DZL213型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统方案

DZL213型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计方案DZL213型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计方案精选文档DZL213型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计方案精选文档大气污染控制工程课程设计书专业：环境监测与治理技术班级：环治081班系别：资源与环境工程系邢台职业技术学院大气污染控制课程设计任务书一、课程设计的题目DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计二、课程设计的目的《大气污染控制工程》课程设计是配合大气污染控制工程专业课程而独自建立的设计性实践课程。讲课目标和任务是使学生在学习专业技术基础和主要专业课程的基础上，学习和掌握环境工程领域内主要设施设计的基本知识和方法，培育学生综合运用所学的环境工程领域的基础理论、基本技术和专业知识分析问题和解决工程设计问题的能力，培育学生检查研究，查阅技术文件、资料、手册，进行工程设计计算、图纸绘制及编写技术文件的基本能力。三、设计原始资料DZL2—13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计锅炉型号：DZL2—13即：蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13Mpa设计耗煤量：350Kg/h设计煤成分：CY=65%HY=4%OY=2%NY=1%SY=3%AY=15%WY=10%；VY=8%，属于高硫无烟煤烟气密度ρ=1.36Kg/m3(标准状态下)当地大气压：98KPa排烟温度：160℃空时令余系数α=1.3飞灰率=16%烟气在锅炉出口前阻力550Pa污染物排放依据锅炉大气污染物排放标准中二类区新建排污项目履行。连结锅炉、净化设施及烟囱等净化系统的管道假定长度50m，90o弯头10个。注：锅炉大气污染排放标准（GB13271—2001）中二类区履行标准烟气浓度排放标准（标准状况下）：200mg/m3二氧化硫排放标准（标准状况下）：900mg/m3若烟囱高度达不到GB13271—2001表4锅炉房烟囱最低赞成高度（4t锅炉烟囱高度最低35m，6t锅炉烟囱高度最低40m）的要求，其排放标准值按50%履行，即：烟尘浓度排放标准(标准状态下)：100mg/m3二氧化硫排放标准(标准状态下)：450mg/m3四、课程讲课要求本课程设计的选题牢牢环绕大气污染控制工程烟气除尘为主题。学生必然依据讲课要求、设计工作量以及实质条件，进行恰入选题。能依据设计任务书，顺利达成设计任务，培育运用本学科的基础理论和专业知识解决本专业实诘问题的能力，提升设计计算、工程制图和使用资料的能力。四、设计内容与要求1.依据燃煤的原始数据计算锅炉焚烧产生的烟胸襟，烟尘和二氧化硫浓度。2．净化系统设计方案的分析，包含净化设施的工作原理及特色；运转参数的选择与设计；净化效率的影响要素等。3．除尘设施构造设计计算4．脱硫设施构造设计计算5．烟囱设计计算6．管道系统设计，阻力计算，风机电机的选择7.设计任务达成后，学生要依据设计的全过程达成专业课程设计说明书，依据必然格式写出设计计算书。课程设计说明书主要内容有：（1）设计题目；（2）主要指标和要求；（3）方案工作原理；（4）设计计算依据、计算结果；（5）设施选择依据和工艺流程介绍；（6）结果汇总。8．依据计算结果绘制设计图，系统图要标出设施、管件编号、并附明细表；除尘系统、脱硫设施平面、剖面部署图若干张，以解说清楚为宜，最少3张（3号）图，并包含系统流程图一张（2号图）。其余，还要求文字应简洁、畅达、内容正确圆满，书写工整、装订成册。序言在当前，大气污染已经变为了一个全世界性的问题，主要有温室效应、臭氧层损坏和酸雨。跟着公民经济的发展，能源的耗费量逐渐上涨，大气污染物的排放量相应增添。而就我国的经济和技术发展就我国的经济和技术发展水平及能源的构造来看，以煤炭为主要能源的状况在此后相当长时间内不会有根天性的改变。我国的大气污染仍将以煤烟型污染为主。因此，控制燃煤烟气污染是我国改良大气质量、减少酸雨和SO2危害的重点问题。人类不只能适应自然环境，并且还可以开发利用自然资源，改造自然环境，使环境更为合适于人类生计。