脱硫吸收塔壁厚的计算
脱硫计算公式
物料平衡计算1）吸收塔出口烟气量G2G2＝(G1×（1－mw1）×(P2/(P2-Pw2))×（1－mw2）＋G3×（1－0.21/K）)×(P2/(P2-Pw2))G1:吸收塔入口烟气流量mw1:入口烟气含湿率P2：烟气压力Pw2：饱和烟气的水蒸气分压说明：Pw2为绝热饱和温度下的水蒸气分压，该值是根据热平衡计算的反应温度，由烟气湿度表查得。
（计算步骤见热平衡计算）2）氧化空气量的计算根据经验，当烟气中含氧量为6％以上时，在吸收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ηo2=25－30％，因此，浆池内的需要的理论氧气量为：S=(G1×q1-G2×q2)×(1-0.6)/2/22.41所需空气流量QreqQreq=S×22.4/(0.21×0.3)G3＝Qreq×KG3：实际空气供应量K：根据浆液溶解盐的多少根据经验来确定，一般在2.0-3左右。
3）石灰石消耗量计算W1=100×qs×ηsW1:石灰石消耗量qs：:入口SO2流量ηs:脱硫效率4）吸收塔排出的石膏浆液量计算W2=172××qs×ηs/SsW2:石膏浆液量Ss:石膏浆液固含量5）脱水石膏产量的计算W3=172××qs×ηs/SgW3:石膏浆液量Sg:脱水石膏固含量（1－石膏含水量）6）滤液水量的计算W4=W3-W2W3:滤液水量7）工艺水消耗量的计算W5=18×(G4-G1-G3×(1-0.21/K))+W3×(1-Sg)+36×qs×ηs +WWT蒸发水量石膏表面水石膏结晶水排放废水一、锅炉每小时产生的SO2量：锅炉产生的SO2量（mg/Nm3）= 耗煤量（t/h）×含硫量（%）×2×燃烧率×109 ? ?? ?? ?? ?100×干烟气体积（N m3/h）我厂锅炉设计的干烟气体积为277920Nm3/h，如锅炉每小时耗煤量为35吨，煤的含硫量为1%，锅炉的燃烧率为95%，那么每台锅炉每小时产生的SO2量则为2393mg/Nm3。
吸收塔壁厚计算
ψ——焊缝系数，取0.85 C1——钢板的负偏差 取值为0.8
C2——钢板的腐蚀裕量 考虑取值为0
H——计算的罐壁板底边至浆液液面的垂直距离（m） D——储罐内直径（m） [б]t——设计温度下罐壁钢板的许用应力（MPa） 取值为157 [б]——常温度下罐壁钢板的许用应力（MPa） 取值为157 ψ——焊缝系数，取0.85 C1——钢板的负偏差 取值为0.8
t2=4.9*(H-0.3)*D/([σ]txφ)+C1
Hale Waihona Puke (5.3.1-2)tj=max(t1,t2) 当设计压力超过2000pa时，罐壁的设计厚度按下式计算：
ti=tj+tp
(附3.4)
tp=0.0005PD/([σ]txφ)
(附3.5)
tp=0.0005x5000x8.5/(157x0.85)=0.16
吸收塔壁厚计算
ρ(储液密度)
H(计算的罐壁板底边至 浆液液面的垂直距离（m）)
D(储罐内直径)
[δ]t (设计温度下罐壁钢 板的许用应力（MPa）)
1266 t1= t2= t3=
10
9
157
t1公式 t1=0.0049XρX(H-0.3)XD/[δ]t/ψ+C1+C2
5.85812529
t2公式
C2——钢板的腐蚀裕量 考虑取值为0
塔壁厚计算
ψ(焊缝系数， 取0.85)
C1钢板的负 偏差取值为 0.8
C2钢板的 腐蚀裕量 考虑取值 为0
P
0.85
0.8
1 5000
+C1+C2
ti=tj+tp
ti=
6.026728
圆整后
吸收塔厚度计算公式
吸收塔厚度计算公式在化工生产过程中，吸收塔是一种常见的设备，用于气体和液体之间的质量传递。
吸收塔的设计和计算是非常重要的，其中吸收塔的厚度计算是其中的关键一环。
本文将介绍吸收塔厚度计算的公式及其相关知识。
吸收塔的厚度计算是为了保证吸收塔在工作过程中能够承受内部和外部压力的作用，以及其他外部环境因素的影响。
