涟源市郊区焦化厂除尘脱硫工艺设计.doc

涟源市郊区焦化厂除尘脱硫工艺设计方案 涟源市郊区焦化厂除尘脱硫工艺设计学 校： 吉 首 大 学 院 系：生物资源与环境科学学院 专 业： 环 境 工 程 班 级： 2008 级环境工程 姓 名： 廖 玲 芝 学 号： 20084075006 指导老师： 史 凯 完成时间： 2011 年 1月 17日 目 录1、概述42、设计依据4 2.1 设计简介42.2 废物中所含污染物种类、浓度、温度4 2.3 设计规模4 2.4设计范围5 2.5处理后气体排放浓度52.6设计参考资料及法规标准5 2.7 控制系统53、工艺设计63.1 总体设计准则63.2 烟气处理方法比较与选择63.3 系统工艺流程104、工艺系统说明124.1 电除尘系统124.2 脱硫系统124.3 改进的石灰石、石灰浆液制备系统124.4脱硫液循环系统124.5 固液分离系统125、主要设备设计13 5.1 主要设计参数13 5.2 主要设备及选型136、辅助工程设计206.1 供水和排放系统206.2 供电系统206.3 供热系统206.4 自动控制系统206.5 消防系统207、劳动定员208、投资预算219、效益评估239.1环境效益估算239.2 经济效益估算2310、附图23附图 一：厂区平面布置图附图 二: 除尘脱硫工艺系统流程图1概述涟源市郊区焦化厂是以煤为主要原料的中小型化工企业，生产时间为6:00-22:00，焦化厂主要由备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间组成。炼焦技术是将煤配合好装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一段时间后形成焦炭。由此可以看出，在炼焦过程中将产生大量含有二氧化硫和粉尘的烟气，该废气若不经处理直接排入大气，不仅会污染周围的环境，而且导致了极大的原物料消耗，同时对企业的形象也会造成一定的影响，为此，必须进行除尘脱硫处理。因此将从炼焦炉出来的烟气经过管道将其汇集，通过风机的作用将其引入到脱硫除尘设备系统中去。2 设计依据2.1 设计简介本设计是针对涟源市郊区焦化厂的燃煤炼焦炉排出的烟气，设计一套烟气除尘脱硫系统，使该炼焦炉烟气排放达到国家标准中二类区的排放标准。该工厂废气量为16000 m3N/h，初始含尘浓度为6000 mg/m3，初始二氧化硫浓度为10600mg/m3，初始烟气温度为393K，烟气其余性质类似于空气。2.2 废气中所含污染物种类、浓度及温度 污染物种类：粉尘(炭黑、灰分等)，二氧化硫； 污染物排放浓度：初始二氧化硫浓度10600mg/m3; 粉尘初始浓度6000 mg/m3；废气排放量为16000 m3N/h。初始烟气温度：393k（即120oC）2.3 设计规模废气处理量：16000 m3/h SO 2排放最大值：10600mg/m3备注：本方案按最大值设计2.4 设计范围从车间排气管汇合后出口开始，经装置入口至排风机出口之间，所有工艺设备、连接管道、管件、阀门、风机、电气装置、自动控制设备等。2.5 处理后气体排放浓度按照综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行的原则，现有焦化厂废气排放执行GB16171-1996炼焦炉大气污染排放标准中的二级标准，具体如下表2-1： 表2-1炼焦炉大气污染（颗粒物、二氧化硫）排放标准序号污染物最高允许排放浓度(烟囱高度20m)1颗粒物300 mg/m32二氧化硫500 mg/m32.6 设计参考资料及法规标准炼焦炉大气污染排放标准 . GB16171-1996 赫吉明、马广大等主编.