在人为活动影响下形成的环境，称为次生环境。工农业生产排放大批有毒有害污染物，严重污染大气、水、土壤等自然环境，损坏生态均衡，令人类生活环境的质量急剧恶化，人类生产和生活活动排入环境各样污染物，特别是生产过程排放的污染物种类很多，并且跟着科学技术和工业的发展，环境中污染物的种类和数目还在日异月新。这些污染物伴同空气、饮水和食品进入人体后，对人体健康产生各样有害影响。大气污染是跟着家产革命的流行，现代工业的发展，城市人口的密集，煤炭和石油燃料的迅猛增添而产生的。近百年来，西欧，美国，日本等工业发达国家大气污染事件日益增添，本世纪50-60年月成为公害的泛滥时期，世界上由大气污染惹起的公害事件接连发生，比方：英国伦敦烟雾事件，日本四日市哮喘事件，美国洛杉矶烟雾事件，印度博帕尔毒气泄露事件等等，不只严重地危害居民健康，甚至造成数百人，数千人的死亡。我国跟着经济的迅速发展，因燃煤排放的二氧化硫、颗粒物等有毒有害的污染物质急剧增添。空气污染以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。据统计，1990年全国煤炭耗费量10.52亿吨，到1995年煤炭耗费量增至12.8亿吨，二氧化硫排放量达2232万吨。超出欧洲和美国，居世界首位。因为我国部分地域燃用高硫煤，燃煤设施未能采纳脱硫举措，以致二氧化硫排放量不停增添，造成严重的环境污染。如不严格控制，到2010年我国煤炭耗费量增添到15亿吨时，二氧化硫排放量将达2730万吨。因此已经到了我们不得不面对的时候，我们这里我们将用科学的态度去面对去防治。目录精选文档TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc265596010"序言HYPERLINK\l"_Toc265596011"1.工艺流程的选择及说明1HYPERLINK\l"_Toc265596012"2.除尘器的设计及计算PAGEREF_Toc265596012\h2HYPERLINK\l"_Toc265596013"2.1燃煤锅炉烟胸襟、烟尘和二氧化硫浓度的计算PAGEREF_Toc265596013\h2HYPERLINK\l"_Toc265596014"标准状况下理论空胸襟PAGEREF_Toc265596014\h2HYPERLINK\l"_Toc265596015"2.1.2标准状态下理论烟胸襟PAGEREF_Toc265596015\h2HYPERLINK\l"_Toc265596016"2.1.3标准状态下实质烟胸襟PAGEREF_Toc265596016\h2HYPERLINK\l"_Toc265596017"烟气含尘浓度PAGEREF_Toc265596017\h3HYPERLINK\l"_Toc265596018"标准状态下烟气中二氧化硫的浓度的计算PAGEREF_Toc265596018\h3HYPERLINK\l"_Toc265596019"2.2除尘器的选择PAGEREF_Toc265596019\h3HYPERLINK\l"_Toc265596020"2.2.1除尘效率PAGEREF_Toc265596020\h3HYPERLINK\l"_Toc265596021"工况下烟气流量PAGEREF_Toc265596021\h3HYPERLINK\l"_Toc265596022"除尘器的选择及计算PAGEREF_Toc265596022\h4HYPERLINK\l"_Toc265596023"管道部署及各管段的管径PAGEREF_Toc265596023\h5HYPERLINK\l"_Toc265596024"烟囱的设计PAGEREF_Toc265596024\h6HYPERLINK\l"_Toc265596025"系统阻力的计算PAGEREF_Toc265596025\h8HYPERLINK\l"_Toc265596026"风机和电机的选择和计算PAGEREF_Toc265596026\h11HYPERLINK\l"_Toc265596027"3.