石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算解析

石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算解析
石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算解析

石灰石-石膏湿法脱硫系统

设计

(内部资料)

编制:xxxxx环境保护有限公司

2014年8月

1.石灰石-石膏法主要特点

(1)脱硫效率高,脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少,脱硫效率高达95%以上。

(2)技术成熟,运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98%以上,特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺,使用寿命长,可取得良好的投资效益。

(3)对燃料变化的适应范围宽,煤种适应性强。无论是含硫量大于3%的高硫燃料,还是含硫量小于1%的低硫燃料,湿法脱硫工艺都能适应。

(4)吸收剂资源丰富,价格便宜。石灰石资源丰富,分布很广,价格也比其它吸收剂便宜。(5)脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90%,是很好的建材原料。

(6)技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进,可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。

(7)占地面积大,一次性建设投资相对较大。

2.反应原理

(1)吸收剂的反应

购买回来石灰石粉(CaCO3)由石灰石粉仓投加到制浆池,石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。(2)吸收反应

烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2,反应如下:

SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收)

H2SO3→H+ +HSO3-

H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3-(溶解)

Ca2+ +HSO3-+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶)

H+ +HCO3-→H2CO3(中和)

H2CO3→CO2+H2O

总反应式:SO2+CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2

(3)氧化反应

一部分HSO3-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶,反应如下:

CaSO3+1/2O2→CaSO4(氧化)

CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶)

(4)其他污染物

烟气中的其他污染物如SO 3、Cl -、F -和尘都被循环浆液吸收和捕集。SO 3、HCl 和HF

与悬浮液中的石灰石,按以下反应式发生反应:

SO 2+H 2O→2H ++SO 32-

Ca CO 3 +2HCl<==>CaCl 2 + H 2O+ CO 2

Ca CO 3 +2HF <==>CaF 2 +H 2O+ CO 2

3.工艺流程

3.1工艺说明

经过除尘器处理后的烟气由引风机接入脱硫吸收塔,在主烟道上设置旁路挡板门,当锅炉启动、进入FGD 的烟气超温和FGD 装置故障停运时,烟气由旁路挡板经烟囱排放。烟气经吸收塔进气口进入塔内,折转向上运动(入口处装有紧急喷淋装置),烟气进入首层喷淋层与吸收浆液进行传质吸收,随之进入多层喷淋层进行烟气脱硫洗涤,发生复杂的化学反应,利用脱硫塔底部循环池储存脱硫液进行循环使用。脱硫渣浆液经曝气氧化后送入脱水系统进行处理,经脱水后的滤液返回至循环池。脱硫后的净烟气通过除雾装置除去烟气中的水分,然后通过脱硫塔顶部排出口排至烟道,在经烟道排至烟囱排入大气。

4.脱硫系统的设计

4.1 脱硫系统设计的初始条件

在进行脱硫系统设计时,所需要的初始条件一般有以下几个: 脱硫循环池池

工业水 烟 囱 经除尘器除尘后的烟气 引风机 脱硫塔

石灰石浆池

脱硫液 石灰石浆液

CaCO 3

出气阀门

旁路阀门 进气阀门 塔内氧化系统

脱水系统 脱硫液

工艺水池 脱硫废弃物

滤液

循环利用 经炉内脱硫将

SO 2浓度降至

3000mg/m 3 事故水池

(1)处理烟气量,单位:m3/h 或Nm3/h ;

(2)燃料的含S 率及消耗量,单位:%、t/h

(2)进气温度,单位:℃;

(3)SO 2初始浓度,单位:mg/m3或mg/Nm3;

(4)SO 2排放浓度, 单位:mg/m3或mg/Nm3;

(5)锅炉蒸汽量,单位:t/h ;

4.2 初始条件参数的确定

4.2.1 处理风量的确定

处理烟气量的大小是设计脱硫系统的关键,一般处理烟气量由业主方给出或从除尘器尾部

引风机风量大小去确定。若只知道锅炉蒸汽量,可由以下经验系数去计算:

(1) 针对循环流化床锅炉,煤粉锅炉等烧煤锅炉,可按1t 蒸汽对应2500m3风量计算;

(2) 针对蔗渣锅炉、生物质锅炉等烧生物质燃料锅炉,可按1t 蒸汽对应3333m3风量计

算;

所计算出来的处理风量最终圆整数,例如:75×2500=187500m3/h,圆整后取值188000m3/h

(3)处理风量还存在标况状态(mg/m3)和工况状态(mg/Nm3)的换算,换算采用理想气

体状态方程:PV = nRT (P 、n 、R 均为定值)

V1/T1=V2/T2

V1: mg/Nm3,T1:273K ; V2: mg/m3,T2:t+273K(t 为进气温度);

4.2.2燃料的含S 率及消耗量

当没有SO 2初始浓度设计值时,可用燃料中的含S 率及消耗量去计算SO 2初始浓度。

4.2.3 进气温度的确定

进气温度为经过除尘后进入脱硫塔的烟气温度值,进气温度大小关系到脱硫系统烟气量的换算和初始SO 2浓度换算。

4.2.4 SO 2初始浓度的确定

SO 2初始浓度一般由业主方给出,并且由此计算脱硫系统中各项设备参数,也是系统选择液

气比的重要依据。SO 2初始量计算公式如下:

S+O 2→SO 2

32 64

C SO2=2×B ×S ar /100×ηso2/100×109

C SO2-SO 2初始量,mg ; B-锅炉BMCR 负荷时的燃煤量,t/h ;

S ar -燃料的含S 率,%; η

so2-煤中S 变成SO 2的转化率,%,一般取0.85;

4.2.4 SO 2排放浓度的确定

一般根据所在地区环保标准确定。

4.3脱硫系统的设计计算

4.3.1 参数定义

(1)液气比(L/G ):即单位时间内浆液喷淋量和单位时间内流经吸收塔的烟气量之比.单位为L/m3;

)

/3()/(h m h L 的湿烟气体积流量单位时间内吸收塔入口单位时间内浆液喷淋量液气比= (2)钙硫比(Ca/S ):理论上脱除1mol 的S 需要1mol 的Ca ,但在实际反应设备中,反应条件并不处于理想状态,一般需要增加脱硫剂的量来保证一定的脱硫效率,因此引入了Ca/S 的概念。用来表示达到一定脱硫效率时所需要钙基吸收剂的过量程度,也说明在用钙基吸收剂脱硫时钙的有效利用率。

液气比、钙硫比选择依据根据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ462-2009

(3)脱硫效率:单位时间内烟气脱硫系统脱除SO 2的量与进入脱硫系统时烟气中的SO 2量之

比。

%1002

12C ?-=C C 脱硫效率 C1—脱硫后烟气中SO 2的折算浓度(mg/m 3或mg/Nm 3)

C2—脱硫前烟气中SO 2的折算浓度(mg/m 3或mg/Nm 3)

(4)系统可利用率:指脱硫装置每年正常运行时间与发电机组每年总运行时间的百分比。

可用率 = (A – B)/ A ×100%

A:发电机组每年的总运行时间,h

B:脱硫装置每年因脱硫系统故障导致的停运时间,h

4.3.2 脱硫系统的组成及主要设备选型

石灰石-石膏湿法脱硫系统主要由以下几部分组成:

