深度,是指吸收塔浆液池内释放氧化空气的曝气管或喷枪的位置。亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的氧化分为两部分,一部分是吸收塔内烟气中的氧气进入浆液液滴的自然氧化,另一部分是空气通过曝气管网进入浆液池后的强制氧化。

脱硫塔除雾器结垢与堵塞的原因分析及解决方案

脱硫塔除雾器结垢与堵塞的原因分析及解决方案 一、故障现象 除雾器运行压差高于700Pa,阻力过大。 一般而言两级屋脊式除雾器设计阻力不超过200Pa,三级屋脊式除雾器设计阻力不超过300Pa。 经检查发现,除雾器结垢现象非常严重,并且垢样比较坚硬、光滑。除雾器一边结垢堵塞现象比较严重,另一边比较轻微,推测脱硫塔烟气流场分布非常不均匀。起初怀疑是浆液品质的问题。对于该故障的解决,我们的思路是:首先分析结垢和堵塞的原因,然后有针对性地从工艺设计、设备改造、操作控制等方面着手解决故障。 二、故障危害: 脱硫塔除雾器的结垢与堵塞是脱硫塔常见的故障之一。①除雾器的结垢,严重的会造成堵塞,使得烟气流通面积减少,烟气流速增加,降低除雾器去除雾滴的效率,进而带来一系列的问题,比如烟囱石膏雨等;②除雾器的结垢和堵塞,会使得除雾器的阻力大大增加,增加增压风机(或引风机)的出力,增加电耗,更严重的会引起风机的失速现象,影响机组的安全性和可靠性。 三、分析故障原因的方法: ⒈首先在机组停机时,对脱硫系统进行严格的静态检查:打开浆液池及除雾器处的人孔门,用目测和拍照的方式对喷淋层、吸收塔喷嘴、除雾器、喷淋层区域衬胶以及除雾器冲洗水进行静态检查。

检查除雾器时主要关注以下几个方面:除雾器的变形情况(可能会由于结垢或堵塞的原因引起,也可能与安装质量和高温烟气进入吸收塔引起的除雾器局部受热不均匀有关);检查除雾器的堵塞及结垢情况;检查除雾器的冲洗喷嘴及冲洗效果(需要开启冲洗水)。 ⒉其次还需要进行以下工作:①对垢样的成分进行化学分析; ②煤质、石灰石、浆液品质的分析;③浆液PH值、浆液密度的分析;④分析氧化风量控制是否合适等。 四、故障解决方法: ①控制煤质(尤其是煤质的灰含量); ②加强除尘器的除尘效率; ③控制石灰石的品质(主要是控制杂质的含量:MgCO3、iO2、Al2O3、Fe2O3等); ④解决除雾器冲洗水系统存在的一些问题:喷嘴堵塞;喷嘴冲洗角度小;冲洗水压力不足;冲洗水流量不够;冲洗频率不合理(脱硫塔除雾器冲洗系统是非常重要的); ⑤解决氧化风量不足或氧化效果较差的状况(亚硫酸钙黏度比较大,较难冲洗); ⑥PH值控制在合适范围内(5.5-5.8 之间); ⑦改善浆液品质; ⑧检查是否有设计、安装和施工的缺陷,进行整改。 五、结果:

脱硫塔技术方案范本

脱硫塔技术方案

第一章项目条件 1.1 工程概述 本技术方案适用于陶瓷有限公司干燥塔窑炉排出的粉尘、烟气、二氧化硫(SO2)排放超标的问题,经过对现有系统的技术分析,做出改造方案。 为了保护公司周围的生产、生活环境,并使排放的粉尘、烟气达到国家的排放标准,同时满足地方环保总量控制要求,需配套建设成熟高效的布袋式除尘和湿法烟气脱硫装置。 1.2 工程概况 本工程属环境保护项目,对干燥塔、窑炉排出的烟气的粉尘、二氧化硫(SO2)进行综合治理,达到达标排放,计划为合同生效后3个月内建成并满足协议要求。 1.3 基础数据 喷雾干燥塔窑炉排出的烟气的基础数据

窑炉排出的烟气的基础数据 第二章设计依据和要求 2.1 设计依据 2.2 主要标准规范 综合标准 序号编号名称 1 《陶瓷行业大气污染物排放标准》 2 GB3095- 《环境空气质量标准》 3 GB8978- 《环境空气质量标准》 4 GB12348- 《工厂企业界噪声标准》 5 GB13268∽3270-97 《大气中粉尘浓度测定》 设计标准 序号编号名称 1 GB50034- 《工业企业照明设计标准》

2 GB50037-96 《建筑地面设计规范》 3 GB50046- 《工业建筑防蚀设计规范》 4 HG20679-1990 《化工设备、管道外防腐设计规定》 5 GB50052- 《供配电系统设计规范》 6 GB50054- 《低压配电设计规范》 7 GB50057- 《建筑物防雷设计规范》 8 GBJ16- 《建筑物设计防火规范》 9 GB50191- 《构筑物抗震设计规范》 10 GB50010- 《混凝土结构设计规范》 11 GBJ50011- 《建筑抗震设计规范》 12 GB50015- 《建筑给排水设计规范》 13 GB50017- 《钢结构设计规范》 14 GB50019- 《采暖通风与空气调节设计规范》 15 GBJ50007- 《建筑地基基础设计规范》 16 GBJ64-83 《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》 17 GB7231- 《工业管道的基本识别色和识别符号的安全知识》 18 GB50316- 《工业金属管道设计规范》 19 GBZ1- 《工业企业设计卫生标准》 20 HG/T20646-1999 《化工装置管道材料设计规定》 21 GB4053.4-1983 《固定式钢斜梯及工业钢平台》 设备、材料标准 序号编号名称 1 GB/T13927- 《通用阀门压力试验》