填料塔的设计及计算PAGEREF_Toc265596027\h12HYPERLINK\l"_Toc265596028"3.1汲取SO2的汲取塔的选择PAGEREF_Toc265596028\h12HYPERLINK\l"_Toc265596029"3.2脱硫方法的选择PAGEREF_Toc265596029\h14HYPERLINK\l"_Toc265596030"工艺比较PAGEREF_Toc265596030\h14HYPERLINK\l"_Toc265596031"工艺流程介绍PAGEREF_Toc265596031\h15HYPERLINK\l"_Toc265596032"3.3填料的选择PAGEREF_Toc265596032\h16HYPERLINK\l"_Toc265596033"3.4填料塔的计算PAGEREF_Toc265596033\h16HYPERLINK\l"_Toc265596034"物料衡算PAGEREF_Toc265596034\h16HYPERLINK\l"_Toc265596035"塔径的计算PAGEREF_Toc265596035\h17HYPERLINK\l"_Toc265596036"填料塔高度的计算PAGEREF_Toc265596036\h19HYPERLINK\l"_Toc265596037"压力降的计算PAGEREF_Toc265596037\h22HYPERLINK\l"_Toc265596038"3.5填料塔的附件选择PAGEREF_Toc265596038\h22HYPERLINK\l"_Toc265596039"4.课程设计总结PAGEREF_Toc265596039\h24HYPERLINK\l"_Toc265596040"参照文件PAGEREF_Toc265596040\h26HYPERLINK\l"_Toc265596041"附表：PAGEREF_Toc265596041\h271.工艺流程的选择及说明脱硫除尘工艺设计说明：双碱法烟气脱硫工艺主要包含汲取剂制备和增补系统，烟气系统，SO2汲取系统，脱硫产物办理系统四部分构成。1.汲取剂制备和增补系统脱硫装置启动时用氢氧化钠作为汲取剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，在碱液罐中可以按期进行氢氧化钠的增补，以保证整个脱硫系统的正常运转及烟气的达标排放。为防范重生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内简单造成管道及塔内发生结垢、拥挤现象，可以加装瀑气装置进行强迫氧化或特将水池做大，重生后的脱硫剂溶液经三级积淀池充分积淀保证大的颗粒物不被打回塔体。其余，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。2.烟气系统锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，冲刷脱硫后的低温烟气经两级除雾器除掉雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入大气。当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统封闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。3.SO2汲取系统锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部，在塔内螺旋上涨中与沿塔下贱的脱硫液接触，进行脱硫除尘，经脱水板除雾后，由引风机抽出排空。脱硫液从螺旋板塔上部进入，在旋流板上被气流吹散，进行气叶两相的接触，达成脱硫除尘后从塔底流出，经过明渠流到综合循环池。4.脱硫产物办理系统脱硫系统的最后脱硫产物仍旧是石膏浆，从曝气池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。因为固体产物中混杂有各样灰分及NaSO4，严重影响了石膏质量，因此一般以扔掉为主。在水力旋流器内，石膏浆被浓缩(固体含量约40％)此后用泵打到渣办理场，溢流液回流入重生池内。2.除尘器的设计及计算2.1燃煤锅炉烟胸襟、烟尘和二氧化硫浓度的计算2.1.1标准状况下理论空胸襟Qa'=4.67×(1.867C+5.56H+0.7S-0.7O)式中：C、H、S、O--分别为煤中各元素所含的质量分数Qa＇=4.76×(1.867+0.65+5.56×0.04+0.7××0.02)=1.44×4.76=6.868(m3/㎏)2.1.2标准状态下理论烟胸襟Qs'=1.867×(C+0.375S)+11.2H+1.24W+0.016Qa¹+0.79Qa¹+0.8N式中：Qa′——标准状态下理论空胸襟m3/kg；W——煤中水分的的质量分数；N——N元素在煤中的质量分数。