大气污染控制工程.高等教育出版社 .2002.08刘天齐主编. 三废处理工程技术手册.化学工业出版社.2002鹿政理主编 .环境保护设备选用手册-大气污染控制设备. 化学工业出版社 .2004 张铂钦 王文选 编.环境工程原理 . 化学工业出版社.2008.07 2.7 控制系统本套除尘脱硫工艺采用PLC控制系统，除尘脱硫装置实现自动控制、显示、记录整个工艺过程，运行人员在控制室内通过操作监控界面完成对整个装置的起停操作，整套装置的控制均能够自动运行，从而达到了操作最优化，运行费用较低，增加了设备的可行性的目的。3 工艺设计3.1 总体设计准则1. 严格执行国家环境保护有关法规，按规定的排放标准，使处理后的废气各项指标达到且优于标准指标。2. 采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺，并具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。3. 工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，确保达标排放。4. 在运行过程中，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和运行费用。 3.2 烟气处理方法比较与选择3.2.1 除尘方法比较与选择 治理烟尘的方法很多，各具备不同的性能和特点，必须要一句废气排放特点、烟尘本身的特性、要达到除尘要求等，结合结合除尘方法和设备的特点进行选择。常用的粉尘治理方法有如下几种。1、 重力除尘法（1）除尘基本原理利用粉尘与气体的密度不同，使粉尘靠自身的重力从气流中自然沉降下来，达到分离或捕集含尘气流中离子的目的。为使粉尘从气流中自然沉降，采用的一般方法是在输送气体的管道中设置一扩大部分，使气体流动速度降低，一定粒径的粒子可从气流中沉降下来。（2）常用设备及主要性能 常用设备为水平气流沉降室，有单层重力沉降室和多层重力沉降室两种类型，重力沉降室的主要优缺点：结构简单，投资少，压力损失小（一般为50-130Pa）,可处理高温气体，维修管理容易。但是除尘效率低，只对50um以上的尘粒具有较好的捕集作用，占地面积大，因此只能作为初级除尘手段。2、惯性除尘法（1）除尘基本原理利用粉尘与气体在惯性运动中的惯性力不同，使粉尘从气流中分离出来。在实际应用中实现惯性分离的一般方法是使含尘气流冲击在挡板上，使气流方向发生急剧改变，气流中的尘粒惯性较大，不易随气流急剧转弯，便从气流中分离出来。（2）常用设备及主要性能惯性除尘器结构形式多样，主要有反转式和碰撞式。惯性除尘器适用范围：使用与非粘性、非纤维性粉尘的去除，。设备结构简单，阻力一般为100-1000Pa，分离效率低，只能捕集10-20um以上的粗尘粒，故只能用于多级除尘中的一级除尘。3、离心除尘法（1）除尘基本原理利用含尘气体的流动速度，使气流在装置内沿某一方向作连续的旋转运动，粒子在随气流的旋转中获得离心力，粒子从气流中分离出来。（2） 常用设备及主要性能利用离心力进行除尘的设备有两大类：旋风式除尘器和旋流式除尘器，其中最常用的为旋风式除尘器。离心式除尘器的优缺点：除尘效率高，对于大于5um以上的颗粒具有较好的除尘效率，属中效除尘器。它适用与对非粘性及非纤维性粉尘的去除，且可适用于高温烟气的除尘净化，广泛应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。4、湿式除尘法湿式除尘法也称洗涤除尘。