电厂脱硫吸收塔的改造方案

XX电厂吸收塔的改造方案 一、工程概况 1.1XXX烟气脱硫装置增容改造工程安装工程。本次脱硫改造对象为#1、#2机组配套的脱硫装置及公用系统。 1.2 原吸收塔为(16.5米*37.8)分两次截塔。一是从吸收塔浆池底部截塔加高4m,相应修改调整搅拌器、循环泵、安装门、液位计等各接口及吸收塔进出口烟道;二是从顶层喷淋层上方截塔加高2m,也就是在原塔标高27.5米处。本机组脱硫系统原增压风机已设置了增压风机旁路,改造后保留原增压风机旁路烟道和增压风机,只需根据要求拆除脱硫大旁路及旁路挡板门。 二、编制依据 1.1本次吸收塔改造增容招标文件以及设计图纸。 1.2 GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》 1.3 GB150-98《钢制压力容器》 1.4 DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》 1.5 DL/T5047-95《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇) 1.6 GBJ128-90《立式圆筒型钢制焊接油罐施工及验收规范》 1.7 SH3530-93《石油化工立式圆筒型钢制储罐施工工艺标准》 1.8 JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 1.9 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 1.10 JB4735-97《压力容器无损检测》 1.11 吸收塔设备改造技术协议及规范书 1.12国电龙源FGD制作验收规范 1.13现场踏勘记录等 三、项目管理组织机构和人员配置 我公司对本工程非常重视,经领导班子研究,为了按期保质圆满完成本工程任务,由管理经验丰富的国家建造师 XXX、副经理XXX 组建现场项目部。

四、施工综合进度 4.1 工程里程碑进度 里程碑计划 工程项目完工时间 施工准备10天 浆液池部分改造15天 喷淋层改造25天包括交叉施工 移交防腐10天 其他工作完善20天 4.2 图纸交付进度(分项工程开工前20天应提供相应图纸,详见施工进度计划)

脱硫吸收塔的直径和喷淋塔高度设计

吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 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 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=)ln() ()(***2 2*11*22*112121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[ 82.0W a k L ?=]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) *1y ,*2y 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 ) x 2,x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比,kmol(A)/kmol(B) G 气相空塔质量流速,kg/(m 2﹒h) W 液相空塔质量流速,kg/(m 2﹒h) y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (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/(m 2﹒h ﹒kPa) k L a 为液体膜体积吸收系数,kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3) 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。 以上是传统的计算喷淋塔吸收区高度的方法,此外还有另外一种方法可以计算。

脱硫塔烟气系统

本体.吸收塔为圆柱形,尺寸为Φ15.3×36.955m,结构如图8-1 所示。 由锅炉引风机来的烟气,经增压风机升压后,从吸收塔中下部进入吸收塔,脱硫除雾后的净烟气从塔顶侧向离开吸收塔。塔的下部为浆液池,设四个侧进式搅拌器。氧化空气由四根矛式喷射管送至浆池的下部,每根矛状管的出口都非常靠近搅拌器。烟气进口上方的吸收塔中上部区域为喷淋区,喷淋区的下部设置一合金托盘,托盘上方设三个喷淋层,喷淋层上方为除雾器,共二级。塔身共设六层钢平台,每个喷淋层、托盘及每级除雾器各设一个钢平台,钢平台附近及靠近地面处共设六个人孔门。 图8-1 吸收塔本体1-烟气出口2-除雾器3-喷淋层4-喷淋区5-冷却区6-浆液循环泵7-氧化空气管8-搅拌器9-浆液池10-烟7进口11-喷淋管12-除雾器清洗喷嘴13-碳化硅空心锥喷嘴 技术特点该FGD 装置吸收塔采用美国B&W公司开发并具有多年成功运行经验的带托盘的就地强制氧化喷淋塔,该塔具有以下特点: 1)吸收塔包括一个托盘,三层喷淋装置,每层喷淋装置上布置有549 +122 个空心锥喷嘴,流量为51. 8m3/h 的喷嘴549 个,喷嘴流量为59.62m3/h 的122 个,进口压头为103.4KPa,喷淋层上部布置有两级除雾器。 2)液/气比较低,从而节省循环浆液泵的电耗。 3)吸收塔内部表面及托盘无结垢、堵塞问题。 4)优化了PH 值、液/气比、钙/硫比、氧化空气量、浆液浓度、烟气流速等性能参数,从而保证FGD 系统连续、稳定、经济地运行。 5)氧化和结晶主要发生在吸收塔浆池中。吸收塔浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙的氧化和石膏(CaSO4.2H2O)的结晶。吸收塔浆池上设置4 台侧进式搅拌器使浆液罐中的固体颗粒保持悬浮状态并强化亚硫酸钙的氧化。 6)吸收塔浆池中的混合浆液由浆液循环泵通过喷淋管组送到喷嘴, 形成非常细小的液滴喷入塔内。 7)在吸收塔浆池的溢流管道上设置了吸收塔溢流密封箱,它可以容纳吸收塔在压力密封时发生的溢流。密封箱的液位由周期性地补充工艺水来维

吸收塔的设计和选型

烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 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= )ln() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =×1025.07.04W G -]4[ 82 .0W a k L ?=] 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) *1y ,*2y 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 ) x 2,x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比,kmol(A)/kmol(B) G 气相空塔质量流速,kg/(m 2﹒h) W 液相空塔质量流速,kg/(m 2﹒h) y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (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/(m 2﹒h ﹒kPa) k L a 为液体膜体积吸收系数,kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3) 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。

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