Qs'=1.867×(0.65+0.375×0.03)+11.2×0.04+1.24×0.1+0.806×6.868+0.8×0.01=7.35(m3/㎏)2.1.3标准状态下实质烟胸襟Qs=Qs'+1.016×（α-1）×Qa'式中：a——空时令余系数；Qa′——标准状态下理论空胸襟m3/kg；Qs′——标准状态下理论烟胸襟m3/kg。Qs=7.35+1.016×(1.3-1)×6.868=9.44(m3/㎏)注意：标准状态下烟气流量Q应以m3/h计，因此，Q=Qs×设计耗煤量Q=Qs×设计耗煤量=9.44×350=3304m3/h2.1.4烟气含尘浓度C=×A(m3/㎏)式dsh–排烟中飞灰占煤中不可以燃成分的质量分数A–煤中不可以燃成分的含量Qs—标准状态下实质烟胸襟，m3/kg。C=×0.15=2.604（g/m3）2.1.5标准状态下烟气中二氧化硫的浓度的计算Cso2=×106(㎎/m3)式S–煤中硫的质量分数；Qs–标准状态下燃煤产生的实质烟胸襟m3/㎏Cso2=×106==6.36×103(㎎/m3)2.2除尘器的选择2.2.1除尘效率η=1-=1-=96.16%2.2.3工况下烟气流量Q/=(m3/h)==5418.21(m3/h)则烟气的流量为2.2.4除尘器的选择及计算依据工况下烟胸襟、烟气温度及要求达到的除尘效率来确立除尘器（袋式除尘器）袋式除尘器是使含尘气体经过滤袋滤去此中离子的分别捕集装置，是过滤式袋式除尘器中一种，其构造形式多种多样，按不一样样特色可分为圆筒形和扁形；进步气和下进气，内滤式和外滤式，密闭式和敞开式；简单，机械振动，逆气流反吹，气环反吹，脉冲喷吹与联合清灰等不一样样种类,其性能比较以下表：除尘种类除尘效率%净化程度特色简单袋式30中净化机械振动袋式90中净化要求滤料薄而圆滑，质地娇贵，再过滤面上生成足够的振动力。脉冲喷吹袋式99细净化清灰方式作用强度很大，并且其强度和频次都可以调理，清灰见效好气环式袋式99细净化合用高湿度、高浓度的含尘气体，造价较低，气环箱上下挪动时紧贴滤袋，使滤袋磨损加快，故障率较高经过我组比较最后决定采纳袋式除尘器，依据办理烟气性质及不一样样型式的袋式除尘器的优弊端，最后决定采纳MC6—I型系列逆喷脉冲袋式除尘器。脉冲袋式除尘器是一种周期性的向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到除掉滤袋上积尘的袋式除尘器，它拥有办理风量大，除尘效率高的长处，并且清灰机构设有运动零件，滤袋不受机械力作用，损害较小，滤袋使用周期长的特色。用《除尘器手册》中采纳MC系列逆喷脉冲袋式除尘构造特色:主要由上箱体，中箱体，下箱体，排灰系统与喷嘴系统等几个主要部分构成。上箱体内设有多孔板，滤袋，滤袋框架；下箱体包含进气口、灰斗、检查门；排灰系统由减速装置和排灰装置构成；控制仪、控制阀、脉冲阀、喷嘴管与气包等构成喷吹系统。工作原理：含尘气体由下箱体的进风口进入除尘器内经过滤袋过滤。粉尘被阻留在袋外，净化气体进入袋内经过文氏管，由排风口排出机外，阻留在滤袋上的粉尘经过用电控（D）、机控（J）或气控（Q）中的一种方式，控制开启脉冲阀准时分排，对滤袋进行清灰，其主要性能与主要构造尺寸见下表：型号过滤面积m2滤袋数目/条办理风量m3/h脉冲阀个数/个外形尺寸/长×高×宽MC36—I27363250～648061425×1678×3600设施质量/kg滤袋尺寸/mm设施阻力/Pa除尘效率进口含尘浓度g/m3过滤风速/m/min1116.80Φ120×20001200～1500＞99%2～142～4主要构造尺寸：型号AA1BB1HMC36—I16781150134011003660影响要素：过滤风速、滤料风速、滤料种类、清灰方式、进口含尘浓度、办理气体性质、净化物料种类等。2.2.5管道部署及各管段的管径1.各装置及管道部署原则依据锅炉运转状况和锅炉房现场的实质状况确立各装置的地点，一旦确立了各装置的地点，管道的部署也就基本可以确立了，对各装置及管道的部署应力争简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装，操作和检修方便。2.管径确实定式中：v—烟气流速m/s（关于锅炉烟尘v=10～15m/s）取v=13m/s则圆整并采纳风值：钢制板风管外径D/mm外径赞成误差/mm壁厚/mm400±10.06内径d1=400-2×0.6=398.8m由公式得烟气流速由此可知，除尘器中的管径设计合理2.2.6烟囱的设计1.