7000Nm3煤气湿法脱硫设备计算

1、7000Nm3/h煤气湿法脱硫设备计算2002-9-24分享到：QQ空间新浪微博开心网人人网一、工艺流程生r*生r*ftfM二、设计计算疋额1. 煤气处理量7000Nm/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/Nnm4. 脱硫效率98%5. 脱硫塔煤气进口温度35C6. 脱硫塔煤气进口压力11000Pa7. 脱硫塔煤气出口压力lOOOOPa三、设备计算1. 脱硫塔：(见图一)进脱硫塔湿煤气体积为V=7000K(273+35)/273X(1.01325X105)/(1.0132553X10+11000-5720)=7506m/h(式中5720为35C时

2、饱和水蒸气压力Pa)戰空塔气連为0.7曲时薦塔艳为D-7wi7“厲血取塔径为*叫脱硫塔进口吸收推动力为p1=11000/101325+1X0.8X(22.4/34)X(1/1000)X101325=59.2Pa脱硫塔出口吸收推动力为p2=10000/101325+1X0.02X(22.4/34)X(1/1000)X101325=1.5Pa的平均推动力为ap的平均推动力为ap硫化氢的吸收量为G=700(K(800-20)/(1000X1000)=5.46kg/h脱硫塔的传质系数K取为17X10-5kg/(m2hPa)，则需用传质面积为F=5.46/5选用多孔组合洗涤环ZHO240,比表面选用多孔

3、组合洗涤环ZHO240,比表面90mf/m3，空隙率0.75m3/m3，需填料体积(17X10-X15.7)=2046mV=2046/90=22.73m3。2取每层填料层高1.8m，则共需N=22.73心.8X0.785X2)=4.02，共设四层。3取脱硫吸收液的硫容量为0.20kg/m，则溶液循环量(即脱硫塔顶的喷淋量)为L3=5.46/0.20=27.3m/h喷淋密度校核：脱硫塔的喷淋密度为1=27.3/(0.785X22)=8.69m3/(m2h);按喷淋密度27.5m3/(m2h)计算得到的喷淋量为27.5X0.785X22=86.4m3;3脱硫塔的液气比为(86.4X1000)/75

4、06=11.5L/m，符合脱硫塔的液气比要求。«WS3x4.5<£41*730*&2. 喷射再生槽(见图二)设备计算a. 再生槽直径取空气用量为溶液量的4倍，取空气鼓风强度为80(m3/m2h)，则：空气量A=34X86.4=346m/h;再生IW径为a=厶盘so=2耳和谯戰为签集tr大部分的直径为槽体直径的1.4倍，选为3.4m。b. 再生槽的高度再生槽内溶液停留时间为8分钟，则再生槽的有效容积为Vi=86.4X(8/60)=11.5m。再生槽的充满率取为90%，故再生槽的实际有效容积为V=11.5/0.90=12.8m：再生槽有效高为H=12.8/(0.7

5、85X2.4)=2.83m。si<4A»a42MiDNSOGgMtag4?6«54?6«5&325k6噩134COIIS-<8射黑生Ml3. 喷射器（见图三）的设备计算a.喷嘴：选用4个喷射器，每个喷射器的液体流量为Q=86.4/4=21.6m3/h。选用乐徑呛可L取喷霜陨射選度为用mb则*9疇孔楼为dmJ旷丽亍召盘j；便XJfflW=20.6mm取d=21mm喷嘴出口截面积为Fz=0.785X212=346mrK喷嘴喉管长度根据经验Li=2.5d=53mm喷嘴入口（即溶液入口）直径di=3d=21X3=63mm入口管选用73x4无缝钢管。|L

6、C7I耽嗡嘴人门牧嶠命为阿剧喷矚收臨段柱度为=-7?-喷嘴总长度为L=Li+L2=53+179=232mmb.喷射器溶液入口压力喷射器的压力降厶P按下式计算p=（丫l/a）（Q/3600Fza）2式中：Q-喷射器液体流量（m3/h）;yl-液体重度，取丫L=1170kg/m3a-流速系数，单孔喷嘴取为0.95;Fz-喷嘴出口截面积-42p=1170/221.6/(3.46X10X0.95X3600)=195kpa。c. 混合管计算混合管断面积Fh=AE式中：2A一传质型喷射器形状系数，取为8.5；Fz一喷嘴出口截面积mm2Fh=8.5X346=2940m。混合管直径为取混合管长度为混合管直径的