（1）除尘基本原理该种除尘方法是用液体洗涤含尘气体，利用形成的液膜、液滴或气泡捕获气体中的尘粒，尘粒岁液体排出，气体得到净化。（2） 常用设备方法的主要特点湿式除尘器结构类型种类繁多，不同设备的除尘机制不同，能耗不同，适用场合也不同，按其除尘机制的不同，可非为七中不同的结构类型，见图3-5中（a）喷雾式洗涤除尘器；（b）旋风式洗涤除尘器；（c）注水式冲击水浴除尘；（d）板塔式鼓泡洗涤除尘器；（e）填料式洗涤除尘器；（f）文丘里洗涤除尘器；（g）机械动力洗涤除尘器；湿式除尘器的优缺点：除尘效率高，特别是高能量的湿式洗涤除尘器，在消除0.1um以下的粉尘粒子时，仍能保持很高的除尘效率。对净化高温、高湿、易燃、易爆的气体具有很高的效率和很好的安全性。在去除粉尘粒子的同时，还能通过液体的吸收作用同时将废弃中有毒有害污染物去除。缺点：用水量大，污染物全部转移到水相中，需对洗涤后的液体进行处理。对沉渣进行适当的处置，澄清水应当尽量回用，否则不仅造成二次污染，还会造成水资源浪费。另外，在对含腐蚀性气体进行除尘时，洗涤后的液体具有一定的腐蚀性，对设备和管道的要求高。5、 过滤除尘器（1）除尘基本原理过滤式除尘是使含尘气体通过多空滤料，把气体中的尘粒截留下来，使气体得到净化。过滤式除尘器的滤料是通过滤料孔隙对粒子的筛分作用，粒子随气流运动中的惯性碰撞作用，细小粒子的扩散作用，以及静电引力和沉降等机制综合作用结果，达到除尘的目的。(2)常用设备方法的主要特点目前我国采用最广泛的过滤集尘装置式袋式除尘器，其基本结构是在除尘器的集尘室内悬挂若干个圆形或椭圆形的滤袋，当含尘气流穿过这些滤袋的袋壁时，尘粒被袋壁截留，在袋的内壁或外壁聚集而被捕集。袋式除尘器优缺点：属于高效除尘器，对细粉具有很强的捕集效果，被广泛应用与各种工业废气的除尘中，不适用与处理含油、含水及粘结性粉尘，同时 也不适用与高温含尘气体。6、 电除尘器a) 除尘基本原理电除尘是利用高压电场产生的静电力的作用实现固体粒子或液体粒子与气流的分离。其原理涉及悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移与捕集，以及将捕集物从表面上清除等三个基本过程。b) 常用设备方法的主要特点工业上广泛应用的电除尘器是管式与板式两种。电除尘器的主要优缺点：电除尘器是一种高效除尘器，效率可达99%以上，去细微粉尘捕集性能优异，捕集最小粒径可达0.05um，并可按要求获得从低效到高效的任意除尘效率。阻力小，能耗低，可允许的操作温度高，在250-500oC的范围内均可操作。但是设备庞大，占地面积大，因此只有在处理大流量烟气时，才能在经济上、技术上显示其优越性。经计算可得除尘效率为95%才能达到排放标准，综合比较以上各除尘器的性能结合炼焦炉出来的废气温度为120度、排出量16000 m3/h、成分（主要为炭黑、灰分）等特点及烟尘粒径分布等特点，选择离心旋风除尘器进行预除尘后经过电器除尘装置进一步除尘，有利于提高除尘效率，达到颗粒物排放标准，经济适用并使设备损害最小。3.2.2 脱硫方法比较与选择 现在常用的低浓度脱硫的方法有以下几种：1、 石灰石/石灰洗涤法在此工艺中，烟气用含亚硫酸钙的石灰石/石灰浆液洗涤，二氧化硫与浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，新鲜石灰石或石灰浆液不断加入液的循环回路。但此工艺的脱硫效率受PH值、夜/ 气比、钙/硫比、气流速度、吸收塔结构等多种因素影响。