烟囱高度的计算依据锅炉的蒸发量（t/h），此后依据锅炉大气污染物排放标准中的规定表确立烟囱高度锅炉烟囱高度锅炉总数蒸发量（t/h）<11～22～66～1010～2020～35烟囱的最低高度(m)202530354045因为给定锅炉型号DZL2—13蒸发量为2t/h，应选定烟囱高度为30m烟囱抬高升度：Qh=CpVo(Ts-Ta)=1.38×0.918×(160-20)=177.36KWQh—烟囱的热排放率Cp—标况下的烟气均匀比定压热容，取Cp=1.38kg/m3KVo—标准状态下的烟气排放量m3/sTs—烟气出口温度Ta—当地近来5年均匀气温值K=273+20=293K因为177.36KW<2100KW，则Vs—烟率出口速度m/sD—烟囱出口内径mQh—烟囱的热排放率u—烟囱出口的环境均匀风速m/s，取2.5m/s烟囱总高度H为：H=Hs+Δh=33.76m2.烟囱直径的计算烟囱出口内径按以下公式：圆整取d=0.4mQ—经过烟囱的总烟量m3/hW—按下表采纳的烟囱出口烟气流速m/s，选W=4m/s，烟囱出口烟气流速通风方式运转状况全负荷最小负荷机械通风10~204~5自然通风6~82．5~3烟囱底部直径：d1=d+2ih=0.40+2×0.02×30=1.50md—烟囱出口直径mH—烟囱高度mi—烟囱锥度，取I=0.02烟囱的抽力：H—烟囱高度mtk—外界空气温度℃tp—烟囱内烟气均匀温度℃B—当地大气压Pa烟囱的阻力损失计算采纳砖砌烟囱,阻力可按下式计算-摩擦阻力系数,0.04-管道长度,m-管道直径,0.9m-烟气密度Kg/m3-管内烟气均匀流速则最大地面浓度可看法面最大浓度小于国家规定,烟囱高度设计合理2.2.7系统阻力的计算1、摩擦阻力损失L—管道长度，md—管道直径，mρ—烟气密度，Kg/m3v—管中烟气流速，m/sλ—摩擦阻力系数，是气体雷诺数和管道相对粗拙度的函数，可以查手册获得。（实质中金属管取0.02，砖砌或混凝土管道取0.04。）关于Ф400圆，L=50mρ=ΔPL==150.65Pa2、局部压力损失==6.026Paε—异形管件的局部阻力系数，可以在有关手册中查到或经过实验求得。v—与ε相对应的断面均匀气流速度，m/sρ—烟气密度，Kg/m3L1o=0.12ma、除尘器进气管的阻力损失计算以以下图，进气管管道计算以下：渐缩管的计算α≤45o时ε=0.1取α=45ov=12.05m/s=6.026Pa设两个均为90o弯头D=400mm取R=1.5D则ε=0.175=21.09Pa渐扩管的计算=0.50查《化工原理》附表则ε=0.25=15.06PaL3==0.12mb、除尘器出气管的阻力损失的计算以以下图，出气管管道计算以下：渐扩管的计算α≤45o时ε=0.1取α=30ov=12.05m/s=6.026PaL4==0.12m两个90o弯头D=400mm，取Ｒ＝１.５Ｄ则ε=0.175=21.09PaC、关于T型三通ε=0.55=33.14Pa则系统总阻力[此中锅炉出口前阻力550Pa，除尘器阻力1400Pa（一般为1200~1500Pa）]∑h=150.65+6.026+6.026+21.09+15.06+6.026+21.09+33.14+550+1300=2106.70Pa2.2.8风机和电机的选择和计算1、标准状态下风机风量的计算Q1==5961.47m3/h1.1—风量备用系数B—当地大气压KPaQ—标准状态下风机前的风量，m3/htp—风机前烟气温度OC，若管道不长，可以近似取锅炉排烟温度2、风机风压的计算=2154.79Pa1.2—风压备用系数∑Δh—系统总阻力，Patp—风机前烟气温度OCty—风机性能表中给出的实验用气体温度，OCPy—标准状态下烟气密度1.36Kg/m3Sy—烟囱产生的抽力，Pa依据Hy和Qy选定Y8-39的引风机，性能表以下型号全压/（Pa）风量/（m3/h）功率/Kw转速/（r/min）Y8-392136~57622500~260003~3728503、电动机功率的计算Qy—风机风量，Hy—风机风压Y1—风机在全头时的效率（一般为0.6)y2—机械传动功率（用V形带动传动时=0.95）—电动机备用系数，对引风机=1.3依据电动机的功率，风机转速，传动方式，选定Y160L-6型电动机（功率是11Kw）性能参数以下:Y160L-6型电动机性能表功率(Kw)型号转速r/min效率(%)功率因数cos11Y160L-6970870.783.填料塔的设计及计算3.1汲取SO2的汲取塔的选择名