在进行吸收塔厚度计算时，需要考虑到以下几个因素：1. 内部压力，吸收塔内部的气体或液体会产生一定的压力，这个压力需要被吸收塔的壁厚所承受。
2. 外部压力，吸收塔在使用过程中可能会受到外部环境的一定压力，比如风压等。
3. 温度，吸收塔在工作过程中会受到一定的温度影响，需要考虑温度对材料性能的影响。
4. 材料性能，吸收塔的材料选择和性能也是影响厚度计算的重要因素。
在进行吸收塔厚度计算时，可以采用以下的公式：t = (P D S) / (2 (E F + P))。
其中，t为吸收塔的壁厚，单位为米；P为设计压力，单位为帕斯卡；D为内径，单位为米；S为允许应力，单位为帕斯卡；E为焊缝质量系数，取值范围为0.85-1；F为腐蚀裕量系数，通常取1.25。
在实际的计算过程中，需要根据具体的吸收塔设计参数和工艺要求进行具体的计算。
在计算过程中，需要考虑到各种因素对厚度的影响，比如温度对材料性能的影响，腐蚀对材料的影响等。
同时，还需要考虑到安全因素，确保吸收塔在使用过程中不会发生压力失控或者其他安全事故。
除了上述的厚度计算公式外，还可以根据不同的材料和工艺要求，采用不同的计算方法。
比如在使用不同材料的吸收塔时，需要考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀性等因素，选择合适的计算方法。
在进行吸收塔厚度计算时，还需要考虑到相关的国家标准和行业规范，确保计算结果符合相关的安全标准和要求。
同时，还需要进行合理的验算和校核，确保计算结果的准确性和可靠性。
总之，吸收塔的厚度计算是吸收塔设计和制造过程中的重要环节，需要综合考虑各种因素，确保吸收塔在工作过程中能够安全稳定地运行。
脱硫塔强度校核(GB)
有关料仓设计的强度计算设计参数内径 Di 3000mm 焊缝系数 Φ0.7壁厚δe 10mm 仓顶侧夹角 β10°直段高 H 10000mm 内摩擦角 ψ29.5°锥底高 Hc 3000mm 锥侧角 α60°堆积比重 γ11.76KN/m^3风压系数 fi1.52仓高 H 013m基本振型参与系数ηk11仓高级别15m体型系数 K 10.7基本风压 q0250(N/m^2)风振系数 K 2(<20m ) 1.7基本雪压 qw 600(N/m^2)综合影响系数 Cz0.5Q235B--[σ]t 113Mpa(150℃)摩擦系数 μ0.3Q235B-σs235Mpa(常温)地震等级8级弹性模量 E t191000Mpa a max0.45刚性环以上直段高 h7500mm 场土地类别2仓顶活载5000kg 场土地特征周期 Tg0.4设计内压值 P inpa物料侧压系数 K=0.34tg^2(45°-ψ/2)A=0.00062查图或计算0.094*δe/R 0B=79.27Mpa 2/3*A*Et [σ]cr79.27MPa强度较核储料重 W G =914391.96Nπ/4*γ*Di^2(H+Hc/3)*10^-6垂直轴向压力 Pv 2-2=0.064Mpa γ*Di/(4*k*μ)*(1-e^-4*k*μh/di)*10^-6垂直轴向压力 Pv 1-1=0.055Mpa 2-22-2截面磨擦力 P f 2-2=377012.7N π*Di^2/4*(h 2-2γ*10^-6-Pv 2-2)物料对锥体大端产生的壁面法向力Pn2-20.032Mpa 料仓自重 W 0314760.3N 仓操作质量 m 0=130423.7Kg (WG+W0)*g自振周期 T=0.1437s 90.33*H*(m0*H/(E*δe*Di^3))^0.5*10^-3与T相对应的地震影响系数 a=0.450(Tg/T)^0.9*a max 地震影响系数 a=0.0900.2*a max地震影响系数 a1=0.450水平地震力 F k0=287584.3N Cz*α1*ηk1*m 0*g 垂直地震力 Fv 0-0=280394.7N αvmax*Meq*g(=0.65αmax*0.75m0*g)地震弯矩 