表3-1石灰石和石灰法烟气脱硫反应机理脱硫剂石 灰 石石 灰主要反应SO2(g)+H2OH2SO3H2SO3H+HSO3-H+CaCO3Ca2+HCO3-Ca2+HSO3-+2H2OCaSO32H2O+ H+H+HCO3-H2CO3H2CO3CO2+H2OSO2(g)+H2OH2SO3H2SO3H+HSO3-CaO+H2OCa(OH)2Ca(OH)2Ca2+2OH-Ca2+HSO3-+2H2OCaSO32H2O+H+H+2OH-2H2O总反应CaCO3+SO2+2H2OCaSO32H2O+H+CaO+SO2+2H2OCaSO32H2O 2、 改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫法（在脱硫剂中加入己二酸、添加硫酸镁、双碱流程等）该工艺在上述的脱硫浆液中加入己二酸，此后的操作如石灰石/石灰洗涤法。改进的工艺具有以下优点：己二酸来源丰富，价格低廉；此工艺提高了二氧化硫的去除率，改进了石灰石/石灰法的可靠性与经济性；液相中己二酸的存在增加了液相与二氧化硫反应的能力己二酸的缓冲作用抑制了气液界面上由于二氧化硫溶解导致的PH降低，使液面处二氧化硫的浓度提高，大大的加速了液相传质；另外己二酸钙的存在也能降低必需的钙硫比。总的反应式：HOOC(CH2)COOH +CaCO3 CaOOC(CH2)COOCa+H2O +CO2； CaOOC(CH2)COOCa +SO2 +H2OHOOC(CH2)COOH+CaSO3己二酸再生后返回洗涤液贮罐，重新与石灰石反应进入吸收器。添加硫酸镁及采用双碱流程都能克服石灰石结垢以及提高SO2去除率。3、喷雾干燥法脱硫喷雾干燥法是20世纪80年代迅速发展起来的一种湿干法脱硫工艺。其脱硫过程是，二氧化硫被雾化的氢氧化钙浆液或纯碱溶液吸收，同时温度较高的烟气干燥了液滴，形成干固体废物。干废物由袋式除尘器或电除尘器捕集。其设备和操作简单，不存在微量金属元素污染废水，不需要重新加热系统，干的固体废物减少了废物体积，脱硫系统的压力适中，吸收剂输送量小，耗能低。综合比较以上各脱硫方法的优缺点结合炼焦炉出来的废气温度为120度、排出量16000 m3/h、成分（二氧化硫等酸性气体、苯等挥发性物质）等特点及二氧化硫浓度（低浓度）选择改进的石灰石、石灰脱硫方法，具有原料来源丰富、价格低廉、工艺方法成熟等优点，有利于提高二氧化硫去除效率，达到二氧化硫国家规定排放标准，并使设备损害最小。3.3 系统工艺流程3.3.1 平面厂区布置图（见附图1） 涟源市郊区焦化厂平面布置主要分为生活办公区、中间绿化带、处理厂区与扩建厂区四个部分，因为常年吹北风多，把处理厂区及烟囱都设在下风向，中间用绿化带隔开生活区与处理厂区，起到天然屏障的作用。在处理厂区旁边留有扩建区，有利于以后发展作用，根据涟源市具体天气情况结合脱硫除尘工艺的特点，这种布置形式是比较合理的。3.32 工艺流程图（详图见附图2）根据该焦化厂的实际情况，需对其排放的烟气进行二氧化硫和粉尘的处理，首先进行烟气的除尘工艺，然后再进一步进行烟气的二氧化硫脱硫工艺。最后采用适当的方法对产生的物质进行回收利用。水循环系统石膏烟气浆液制备系统除尘系统脱硫系统烟囱固液分离系统净化气体水工艺流程说明：整个过程的运行可以分为以下几个部分：电除尘系统、脱硫系统、脱硫浆液的制备系统、脱硫液循环液处理系统、自动控制系统。其具体过程为：首先，把从焦化厂出来的高温气体冷凝，然后进入电除尘器进行除尘，除尘后的气体进入洗涤塔进行脱硫，经高效脱硫除尘净化后的气体通过热交换器，再由风机引向烟囱实现达标排放。而二氧化硫的洗涤液将排入脱硫液循环槽进行处理，脱硫循环槽的物质经过泵提升至固液分离器中进行两次固液分离，液体返回循环槽利用，固体主要为石膏进行收集。