第六章脱硫塔设计
脱硫塔图纸
脱硫塔图纸1. 脱硫塔的介绍脱硫塔是一种常用的环保设备，用于去除燃煤电厂等工业生产过程中产生的二氧化硫（SO2）等有害气体。
其工作原理是通过喷射洗涤液和气体之间的接触作用，将二氧化硫从气体中吸收到洗涤液中，从而实现气体的脱硫处理。
本文将介绍脱硫塔的图纸设计。
2. 脱硫塔图纸的设计要求脱硫塔的图纸设计需要满足以下要求：2.1 结构设计脱硫塔的结构设计应合理，确保设备的稳定性和安全性。
图纸中需要标注脱硫塔的主要构件，包括进气口、出气口、洗涤液喷淋系统、填料层等。
此外，还需要考虑脱硫塔的支撑结构和连接方式，确保设备能够承受正常工作条件下的负载。
2.2 尺寸设计脱硫塔的尺寸设计需要考虑处理气体的流量、洗涤液的流量以及处理效果等因素。
图纸中需要标注脱硫塔的高度、直径、进出口尺寸等重要尺寸参数，确保设备能够满足设计要求。
2.3 材料选择脱硫塔常用的材料包括不锈钢、碳钢等。
图纸中需要标注脱硫塔的材料选择，确保设备能够满足抗腐蚀、耐高温等特殊要求。
3. 脱硫塔图纸的制作流程脱硫塔图纸的制作流程一般包括以下几个步骤：3.1 确定设计要求首先需要根据实际需求确定脱硫塔的设计要求，包括处理气体的流量、处理效果等。
这些设计要求将直接影响脱硫塔的结构设计和尺寸设计。
3.2 进行结构设计根据设计要求，进行脱硫塔的结构设计。
可以借助计算机辅助设计（CAD）软件进行三维模型的绘制，确保设备的结构合理。
3.3 进行尺寸设计根据设计要求和结构设计，进行脱硫塔的尺寸设计。
通过计算或模拟分析，确定设备的高度、直径和进出口尺寸等重要参数。
3.4 选择合适的材料根据脱硫塔的工作环境和要求，选择合适的材料。
可以进行材料强度和耐腐蚀性能的分析，确保设备的稳定性和使用寿命。
3.5 绘制图纸根据结构设计、尺寸设计和材料选择，开始进行脱硫塔图纸的绘制。
使用Markdown文本格式进行绘制，可以方便地添加注释、标注和表格等内容。
3.6 审查和修改完成图纸绘制后，进行审查和修改。
煤气脱硫塔如何设计及其设计参数
煤气脱硫塔如何设计及其设计参数我们国家的锅炉大多数是以煤为燃料的，大家都知道燃煤锅炉会产生大量的二氧化硫，煤气中的硫大部分以H2S的形式存在的，H2S经煤气燃烧后会转化为二氧化硫，如果排到空气中的二氧化硫超标的话会形成酸雨，会严重危害人类的健康和生活环境。
另一方面，二氧化硫对陶瓷、高岭土等行业的最终产品质量影响也是较大的，鉴于以上因素，咱们国家对燃煤锅炉二氧化硫的排放是有标准的，规定其二氧化硫的排放浓度不能超过900mg/m3。
所以控制燃煤锅炉二氧化硫的排放成为环保行业的一个重要指标。
煤气脱硫塔正好控制了燃煤锅炉二氧化硫的排放，使得到净化的干净烟气排到大气当中。
煤气脱硫塔如何设计及其设计参数1、煤气脱硫方法发生炉煤气中的硫来源于气化用煤，主要以H2S形式存在，气化用煤中的硫约有80%转化成H2S进入煤气，假如，气化用煤的含硫量为1%，气化后转入煤气中形成H2S大约2-3g/Nm3左右，而陶瓷、高岭土等行业对煤气含硫量要求为20-50mg/Nm3;假如煤气中的H2S燃烧后全部转化成SO2为2.6g/m3左右，比国家规定的SO2的最高排放浓度指标高出许多。
所以，无论从环保达标排放，还是从保证企业最终产品质量而言，煤气中这部分H2S都是必须要脱除的。
煤气脱硫塔的脱硫方法从总体上来分有两种：热煤气脱硫和冷煤气脱硫。
在我国，热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段，还有待于进一步完善，而冷煤气脱硫是比较成熟的技术，其脱硫方法也很多。
冷煤气脱硫塔大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法，干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广，而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
2、干法脱硫塔技术煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术，之后，随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低，活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
2.1氧化铁脱硫塔技术最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁，为增加其孔隙率，脱硫剂以木屑为填充料，再喷洒适量的水和少量熟石灰，反复翻晒制成，其PH值一般为8-9左右，该种脱硫剂脱硫效率较低，必须塔外再生，再生困难，不久便被其他脱硫剂所取代。
脱硫塔选型与设计