M E10-0=1314670910N.mm16/35*Cz*α1*m0*g*H 水平风力 P w =17753.4 N K1*K21*q0*f1*l1*d01*10^-6风弯矩 Mw 0-0 =115396918N.mm Pw*H 0/2M E +0.25M w1343520139N.mm 最大弯矩 Mmax 10-01343520139N.mm雪载 Ws=4297.89Nπ/4*D 0^2*q w *10^-6σz1= 4.00Mpa P f 2-2/(π*Di*δe)+P*di/4*δe σz1'= 6.89Mpa Pv*Di/(4*δe*φ)σz2=0.83Mpa (mg+Ws)/(π*Di*δe)σz3=18.94Mpa 32*D 0*M max /(π*(D 0^4-Di^4))σz4=16.54Mpa(Wi+Fi)/(π*Di*δei)周向应力σθ= 4.68Mpa Ph*Di/(2*δei*φ)轴向组合应力σΣz40.31Mpa轴向应力与周向应力组合 σ=38.18Mpa （(σΣz)^2+σθ^2-σΣz*σθ)^0.5较核 1 σ<[σ]t OK较核 2 σΣz<[σ]cr OK 料仓锥体部分应力计算锥底壁面法向力 Pn2-2=0.0325Mpa P h2-2*(sinα)^2+P v2-2*(cosα)^2锥体大端周向应力 σθ=8.031Mpa Di*Pn/(2*δ*φ*cos θ)锥体自重4448.11N锥体自重与锥体所储物料重量之和 Wc=87575Nπ*Di^2*Hc*γ/3锥体大端经向应力 σz=9.483Mpa Di*Pv2-2/(4*δe*φ*cosθ)+Wc/(π*Di*δe*φ*cosθ)自承式料仓顶盖计算仓顶盖单位面积重力 W13506.435N/m^2仓顶附加重力及活载 W2707.355N/m^2仓顶荷重 W=4813.790N/m^2W1+W2+W3锥顶厚度 δt= 6.14mm 2.24*Di/sinβ*(W/Et)^0.5*10^-3受内压锥顶应力 σθ=Mpa Pi*Di/(2*δ*sinβ)筋的根数 N4有梁锥顶梁的最大弯矩 Mmax=2126.67N.m PI()*Di^3*W/(48*N)* 10^-9梁所需截面模数 Z=26885.81mm^31000*Mmax/([σ]t*φ)选梁H100*100梁的截面模数76500mm^3check OKP*Di^2/(8*[σ]t*φ试选包边角钢L50X5角钢截面积480.00mm^2仓顶、仓壁与角岩钢有效截面积之和 A2683.91mm^2check OK仓壁加强圈设计外压 P out许用临界外压力 P crout环形支座支撑数 n8固定螺栓中心距仓壁之距离 b200mm固定螺栓中心直径 Db=3420mm上加强圈厚度 δ135mm下加强圈厚度 δ235mm 上筋板中心到下筋板中心距 h1800mm筋板上端宽度 C300mmF b1=356190.11N 4*M max1-1/(n*Db)+m0*g/nF b2=161034.35N (0.3*Mw 1-1+m ec )/(n*D b )+m max *g/n一个支承上的组合压力 F b =356190.11N max(F b1.F b2)由Fb引起的钢性环中心线上的水平力F=89047.53N F b *b/h1由F引起的弯矩 M k =71238021.45NF b *b=F*h 1筋板厚度 δ4=5.25mm F b /(2*C*[σ])系数 K10.066系数 K21.907刚性环横截面积 A F =10500mm^2δ1*C刚性环横截面对X—X轴之截面系数 Zx-x=525000.00mm^3δ1*C^2/6在固定螺栓处刚性环所承受的合成应力σF =35.32MPa K2*F/A F +K1*F*D b /(2*Z x-x)checkOK。
脱硫装置吸收塔的设计计算