4.3.2.1 SO 2吸收系统

该系统包含:脱硫塔(喷淋层)、浆液循环泵(卧式单吸离心泵)、氧化风机(罗茨风机)、

除雾器、浆液搅拌装置、监测控制仪表等设备。

(1)脱硫塔的设计计算

脱硫塔分为循环氧化区和喷淋除雾区两部分。

a.喷淋除雾区直径设计:首先设定喷淋区烟气流速v ,则喷淋区直径D1 14.3360021???=v Q

D

Q-进脱硫塔的烟气流量,m3/h ;

v-喷淋区烟气流速,m/s,一般设定为3-3.5m/s

注意:D1计算出来后取整数(保留前2位数字)后,再反算出最终流速值v1。

b.喷淋除雾区高度设计:

喷淋除雾区总高度H1=h1+(n-1)×h2+h3+h4+h5+h6+h7 mm

h1:第一层喷淋层中心到脱硫塔进气口顶面距离,一般为2000-2500mm ; h2:每一层喷淋层的中心高度,一般为1700mm ;n-喷淋层数量;

h3:最上层喷淋层中心到除雾器第一层冲洗层中心高度,一般为2500-3000mm ;

h4:除雾器第一层冲洗层到最上层除雾板顶面高度,由除雾器厂家确定。

h5:除雾器最上层除雾板顶面到喷淋除雾区直筒段顶端高度,一般为1500mm ;

h6:喷淋除雾区收口段高度,一般为1000mm ;

h7:脱硫塔出口烟道衔接直筒段高度,直筒段直径D3=D4+0.2m(D4脱硫出气口直径);

c. 循环氧化区有效容积设计:主要由循环浆液在该区的停留时间所确定,首先必须先确定

脱硫浆液循环总量G=Q ×液气比(m3)÷1000

循环氧化区有效容积V 循=G ÷60×T 停 m3

T 停-循环浆液在该区的停留时间,石膏颗粒在循环浆池中足够长的停留时间对于晶体化

和晶体的生长是非常有必要的。只有这样,FGD 的副产物石膏才能得到更好的利用。一般设计4min(最低不小于2.5min),浆液浓度维持在20-25wt%。

得出循环氧化区有效容积V 循后,则需确定循环氧化区直径D2和高度。直径D2略大于喷淋

除雾区直径D1(一般大2m,D2=D1+2)需具体考虑。取定循环氧化区直径D2后可计算出循环÷3.14÷(D2)2×4 (m)

氧化区有效高度H2=V

循环氧化区总高度H3=H2+h8+h9 mm

h8:循环氧化区有效高度(即循环液液面)到脱硫塔进气口底面距离,一般为1000mm。

h9:脱硫塔进气口底面到进气口顶面距离。

(2)浆液循环泵(卧式单吸离心泵)选型

单台循环泵流量G

=Q×液气比(m3)÷1000÷n (m3/h)

单台循环泵扬程H

泵=H

喷淋层

+ H

喷嘴

(m)

单台循环泵轴功率Ne=G

泵×H

×9.81×ρ

÷3600÷η

÷η

=2.725×G

泵×H

×ρ

÷η

÷η

÷106 (KW)

H

喷淋层

:每一层喷淋层的总高度;

H

喷嘴

:每一层喷淋层喷嘴出口压力;我公司所通用的大流量碳化硅蜗口型喷嘴所需出口压力为0.1MPa(相当于10m扬程)

ρ浆:石膏浆液比重,1130kg/m3(含固量20%)

η泵:循环泵效率,一般为80%

η机:机械传动效率,取值98%

单台循环泵额定轴功率P=K×Ne (KW)

K:泵的裕量系数 NE≤22 K=1.25; 22

吸收塔反应池装有多台侧入式搅拌机。氧化风机将氧化空气鼓入反应池。氧化空气分布系统采用喷管式,氧化空气被分布管注入到搅拌机桨叶的压力侧,被搅拌机产生的压力和剪切

力分散为细小的气泡并均布于浆液中。一部分HSO

3

-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化,其

余部分的HSO

3-在反应池中被氧化空气完全氧化。降低CaSO

3

浓度,减少CaSO

3

·1/2H

2

O反应的

发生,可缓解系统管道结垢。同时也增加了二水石膏CaSO

4·2H

2

O结晶沉淀析出,提高了石膏

品质。

侧式搅拌器布置图氧化空气管路布置图

(4)氧化区氧化风机(罗茨风机)选型

根据经验,当烟气中含氧量为6%以上时,在脱硫塔喷淋区域的氧化率为50-60%。采用氧枪式氧化分布技术,在浆池中氧化空气利用率ηo

2

=25-30%,因此,脱硫塔氧化区浆池内所需要的理论氧气量为:

2SO

2+O

2

→2SO

3

自然氧化率即烟气中含有的氧对SO

2

的氧化率。

(5)喷淋层的设计

每层喷淋层外部浆液循环管采用一周环形布置,材质钢衬塑。内部喷淋管采用不锈钢316L 材质。喷淋系统采用单元制设计,每层喷淋层配一台与之相连接的浆液循环泵。每台脱硫塔配多台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定,在达到要求的吸收效率前提下,可选择最经济的泵运行模式以节省能耗。

喷嘴采用涡口型碳化硅大流量喷嘴,喷淋角度90°。喷嘴为环绕塔内部环形布置,保证浆液的重叠覆盖率至少达到200%~300%。每层喷淋层相对交错15°,保证完全覆盖。

喷淋覆盖率是指喷淋层覆盖的重叠度,它由喷淋覆盖高度、喷淋角度来确定。覆盖高度是指液膜离开喷嘴后至破碎前的垂直高度,一般根据喷嘴特性及喷淋层之间距离来确定。 喷淋覆盖率的计算公式如下:

α=nA 0÷A ×100%

式中α为覆盖率,%;n 为单层喷嘴数量;A 0为单个喷嘴的覆盖面积,m 2;A 为脱硫塔喷淋区的截

面积,m 2

喷淋层进浆支管管径d 大小由喷嘴接口大小确定,进浆主管管径由以下公式计算:

14.3360022????=v Q D 浆

(m )

Q 浆-每层喷淋层浆液流量,m3/h

v-进浆主管流速,m/s ,一般为2-3m/s

主管压力降计算: ΔP=ΔPm +ΔPj +ΔPh

ΔP —管道总压降,KPa ; ΔPm —管道摩擦阻力,KPa ;

ΔPj —管道局部阻力,KPa ; ΔPh —浆液水平高差阻力降,KPa

其中ΔPm 、ΔPj 和ΔPh 的计算公式如下:

ΔPm=λL ρu2/(2di ) ΔPj=Σξρu2/2000

ΔPh=ρgh/1000

λ—管道摩擦系数,无量纲; L —直管长度,m ;

ρ—浆液密度,Kg/m3; h —浆液水平高差,m ;

Σξ—局部阻力系数(包括弯头、三通、阀门、孔板、膨胀节及设备进出口等)之和,无量纲;

g —重力加速度,9.8m/s2;

