循环流化床半干法脱硫装置计算书编辑版
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一、喷水量的计算(热平衡法)
参数查表: 144℃: ρ(烟气)=0.86112Kg/m 3; C p(烟气)=0.25808Kcal/Kg ·℃ 78℃: ρ(烟气)=1.0259Kg/m 3; C p(烟气)=0.25368Kcal/Kg ·℃ 144℃:C 灰=0.19696Kcal/Kg ·℃
78℃: C 灰=0.19102Kcal/Kg ·℃;C 灰泥,石膏=0.2Kcal/Kg ·℃ C Ca(OH)2=0.246Kcal/Kg ·℃
1.带入热量: Q 烟气, Q 灰,Q Ca(OH)2,Q 水
M
烟气
=ρ烟气·V 烟=510453.286112.0⨯⨯510112.2⨯=(Kg/hr )
Q 烟气=C P ·M ·t 5510489.7814410112.225808.0⨯=⨯⨯⨯=(Kcal/hr) M 灰253105694.4810453.2108.19⨯=⨯⨯⨯=-(Kg/hr )
Q 灰=C 灰•M 灰•t =52103775.1144105694.4819696.0⨯=⨯⨯⨯(Kcal /hr) Q Ca(OH)2=C Ca(OH)2•M •20=20246.02)(⨯⨯OH Ca M 当 Ca/S=1.3, SO 2浓度为3500mg/m 3时
Kg M OH Ca 244.151810743.185
.06410453.21035003532
)(=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--
∴Q Ca(OH)2=76.746920244.1518246.0=⨯⨯(Kcal/hr) Q 水=cmt=χχ20201=⨯⨯(Kcal/hr) 其中χ为喷水量
2.带出热量:Q 灰3,Q 烟气,Q 灰2,Q 蒸汽,Q 散热
M 灰3=M Ca(OH)2=1518.244Kg ; Q 灰3=Q Ca(OH)2=7469.76(Kcal/hr) Q 烟气=cmt=551079.417810112.225368.0⨯=⨯⨯⨯(Kcal/hr); Q 灰2=264.7576810785694.482.02=⨯⨯⨯(Kcal/hr) Q 蒸汽=630.5χ(Kcal/Kg )
热损失以3%计: Q 散=(Q 烟气+Q 灰)03.0⨯03.0)103775.110489.78(55⨯⨯+⨯=
3.系统热平衡计算: Q in =Q out ,即:
03
.0)103775.110489.78(5.630264.757681079.4176.74692076.7469103775.110489.785
5
5
55⨯⨯+⨯+++⨯+=++⨯+⨯χχ
∴χ=5.72(t/hr)
二、脱硫主塔结构尺寸的计算
1.出口计算
主要计算脱硫塔出口高度,出口顶部颗粒速度为零。
Mg +F 阻–F 浮=Ma
由于出口段上部气流流速很小
∴ F 阻≈0, F 浮 << Mg ∴ F 浮≈0 ∴ a=g=9.8m/s
∴ S=V 0t-21
gt 2
又∵ t=V 0/a=8
.95
=0.51(s) (V 0为流化床截面流速)
∴ S=5×0.51-2
1
×9.8×0.512=1.27m
据此可以确定出口高度
2.加料口计算
单颗粒:粒径d P =0.01m ,查表得气体密度为0.87。 1) 假定加料口位于喉部,此时气体流速设定为u=35m/s 。
∵ 由颗粒受力分析得:F D +F 浮-G = M·a
F D =()2
28
P g
D d v u C ρπ-⋅
F 浮=M p g ρg /ρP
G=M·g
即:F D + M P g ρg /ρP - M P g = M a ∴ a =
g g M F P
g
P D -+ρρ 又 b
e D R a C /=(查表) R e =
μ
ρu
d g P =1377810
21.23587.001.05
2
=⨯⨯⨯->500,查表得:a=0.43,b=0 ∴ C D =0.43 ∴ F D =()2
28
P
g
D d v u C ρπ-⋅
=()2
201.08
87.03514.343.0⨯⨯⨯⨯
=0.018 P P D M ρπ⋅=361=()0011932.01028.201.014.36
133
=⨯⨯⨯⨯(Kg)
∴22/29.58.92280
87
.08.90011932.0018.0s m a =-⨯+=
S=V 0t-21at 2;又a V t 0=0945.029
.55
.0==,
(初始落料速度,且变为零所需时间) ∴m S 024.00945.029.52
10945.05.02=⨯⨯-⨯=
2) 若加料口在扩散断末端,此时气体流速设定为u=5m/s
F 浮≈0, ()2
28
P g
D D d v u C F ρπ-⋅=
又50010
21.2587.001.05
>⨯⨯⨯=
⋅⋅=
-μ
ρu
d R g P
e 此时C D =0.43
∴ ()2
28
P
g
D D d v u C F ρπ-⋅= = N 522107.3601.08
87
.0514.343.0-⨯=⨯⨯⨯⨯
∴
30758.0=P
D
M F ∴ a 1=g-
2/49.93076.08.9s m M F P
D
=-= S 1为喉部以上至加料口距离,设定为5米。
即:S 1=m t V t a 52
1
021=+ 又V 0=0.5m/s
∴ t 1=0.975s
V t1=V 0+a 1t 1=s m /75.9975.049.95.0=⨯+ C a (OH)2粒子在喉部运行的时间设为s a V t t 844.129
.575
.9212===
∴2
2221221t a t V S t -⋅==m 98.8844.129.52
1844.175.92=⨯⨯-⨯
∴此法不行(因为喉部高度应在2m 以内),重新计算。 3) 设喉部高度S 2不超过1.5m ,即m t a t V S 5.12
1
222212<-=
2
1110121t a t V S +=
30758.0=P
D
M F