工艺可行性论证：经计算可得除尘效率为95%、脱硫效率为95.28%才能达到现有焦化厂废气排放执行GB16171-1996炼焦炉大气污染排放标准中的二级标准排，综合考虑烟气的主要性质：炼焦炉出来的废气温度为120度、排出量16000 m3/h、含硫量10600mg/m3、含尘量6g/m3,成分（主要为炭黑、灰分、二氧化硫等酸性气体、苯等挥发性物质）等特点及烟尘粒径分布等特点，选择先冷凝后进入离心旋风除尘器进行预除尘再经过电器除尘装置进一步除尘的除尘系统。并利用选择改进的石灰石、石灰脱硫方法对低浓度二氧化硫进行脱硫，因为此方法具有原料来源丰富、价格低廉、工艺方法成熟等优点，通过加入己二酸有利于提高二氧化硫去除效率，达到二氧化硫国家规定排放标准，并使设备损害最小。整套工艺采取水循环系统，有利于节省资源及费用。4 工艺系统说明4.1 除尘系统通过冷凝器对高温焦炉废气进行降温（降低设备及管道腐蚀性），进入旋风除尘器进行预除尘，后用电除尘器进一步除尘。4.2 脱硫系统从电除尘器中出来的烟气, 进入吸收塔中与成雾态的石灰石浆液逆向接触。气体向上流动经过浆液喷淋层，烟气中的SO2与石灰石浆液充分反应。雾态浆液使烟气被水蒸气饱和并将烟气温度下降，然后从喷淋塔出来的烟气经过再热器使温度升高，抬升烟气高度，然后通过风机从烟囱排向大气。4.3 改进的石灰石、石灰浆液制备系统用自卸密封罐车将成品石灰石粉(粒径为通过250目筛，筛余量小于10)或成品石灰通过管道送入钢制粉仓内，由称重给料机送到石灰石浆液箱或石灰浆液箱内加水与一定比例的己二酸充分搅拌制成浆液，后送入脱硫液循环槽，最后经浆液提升泵送至顶仓（防止溢流），通过自动控制进料系统进入喷淋塔进行脱硫反应。4.4 脱硫液循环系统 脱硫浆液与二氧化硫反应后固液产物落入脱硫液循环槽，用提升泵送入氧化塔进行固液分离，为确保效率，进行两次固液分离，液体返回循环槽进行循环利用，在氧化塔中亚硫酸钙被氧化制成石膏产品分离出来。4.5 固液分离系统 循环槽内的物质经过提升泵进入氧化塔，并向氧化塔内鼓入一定量的空气，生成的石膏经稠厚器使其沉淀，上层液体返回脱硫液循环槽继续利用，石膏浆经离心机分离得成品石膏。5 主要设备设计5.1 主要设计参数炼焦场废气排放量为16000 m3/h，粉尘初始浓度6000 mg/m3，SO 2排放最大值：10600mg/m3，初始烟气温度：393k（即120oC）烟气处理的主要设计参数如表5-1所示： 表5-1 烟气的主要设计参数工艺系统烟气量m3/h初始粉尘、SO 2浓度mg/m3处理后浓度mg/m3去除效率除尘系统16000600030095%脱硫系统1060050095.28%假设烟气粉尘粒径分布如表5-2 表5-2 烟气粒径分布粒径d(um)50百分比(%)0.145.640.813.55.2 主要设备及选型5.2.1除尘系统主要设备及选型（1）旋风除尘器根据焦化厂烟气实际情况（烟气温度、烟气量、粉尘粒径等）选择离心旋风除尘器中的型号为1-HX-1410旋风除尘器，其主要参数如表5-3 表5-3 1-HX-1410旋风除尘器出要参数处理烟气量(m3/h)15000-17500入口风速(m/s)18-22总阻力(Pa)小于1470允许入口最高温度（oC）450尺寸大小D=1450mm，H=6970除尘效率（%）大于95备注：设备中包括耐高温、耐磨衬料。（2）电除尘器该设计中计算所要求的参数取值：有效驱进速度e=0.16m/s；电场风速v=1.2 m/s（推荐的电场风速为0.5-1.3 m/s，根据比电阻的大小合理选择电场风速）已知处理烟气量Q=16000m3/h，以及除尘效率=95%，取有效驱进速度e=0.16m/s，除尘器的比集尘面积：代入数据可得比集尘面积为18.72(m2s)/m3依据多依奇公式，求得集尘面积A：A=Q*A/Q=16000/360018.72=83.20 m2.