脱硫计算公式比较全

湿法脱硫系统物料平衡

计算基础数据

(1)待处理烟气

烟气量：1234496Nm3/h(wet)、1176998 Nm3/h(dry)

烟气温度：114C

烟气中S02浓度：3600mg/Nm3

烟气组成：

组分分子量Vol% mg/Nm3

SO2 64.06 0.113 3600 (6%O2)

O2 32 7.56(dry)

H2O 18.02 4.66

CO2 44.01 12.28(dry)

N2 28.02 80.01(dry)

飞灰200 石灰石浓度：96.05%

(1)原烟气组成计算

组分Vol%(wet) mg/Nm3kg/h Kmol/h

SO2 0.108

3226

(7.56%O2)

3797 59.33

O2 7.208 127116 3972.38 H2O 4.66 46214 2564.59 CO2 11.708 283909 6452.48 N2 76.283 1177145 42042.89 飞灰200 (dry)235

合计1638416 55091.67

平均分子量(0.108 64.06+7.208 32+4.66 >18.02+11.708 44.01+76.283 2

8.02) /100=29.74

平均密度 1.327kg/m3（2）烟气量计算

1①一②（增压风机出口 - GGH出口）：

平衡计算

取GGH的泄漏率为0.5%,则GGH出口总烟气量为1234496 Nm3/h Q-0.5%）

3

=1228324Nm3/h=1629634kg/h

泄漏后烟气组分不变，但其质量分别减少了0.5%，见下表。

温度为70 C。

2、

假设脱硫塔设计脱硫率为95.7%，即脱硫塔出口二氧化硫流量为3778 X （1-95.7%）=163 kg/h,二氧化硫脱除量=（3778-163）/64.06=56.43kmol/h。

取O/S=4

需空气量=56.43 X2/0.2仁537.14kmol/h 28X6 （空气分子量）

3

=15499.60kg/h,约12000Nm/h。

其中氧气量为537.14 kmol/h 0.2仁112.80 kmol/h 32=3609.58kg/h

氮气量为537.14 kmol/h 0.79=424.34 kmol/h 28.02=11890.02kg/ho 氧化空气进口温度为20 C，进塔温度为80 C。

3、②-③（GGH出口-脱硫塔出口）：

烟气蒸发水量计算：

1）假设烟气进塔温度为70E，在塔内得到充分换热，出口温度为40C。

由物性数据及烟气中的组分，可计算出进口烟气的比热约为0.2536kcal/kg「C, Cp

=0.2520 kcal/kg.Co

（40C）

Cp 烟气=（0.2536+0.2520）/2=0.2528 kcal/kg.C

氧化空气进口温度为80 C，其比热约为0.2452 kcal/kg.C，Cp（4°C）=0.2430kcal/kg.°C。

Cp 空气=（0.2452+0.2430）/2=0.2441 kcal/kg.C

Cp 水（20~40C）=1.0kcal/kg.C

r 水（20）=586kcal/kg

r 水(40)=575kcal/kg

烟气蒸发水量=[0.2528 *70-40) X1630224+0.2441 帖491.12 *80-40) ]/[1.0 X (40-20) + (586+575) /2]=20841kg/h=1156.55kmol/h

水蒸汽含量=(2551.78+1156.55)/ (54816.21+1156.55 =6.63%

40 C水蒸汽饱和蒸汽压=0.00737MPa。

烟气总压102000Pa

40 C烟气饱和水蒸汽含量=0.00737/0.102=7.23%

根据以上计算，假设温度下烟气蒸发水量及原烟气含水量之和小于40C烟气饱和水蒸汽含量。因此，实际出口温度小于40C。

2)假设出口温度为35C

烟气蒸发水量=[0.2528 * 70-35) X630224+0.2441 X5491.12* 80-35) ]/[1.0 X (40-20) + (586+575) /2]=24296.6kg/h=1348.31kmol/h

水蒸汽含量=(2551.78+1348.31) / (54816.21+1348.31) =6.94%

35 C水蒸汽饱和蒸汽压=0.00562MPa。

35 C烟气饱和水蒸汽含量=0.00562/0.102=5.51%

根据以上计算，假设温度下烟气蒸发水量及原烟气含水量之和大于35 C烟气饱和水蒸汽含量。

因此，实际出口温度大于35C ,取38.5C ,则烟气蒸发水量为

1213.82kmol/h 1X.02=21873kg/h，其水蒸汽含量=(2551.78+1213.82 ) / (54816.21+1213.82)=6.72%