如计算所得的管道压力降ΔP 太大,超过了工艺系统所能承受的范围,则必须增大管径或缩小抬升高度以降低阻力(有些场合,管道浆液落差是作为势能处理的,则落差越高越有利)。

(6)监测控制仪表

在脱硫塔上需要安装以下监测及控制仪表:

液位计:监测塔内液位,当到达低液位时控制循环泵停止,一般采用压力变送器。

密度计:监测塔内石膏浆液浓度,当石膏浆液浓度超过设定的值时启动渣浆泵浆石膏浆液输送至脱水系统进行处理。

PH 计:监测塔内PH 值,控制保持PH 值在5.5-6之间,防止塔内及管路结垢。

温度计:监测脱硫塔进口、出口烟气温度。当进口烟气温度超过设定值时,启动事故紧急喷淋系统,保护塔内防腐设施。

压差变送器:监测脱硫塔运行阻力,超过设定值时启动报警装置,阻力一般设定在1200Pa。

4.3.2.2烟气系统

该系统包含脱硫进口烟道、出口烟道、旁路烟道、烟道阀门、烟道膨胀节、烟道支撑及事故紧急喷淋装置。

(1)进口烟道的设计

脱硫塔入口烟气的均匀性直接影响到脱硫塔内烟气分布的均匀性。烟气入口气液接触处为干湿交界面,浆液在此干燥结垢将影响塔运行的安全性和气流流向。设计时应在烟道入口上方及两侧安设挡水板,防止喷嘴喷出的浆液进入烟道内。运行时,上方挡水板形成的水帘有利于脱硫和气流均布,两侧挡水板可防止喷嘴喷雾产生的背压将浆液抽进烟道内(当烟道档板未关,且无气体进入塔内时)。同时,靠近烟道侧的喷嘴应调整安装角度,防止喷入烟道。烟气入口区域的流体流动受入口烟道与塔的几何尺寸、内部构件、托盘下部的喷淋层以及浆液从托盘流出的方式影响。尽管脱硫塔入口设计扁平,但入口射流上下左右及端部都必然有死滞区、回流区,可通过下述方法改善之:

将水平进气方式改为斜向下进气,此种结构有利于削弱塔内回流旋涡,降低压损,延长气液接触时间,防止浆液倒流。倾斜角度一般为15-20°。如下图所示。

进口烟道流速按15m/s设计,截面成长方形,尽量采用较大的长宽比(一般为1.5-2)。(2)出口烟道的设计

烟气出口烟道设计成轴向对称型式,截面成圆形,烟道流速按15m/s设计。

(3)旁路烟道的设计

烟道流速按15m/s 设计,截面成长方形与进口烟道相同。

注意:如遇特殊情况,烟道流速最大不得超过18m/s ,烟道弯头按R/D=1-1.5设计,R/D 值最小不得小于0.8.

4.3.2.3石灰石浆液制备系统

此系统包含:石灰石粉储存仓、浆池搅拌器、计量给料装置、供浆泵以及监测控制仪表等。

(1)石灰石粉消耗量的计算

SO 2+CaCO 3+2H 2O →CaSO 3·2H 2O+CO 2

64 100

M 石灰石=(Ca/S)×Q ×C SO2×ηs ×100÷64÷W 石灰石÷106(kg/h )

Q-进脱硫塔的烟气流量,m3/h

C SO2-入口SO 2初始浓度,mg/m3

ηs-脱硫效率,%

W 石灰石-石灰石粉的纯度,%,取值90%

Ca/S-钙硫比,取值1.03

注:石灰石粉品质要求:纯度90%,颗粒细度:325目。石灰石中MgO 不宜太高,MgO 含量最好≤2%。

(2)石灰石粉仓的体积计算

V 石灰石粉仓= M 石灰石×24×T ÷ρ

石灰石÷Φ (m3) M 石灰石-石灰石粉消耗量,kg/h

T-石灰石粉储存时间,一般按锅炉BMCR 工况运行储存5天的石灰石粉消耗量。

ρ石灰石-堆积密度,一般为1600kg/m3;

Φ-充满系数,一般为0.9

注:石灰石粉仓锥斗锥角角度≥60°。

(3)石灰石浆液池的计算

石灰石浆液浓度要求控制在20-30%,其有效容积按不小于锅炉BMCR 工况的3小时所需脱硫剂量设计。浆池有效容积计算如下:

V 制浆池= 3×M 石灰石÷C 石灰石浆×100÷ρ

石灰石浆 (m3) C 石灰石浆-石灰石浆液浓度,%,取20%

ρ

石灰石浆-石灰石浆液密度,1140kg/m3(20%浓度时) 配制20%浓度的石灰石浆液所需工艺水流量计算如下:

Q

工艺水1= M

石灰石

÷C

石灰石浆

×100÷1000×(1- C

石灰石浆

÷100) (m3/h)

(4)供浆泵(卧式单吸离心泵)选型

供浆泵流量按石灰石浆液消耗量的110%设计,扬程按20%余量选型。数量2台(一备一用),采用变频器调节泵流量,泵功率计算参照循环泵。

(5)石灰石粉计量螺旋给料机选型

计量螺旋给料机的最大给料量按石灰石粉消耗量的200%设计选型。

(6)监测控制仪表

在石灰石制浆系统上需要安装以下监测及控制仪表:

液位计:监测浆池内液位,当到达低液位时控制供浆泵停止,一般采用压力变送器。

密度计:监测浆池内石灰石浆液浓度,通过密度计的显示调节石灰石粉给料量和工艺水量,浆石灰石浆液浓度在20-30%设计范围内,有利于系统运行。

料位计:采用射频导纳料位计,监测石灰石粉仓料位情况。

电磁流量计:监测供浆泵输送流量,通过变频器调节脱硫系统不同运行工况下所需石灰石浆液量的大小。监测工艺水供给量,通过电动调节阀调节工艺水流量大小平,配合计量螺旋给料机调节石灰石浆液浓度。

4.3.2.4石膏脱水系统

机组FGD所产生的20-25wt%浓度的石膏浆液由脱硫塔下部布置的石膏浆液排放泵(每塔两台石膏浆液排放泵,一用一备)送至石膏浆液旋流器。系统设置1套石膏旋流站,1套石膏旋流站底流自流进入1台真空皮带脱水机。每台真空皮带脱水机的设计过滤能力为脱硫系统石膏总量的200%。

石膏脱水系统包括:石膏浆液排放泵、石膏旋流站、真空皮带过滤机、滤布冲洗水箱、滤布冲洗水泵、滤液水箱及搅拌器、滤液水泵、石膏饼冲洗水泵、石膏库等。

(1)石膏(CaSO4·2H2O)产量计算

脱硫系统最终的副产品-石膏的品质为纯度≥90%,含水量≤10%。计算如下:

SO2→CaSO4·2H2O

64 172

G

石膏=Q×C

SO2

×ηs×172÷64÷W

石膏

÷106(kg/h)

Q-进脱硫塔的烟气流量,m3/h

C

SO2-入口SO

2

初始浓度,mg/m3

ηs-脱硫效率,%

W

石膏

-石膏的纯度,%,取值90%

(2)石膏浆液排放泵(卧式单吸离心泵)选型

在未进行脱水前,石膏以20-25wt%浓度沉积在脱硫塔底部。则石膏浆液排放泵流量计算如下:

Q

石膏浆=2×Q×C

SO2

×ηs×172÷64÷C

石膏浆

÷106÷ρ

石膏浆

(m3/h)

C

石膏浆

-石膏浆的浓度,%,取值20%

ρ石膏浆-石膏浆的密度,1130kg/m3(浓度20%时)

石膏浆液排放泵流量按20%石膏浆液量的200%设计,扬程按20%余量选型。数量2台(一备一用),泵功率计算参照循环泵。

(3)石膏旋流站

石膏旋流站作为第一级脱水装置,将石膏浆液排放泵输送过来的20-25 wt%石膏浆液浓缩到浓度50-55wt%。旋流站的底流浆液自流到第二级脱水装置-真空皮带脱水机,旋流站的溢流水自流到滤液水箱收集。石膏旋流站容量按石膏浆液排放泵流量选择。每套旋流器组均至少配1个备用旋流子。

(4)真空皮带脱水机选型

石膏旋流站底流浆液由真空皮带脱水机脱水到含90%固形物和10%水分,脱水石膏经冲洗降低其中的Cl-浓度。滤液进入滤液水回收箱。脱水后的石膏经由石膏输送皮带送入石膏库房堆放。

真空皮带脱水机的总出力满足锅炉燃用设计煤种BMCR工况运行时产生的石膏处理量配置(真空皮带机每天按12小时工作时间制,选型按200%出力选型)。

真空皮带脱水机皮带单位处理能力800kg/h(干态)/m2,则过滤面积,按以下计算;

S

皮带机= 2×G

石膏

÷800 (m2)

(5)滤液水量计算

在整个脱水系统中滤液水包含石膏旋流站滤液水和真空皮带脱水机滤液水,即石膏浆液从20-25wt%被脱水浓缩成90wt%石膏副产物所去除的水分。滤液水量计算如下:

Q

滤液水= (G

石膏

-Q

石膏浆

×ρ

石膏浆

)÷1000 (m3/h)

滤液水箱有效容积V

滤液水箱=1.5×Q

滤液水

(m3)

滤液水泵流量Q

滤液泵=1.1×Q

滤液水

(m3/h),扬程按20%余量选型。数量2台(一备一用),泵

功率计算参照循环泵。

注:滤液水一部分回送至脱硫塔,一部分送至石灰石浆液池。

4.3.2.5供水和排放收集系统

(1)供水系统

从电厂供水系统引接至脱硫岛的水源,提供脱硫岛工艺水的需要。工业水主要用户为:(a)除雾器冲洗水(水量大小由厂家提供);

(b)脱水机皮带冲洗水(水量大小由厂家提供,无数据可按0.5×G

石膏

÷1000m3/h);

(c)石灰石浆液制备用水(由石灰石浆液用量计算);

(d)真空泵密封水(水量大小由厂家提供);

(e)泵和氧化风机冷却水(估计约1m3/h);

(f)所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水。

工艺水进入岛内工艺水箱,通过工艺水泵、除雾器冲洗水泵分别送至FGD区域的每个用水点。系统内的配套管道及其测量和控制仪表。

工艺水泵、除雾器冲洗水泵流量按设计标准流量的110%,扬程按20%余量选型。数量各1台,泵功率计算参照循环泵。

工艺水箱有效容积V

滤液水箱=1.5×Q

工艺水

(m3)

(2)排放收集系统

a.事故浆液箱

FGD岛内设置一个公用的事故浆液箱,主要考虑脱硫塔需要检修时,塔釜内浆液需要临时排空,而通过事故浆液箱将脱硫塔内的浆液临时储存起来。当吸收塔检修完毕后,事故浆液箱内浆液可以通过事故泵返回脱硫塔,作为脱硫塔重新启动时的石膏晶种。事故浆液箱的容量应该满足单个脱硫塔检修排空时的要求。

事故浆液箱设浆液返回泵(将浆液送回吸收塔)1台,事故浆液返回泵流量能够满足在8小时内将浆液返回至吸收塔。

FGD装置的浆液管道和浆液泵等,在停运时需要进行冲洗,其冲洗水就近收集在各个区域设置的集水坑内,然后用泵送至事故浆液箱或吸收塔浆池。

b.集水坑

主要是通过明渠将各个设备、水箱溢流或排空的水或浆液收集至集水坑,同时通过集水坑泵将水或浆液返回至吸收塔等可接纳的设备。

每个集水坑配有单独集水坑泵,同时设有搅拌器,防止浆液沉积。

4.3.2.6废水处理系统

脱硫系统不设置废水处理系统,系统内的废水直接排入厂区污水处理系统。

脱硫废水的水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等多种因素有关。脱硫废水的主要超标项目为悬浮物、PH值、汞、铜、铅、镍、锌、砷、氟、钙、镁、铝、铁以及氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根等。

脱硫设计计算

4.2废气处理工艺选择 综上比较可知,几种主要的湿法除硫的比较可知:双碱法不仅脱硫效率高(>95%),吸收剂利用率高(>90%)、能适应高浓度SO2烟气条件、钙硫比低(一般<1.05)、采用的吸收剂价廉易得、管理方便、能耗低、运行成本低,不产生二次污染,所以本次设计采用双碱法进行脱硫。 4.2.2 工艺说明 脱硫工艺原理: 干燥塔废气经洗涤塔进行降温后,进入旋风除尘器除尘,然后进入双碱法脱硫除尘系统,双碱法脱硫除尘系统采用NaOH作为脱硫吸收剂,将脱硫剂经泵打入脱硫塔与烟气充分接触,使烟气中的二氧化硫与脱硫剂中的NaOH进行反应生成Na2SO3,从脱硫塔排出的脱硫废水主要成分是Na2SO3溶液,Na2SO3溶液与石灰反应,生成CaSO3和NaOH,CaSO3经过氧化,生成CaSO4沉渣,经过沉淀池沉淀,沉淀池内清液送入上清池,沉渣经板框压滤机进一步浓缩、脱水后制成泥饼送至煤灰场,滤液回收至上清池,返回到脱硫塔/收集池重新利用,脱硫效率可达95%以上。 工艺过程分为三个部分: 1石灰熟化工艺: 生石灰干粉由罐车直接运送到厂内,送入粉仓。在粉仓下部经给料机直接供熟化池。为便于粉仓内的生石灰粉给料通畅,在粉仓底部设有气化风装置和螺旋输送机,均匀地将生石灰送入熟化池内,同时按一定比例加水并搅拌配制成一定浓度的Ca(OH)2浆液,送入置换池。 配制浆液和溶液量通过浓度计检测。 2吸收、再生工艺: 脱硫塔内循环池中的NaOH溶液经过循环泵,从脱硫塔的上部喷下,以雾状液滴与烟气中的SO2充分反应,生成Na2SO3溶液,在塔内循环,当PH值降低到一定程度时,将循环液打入收集池,在置换池内与Ca(OH)2反应,生成CaSO3浆液。将浆液送入氧化池氧化,生成CaSO4沉渣,送入沉淀池。向置换池中加Ca(OH)2和NaOH都是通过PH 计测定PH值后加入碱液,脱硫工艺要求的PH值为9~11。 3废液处理系统:

石灰石石膏湿法脱硫原理 (2)

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种,是目 前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当 前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得 的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅 拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制 成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二 氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除, 最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴, 经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。 由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是 为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配 套的,但近几年来,这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了 应用. 根据美国EPRI统计,目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种,但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中,湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中,石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术,其优点是: 1、技术成熟,脱硫效率高,可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟,容量可大可小,应用范围广

4、系统运行稳定,变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用,是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放,并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺,一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道,主要有:工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中,俘获二氧化硫(SO2)的基本工艺过程:烟气进入吸收塔后,与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应,最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为:(1)气态SO2与吸收浆液混合、溶解 (2) SO2进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时,SO2在吸收塔中转化,其反应简式式如下: CaCO3+2 SO2+H2O ←→Ca(HSO3)2+CO2 在此,含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液,它从吸收塔的上部喷

脱硫塔设计

目录 1.设计任务书 (2) 1.1 设计题目 (2) 1.2 设计内容 (2) 1.3 主要设计参数 (3) 2.脱硫工艺的选择与工艺流程简介 (3) 2.1 脱硫工艺的选择 (3) 2.2 工艺流程简介 (4) 3. 工艺流程中主要发生的化学反应 (5) 4. 脱硫塔设计 (6) 4.1 物料衡算 (6) 4.1.1 入塔的煤气质量 (6) 4.1.2 出塔煤气的变化量 (8) 4.1.3 m3的计算 (12) 4.1.4 m4的计算 (12) 4.1.5 脱硫塔的液气比 (12) 4.2 热量衡算 (12) 4.2.1 入塔脱硫煤气带入的热量 (12) 4.2.2 出脱硫塔的煤气带走的热量 (13) 4.2.3 脱硫过程中发生的熔解热和反应热 (14) 4.2.4 总的热量衡算 (15) 4.3 设备计算 (15) 4.3.1 选择填料 (15) 4.3.2 塔径的计算 (16) 4.3.3 传质面积和填料高度 (17) 5.脱硫塔工艺设计结果表 (18) 5.1 总表 (18) 5.2 煤气入塔物质汇总表 (19) 5.3 出塔物质汇总表 (20) 5.4 其他数据 (20) 6.设计小结 (20) 7.参考文献 (23)

1. 设计任务书 1.1 设计题目 干煤气量为 40000Nm 3/h 的炼焦煤气的脱硫的工艺计算。 入口煤气 出口煤气 温度/℃ 34 36 压力(表压)/Pa 17000 15000 煤气中S H 2含量/g/Nm 3 99.5 1.0 入口煤气中杂质的含量: 组分 焦油 苯 S H 2 HCN 3NH 萘 水汽 含量/g/Nm 3 微量 28.45 5.99 1.57 8.37 0.4 23.97 剩余氨水:12470Kg/h ,t=75℃,P=0.45MPa ,氨的质量分数10%。 1.2 设计内容 (1)脱硫工艺的选择与工艺流程介绍; (2)脱硫塔的物料衡算; (3)脱硫塔的工艺尺寸计算; 3NH S H 2 2CO HCN 挥发氨 24Kg/h 97%3NH 0.18g/L 1.3g/L 0.04g/L 固定氨 18Kg/h 90%3NH

石灰石石膏湿法脱硫原理

深度脱硫工艺流程简介 班级:应化141 :段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种,是目前世界上应用围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟 气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破 碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化 处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二 氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产 物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加热升温后排 入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收 剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较 高的矿物燃料发电设备配套的,但近几年来,这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾 电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计,目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种,但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中,湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中,石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术,其优点是: 1、技术成熟,脱硫效率高,可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟,容量可大可小,应用围广 4、系统运行稳定,变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用,是良好的建筑材料

6、只有少量的废物排放,并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺,一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道,主要有:工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中,俘获二氧化硫(SO 2 )的基本工艺过程:烟气进入吸收塔后,与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应,最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为: (1)气态SO 2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO 2 进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时,SO 2 在吸收塔中转化,其反应简式式如下: CaCO 3+2 SO 2 +H 2 O=Ca(HSO 3 ) 2 +CO 2 在此,含CaCO 3 的浆液被称为洗涤悬浮液,它从吸收塔的上部喷入到烟气 中。在吸收塔中SO 2被吸收,生成Ca(HSO 3 ) 2 ,并落入吸收塔浆池中。 当pH值基本上在5和6之间时,SO 2 去除率最高。因此,为了确保持续高 效地俘获二氧化硫(SO 2 )必须采取措施将PH值控制在5和6之间;为了确保要 将PH值控制在5和6之间和促使反应向有利于生成2H+和SO 3 2-的方向发展,持 续高效地俘获二氧化硫(SO 2 ),必须采取措施至少从上面方程式中去掉一项反应

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

石灰石石膏湿法脱硫原理

石灰石石膏湿法脱硫原理

深度脱硫工艺流程简介 班级:应化 141 姓名:段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊 石灰石- 石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种,是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆

液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW 以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的,但近几年来,这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计,目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种,但真正实现工业应用的仅10 多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中,湿法烟气脱硫技术占80% 左右。在湿法烟气脱硫技术中,石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术,其优点是: 1、技术成熟,脱硫效率高,可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟,容量可大可小,应用范围广 4、系统运行稳定,变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用,是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放,并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺,一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道, 主要有:工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中,俘获二氧化硫(SO)的基本工艺 过程:烟气进入吸收塔后,与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应,最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为: (1) 气态SO2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO2进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时,SQ在吸收塔中转化,其反应简式式如下:

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理题库

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述:脱硫过程就是吸收,吸附,催化氧化和催化还原,石灰石浆液洗涤含SO 2 烟气,产生化学反应分离出脱硫副产物,化学吸收速率较快与扩散速率有关,又与化学反应速度有关,在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系,既服从于相平衡(液气比L/G,烟气和石灰石浆液的比),又服从于化学平衡(钙硫比Ca/S,二氧化硫与炭酸钙的化学反应)。 1、气相:烟气压力,烟气浊度,烟气中的二氧化硫含量,烟尘含量,烟气中的氧含量,烟气温度,烟气总量 2、液相:石灰石粉粒度,炭酸钙含量,黏土含量,与水的排比密度, 3、气液界面处:参加反应的主要是SO 2和HSO 3 -,它们与溶解了的CaCO 3 的反应 是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述: 1、 SO 2 在气流中的扩散, 2、扩散通过气膜 3、 SO 2 被水吸收,由气态转入溶液态,生成水化合物 4、 SO 2 水化合物和离子在液膜中扩散 5、石灰石的颗粒表面溶解,由固相转入液相 6、中和(SO 2 水化合物与溶解的石灰石粉发生反应) 7、氧化反应 8、结晶分离,沉淀析出石膏, 三、烟气的成份:火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧 化硫,使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质: ①. 二氧化硫SO 2 的物理、化学性质:无色有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大,易液化(沸点-10℃),易溶于水,在常温、常压下,1体积水大约能 溶解40体积的二氧化硫,成弱酸性。SO 2 为酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性、