初步判断电场断面积为s=Q/3600v=3.70 m2根据以上要求选择GD5型管极式电除尘器。表5-4电除尘器的计算所得参数及选择的电除尘器实际参数比较根据计算得出的理论参数GD5型管极式电除尘器处理烟气量16000 m3/h10800-21600 m3/h烟气温度实际低于120摄氏度允许250摄氏度含尘浓度实际6g/ m330g/ m3有效断面积3.70 m25.0 m2阻力200Pa除尘效率95%大于等于98%额定功率-14.4KW工作压力小于300Pa集尘极振打方式侧向浮动跟踪振打系统额度电压72KV5.2.2 脱硫系统主要设备及选型吸收塔为脱硫工艺的核心设备，对二氧化硫（包含粉尘）进行处理收集。喷淋塔是石灰/石灰石一石膏法工艺的主流塔型，按其功能可分为喷淋区、除雾区。浆液制备系统将所需浓度的石灰浆液送入脱硫液循环槽.用提升泵送至顶仓后进入吸收塔上部喷嘴，喷入塔内进行脱硫反应。设进入温度为80oC，出口温度40 oC.对吸收塔的具体参数进行计算，具体过程如下：已知进口气体为Q=16000m3/h=4.44 m3/s,因为二氧化硫浓度较小 ，根据经验值取烟气在脱硫塔得停留时间为10s，因此脱硫塔得体积为44.4 m3，把脱硫塔设置成圆筒状，假定底面积为s=4.44m2,则塔直径为D=(4S/3.14)1/2=2.38m.塔高为10m.根据以上实际值参数可得：设置塔有效容积为44.4 m3，吸收塔主体材料用碳钢+玻璃鳞片树脂内衬。主要设备有除雾器与喷淋器。除雾器位于吸收塔出口为维持除雾器系统正常运行,设有冲洗水系统,冲洗喷嘴为实心锥喷嘴，由聚丙烯材料制成，系统运行时主要控制的参数是除雾器冲洗间隔，除雾器的冲洗水既要满足除雾器的清洁、不堵塞(由压差来判断),又要保证吸收塔内液位的稳定。烟气通过吸收塔时会从浆液中带走大量的水分,需通过冲洗水来补充。其次是喷淋层：为使喷淋液沿整个吸收塔截面均匀分布,喷嘴需交错布置。5.2.3 浆液制备系统主要设备及选型改进的石灰石、石灰浆液制备系统的主要设备有石灰石粉、石灰卸料、转运、贮存设备；石灰石、石灰浆液箱、泵和搅拌器。石灰石粉、石灰贮仓的容量按脱硫装置运行7天（每天按16小时计算）的吸收剂耗量设计，贮仓容积按石灰堆积密度为1.1t/m3设计。1、浆液制备中所需石灰的量a) 吸收塔中二氧化硫的量 V 10600mg/m316000 m3/h=47.11g/s47.11g/s64g/mol=0.74 mol/s又因为二氧化硫的吸收率为95.28%，所以单位时间(1s)内处理二氧化硫：n1=0.740.9528=0.71 mol/sb) 根据总的反应化学方程式计算理论需要的石灰石、石灰原料的量：CaCO3+SO2+2H2OCaSO32H2O+H+所以理论上需要的最小的碳酸钙量为：=0.71100=0.071kg/sCaO+SO2+2H2OCaSO32H2O所以需要的氧化钙(石灰)的最小的量为:=0.7156=0.0398kg/s所以石灰的理论用量为0.03983600=143.3kg/h=0.1433 t/h,实际过程中一般取理论用量的1.5倍，所以石灰的实际用量为 1.50.1433=0.2150 t/h根据焦化厂具体情况可知一天工作16小时，所以一天的石灰用量 m5=0.215016=3.44t/天。2、 浆液制备中所需水的量若水和石灰以6：1的比例配置，水的实际用量为(0.21501/7)(1-1/7)= 1.29t/h ，则每天的用水量为 m6=1.2916=20.64 t/天。