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型4.1吸收塔的设计吸收塔是脱硫装置的核心，是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备，要保证较高的脱硫效率，必须对吸收塔系统进行详细的计算，包括吸收塔的尺寸设计，塔内喷嘴的配置，吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择（包括法兰、人孔等）。
4.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔，喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计4.1.1.1 喷淋塔的高度设计 喷淋塔的高度由三大部分组成，即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。
但是吸收区高度是最主要的，计算过程也最复杂，次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。
而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法：（1） 喷淋塔吸收区高度设计（一）达到一定的吸收目标需要一定的塔高。
通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。
吸收区高度的理论计算式为h=H0×NTU (1)其中：H0为传质单元高度：H 0=G m /(k y a)（k a 为污染物气相摩尔差推动力的总传质系数，a 为塔内单位体积中有效的传质面积。
）NTU 为传质单元数，近似数值为NTU=(y 1-y 2)/ △y m ，即气相总的浓度变化除于平均推动力△y m =（△y 1-△y 2）/ln(△y 1/△y 2)(NTU 是表征吸收困难程度的量，NTU 越大，则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。
根据（1）可知：h=H0×NTU=)ln()()(***22*11*22*112121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=∆- a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[82.0W a k L ∂=]4[ (2)其中：y 1,y 2为脱硫塔内烟气进塔出塔气体中SO 2组分的摩尔比，kmol(A)/kmol(B)*1y ,*2y 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度，kmol(A)/kmol(B)k y a 为气相总体积吸收系数，kmol/(m 3.h ﹒kp a )x2，x1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO2组分摩尔比，kmol(A)/kmol(B)G 气相空塔质量流速，kg/(m2﹒h)W 液相空塔质量流速，kg/(m2﹒h)y1×=mx1, y2×=mx2 (m为相平衡常数，或称分配系数，无量纲)k Y a为气体膜体积吸收系数，kg/(m2﹒h﹒kPa)k L a为液体膜体积吸收系数，kg/(m2﹒h﹒kmol/m3)式（2）中∂为常数，其数值根据表2[4]表3 温度与∂值的关系采用吸收有关知识来进行吸收区高度计算是比较传统的高度计算方法，虽然计算步骤简单明了，但是由于石灰石浆液在有喷淋塔自上而下的流动过程中由于石灰石浓度的减少和亚硫酸钙浓度的不断增加，石灰石浆液的吸收传质系数也在不断变化，如果要算出具体的瞬间数值是不可能的，因此采用这种方法计算难以得到比较精确的数值。
脱硫塔制作方案
脱硫塔制作方案引言脱硫塔是一种用于减少工业废气中二氧化硫(SO2)排放的设备。
本文档旨在提供一个脱硫塔制作方案，以供参考和实施。
背景随着工业化进程的加快和环保意识的提高，减少工业废气中有害气体的排放量成为必要的环保要求。
二氧化硫是一种有害气体，它会产生酸雨并对环境和人体健康造成损害。
脱硫塔作为一种较为成熟的脱硫技术，广泛应用于煤电、化工、钢铁等行业。
设计目标本脱硫塔制作方案的设计目标是高效减少工业废气中二氧化硫的排放量，并确保设备的安全运行和可靠性。
以下是具体的设计要求和目标：1.二氧化硫的去除效率达到90%以上；2.设备结构紧凑，占地面积尽量小；3.能够适应不同规模的工业生产需求；4.减少排放物的二次污染。
设备设计1. 脱硫塔结构脱硫塔的结构主要包括塔体、进料装置、喷淋系统、排气装置和废液处理系统。
•塔体：采用高强度耐腐蚀材料制造，确保设备的长期稳定运行。
•进料装置：将工业废气引入脱硫塔中，确保废气的充分接触和二氧化硫的吸收。
•喷淋系统：通过喷淋喷嘴将脱硫液体均匀喷洒在废气上，实现二氧化硫的吸收。
•排气装置：将经过脱硫后的废气排放到大气中。
•废液处理系统：对脱硫液进行处理，去除其中的固体颗粒和有机物质。
2. 脱硫工艺脱硫塔采用湿式烟气脱硫工艺。
具体工艺步骤如下：1.工业废气经过预处理后进入脱硫塔的进料装置。
2.进料装置将废气引导到塔体顶部，并与喷淋系统中的脱硫液体接触。