还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出,在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性,液体SO 2 无色透明,是良好的制冷剂和溶剂,还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。 ②. 三氧化硫SO 3的物理、化学性质:由二氧化硫SO 2 催化氧化而得,无色易挥 发晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。SO 3为酸性氧化物,SO 3 极易溶于水,溶于 水生成硫酸H 2SO 4 ,同时放出大量的热, ③. 硫酸H 2SO 4 的物理、化学性质:二元强酸,纯硫酸为无色油状液体,凝固点 为10.4℃,沸点338℃,密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热,具有强氧化性(是强氧化剂)和吸水性,具有很强的腐蚀性和破坏性, 五、石灰石湿-石膏法脱硫化学反应的主要动力过程: 1、气相SO 2被液相吸收的反应:SO 2 经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 酸H 2SO 3 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO 3 -和氢离子H+,当PH值较高时, HSO 3二级电离才会生成较高浓度的SO 3 2-,要使SO 2 吸收不断进行下去,必须中和 电离产生的H+,即降低吸收剂的酸度,碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H+当吸收液中的吸收剂反应完后,如果不添加新的吸收剂或添加量不足,吸收液的酸 度迅速提高,PH值迅速下降,当SO 2溶解达到饱和后,SO 2 的吸收就告停止,脱 硫效率迅速下降 2、吸收剂溶解和中和反应:固体CaCO 3的溶解和进入液相中的CaCO 3 的分解, 固体石灰石的溶解速度,反应活性以及液相中的H+浓度(PH值)影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应,以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。Ca2+的形 成是一个关键步骤,因为SO 2正是通过Ca2+与SO 3 2-或与SO 4 2-化合而得以从溶液中 除去, 3、氧化反应:亚硫酸的氧化,SO 32-和HSO 3 -都是较强的还原剂,在痕量过渡金属 离子(如锰离子Mn2+)的催化作用下,液相中的溶解氧将它们氧化成SO 4 2-。反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气,烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。 4、结晶析出:当中和反应产生的Ca2+、SO 32-以及氧化反应产生的SO 4 2-,达到一 定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。沉淀产物: ①. 或者是半水亚硫酸钙CaSO 3·1/2H 2 O、亚硫酸钙和硫酸钙相结合的半水固溶 体、二水硫酸钙CaSO 4·2H 2 O。这是由于氧化不足而造成的,系统易产生硬垢。

石灰石石膏湿法脱硫原理

深度脱硫工艺流程简介 班级:应化141 姓名:段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺就是湿法脱硫的一种,就是目前世界上 应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。就是当前国际上通行的大 机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂, 石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石 灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合, 烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除, 最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加 热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用, 脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术就是为发电容量在100MW以上、要求脱 硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的,但近几年来,这一脱硫工艺也在工业锅 炉与垃圾电站上得到了应用、 根据美国EPRI统计,目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种,但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中,湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中,石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术就是最主要的技术,其优点就是: 1、技术成熟,脱硫效率高,可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟,容量可大可小,应用范围广 4、系统运行稳定,变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用,就是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放,并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺,一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道, 主要有:工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中,俘获二氧化硫(SO )的基本工艺过 2

(完整word版)烟气脱硫设计计算..docx

烟气脱硫设计计算 1130t/h 循环流化床锅炉烟气脱硫方案 主要参数:燃煤含 S 量1.5% 工况满负荷烟气量285000m3/h 引风机量 1台,压力满足 FGD 系统需求 要求:采用氧化镁湿法脱硫工艺(在方案中列出计算过程) 出口 SO2含量200mg/Nm 3 第一章方案选择 1、氧化镁法脱硫法的原理 锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段,冷却至适合的温度后进入吸收塔,往上与逆向流下的吸收浆液反应, 氧化镁法脱硫法 脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器,用以除去净烟气中携带的细小雾滴。净烟气 经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。粉尘与脏东西附着在除雾器上,会导致除雾器堵塞、系统压损增大,需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。 吸收过程 吸收过程发生的主要反应如下: Mg(OH)2 + SO2→ MgSO3 + H2O MgSO3 + SO2 + H2O→ Mg(HSO3)2 Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2→ 2MgSO3 + 2H2O 吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底,吸收塔底部主要为氧化、循环过程。

氧化过程 由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气,使得造成化学需氧量的MgSO3 氧化成 MgSO4 。这个阶段化学反应如下: MgSO3 + 1/2O2→ MgSO4 Mg(HSO3)2 + 1/2O2→ MgSO4 + H2SO3 H2SO3 + Mg(OH)2→ MgSO3 + 2H2O MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 循环过程 是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。塔底吸收液pH 由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整,而且与酸碱计连锁控制。当塔底浆液pH 低于设定值时,氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底,在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀, 至 pH 达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产 生,或直接使用氢氧化镁,因为氧化镁粉不纯,而且氢氧化镁溶解度很低,就使得熟化后的浆液非常易于沉积,因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转,避免管线与吸收塔底 部产生沉淀。 镁法脱硫优点 技术成熟 氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺,氧化镁脱硫工艺在世界各地都有 非常多的应用业绩,其中在日本已经应用了100 多个项目,台湾的电站95%是用氧化镁法,另外在美国、德国等地都已经应用,并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。 原料来源充足 在我国氧化镁的储量十分可观,目前已探明的氧化镁储藏量约为160 亿吨 ,占全世界的80%左右。其资源主要分布在辽宁、山东、四川、河北等省,其中辽宁占总量的84.7%,其次是山东莱州,占总量的10%,其它主要是在河北邢台大河,四川干洛岩岱、汉源,甘肃 肃北、别盖等地。因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于电厂的脱硫系统中去。 脱硫效率高

脱硫工艺-强制氧化石灰石石膏法计算步骤

脱硫工艺-强制氧化石灰石石膏法计算步骤2008-06-17 17:51:25) 由于本人并非工艺设计人员,所以这个计算步骤有可能存在不足之处;但应该是脱硫工艺入门同行有的参考价值的计算向导。 首先,根据所给的烟气成分,计算烟气的分子量,烟气的湿度等。 其次,要先行计算出吸收塔的进口及出口烟气的状况。 1 假定吸收塔出口的温度T1(如果有GGH,则需要先行假定两个温度,即吸收塔进口T0及出口温度。) 2 利用假定的出口温度,查表可以知道对应改温度的饱和蒸汽压P as。 3 由H as=0.622P as/(P-Pas)可以求出改温度下的饱和水湿度 4 由已知的进口温度T0、r0、C H(C H= 1.01+1.88H0)、H0,可以求出 T as=T0-(r0*(H as-H0)/(1.01+1.88 H0))(H0:初始烟气的湿度,r0=2490) 5 如果T as接近于 T1,那么这个假定温度可以接受,若果与假定温度相距太远,则该温度不能接受,需要重新假定。 (上述为使用试差法的绝热饱和计算过程,对于技术上涉外的项目,一般外方公司会提供,上面一部分的计算软件无须人工手算的) 6 有GGH时,假定吸收塔出口温度经已确定后,判断该温升是否符合GGH出口与入口的烟温差,假如烟温差同样适合的话,再校验GGH的释放热量问题。 再次,在确定好吸收塔出口气体的流量后,利用除雾器的最大流速限值,计算出吸收塔的直径。再根据进口烟气限速,计算出烟气进口的截面积。 7 由提供的液气比L/G可以计算出,喷淋所需的吸收液流量。由这个吸收液流量,再按照经验停留时间,可以计算出循环水箱的容积。同样根据经验需要的氧化时间及设计的氧气上升速度,可以计算出循环水箱的液位高度。那么就可以计算出整个吸收塔基循环水箱的截面积。 8 计算消耗的石灰石用量 由入口的二氧化硫浓度以及设计的二氧化硫脱除率可以知道脱除的二氧化硫。 对于烟气的三氧化硫而言,其脱除率达100%,所以多氧化硫物质的脱除量可以计算出来。