38.5C水蒸汽饱和蒸汽压=0.00684MPa。

38.5C烟气饱和水蒸汽含量=0.00684/0.102=6.71%

根据上述计算结果可知，脱硫塔出口温度为38?5C。

3 ）反应产生的二氧化碳量

G CO2= 44.01 56.43kmol/h=2483.48kg/h

4 ）烟气中夹带水量

按烟气总质量的0.005 计，夹带量=1630224kg/h （X005=8151.12kg/h

4、③一④（脱硫塔出口 -GGH出口）：

在此过程中新增了原烟气泄漏的0.5%烟气。

这一过程烟气量及性质基本不变。

(3)脱硫液及石膏的平衡

CaSO4.2H2O 分子量为：172.17

CaSQ.1/2H2O 分子量为：129.15

CaCO3分子量为：100.09

1、脱硫剂的需求量

1) 烟气中SO2脱除量=56.43kmol/h

2) 需纯的石灰石量=56.43 kmol/h

3) 考虑到溶液循环过程

中的损失，需加入的石灰石量为=(1+2%) >56.43 kmol/h=57.56kmol/h

4) 需96.05%的石灰石=57.56 X00.09/0.9605=5997.96kg/h

其中：CaCO3 量=5997.96 >0.9605=5761.04kg/h

其中：杂质量=5997.96 >.0395=236.92kg/h

5) 如使用工业水制备30%含固量浆液需水量：

5997.96kg/h/0.3 0.7=13995.24kg/h

6) 如使用2.6%含固量的脱

硫反应塔塔底浆液旋流分离液制备30%含固量

浆液需水量为：

设2.6%含固量旋流分离液的固体物量为X kg/h，以水平衡可列下式：

X/2.6% X (1-2.6%) = (X+5997.96) /30%X (1-30%)

X=398.40kg/h

水量=398.40/2.6% X 1-2.6%) =14924.68kg/h

需2.6%的塔底浆液旋流分离液=398.40+14924.68=15323.08kg/h

30%浆液量=14924.68/ (1-30%) =21320.97kg/h

2、脱硫塔底固体量

假设干脱硫产物中CaSC4.2H2O与CaSQ.1/2H2O质量比为0.92: 0.01。

其摩尔比为：(0.92/172.17):(0.01/129.15)=69.01: 1

1) CaSO4.2H2O 生成量=56.43 X72.17 X9.01 (69.01+1)=9576.78kg/h

2) CaSO3.1/2H2O 生成量=56.43 129.15 1^69.01+1)=104.10kg/h

3) 产物中未反应的CaCO3量=5761.04-56.43 100.09=112.96kg/h

4) 杂质量=236.92kg/h

5) 脱除下来的飞灰量=234 X75%=175.50kg/h

脱硫塔底固体量=G CaSO4.2H2C+G CaSO3.1/2H2C+G CaC03+G 杂质+G 飞灰

=9576.78+104.10+112.96+236.92+175.50=10206.26kg/h

3、反应产物中结晶水量

1) CaS04.2H20 中结晶水量=9576.78/172.17 2X l8.02=2004.69kg/h

2) CaSO3.1/2H2O 中结晶水量=104.10/129.15 1/2 X8.02=7.26kg/h 反应产物中

结晶水量为2004.69 + 7.26 = 2011.95kg/h

4、除雾器冲洗水

冲洗水喷淋密度？？(一小时冲洗一次，每次5分钟)

除雾器冲洗水=

5、脱硫反应后塔底最终排出量

物料平衡以不补充新鲜水为条件。设一级旋流器入口浆液浓度为10.8%，下出

口浆液浓度为50%,上出口浆液浓度为2.6%,则可算出下出口溶液量为进口量的17.3%;设二级旋流器下出口浆液浓度为20%,上出口浆液浓度为1.3%;真空皮带过滤机固体损失率为0.9%,石膏含固率为90%。

设塔底浆液总流量为X kg/h，排入污水处理系统总流量为丫 kg/h，则可列以下平衡方程式：

Y X1.3% + X X7.3% X50%=10206.26kg/h (1)(根据设定和固体物量平衡)

可求出石膏量为17.3%XX50%< （1-0.9%）/90%=0.09525 X

溢流量为17.3%X-0.09525X=0.07775X

根据设定及脱硫塔总物料平衡：

塔体输入量：

烟气量=l630224kg/h;氧化空气量=15499.60kg/h;

石灰石浆液量=21320.97kg/h;除雾器冲洗水量=？？

真空皮带过滤机溢流返塔量=0.07775X；

一级旋流器溢流返塔量=（1-17.3%）X=0.827X-15323.08

塔体输出量：

烟气量=1673374kg/h；塔底浆液流量=X kg/h ;废水流量=Y kg/h

则平衡方程式为：

1630224 + 15499.60 + 21320.97 + G 中洗水量+ 0.07775X + 0.827X-15323.08 =1673374 + X + Y => G 冲洗水量-21652.51=0.09525X + 丫（2）若已知除雾器冲洗水量则可联立方程式（1）和（2）求出X和丫。

假设除雾器冲洗水量为96000kg/h,则

X=108369 kg/h

Y=64025 kg/h

6、水平衡验算

G烟气出口带出水+ G塔底排放浆液带出自由水+ G脱硫产物最终带出结晶水-（G烟气入口带入水

+ G除雾器冲洗水+ G石灰石浆带入水+ G返塔水量）=76007 + 108369X （1-10.8%）+ 2011.95 - （45983 + 96000 + 14924.68 + 17782.76 = -6.342