脱硫计算公式比较全137

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1、 1 湿法脱硫系统物料平衡 一、计算根底数据（1）待处理烟气 烟气量：1234496Nm3/hwet、1176998 Nm3/hdry 烟气温度：114 烟气中 SO2浓度：3600mg/Nm3 烟气组成：组 分 分子量 Vol%mg/Nm3 SO2 64.06 0.113 36006%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%二、平衡计算 1原烟气组成计算 组 分 Vol%(wet)mg/Nm3 kg/h Kmol/h SO2 0.108 32267.5

2、6%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 200dry 235 合计 1638416 55091.67 平均分子量 0.10864.06+7.20832+4.6618.02+11.70844.01+76.28328.02/100=29.74 平均密度 1.327kg/m3 2 2烟气量计算 1、增压风机出口 GGH 出口：取 GGH 的泄漏率为 0.5%，那么 GGH 出口总烟气量为 1234496

3、Nm3/h1-0.5%=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。组 分 Vol%(wet)mg/Nm3 kg/h Kmol/h SO2 0.108 32267.56%O2 3778 59.03 O2 7.208 126480 3952.52 H2O 4.66 45983 2551.78 CO2 11.708 282489 6420.22 N2 76.283 1171259 41832.68 飞灰 200 234 合计 1630224 54816.21 2、氧化空气：假设脱硫塔设计脱硫率为 95.7%，即脱硫塔出口

4、二氧化硫流量为 37781-95.7%=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=56.434/2/0.21=537.14kmol/h28.86 空 气 分 子 量=15499.60kg/h，约 12000Nm3/h。其中氧气量为 537.14 kmol/h0.21=112.80 kmol/h32=3609.58kg/h 氮气量为 537.14 kmol/h0.79=424.34 kmol/h28.02=11890.02kg/h。氧化空气进口温度为 20，进塔温度为 80。3、GGH 出口脱硫塔出口：烟气蒸发水量计算

5、：1假设烟气进塔温度为 70，在塔内得到充分换热，出口温度为 40。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.，Cp40=0.2520 kcal/kg.。Cp烟气=0.2536+0.2520/2=0.2528 kcal/kg.氧化空气进口温度为 80，其比热约为 0.2452 kcal/kg.，Cp40 3=0.2430kcal/kg.。Cp空气=0.2452+0.2430/2=0.2441 kcal/kg.Cp 水2040=1.0kcal/kg.r水20=586kcal/kg r水40=575kcal/kg 烟气蒸发水量=0.2528 70-40 16

6、30224+0.244115491.12 80-40/1.040-20+586+575/2=20841kg/h=1156.55kmol/h 水蒸汽含量=2551.78+1156.55/54816.21+1156.55=6.63%40水蒸汽饱和蒸汽压=0.00737MPa。烟气总压 102000Pa。40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 40烟气饱和水蒸汽含量。因此，实际出口温度小于 40。2假设出口温度为 35 烟气蒸发水量=0.2528 70-35 1630224+0.244115491.12 80-35/1

7、.040-20+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水蒸汽饱和蒸汽压=0.00562MPa。35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烟气饱和水蒸汽含量。因此，实际出口温度大于 35，取 38.5，那么烟气蒸发水量为1213.82kmol/h18.02=21873kg/h，其 水 蒸 汽 含 量=2551.78+1213.82 /54816.21+1213.82=6.72%38.5水蒸

8、汽饱和蒸汽压=0.00684MPa。38.5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 38.5。4 3反响产生的二氧化碳量 GCO2=44.0156.43kmol/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 0.005=8151.12kg/h 5脱硫塔出口烟气组分 组 分 Vol%(wet)kg/h Kmol/h SO2 0.004 163 2.54 O2 7.088 126480+3609.583/4=129187 4037.10 H2O 7.405 45983+2187

9、3+8151.12=76007 4217.93 CO2 11.638 282489+2483.48=284972 6475.18 N2 74.134 1171259+11890.02=1183149 42225.16 飞灰 2341-75%=58.5 合计 1673374 56957.91 总烟气量 1275857Nm3/h 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。组 分 Vol%(wet)kg/h Kmol/h SO2 0.005 163+37970.5%=182 2.84 O2 7.088 129187+1271160.5%=129823 4056.96 H2