（一）设计方案的确定用水吸收S02，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。
因用水作为吸收剂，且S02不作为产品，故采用纯溶剂。
（二）填料的选择该系统不属于难分离的系统，操作温度及压力较低，可采用散装填料，系统中有S02，有一定的腐蚀性，故考虑选用塑料鲍尔环，由于系统压降无特殊要求，考虑到不同尺寸鲍尔环的传质性能选用D g38塑料鲍尔填料。
（三）设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计（1）吸收塔的物料衡算；（2）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降；（3）设计液体分布器及辅助设备的选型；（4）绘制有关吸收操作图纸。
（四）基础数据1、液相的物性数据对于低浓度的吸收过程，溶液的物性数据可以近似取水的物性数据，由手册查得，20℃时水的有关物性数据如下：密度ρ=998.2 kg/m3L粘度μ=0.001 Pa·s=3.6 kg/(m·h)L表面张力L σ=73 dyn/cm=940 896 kg/h 2S02在水中的扩散系数L D =1.47×10-5cm 2/s=5.29×10-6 m 2/h2、 气相的物性数据 混合气体的平衡摩尔质量M =0.04×64.06+0.96×29=30.40 g/mol混合气体的平均密度G ρ=101.330.408.31427330⨯⨯+（）=1.222 kg/m3混合气体的粘度可以近似取空气的粘度，查手册20℃时空气的粘度为G μ=1.81×10-5Pa ·s=0.065 kg/(m ·h)查手册得S02在空气中的扩散系数为G D =0.108 cm 2/s =0.039 m 2/h3、 气液相平衡数据 查手册，常压下20℃时： S02在水中的亨利系数E=3.55×1O 3kPa相平衡常数为m E P==3.55×1O 3/101.3=35.04 溶解度系数LLH EM ρ==998.2/3.55×1O 3/18.02=0.0156 kmol/h4、填料的填料因子及比表面积数据 泛点填料因子F φ=184 /m压降填料因子P φ=114 /m比表面积t α=151 m 2/m 3填料临界表面张力C σ=33 dyn/cm=427680 kg/h 2（五） 物料衡算进塔气相摩尔比111y 0.041y 10.04Y ==--=0.042 出塔气相摩尔比222y 0.00151y 10.0015Y ===-- 1.5×10-3进塔惰性气相流量3500273(10.04)22.427330G =⨯⨯-+=135.15 kmol/h吸收过程属于低浓度吸收，最小液气比可按下式计算12min 12)Y Y LG Y m X -=-（ 对于纯溶剂的吸收过程，进塔液相组成为：X 2=0312min 120.042 1.510)33.790.04235.040Y Y L G Y m X ---⨯===--（ 取液气操作比为1.5min ) 1.533.7950.685L LG G=⨯==1.5（ 50.685135.1550.6856850.08/L G kmol h =⨯=⨯=塔底吸收液组成1X ：1212()()G Y Y L X X -=-34121()135.15(0.042 1.510)8.0106850.08G Y Y X L ---⨯-⨯===⨯表1：气相进出组成(六）填料塔工艺尺寸的计算1、塔径的计算采用Eckert通用关联图计算泛点气速气相的质量流量G h=⨯='3500 1.2224277kg/液相的质量流量（可以近似用纯水的流量计算）=⨯=L kg h'6850.818.02123438.4/参照Eckert通用关联图图 1： 填料塔泛点和压降的通用关联图（引自《化工原理》）图中 u 0——空塔气速，m /s ；φ——湿填料因子，简称填料因子，1 /m ； ψ——水的密度和液体的密度之比； g ——重力加速度，m /s 2；ρV 、ρL ——分别为气体和液体的密度，kg /m 3； w V 、w L ——分别为气体和液体的质量流量，kg /s 。