称操作参数优

点缺

点填料塔空塔气速2.0～5.0m/s液气比0.5～1.0L/m3压力损失200～1000Pa构造简单，设施小，制造简单，占空间小；液气比小，能耗低；气液接触好，传质较易，可同时除尘、降温、汲取不可以无水运转自激湍球塔液气比1～10L/m3喷淋密度6～m3/(m2.h)压力损失500Pa/m空塔气速0.5~1.2m/s构造简单，制造简单；填料可用耐酸陶瓷，较易解决防腐化问题；流体阻力较小，能量耗费低；操作弹性较大，运转靠谱。不可以无水运转筛板塔空塔气速1.0～3.0m/s小孔气速16～22m/s液层厚度40～60mm单板阻力300～600Pa喷淋密度12～15m3/(m2.h)构造较简单，空塔速度高，办理胸襟大；可以办理含尘气体，可以同时除尘、降温、汲取；大直径塔检修时方便安装要求严格，塔板要求水平；操作弹性较小，易形成偏流和漏液，使汲取效率降落。喷淋塔空塔气速2.5～4.0m/s液气比13～30L/m3压力损失500～2000Pa构造简单，造价低，操作简单；可同时除尘、降温、汲取，压力损失小气液接触时间短，混杂不易均匀，汲取效率低；液体经喷嘴喷入，动力耗费大，喷嘴易拥挤；产生雾滴，需设除雾器经过比较各样设施的性能参数，填料塔拥有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等长处，拥有很高的脱硫效率，因此采纳填料塔汲取二氧化硫。3.2脱硫方法的选择3.2.1工艺比较湿法脱硫是采纳液体汲取剂冲刷SO2烟气以除掉SO2的技术本设计为高浓度SO2烟气的湿法脱硫近来几年来只管半干法和干法脱硫技术及其应用有了较大的发展空间,可是湿法脱硫还是当前生界上应用最广的脱硫技术,其长处是技术成熟,脱硫效率高,操作简单,汲取剂价廉易得合用煤种范围广,所用设施较简单等长处。常用方法有石灰/石灰石汲取法、钠碱汲取法、氨汲取法其工艺比较见下表：项目长处弊端石灰/石灰石汲取法脱硫效率高，汲取剂资源宽泛，价钱低价，副产品石膏可用建筑资料系统复杂，占地面积大，造价高，简单结垢造成拥挤，运转开销高，只使用大型电站锅炉氢氧化钠汲取法价钱低价，脱硫效率高，副产品的溶解度特色更合用加热解吸过程，可循环利用，汲取速度快高温下NaHSO3变换成Na2SO3,丧失汲取二氧化硫的能力氨汲取法脱硫效率高，运转开销低汲取剂在冲刷过程中挥发产生氨雾，污染环境，投资大综合本工艺流程图及上述几种常用脱硫的优弊端比较,经过比较全面考虑,最后我们组采纳钠碱汲取法进行脱硫,即采纳NaOH来汲取烟气中的SO2,再用石灰石中和重生,重生后的溶液连续循环利用。该法汲取剂采纳钠碱，故汲取率较高，可达95%，并且汲取系统内不生成积淀物，无结垢和拥挤问题。其反响机理：2NaOH+SO2→Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3Na2SO3相同可以汲取SO2，达到循环汲取的见效。3.2.2工艺流程介绍1.工艺流程介绍含SO2烟气经除尘、降温后送入汲取塔，塔内喷淋含NaOH溶液进入冲刷净化，净化后的烟气排入大气。从塔底排出的汲取液被送至重生槽加CaCO3惊醒中和重生.将重生后的汲取液经固液分别后,清夜返回汲取系统;所得固体物质加入H2O从头浆化后,鼓入空气进行氧化可得石膏.2.工艺过程一、脱硫反响：