石灰石石膏湿法脱硫培训教材

灰-膏湿法烟气脱硫工艺 灰(灰)-膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种,是目前世界上 应用围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通 行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的灰或灰作 脱硫吸收剂,灰经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用 灰为吸收剂时,灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔, 吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及 鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为膏。脱硫后的 烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加热升温后排入烟囱。 脱硫膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收 剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要 求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的,但近几年来,这一脱硫 工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计,目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种,但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中,湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中,灰/灰—膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术,其优点是: 1、技术成熟,脱硫效率高,可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟,容量可大可小,应用围广 4、系统运行稳定,变负荷运行特性优良

5、副产品可充分利用,是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放,并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 灰/灰—膏湿法烟气脱硫工艺,一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道,主要有:工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在灰一膏湿法烟气脱硫工艺中,俘获二氧化硫(SO2)的基本工艺过程:烟气进入吸收塔后,与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应,最后产生固化二氧化硫的膏副产品。基本工艺过程为: (1)气态SO2与吸收浆液混合、溶解 (2)SO2进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用灰作吸收剂时,SO2在吸收塔中转化,其反应简式式如下: CaCO3+2 SO2+H2O ←→Ca(HSO3)2+CO2在此,含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液,它从吸收塔的上部喷入到烟气中。在吸收塔中SO2被吸收,生成Ca(HSO3)2 ,并落入

石灰石石膏法

石灰石石膏法

石灰/石灰石-石膏法脱硫 石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的,该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2,先生成亚硫酸钙,然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。副产品石膏可抛弃也可以回收利用。 (1)反应原理 用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序,先吸收生成亚硫酸钙,然后再氧化为硫酸钙,因而分为吸收和氧化两个过程。 1)吸收过程在吸收塔内进行,主要反应如下。 石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O 石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2 CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2 由于烟道气中含有氧,还会发生如下副反应。 2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20 ②氧化过程在氧化塔内进行,主要反应如下。 2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20 Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2

传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部,经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔,在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动,经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。石灰浆液在吸收so:后,成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液,将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右,送人氧化塔,并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化,生成的石膏经稠厚器使其沉积,上层清液返回循环槽,石膏浆经离心机分离得成品石膏。 现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。 ①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目,筛余量为5%),采用自卸封罐车运输,并卸人石灰石料仓。每个料仓可有多个进料口,能同时进行多台运料车卸料作业。在每个仓底设有粉碎装置,仓顶安装布袋除尘器。 ②浆液制备系统石灰石粉料从料仓下部出来,经给料机及输送机送人石灰石浆液槽。 石灰石浆液槽为混凝土结构,内衬树脂防腐,容积为l00m3”左右。浆液浓度约为30%,用调节给水量来控制浆液浓度。 ③烟气脱硫系统烟气脱硫系统主要由吸收塔、烟气再加热装置、旁路系统、有机剂 添加装置及烟囱组成。 吸收塔是脱硫装置的核心设备,现普遍采用的集冷却、再除尘、吸收和氧化为一体的新型吸收塔。常见的有喷淋空塔、

石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算解析

石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月

1.石灰石-石膏法主要特点 (1)脱硫效率高,脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少,脱硫效率高达95%以上。 (2)技术成熟,运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98%以上,特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺,使用寿命长,可取得良好的投资效益。 (3)对燃料变化的适应范围宽,煤种适应性强。无论是含硫量大于3%的高硫燃料,还是含硫量小于1%的低硫燃料,湿法脱硫工艺都能适应。 (4)吸收剂资源丰富,价格便宜。石灰石资源丰富,分布很广,价格也比其它吸收剂便宜。(5)脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90%,是很好的建材原料。 (6)技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进,可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 (7)占地面积大,一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 (1)吸收剂的反应 购买回来石灰石粉(CaCO3)由石灰石粉仓投加到制浆池,石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。(2)吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2,反应如下: SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3- H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3-(溶解) Ca2+ +HSO3-+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3-→H2CO3(中和) H2CO3→CO2+H2O 总反应式:SO2+CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 (3)氧化反应 一部分HSO3-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶,反应如下: CaSO3+1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) (4)其他污染物

烟气脱硫设计计算

烟气脱硫设计计算 1?130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫方案 主要参数:燃煤含S量1.5% 工况满负荷烟气量285000m3/h 引风机量1台,压力满足FGD系统需求 要求:采用氧化镁湿法脱硫工艺(在方案中列出计算过程) 出口SO2含量?200mg/Nm3 第一章方案选择 1、氧化镁法脱硫法的原理 锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段,冷却至适合的温度后进入吸收塔,往上与逆向流下的吸收浆液反应, 氧化镁法脱硫法 脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器,用以除去净烟气中携带的细小雾滴。净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。粉尘与脏东西附着在除雾器上,会导致除雾器堵塞、系统压损增大,需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。 吸收过程 吸收过程发生的主要反应如下: Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HS O3)2 Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O 吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底,吸收塔底部主要为氧化、循环过程。

氧化过程 由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气,使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。这个阶段化学反应如下: MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO4 + H2SO3 H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2O MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 循环过程 是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。塔底吸收液pH由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整,而且与酸碱计连锁控制。当塔底浆液pH低于设定值时,氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底,在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀,至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生,或直接使用氢氧化镁,因为氧化镁粉不纯,而且氢氧化镁溶解度很低,就使得熟化后的浆液非常易于沉积,因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转,避免管线与吸收塔底部产生沉淀。 镁法脱硫优点 技术成熟 氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺,氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩,其中在日本已经应用了100多个项目,台湾的电站95%是用氧化镁法,另外在美国、德国等地都已经应用,并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。 原料来源充足 在我国氧化镁的储量十分可观,目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。其资源主要分布在辽宁、山东、四川、河北等省,其中辽宁占总量的84.7%,其次是山东莱州,占总量的10%,其它主要是在河北邢台大河,四川干洛岩岱、汉源,甘肃肃北、别盖等地。因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于电厂的脱硫系统中去。 脱硫效率高

石灰石 石膏湿法脱硫技术的工艺流程 反应原理及主要系统

石灰石-石膏湿法脱硫技术的工艺流程 如下图的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的工艺流程图。 图一常见的脱硫系统工艺流程 图二无增压风机的脱硫系统 如上图所示引风机将除尘后的锅炉烟气送至脱硫系统,烟气经增压风机增压后(有的系统在增压风机后设有GGH换热器,我们一、二期均取消了增压风机,和旁路挡板,图二),进入脱硫塔,浆液循环泵将吸收塔的浆液通过喷淋层的喷嘴喷出,与从底部上升的烟气发生接触,烟气中SO2的与浆液中的石灰石发生反应,生成CaSO3,从而除去烟气中的SO2。经过净化后的烟气在流经除雾器后被除去烟气中携带的液滴,最后从烟囱排出。反应生成物CaSO3进入吸收塔底部的浆液池,被氧化风机送入的空气强制氧化生成CaSO4,结晶生成石膏。石灰石浆液泵为系统补充反应消耗掉的石灰石,同时石膏浆液输送泵将吸收塔产生的石