7、20倍，则混合管长度L=20DH=1300mmd. 吸气室的计算空进口管骨绘几按下式计尊比兰迟启式中：Vk-自吸空气在管道内流速，取为5m/s；G单管空气量，为86.4m3/h则Dk二78,2mmi采用C89x4无缝钢Iff=癢權进口管管径6的计算；0=式中：Vy一溶液流速，取为2m/s;G单管溶液量，为21.6m3/h则禺二涪/护苧匸醍綁叭瑶以为65-n,采用673x4无却第晋匚吸气室面积的计算：喷射器的吸气室应有足够的容积，使气体畅通无阻，以免影响抽吸效率，它的截面积以吸气室的截面积等于或略小于空气进口管内截面积为宜。22空气进口管为89X4,贝UFk=0.785X81=5150mm选吸气

8、室为159X4.5，内半径R=75mm溶液进口管外半径r=36.5mm,求圆心角a:cosa/2=r/R=36.5/75=0.487,a/2=60.9o,a=121.8°。求弦长b:ob=2Rsina/2=2X75Xsin60.9=131mm鬥=盏眾-祁j*'-粤洛x3J4K7S1-字【字'勢口歸Fs略小于Pk,故选用合适。取吸气室高度H=300mm吸气窥枚帝坤取彳俨则秽气產收瀟骨隹度为£(-73'3-144耽叨势距涯合曹入口120mme. 扩散管及尾管汁算尾管直径计算：取尾餅内霜祓谎速9.为JnVs为Dr=用108X4无缝钢管为尾管。扩散管长度:1

9、00-65)取扩散直的扩IK角为护则扩lit管的长匪为Qu俺情忆度设1+註5用3.5m。醱咒置0159x4.5如常027x»£N齢¥0?3x4/4fXifrVLZT/o>So£1Vg,尾和108招/凋SIAD073x4空®ri089M4. 富液槽的计算选用富液槽内溶液停留时间为15分钟，则富液槽的容积为V=86.4/60x15=21.6m,选用富液槽3500,H=3500台。5. 贫液槽的计算贫液槽用于开工时制备溶液和事故时储存溶液，因此贫液槽的有效容积不应小于一台再生槽的总容积，选用贫液槽3500,H=3500一台。6. 溶液加热器的计

10、算a. 热平衡1) 空气带走热量qi空气量为346m3/h，再生槽出口温度为40C，进口空气温度按冬季最冷月平均温度计算，取为-3C,最冷月平均相对湿度取73%,40C饱和蒸汽分压为750mmH0,-3C饱和蒸汽分压为47mmH,则空气带入溶液中的水分为：346X(47X0.73)/(10332-47X0.73)(8/22.4)=0.93kg/h空气40C时应带出的水分为346X75/(10332-750)X(18/22.4)=21.8kg/h,扣除带入溶液中的水分，则空气中实际带走的水分为21.8-0.9kg/h，在40C时水蒸汽的汽化热为2408.7kJ/kg，则空气带走的热量为：q1=2

11、0.9X2408.7=50342kJ/h空气升温带走显热较小，可忽略不计2) 粗气带走热量q2进塔粗气温度为35C，出塔粗气温度为40C,则q2=7506X1.34X(40-35)=50290kJ/h。式中：1.34X-粗气比热(kJ/m3C)3) 粗气含水所带走的热量q3粗气含水量为：7506X(51.2-39.7)/1000=86.3Kg/h33式中：51.2-40C为1m饱和粗气中水蒸汽含量(g);39.7-35C为1m饱和粗气中水蒸汽含量(g)在40C时水蒸汽的汽化热为2408.7kJ/kg，贝Uqs=86.3X2408.7=207871kJ/h。4) 设备热损失q4脱硫塔、再生槽、富

12、液槽及管道的外表面积总和约400吊，取k=50kJ/m2hC,则q4=400X50X(40+3)=860000kJ/h5) 化学反应热qsHiS-5十2650千鶴I克分子上打片禺0)+155,6千篇f克并子考虑硫代硫酸钠生成率为H2S的4%,则上述两项反应热为265.0X0.96%+155.6X0.04=260.6千焦/克分子HS所以q5=7000X(0.8-0.02)/34X260.6=41849kJ/h据以上计算需要补充热量Q=q+q2+q3+q4-q5=50340+50290+207871+860000-41849=1126652kJ/hb. 蒸汽量为补充以上所需热量，所需蒸汽量为G=1126652/2129=529kg/h;式中2129-0.3MPa饱和蒸汽的气化潜热(kJ/kg)。c. 加热器加热面积蒸汽压力0.3MPa，温度为144C，溶液