当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

湿法脱硫系统物料平衡计算


M

M

M

M

3

M

M

M

M

M

M

1

湿法脱硫系统物料平衡
一、 计算基础数据 (1) 待处理烟气 烟气量:1234496Nm3/h(wet) 、1176998 Nm3/h(dry) 烟气温度:114℃ 烟气中 SO2 浓度:3600mg/Nm3 烟气组成: 组 分 分子量 64.06 32 18.02 44.01 28.02 Vol% 0.113 7.56(dry) 4.66 12.28(dry) 80.01(dry) 200 mg/Nm3 3600(6%O2)

SO2 O2 H2O CO2 N2 飞灰 石灰石浓度:96.05%

二、

平衡计算

(1)原烟气组成计算 )
组 分 Vol%(wet) 0.108 7.208 4.66 11.708 76.283 200(dry) mg/Nm3 3226 (7.56%O2) kg/h 3797 127116 46214 283909 1177145 235 1638416 55091.67 Kmol/h 59.33 3972.38 2564.59 6452.48 42042.89

SO2 O2 H2O CO2 N2 飞灰 合计 平均分子量 平均密度

(0.108×64.06+7.208×32+4.66×18.02+11.708×44.01+76.283×2 8.02)/100=29.74 1.327kg/m3

2

(2)烟气量计算 )
出口) 1、①→②(增压风机出口 → GGH 出口) ② : 取 GGH 的泄漏率为 0.5%, GGH 出口总烟气量为 1234496 Nm3/h× 1-0.5%) 则 ( =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) 0.108 7.208 4.66 11.708 76.283 200 mg/Nm3 3226 (7.56%O2) kg/h 3778 126480 45983 282489 1171259 234 1630224 54816.21 Kmol/h 59.03 3952.52 2551.78 6420.22 41832.68

SO2 O2 H2O CO2 N2 飞灰 合计

2、⑥→⑦(氧化空气) ⑦ 氧化空气) : 假设脱硫塔设计脱硫率为 95.7%,即脱硫塔出口二氧化硫流量为 3778× (1-95.7%)=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 =56.43×4/2/0.21=537.14kmol/h×28.86 ( 空 气 分 子 量 ) =15499.60kg/h,约 12000Nm3/h。 其中氧气量为 537.14 kmol/h×0.21=112.80 kmol/h×32=3609.58kg/h 氮气量为 537.14 kmol/h×0.79=424.34 kmol/h×28.02=11890.02kg/h。 氧化空气进口温度为 20℃,进塔温度为 80℃。 出口→脱硫塔出口 : 脱硫塔出口) 3、②→③(GGH 出口 脱硫塔出口) ③ 烟气蒸发水量计算: 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.℃,Cp
(40℃)

=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.℃ , Cp ( 40℃ )

3

=0.2430kcal/kg.℃。
Cp 空气=(0.2452+0.2430)/2=0.2441 kcal/kg.℃ Cp 水(20~40℃)=1.0kcal/kg.℃

r 水(20)=586kcal/kg r 水(40)=575kcal/kg
烟气蒸发水量=[0.2528× (70-40) ×1630224+0.2441×15491.12× (80-40) ]/[1.0× (40-20)+(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+0.2441×15491.12× (80-35) ]/[1.0× (40-20)+(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℃ , 则 烟 气 蒸 发 水 量 为 1213.82kmol/h×18.02=21873kg/h , 其 水 蒸 汽 含 量 = ( 2551.78+1213.82 ) / (54816.21+1213.82)=6.72% 38.5℃水蒸汽饱和蒸汽压=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, 根据上述计算结果可知,脱硫塔出口温度为 38.5℃。 ℃

4

3)反应产生的二氧化碳量 反应产生的二氧化碳量

GCO2= 44.01×56.43kmol/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





Vol%(wet) 0.004 7.088 7.405 11.638 74.134

kg/h 163 126480+3609.58×3/4=129187 45983+21873+8151.12=76007 282489+2483.48=284972 1171259+11890.02=1183149 234×(1-75%)=58.5 ( ) 1673374 1275857Nm /h
3

Kmol/h 2.54 4037.10 4217.93 6475.18 42225.16 56957.91

SO2 O2 H2O CO2 N2 飞灰 合计 总烟气量

出口) 4、③→④(脱硫塔出口 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) 0.005 7.088 7.392 11.370 74.144 kg/h 163+3797×0.5%=182 129187+127116×0.5%=129823 76007+46214×0.5%=76238 284972+283909×0.5%=286392 1183149+1177145×0.5%=1189035 58.5+235×0.5%=59.7 1681730 1282023 57233.19 Kmol/h 2.84 4056.96 4230.75 6507.42 42435.22