3、浆液制备所需己二酸的量为减少结垢，可在浆液制备过程中加入己二酸，通常己二酸消耗量小于5kg/t，有时可降低至1 kg/t，设置其加入量2kg/t(石灰)，则己二酸实际用量为：2 kg/t0.2150t/h=0.43kg/h=6.88 kg /天4、脱硫液循环槽（浆液槽）体积计算喷石灰水的速度：V1=0.03987 =0.2786kg/s又查得，石灰水的密度为1=1100kg/m3所以理论石灰浆液体积流量为：Q0=0.2786/1100 m3/s=0.9118 m3 /h一般实际过程中浆液量为理论量的1.1-2.0倍，在这取1.5，所以实际体积流量为:QV=Q0*1.5=0.91181.5=1.3677m3 /h循环的吸收剂一般在槽内停留时间为2个小时 。取则循环的吸收液的体积：V=1.36772=2.7353m3.因此脱硫液循环槽的最小体积为2.74 m3。5、石灰贮仓体积计算石灰贮仓的容量按脱硫装置运行7天（每天按16小时计算）的吸收剂耗量设计，贮仓容积按石灰堆积密度为1.1t/m3设计。则石灰贮仓为73.441.1=21.89m3，此计算中用的为堆积密度，表观密度比堆积密度小，所以石灰贮仓体积根据经验扩大为3倍，所以石灰贮仓体积为65.94 m3。石灰卸料、转运、贮存设备参数见表5-5石灰石浆液制备系统主要设备清单。表5-5石灰浆液制备系统主要设备清单序号名称单位数量性能1粉仓气化系统套12石灰给料机台1型式：叶轮式；出力：0.5t/h，电机功率：0.3kW：3石灰浆液箱台1型号:立式箱尺寸:2 000L2000W1000H有效容积:4m3材质:碳钢+树脂内衬4石灰浆液箱搅拌机台1型号：叶片涡轮式规格：叶片直径1000转速：30 转/分叶轮材质：碳钢橡胶衬套轴材质：碳钢橡胶衬套电机：14kW5石灰浆液泵台1型号：离心式流量：3.75 m3/h，扬尘 8m外壳材质：铸铁橡胶叶片材质：高镍合金A49电机：1.1kW5.2.4 固液分离系统设备及选型固液分离主要设备为氧化塔、稠厚器、离心机。（1）氧化塔：为加速氧化速度，作为氧化剂得空气进入塔内必须分散成细微得气泡，以增大气液接触面积，若采用多孔板，易堵塞，因此采用回转圆筒式雾化器。转速为500-1000 r/min.设空气在氧化塔的停留时间为120s，实际通风速率为408.996m3 /h=0.1136 m3 /s,氧化塔体积13.63 m3.（2）稠厚器：设置氧化塔出来的产物在稠厚器中停留时间为2小时，则稠厚器体积为2.7353 m3（根据前面浆液量所得），所以设置稠厚器有效体积为4 m3。选择耐酸材质，设置成方锥型。（3）离心机：根据以上计算可得，每小时产生得石膏（CaSO4.2H2O）理论产量为0.71 mol/s 156g/mol=110.76g/s=398.736Kg/h。离心时间一般为10min，所以石膏在离心机中得贮存理论量约为66.456Kg.因此选择三足式下部自动卸料离心机型号为：SX1000,装机容量为150 Kg，转速1000 r/min，有效容积140L，功率6.5 Kw。5.2.5 整套装置所用到的泵的选择（1）提升泵（2台）根据脱硫塔相关计算得知，实际石灰浆液体积流量为：1.3677m3 /h，因为脱硫塔的塔高为10m，考虑到实际过程中的影响因素,选择F型耐腐蚀离心泵：型号为25F-25A,流量3.27m3 /h，扬程20m,转速2960r/min,泵效率26%，功率1.10Kw.(2)鼓风机（1台）氧化风机能提供足够的氧化空气，氧化风管布置合理，使固液分离塔内的亚硫酸钙充分转化成硫酸钙。