Na2SO3+SO2→NaSO3+CO2↑（1）

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O（2）

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3（3）

此中：

式（1）为启动阶段Na2CO3溶液汲取SO2的反响；

式（2）为重生液pH值较高时（高于9时），溶液汲取SO2的主反响；

式（3）为溶液pH值较低（5~9）时的主反响。二、氧化过程(副反响)

Na2SO3+1/2O2→Na2SO4（4）

NaHSO3+1/2O2→NaHSO4（5）

三、重生过程

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3（6）

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+3/2H2O（7）

四、氧化过程

CaSO3+1/2O2→CaSO4（8）

式（6）为第一步反响重生反响，式（7）为重生至pH＞9此后连续发生的主反响。脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出，此后将其用泵打入石膏脱水办理系统，重生的NaOH可以循环使用。3.3填料的选择填料是填料塔的核心，它供给了塔内气液两相的接触面并且促进气液两相分别，液膜不停更新，填料与塔的构造决定了塔的性能。填料必然具备较大的比表面，有较高的缝隙率、优秀的湿润性、耐腐化、必然的机械强度、密度小、价钱低价等。填料的种类很多，大概可分为实体填料与网体填料两大类。实体填料包含环形填料(如拉西环、鲍尔环和阶梯环)，鞍型填料(如弧鞍、矩鞍)，以及由陶瓷、金属、塑料等材质制成的填料。网体填料主假如由金属丝网制成的填料，如鞍形网、涟漪网等。鲍尔环因为环壁开孔，大大提升了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体散布均匀。与其余填料比较，鲍尔环的气体通量可增添50%以上，传质效率提升30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。联合几种填料的优弊端最后决定本次设计选择塑性鲍尔环作为填料。3.4填料塔的计算3.4.1物料衡算衡算式：V（Y1-Y2）=L（X1-X2）y1==0.00223y2=y1(1-95%)=0.00223×(1-95%)=0.000111关于纯溶剂汲取过程，进塔液相构成为X2=0惰性气体流量V=×（1-0.00223）=147.21kmol/hY1=y1/(1-y1)=0.00223/(1-0.00223)=0.00223Y2=y2/(1-y2)=0.000111/(1-0.000111)=0.000111查得总压101.3KPa,温度293K条件下SO2在水中亨利系数E=3.55×103KPa相均衡常数溶解度系数H=0.0156kmol/m3·KPa最小液气比：===33.30取操作液气比=46.62L=46.62×147.21=6862.93kmol/h由V（Y1-Y2）=L（X1-X2）知X1=X2+(Y1-Y2)=0+=0.0000453.4.2塔径的计算在常压零摄氏度下SO2的密度为2.927填料的有关参数：品名（鲍尔环）径×高×厚mm×mm×mm比表面积（m2/m3）缝隙率%干填料因子L/m种类116×16×11880.91275种类225×25×1.21750.90239种类338×38×1.41150.89220种类450×50×1.5930.90127种类576×76×2.6730.9294计算以下：1.塔底液化气速计算L′=L×ML=6862.93×40=274517.2kg/hV'==3547m3/hG′=ρG×V'=1.36×3547=4823.92kg/h此中ρG―气体密度kg/sρL―液体密度kg/sL′―液体的质量流量kg/sG′―混杂气体的质量流量kg/s查图Eckert的横坐标=2.05在关系图上查到与乱堆填料的泛点线查得纵坐标Y==0.010采纳50mm×50mm×1.5mm的塑料鲍尔环为乱堆填料填料因子ø=94L/mφ==1000/1050=0.95200C时溶液黏度取200C水的黏度µL=1.0050mPa·s泛点气速uf==0.92m/s2.