氨法脱硫计算过程总结
氨法脱硫计算过程风量（标态）：，烟气排气温度：168C：工况下烟气量：还有约5%的水份如果在引风机后脱硫，脱硫塔进口压力约800Pa,出口压力约-200Pa,如果精度高一点，考虑以上两个因素。
1、脱硫塔（1）塔径及底面积计算：塔内烟气流速：取D=2r=6. 332m即塔径为6. 332米，取最大值为6. 5米。
底面积 S= Ji r=3. 14X3. 25=33. 17m2塔径设定时一般为一个整数，如6. 5m,另外，还要考虑设备裕量的问题，为以后设备能够满足大气量情况下符合的运行要求。
（2）脱硫泵流量计算：液气比根据相关资料及规范取L/G= 1.4 （如果烟气中二氧化硫偏高，液气比可适当放大,如1. 5o ）①循环水泵流量：由于烟气中S02较高，脱硫塔喷淋层设计时应选取为4层设计，每层喷淋设计安装1台脱硫泵，476+4=119nr'/h,泵在设计与选型时，一定要留出20%左右的裕量。
裕量为：119X20%=23. 8 m3/h,泵总流量为：23.8+119=142. 8m3/h,参考相关资料取泵流量为140 m7ho配套功率可查相关资料，也可与泵厂家进行联系确定。
（3）吸收区高度计算吸收区高度需按照烟气中二氧化硫含量的多少进行确定，如果含量高，可适当调高吸收区高度。
2. 5米X4层/秒=10米，上下两层中间安装一层填料装置，填料层至下一级距离按1米进行设计，由于吸收区底部安装有集液装置，最下层至集液装置距离为3. 7米-3. 8米进行设计。
吸收区总高度为13.7米-13. 8米。
（4）浓缩段高度计算浓缩段由于有烟气进口，因此，设计时应注意此段高度，浓缩段一般设计为2 层，每层间距与吸收区高度一样，每层都是2. 5米，上层喷淋距离吸收区最下层喷淋为3. 23米，下层距离烟气进口为5米，烟气进口距离下层底板为2. 48米。
总高为10. 71米。
（5）除雾段高度计算除雾器设计成两段。
每层除雾器上下各设有冲洗喷嘴。
吸收塔 设计计算
吸收塔设计计算吸收塔是工业生产中常用的设备，用于气体洗涤、脱硫、脱硝、除尘等工艺过程。
其设计计算是确保设备正常运行的重要步骤之一。
下文将从吸收塔的应用、结构分类、设计参数以及计算方法等方面探讨吸收塔的设计计算。
一、吸收塔的应用吸收塔是工业生产中常用的设备，广泛应用于化工、石化、钢铁、电力、印刷、制药等领域，用于将气体中的污染物分离除去。
具体应用包括：1、脱硫：吸收塔可用于烟气中的二氧化硫的脱除。
2、脱硝：吸收塔可用于烟气中的氮氧化物的脱除。
3、除尘：吸收塔可用于烟气中的粉尘颗粒的分离除去。
4、洗涤：吸收塔可用于气体中的酸气、碱气的洗涤处理。
二、吸收塔的结构分类根据结构形式可将吸收塔分为以下几种类型：1、板式吸收塔板式吸收塔是一种以板作为填料的吸收塔，分为横流型、纵流型和斜流型。
吸收塔内置有很多平行的垂直板，气体垂直流过板间空隙，与液体进行旋转接触混合，实现气体进液接触吸收的目的。
板式吸收塔简单易制，可耐受高浓度废气，且维护简单。
2、喷雾吸收塔喷雾吸收塔又称喷淋吸收塔，主要由塔体、喷头等组成。
塔体内装有填料液槽和底部雾化器。
气体经过填料液槽，液体被填料吸附，接触后管道中的液体被喷头雾化，形成雾滴与废气充分接触，从而达到吸附效果。
喷雾吸收塔结构简单，投资少，可以广泛应用。
3、吸附塔吸附塔是一种以吸附剂为填充物的吸收塔。
分为干法吸收和湿法吸收。
吸附塔可用于汽车尾气和工业废气的处理。
吸附塔结构简单，吸附盘式塔种类多样，能够高效地处理各类废气污染物。
三、吸收塔的设计参数1、气体流量气体流量是吸收塔的基本参数之一。
气体流量决定了吸收塔的尺寸和填料数量，它是吸收塔设计的起点。
2、液体流量液体流量是衡量吸收塔性能的重要指标之一。
液体流量要求经过塔体和填料液槽时能够喷淋到填料和气体中，从而实现吸收的目的。