SO2 CaSO3 CaSO3+1/2O2= CaS04二氧化硫每秒处理的物质的量为0.71 mol/s每秒消耗的氧气量为1/20.71=0.355mol氧气占空气量的21%，所以每秒空气量为0.35521%22.4=37.87L/s即为37.8736001000=136.332m3 /h。实际鼓入空气量为理论的2-5倍，取值为3，所以实际鼓风量为408.996m3 /h.根据以上数据选用BYG型机号为3.15的通风机，风量972 m3 /h，全压4.3Pa，转速1452 r/min，功率0.0225 Kw.(3)引风机(1台)引风机作用是使处理后再热净化气体进入烟囱进行排放。处理后烟气流量大约为16000 m3 /h，假设经过再热器烟气温度为80oC。根据以上情况选择低噪声锅炉引风机中的型号为Y5-50-12 N06C，流量为16242 m3 /h，全压2461Pa，有效功率11.10 Kw，噪声（A）小于等于87dB。（4）增压风机（1台）因为离心式旋风除尘器的入口风速为18-22 m/s，这里取之前烟气在进入20 m/s，假设焦化厂烟气的流速为2 m/s，烟气流量为16000 m3 /h，根据以上情况选择低噪声锅炉引风机中的型号为Y5-50-12 N06C，流量为16242 m3 /h，全压2461Pa，有效功率11.10 Kw，噪声（A）小于等于87dB。(5) 输液泵（1台）将稠厚器上层液体抽入脱硫液循环槽进行循环，根据具体情况，流量与提升泵相近即可。选择F型耐腐蚀离心泵：型号为25F-25A,流量3.27m3 /h，扬程20m,转速2960r/min,泵效率26%，功率1.10Kw.根据以上叙述，整套系统设备清单一览表如表5-6所示：表5-6 主要设备清单一览表序号设备名称型号数量功率（KW）1旋风除尘器1-HX-1410122电除尘器GD5型管极式114.43石灰给料机叶轮式10.34石灰浆液箱搅拌机叶片涡轮式1145石灰浆液泵离心式11.16离心机SX100016.57提升泵25F-25A21.18鼓风机BYG型3.15号10.02259引风机Y5-50-12N06C111.1010增压风机Y5-50-12N06C111.1011输液泵25F-25A11.106 辅助工程设计6.1 供水系统此设计中用水直接从水厂获取。供水系统主要用户为：除雾器冲洗水，石灰浆液制备用水；所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水。6.2 供电系统采用直流系统供电，此焦化厂为现有的，适宜装设脱硫除尘直流系统向脱硫除尘装置直接负荷供电。6.3 供热系统 本方案采取再热器使净化后的气体温度升高，以提升烟气抬升高度，道道排放标准。 6.4 自动控制系统本方案所采取的控制系统采用当下普遍使用的系统可编程逻辑控制器(PLC)系统的自动控制，此外，通过流量因素控制使给脱硫液系统实现自动控制化，因此治理系统的操作得到最优化，并降低运行费用，增加设备运行的可靠性。 6.5 消防系统除尘脱硫工艺应有完整的消防给水系统，还应按消防对象的具体情况设置活在自动报警装置和专用没后装置。7 劳动定员因为工作时间为6：0022：00，每天工作时间为16小时，所以设备运行按2班制，每班3人；其中药剂师兼职1人，设备维修兼职1人，管理人员兼职1人，共计6人。8 投资预算1 ） 年所需水费整个系统所需水以制浆时的标准计算，则需水的量为20.64 t/天，此系统采用水循环，在过程中损失的水量为1%，则每天补充1%，即为0.2064 t/天，则一年所用的水量为： 20.64 t/天0.2064 t/天364天=95.77 t，每吨水10元，则每年水为0.958万元