3.喷淋系统将脱硫液体均匀喷洒在废气上，形成脱硫液膜。
4.废气中的二氧化硫与脱硫液反应生成硫酸。
同时，脱硫液中的固体颗粒和有机物质被吸收和溶解。
5.经过脱硫后的废气从塔体的顶部排放出去，达到净化效果。
6.废液经过废液处理系统的处理后，用于循环再利用或进行安全处理和排放。
3. 辅助设备为了保证脱硫塔的稳定运行，还需要配备以下辅助设备：•电气控制系统：用于监控和控制整个脱硫塔的运行状态，包括进料、喷淋、排气和废液处理等。
•温度和压力传感器：用于监测脱硫塔内部的温度和压力变化，以便及时调整参数和处理异常情况。
第六章 脱硫塔设计
第六章脱硫塔设计现代化的烟气脱硫脱硫塔的设计必须满足以下几个准则：（1）低能耗，与低“液气”比有关；（2）低压降，与脱硫塔内部的优化设计有关；（3）高流速，与“投资”和“运行费用”的优化有关；（4）高SO2去除率、低的设备/系统维护率，与化学反应行为的优化有关；（5）高“液滴”分离率，避免下游设备垢污沉积和腐蚀；（6）低成本。
脱硫塔内的流体力学特性为复杂的气液二相流，这种复杂的逆流两相流给放大准则和测量带来很大的难度。
几乎每套装置都需度身定制，对一些特殊环节不进行验证就很难保证系统具有高度可靠性、经济性和一次投入成功率。
但是，FGD装置庞大，一般小型试验很难解决问题，大型试验又使得一般工程在财力和时间上无法接受。
早期，需要模拟实际工况的几何尺寸和流动条件才能初步确定放大准则，然后对放大准则进行判读并将其应用于实际工况。
近年来，随着计算流体力学、化学反应动力学等领域的发展，对脱硫塔设计技术的研究更加深入。
例如，对脱硫塔进行CFD模拟，在工作站上可以对不同的FGD设计进行测试并优化，这可能是了解真实流动状态和FGD脱硫效率的唯一途径。
此外，脱硫塔为薄壁结构，塔体上分布各种类型的加强筋，矩形开孔尺寸大、塔内件复杂，有时塔体外形不规则，依靠手工对喷淋塔进行流场和力学计算是非常困难的，使得人力计算很难进行。
目前，大多采用现代流场分析软件和力学分析软件（如FLUENT6.0和ANSYS9.0）进行流场分析和力学分析。
脱硫塔的流场分析和力学分析是脱硫塔优化设计的基础。
第一节脱硫塔结构设计脱硫塔的结构设计，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，是取得脱硫塔最优化性能的重要先决条件。
需要指出的是，精准的设计应在两相流和传质以及力学分析的基础上，结合实践经验进行。
一、脱硫塔结构定性设计1.塔的总体布置如图6-1所示，一般塔底液面高度h1=6 m～15m；最低喷淋层离入口顶端高度h2＝1.2～4m；最高喷淋层离入口顶端高度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；除雾器离最近（最高层）喷淋层距离应≥1.2 m,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。
大气污染控制工程课程设计——脱硫塔
《大气污染控制工程》课程设计学院：生态与环境学院专业班级：环境工程年级：学号：姓名：指导教师：完成日期：目录摘要 (1)1. 背景介绍 (2)1.1. 硫氧化物污染 (2)1.2. 燃煤脱硫技术 (3)1.2.1. 燃烧前脱硫 (3)1.2.2. 燃烧中脱硫 (3)1.2.3. 燃烧后脱硫 (3)1.3. 湿法脱硫技术 (3)1.3.1. 石灰石/石膏湿法脱硫 (3)1.3.2. 氧化镁法脱硫 (4)1.3.3. 双碱法脱硫 (4)1.3.4. 氨法脱硫 (4)1.3.5. 海水脱硫 (4)2. 石灰石/石膏湿法脱硫技术 (5)2.1. 主要特点 (5)2.2. 反应原理 (5)2.2.1. 吸收剂的反应 (5)2.2.2. 吸收反应 (5)2.2.3. 氧化反应 (6)2.2.4. 其他污染物 (6)2.3. 工艺流程 (7)3. 设计任务与目的 (8)3.1. 任务 (8)3.2. 目的 (8)3.3. 设计依据 (8)4. 脱硫系统的设计 (9)4.1. 脱硫系统设计的初始条件 (9)4.2. 初始条件参数的确定 (9)4.2.1. 处理风量的确定 (9)4.2.2. 燃料的含S率及消耗量 (10)4.2.3. 进气温度的确定 (10)4.2.4. SO2初始浓度的确定 (10)4.2.5. SO2排放浓度的确定 (10)5. 脱硫系统的设计计算 (11)5.1. 参数定义 (11)5.2. 脱硫系统的组成及主要设备选型 (12)5.2.1. SO2吸收系统 (12)5.2.2. 烟气系统 (18)5.2.3. 石灰石浆液制备系统 (20)5.2.4. 石膏脱水系统 (21)6. 参考文献 (25)摘要石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。
将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。