3、气体温度气体温度是影响吸收塔工作效果的因素之一。
高温会导致液体蒸发速度减慢，吸收效果不佳，因此需要保持适宜的气体温度。
吸收塔壁厚计算
式中t1——储存介质时的设计厚度(mm) t2——储存水时的设计厚度(mm)
ρ——储液密度（kg/m3） H——计算的罐壁板底边至浆液液面的垂直距离（m） D——储罐内直径（m）
[б]t——设计温度下罐壁钢板的许用应力（MPa） 取值为157 [б]——常温度下罐壁钢板的许用应力（MPa） 取值为157
C2——钢板的腐蚀裕量 考虑取值为0
塔壁厚计算
ψ(焊缝系数， 取0.85)
C1钢板的负 偏差取值为 0.8
C2钢板的 腐蚀裕量 考虑取值 为0
P
0.85
0.8
1 5000
+C1+C2
ti=tj+tp
ti=
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圆整后
吸收塔壁厚计算
ρ(储液密度)
H(计算的罐壁板底边至 浆液液面的垂直距离（m）)
D(储罐内直径)
[δ]t (设计温度下罐壁钢 板的许用应力（MPa）)
1266 t1= t2= t3=
10
9
157Biblioteka t1公式 t1=0.0049XρX(H-0.3)XD/[δ]t/ψ+C1+C2
5.85812529
t2公式
t2=4.9*(H-0.3)*D/([σ]txφ)+C1
(5.3.1-2)
tj=max(t1,t2) 当设计压力超过2000pa时，罐壁的设计厚度按下式计算：
ti=tj+tp
(附3.4)
tp=0.0005PD/([σ]txφ)
(附3.5)
tp=0.0005x5000x8.5/(157x0.85)=0.16
ψ——焊缝系数，取0.85 C1——钢板的负偏差 取值为0.8
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烟气脱硫吸收塔壁厚的计算
由于操作压力不大，假设计算壁厚小于16毫米，Q235B 钢板在操作温度下的许用应力为t ][σ=113Mpa 。
对于浆液池部分由于浆液会对塔壁产生压力，因此计算时还要这部分压力考虑在内，同时假设塔内的计算压力取0.202 MPa （2个标准大气压）P C ’=0.202+gh ρ（ρ为浆液密度1257kg/m 3，g=/s 2,h 浆液池高度） 所以P C ’=0.202+gh ρ610⨯+1257×××106
吸收塔（喷淋塔）的计算壁厚公式为: S=c
t i c P D P -Φ][2σ (mm) 其中： P c 计算压力，对于浆液池以上部分取二倍大气压，0.202 MPa P C ’
D i 圆筒或者球壳内径,为5900mm
Φ 焊接接头系数，取Φ=1; C 壁厚附加量,取C= C 2 腐蚀
裕量,mm ; C 1 钢板厚度负偏差,mm
对于喷淋塔顶部以下浆液池以上的部分（简称上部分）
S=c t i c P D P -Φ][2σ=mm 27.58
.2251191.8202.0111325900202.0==-⨯⨯⨯ 根据取腐蚀裕量C 2=, C 1=
则 C 1 + C 2=0.8+1=
+C=+1.6=mm 圆整后取S n =
因此脱硫塔上部分应该选用的壁厚为的Q235B 钢材，与上面的假设相符
〈
对于喷淋塔浆液池部分（简称下部分）
S ’=mm P D P c t i
c 18.8225.7
1846.7313.0111325900313.0][2''==-⨯⨯⨯=-Φσ 根据取腐蚀裕量C 2=,C 1=
则 C 1+ C 2=0.75+1=
8.18+C=8.18+1.75=圆整后取S n
’=10mm
由计算得出，塔底部壁厚应选择10mm ，上部壁厚应选择7mm ，考虑到自然灾害（地震、强风等）影响，以及增加保险系数，脱硫塔壁厚做相应增加，底部钢板厚度选择14mm ，顶部钢板厚度选择8mm ，中部选择10~12mm 厚钢板作为过渡。