膏外排至石膏脱水系统将石膏脱水或直接抛弃。同时为了防止吸收塔内浆液沉淀在底部设有浆液搅拌系统,一期采用扰动泵,二期采用搅拌器。 石灰石-石膏湿法脱硫反应原理 在烟气脱硫过程中,物理反应和化学反应的过程相对复杂,吸收塔由吸收区、氧化区和结晶区三部分组成,在吸收塔浆池(氧化区和结晶区组成)和吸收区,不同的层存在不同的边界条件,现将最重要的物理和化学过程原理描述如下:(1)SO2溶于液体 在吸收区,烟气和液体强烈接触,传质在接触面发生,烟气中的SO2溶解并转化成亚硫酸。 SO2+H2O<===>H2SO3 除了SO2外烟气中的其他酸性成份,如HCL和HF也被喷入烟气中的浆液脱除。装置脱硫效率受如下因素影响,烟气与液体接触程度,液气比、雾滴大小、SO2含量、PH值、在吸收区的相对速度和接触时间。 (2)酸的离解 当SO2溶解时,产生亚硫酸,同时根据PH值离解: H2SO3<===>H++HSO3-对低pH值 HSO3-<===>H++SO32-对高pH值 从烟气中洗涤下来的HCL和HF,也同时离解: HCl<===>H++Cl-F<===>H++F- 根据上面反应,在离解过程中,H+离子成为游离态,导致PH值降低。浆液中H+离子的增加,导致SO2在浆液中的溶解量减少。因此,为使浆液能够再吸收SO2,必须清除H+离子。H+离子的清除采用中和的方式。

脱硫塔设计

1、 筒体壁厚计算(所选材料为Q235B )。 筒体承受内压 []c t c p D p i -?=φσδ2 式中 δ:计算厚度 mm c p :计算压力 157.6a MP φ:焊接接头系数 φ=0.85 []t σ:设计温度下的材料许用应力157.6a MP ,在工作压力下材料的许用应力为 157.6a MP i D :筒体内径 3000mm 工作压力Pw=1010.353毫米汞柱=1010.353×13.6×9.8=0.135MPa ,所以设计压力P=1.1Pw=0.1485MPa ,Pc=P=0.1485MPa []mm p D p c t c i 07.2.148505.806.157230001485.02=-???=-?=φσδ 由《塔器设计技术规定》中有关规定,mm 6.51000/22800m in =?=δ,所以 mm 6.5=δ。 负偏差 mm C 8.01= 腐蚀裕量 mm C 22= 名义厚度为mm C C n 4.821=++=δδ,做塔设备时综合考虑取mm n 12=δ. 2、塔顶处封头壁厚计算(所选材料为Q235B ) 选用半顶角为α=45°的折边锥型封头,由公式 []αcos 12c c t c p D p -=φσδ 式中 Dc —锥壳计算内直径,mm δ—锥壳计算厚度,mm α—锥壳半顶角,(°)。 mm 03.245cos 1 1485.05.806.15723000 1485.0=??-???=δ 因mm 6.5m in =δ,所以mm 6.5=δ。

名义厚度为mm C C n 4.821=++=δδ,选取锥形封头壁厚与筒体的壁厚相同, mm n 12=δ,由《化工设备机械基础》表8-30查得,公称直径为2800mm 的折边锥形封头, H=0.562×2800=1573.6mm ,直边高度为mm h 25=。 3、各管管径的计算 1)半水煤气进口 u :半水煤气流速,取u =14 m/s Vs :半水煤气流量,Vs=16866.57 m 3/h m u d i 65.01414.3360057 .1686643600Vs 4=???=???==∴π 管子规格:φ720×8mm 管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN700-0.6 RF 2)半水煤气出口 u :半水煤气流速,取u =13 m/s Vs :半水煤气流量,Vs=16866.57 m 3/h m u d i 68.01314.3360057 .1686643600Vs 4=???=???==∴π 管子规格:φ720×8mm 管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN700-0.6 RF 3)人孔的设计 由《化工设备设计全书》中关于人孔的有关规定,选取人孔公称直径DN=500mm ,公称压力PN=1.0 外伸接管规格:φ530×8mm 管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN500-1.0 RF 人孔手柄:选用φ20mm 圆钢 4)脱硫液进口 u :脱硫液流速,取u =1m/s V h :脱硫液流量,V h =333m 3/h m u d i 343.0114.33600333 43600Vh 4=???=???==∴π 管子规格:φ400×4mm 管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN400-0.6 RF 5)脱硫液出口 u :脱硫液流速,取u =1 m/s

石灰石石膏湿法脱硫技术原理简介

石灰石-石膏湿法脱硫技术原理简介 技术特点 1. 高速气流设计增强了物质传递能力,降低了系统的成本,标准设计烟气流速达到 4.0m/s。 2?技术成熟可靠,多用于55,000MWe的湿法脱硫安装业绩。 3 ?最优的塔体尺寸,系统采用最优尺寸,平衡了SO2去除与压降的关系,使得资金投入和 运行成本最低。 4 ?吸收塔液体再分配装置,有效避免烟气爬壁现象的产生,提高经济性,降低能耗。从而达到: a. 脱硫效率高达95%以上,有利于地区和电厂实行总量控制; b. 技术成熟,设备运行可靠性高(系统可利用率达98%以上); c. 单塔处理烟气量大,SO2脱除量大; d. 适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫; e对锅炉负荷变化的适应性强(30%~100%BMCR ); f. 设备布置紧凑减少了场地需求; g. 处理后的烟气含尘量大大减少; h. 吸收剂(石灰石)资源丰富,价廉易得; i. 脱硫副产物(石膏)便于综合利用,经济效益显著。 工艺流程 石灰石(石灰)——石膏湿法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下: 锅炉烟气经电除尘器除尘后,通过增压风机、GGH(可选)降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的 喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除S02、S03、HCL和HF,与此同时在强制氧化工艺”的处 理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO4?2H2O),并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,通过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得以充 分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接,即通常采用单元制。 在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏,这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和真空皮带脱水机。 经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的,一是防止除 雾器堵塞,二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。 在吸收塔出口,烟气一般被冷却到46~55 C左右,且为水蒸气所饱和。通过GGH将烟气加热到80C以上,以提高烟气的抬升高度和扩散能力。 最后,洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 脱硫过程主反应 1. SO2 + H2O T H2SO3 吸收 2. CaCO3 + H2SO3 T CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3. CaSO3 + 1/2 O2 T CaSO氧化 4. CaSO3 + 1/2 H2O T CaSO3?1/2H2黠晶 5. CaSO4 + 2H2O T CaSO4?2H2O结晶

相关文档
最新文档