循环流化床半干法脱硫装置计算书

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(5.630264.757681079.4176.74692076.7469103775.110489.7855555⨯⨯+⨯+++⨯+=++⨯+⨯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-2

1gt 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

28P 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 =μρu

d g P =1377810

21.23587.001.052=⨯⨯⨯->500，查表得：a=0.43，b=0 ∴ C D =0.43

∴ F D =()228P g

D d v u C ρπ-⋅=()2201.08

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 024.00945.029.5210945.05.02=⨯⨯-⨯=

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

28P g D D d v u C F ρπ-⋅

= 又5001021.25

87.001.05>⨯⨯⨯=⋅⋅=-μρu d R g P e 此时C D =0.43

∴ ()228P g D D d v u C F ρπ-⋅

= = N 522107.3601.0887.0514.343.0-⨯=⨯⨯⨯⨯ ∴ 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

1021=+ 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=== ∴22221221t 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<-= 2111012

1t a t V S += 30758.0=P

D M F