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 mmc p ：计算压力 157.6a MPφ：焊接接头系数 φ=0.85 []tσ：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 MPi 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 6.51000/22800min =⨯=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 12cc t c p D p -=φσδ 式中 Dc —锥壳计算内直径，mmδ—锥壳计算厚度，mmα—锥壳半顶角，（°）。
mm 03.245cos 11485.05.806.157230001485.0=︒⨯-⨯⨯⨯=δ因mm 6.5min =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/sVs ：半水煤气流量，Vs=16866.57 m 3/h m u d i 65.01414.3360057.1686643600V s 4=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==∴π 管子规格：φ720×8mm管法兰：HG20592-97 法兰 PLDN700-0.6 RF2）半水煤气出口u ：半水煤气流速，取u =13 m/sVs ：半水煤气流量，Vs=16866.57 m 3/h m u d i 68.01314.3360057.1686643600V s 4=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==∴π 管子规格：φ720×8mm管法兰：HG20592-97 法兰 PLDN700-0.6 RF3）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/sV h ：脱硫液流量，V h =333m 3/h m u d i 343.0114.3360033343600V h 4=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==∴π 管子规格：φ400×4mm管法兰：HG20592-97 法兰 PLDN400-0.6 RF5）脱硫液出口u ：脱硫液流速，取u =1 m/sV h ：脱硫液流量，V h =333 m 3/h m u d i 343.0114.3360033343600V h 4=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==∴π 管子规格：φ400×4mm管法兰：HG20592-97 法兰 PLDN400-0.6 RF6）排净口设计根据工艺计算数据，综合考虑各因素，选取排净口公称直径DN=80mm ，公称压力PN=1.0MPa 管子规格：φ89×4mm管法兰：HG20592-97 法兰 PLDN80-1.0 RF7）液位计口设计选取公称直径DN=20mm ，公称压力PN=1.0MPa管子规格：φ25×2mm管法兰：HG20592-97 法兰 PLDN20-1.0 RF。
脱硫塔设计 (2)
脱硫塔设计1. 引言脱硫技术是指通过化学、物理或生物方法将燃烧烟气中的二氧化硫（SO2）排放物去除的过程。
脱硫塔是脱硫系统的核心设备之一，用于对燃烟气中的二氧化硫进行吸收和去除。
本文将介绍脱硫塔的设计原理、主要组成和操作要点。
2. 设计原理脱硫塔的设计原理基于吸收剂与燃烟气中的二氧化硫之间的反应。
常见的脱硫塔设计原理包括湿法石膏法、氧化法和碱液吸收法。
其中，湿法石膏法是最常用和成熟的脱硫技术，本文将以湿法石膏法为例进行介绍。
湿法石膏法的脱硫反应方程式如下：SO2 + CaCO3 + 1/2O2 + H2O -> CaSO4·2H2O + CO2根据上述反应方程式，可知二氧化硫在湿法石膏法中首先与氧气和水反应生成硫酸，然后与石膏反应生成硫酸钙二水合物，并同时生成二氧化碳。
因此，脱硫塔的设计要考虑到这一反应过程。
3. 主要组成脱硫塔的主要组成包括吸收塔、喷嘴、底板、进气口、出口管道以及循环泵等。
吸收塔是脱硫塔的核心部件，其内部结构包括填料层、液流层和气流层。
填料层用于增大接触面积，提高反应效率；液流层用于吸收剂的循环；气流层用于燃烟气的顺畅通过。
喷嘴通常位于吸收塔的顶部，用于将吸收剂喷洒到填料层上。
喷嘴设计应考虑均匀喷洒、耐腐蚀、防堵塞等因素。
底板位于吸收塔的底部，起到收集液流和分配液流的作用。
底板的设计对于液流分布的均匀性和塔内流体动力学的影响很大。
进气口是燃烟气进入脱硫塔的通道，通常位于吸收塔的顶部。
进气口的设计要考虑到燃烟气的流速、温度和颗粒物的浓度等因素。
出口管道用于将处理过的烟气排放到大气中。
出口管道的设计要满足排放标准，并考虑到防腐蚀、防结露等问题。
循环泵用于将饱和吸收液回流到吸收塔，确保吸收剂的稳定循环。
循环泵的性能和选型对于脱硫塔的运行效率和成本有重要影响。
4. 操作要点脱硫塔的操作要点主要包括吸收剂的选择与配置、进气温度和湿度的控制、液流分配的调整和循环泵的运行监控等。