10、O 7.392 76007+462140.5%=76238 4230.75 CO2 11.370 284972+2839090.5%=286392 6507.42 N2 74.144 1183149+11771450.5%=1189035 42435.22 飞灰 58.5+2350.5%=59.7 合计 1681730 57233.19 总烟气量 1282023 5、GGH 出口烟囱进口：这一过程烟气量及性质根本不变。5 3脱硫液及石膏的平衡 CaSO4.2H2O 分子量为：172.17 CaSO3.1/2H2O 分子量为：129.15 CaCO3分子量为：100.09 1、脱硫剂的需求量 1

11、）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，需参加的石灰石量为=1+2%56.43 kmol/h=57.56kmol/h 4）需 96.05%的石灰石=57.56100.09/0.9605=5997.96kg/h 其中：CaCO3量=5997.960.9605=5761.04kg/h 其中：杂质量=5997.960.0395=236.92kg/h 5）如使用工业水制备 30%含固量浆液需水量：5997.96kg/h/0.30.7=13995.24kg/h 6如使用 2.6%含固量的脱硫反响塔塔底浆液旋流别离液制备

12、 30%含固量浆液需水量为：设 2.6%含固量旋流别离液的固体物量为 X kg/h，以水平衡可列下式：X/2.6%1-2.6%=X+5997.96/30%1-30%X=398.40kg/h 水量=398.40/2.6%1-2.6%=14924.68kg/h 需 2.6%的塔底浆液旋流别离液=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 CaSO4.2H2O 与 CaSO3.1/2H2O 质量比为 0.92：0.01。其摩尔比为：(0.92/172.17):(0.01/129.

13、15)=69.01：1 1CaSO4.2H2O 生成量=56.43 172.1769.01(69.01+1)=9576.78kg/h 2CaSO3.1/2H2O 生成量=56.43 129.151(69.01+1)=104.10kg/h 3产物中未反响的 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 75%=175.50kg/h 6 脱硫塔底固体量=G CaSO4.2H2O+G CaSO3.1/2H2O+G CaCO3+G杂质+G飞灰 =9576.78+104.10+112.96+236.92+175.

14、50=10206.26kg/h 组 分 质量流量 kg/h W%CaSO4.2H2O 9576.78 93.83 CaSO3.1/2H2O 104.10 1.02 CaCO3 112.96 1.11 杂质 236.92 2.32 飞灰 175.50 1.72 合计 10206.26 100 3、反响产物中结晶水量 1CaSO4.2H2O 中结晶水量=9576.78/172.17218.02=2004.69kg/h 2CaSO3.1/2H2O 中结晶水量=104.10/129.151/218.02=7.26kg/h 反响产物中结晶水量为 2004.69+7.26=2021.95kg/h 4、除雾

15、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、脱硫反响后塔底最终排出量 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%，那么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 Y kg/h，那么可列以下平衡方程式：Y1.3%+X17.3%50%=10206.26kg/h (1)(根据设定和固体物量平衡)真空皮带过滤物料

16、平衡：溢流 固体量为：17.3%X 50%0.9%真 空过 滤机 石膏 含固率 90%17.3%X kg/h 一级旋流器滤液 含固率 50%7 可求出石膏量为 17.3%X50%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=1630224kg/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；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 那么平衡方程

17、式为：1630224+15499.60+21320.97+G冲洗水量+=1673374+X+Y =G冲洗水量-21652.51=0.09525X+Y (2)假设除雾器冲洗水量那么可联立方程式1和2求出 X 和 Y。假设除雾器冲洗水量为 96000kg/h，那么 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+1083691-10.8%+2021.95-45983+96000+14924.68+17782.76=-6.342 8 Cl-平衡计算 一、原始数据：入塔烟气量：1234496 Nm3/hdry 1-0.5%=1171113 Nm3/h O2浓度：5.09%空气过量系数为 1.32 HCl 浓度：60mg/Nm36%O2，空气过量系数为 1.4 工艺水中 Cl 浓度为：464.16mg/L 二、氯平衡计算 1）入塔氯化物量以 Cl 为基准：1.4/1.32 1171113 60 10-6=74.53kg/h 2）工艺水带入的氯化物量以 Cl 为基准：96000 464.1610-6=44.56kg/h 假定吸收塔中 Cl 浓度为 20000mg/L，吸收塔中溶液体积为