计算塔径D空塔气速为泛点气速的50%~80%取u=80%uf=0.8×0.92=0.736m/s时D==1.31m依据国内压力容器公称直径进行校订得D=1.35m3.塔径核算a、气速核算在新的塔径下核算空塔气速=0.69m/s=0.75符合空塔气速为泛点气速的50%~80%的要求。b、喷淋密度最小喷淋密度Umin=(Lw)minat填料比表面积at=73m-1最小湿润率(Lw)min=0.08m3/(m·h)直径<75mm的环形资料;0.12m3/(m·h)直径>75mm的环形资料这里取(Lw)=0.12m3/(m·h)故Umin=0.12×73=8.76m3/(m·h)在新的塔径下核算喷淋密度U=×0.785×D2=×0.785×1.352=182.74m3/(m·h)>Umin设计合理c、核算径比=17.76>10可防范壁流现象，核算符合要求填料塔高度的计算用清水汲取属于中等溶解度的汲取，气膜阻力和液膜阻力都应试虑，本设计属于低浓度气体的汲取，塔内气体和液体的摩尔流量变化较小，其说起汲取系数可视为常数，采纳计算公式Z=HOG·NOG1.相总传质高度HOG（m）的计算液相物性数据在低浓度汲取过程中，溶液的物性数据可以近似取纯水的物性数据，由手册查得，20°C时水的有关数据以下：密度ρL=1050kg/m3黏度µL=0.001Pa·s=3.6Kg/(m·h)表面张力ó=72.6dyn/cm=940896Kg/h2SO2在水中的扩散系数DL=1.47×10-5cm2/s=5.29×10-6m2/h混杂气体的黏度可近似取为空气的黏度查手册得20°C空气的黏度µV=1.81×10-5Pa·s=0.065Kg/(m·h)查手册得SO2在空气中的扩散系数DV=0.108cm2/s=0.039m2/h气相总传质单元高度采纳修正的恩田美联式计算：查表地，óC=40dyn/cm=518400Kg/h2（1dyn/cm=12960Kg/h2）液体质量流量UL=6862.93×40/0.785×1.352=191881.17Kg/(m2·h)气膜汲取系数由下式计算：气体质量流量UV==3371.81Kg/(m2·h)液膜汲取系数由下式计算：kGα=kGawφ1.1=0.030×0.85×73×0.951.1=1.76Kmol/m2·h·KPakLα=kLawφ0.4=2.54×0.85×73×0.950.4=154.41h-1=75%>50%由α=[1+9.5(-0.5)1.4]kGαα=[1+2.6(-0.5)2.2]kGα得α=[1+9.5(0.75-0.5)1.4]×1.76=4.16Kmol/m2·h·KPaα=[1+2.6(0.75-0.5)2.2]×154.41=173.43h-1H—溶解度系数H==0.0156Kmol/m3KPa此中，Uv、UL—气体、液体的质量通量，kg／（m2·h）；µVµL－气体、液体的黏度，kg／（m·h）【1Pa·s=3600kg／m·h】；ρv、ρL－气体、液体的密度，kg／m３；DV、DL－溶质在气体、液体中的扩散系数，m2/s；R－通用气体常数，8.314（m3·kpa）/（kmol·K）；T－系统温度，Ｋ；at－填料的总比表面积，m2／m3；aw－填料的湿润比表面积，m2／m3；g－重力加快度，1.27×108m/h；óL－液体的表面张力，kg／h2（１dyn／cm=12960kg/h2）óc－填料材质的临界表面张力，kg／h2（１dyn／cm=12960kg/h2）φ－填料形状系数。2、气相总传质单元数NOG的计算采纳对数均匀推进力法G′=V(Y1-Y2)=147.21×(0.00223-0.000111)=0.31由G′=V(Y1-Y2)=L（X1-X2）Y1=0.00223Y2=0.000111X1=0.000045X2=0Z=NOG×HOG=6.84×0.61=4.17m填料层的设计高度一般为Z’=(1.2~1.5)Z,Z’=1.5×4.17=6.25m设