SO2 O2 H2O CO2 N2 飞灰 合计 总烟气量

5、④→⑤(GGH 出口 烟囱进口) 、 出口→烟囱进口 : 烟囱进口) ⑤ 这一过程烟气量及性质基本不变。

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)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,需加入的石灰石量为=(1+2%)×56.43 kmol/h=57.56kmol/h 4)需 96.05%的石灰石=57.56×100.09/0.9605=5997.96kg/h 其中:CaCO3 量=5997.96×0.9605=5761.04kg/h 其中:杂质量=5997.96×0.0395=236.92kg/h 5)如使用工业水制备 30%含固量浆液需水量: 5997.96kg/h/0.3×0.7=13995.24kg/h 6)如使用 2.6%含固量的脱硫反应塔塔底浆液旋流分离液制备 30%含固量 浆液需水量为: 设 2.6%含固量旋流分离液的固体物量为 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%的塔底浆液旋流分离液=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):(0.01/129.15)=69.01:1 1)CaSO4.2H2O 生成量=56.43 ×172.17×69.01×(69.01+1)=9576.78kg/h 2)CaSO3.1/2H2O 生成量=56.43 ×129.15×1×(69.01+1)=104.10kg/h 3)产物中未反应的 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+175.50=10206.26kg/h 组 分 质量流量 kg/h 9576.78 104.10 112.96 236.92 175.50 10206.26 W% 93.83 1.02 1.11 2.32 1.72 100

CaSO4.2H2O CaSO3.1/2H2O CaCO3 杂质 飞灰 合计 3、反应产物中结晶水量 、

1)CaSO4.2H2O 中结晶水量=9576.78/172.17×2×18.02=2004.69kg/h 2)CaSO3.1/2H2O 中结晶水量=104.10/129.15×1/2×18.02=7.26kg/h 反应产物中结晶水量为 2004.69 + 7.26 = 2011.95kg/h 4、除雾器冲洗水 、 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、脱硫反应后塔底最终排出量 、 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%,则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,则可列以下 平衡方程式: Y×1.3% + X×17.3%×50%=10206.26kg/h 真空皮带过滤物料平衡: ⒃
真 空 过 滤 机 溢流 固体量为: 17.3%X × 50%×0.9%

(1) (根据设定和固体物量平衡)

17.3%X kg/h 一级旋流器滤液) (


含固率 50%



石膏 含固率 90%

7

可求出石膏量为 17.3%X×50%×(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; 一级旋流器溢流返塔量=(1-17.3%)X=0.827X-15323.08 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 则平衡方程式为: 1630224 + 15499.60 + 21320.97 + G 冲洗水量 + 0.07775X + 0.827X-15323.08 =1673374 + X + Y => G 冲洗水量-21652.51=0.09525X + Y 若已知除雾器冲洗水量则可联立方程式(1)和(2)求出 X 和 Y。 假设除雾器冲洗水量为 96000kg/h,则 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 + 108369×(1-10.8%)+ 2011.95 -(45983 + 96000 + 14924.68 + 17782.76)= -6.342 (2)

8

Cl-平衡计算

一、原始数据: 入塔烟气量:1234496 Nm3/h(dry)× (1-0.5%)=1171113 Nm3/h O2 浓度:5.09%(空气过量系数为 1.32) HCl 浓度:60mg/Nm3(6%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 × 464.16×10-6=44.56kg/h 假定吸收塔中 Cl 浓度为 20000mg/L,吸收塔中溶液体积为

9


赞助商链接
相关文章:
湿法脱硫系统物料平衡计算
湿法脱硫系统物料平衡计算_能源/化工_工程科技_专业资料。湿法 脱硫 物料平衡 计算M M M M 3 M M M M M M 1 湿法脱硫系统物料平衡一、 计算基础数据 (1...
脱硫物料平衡计算
脱硫工艺 4)吸收剂 5)副产品 6)脱水系统 7)再加热方式: 8)烟气量 9)FGD...氨法湿法脱硫工艺中物料... 5页 免费 脱硫-物料平衡计算 2页 免费 GCL—AFGD...
脱硫系统常用计算公式
脱硫系统常用计算公式_能源/化工_工程科技_专业资料。1)由于烟气设计资料,常常会...(ppm)× 2.857 物料平衡计算 1)吸收塔出口烟气量 G2 G2=(G1× (1-mw1...
脱硫计算公式比较全
脱硫计算公式比较全 - 湿法脱硫系统物料平衡 一、 计算基础数据 (1) 待处理烟气 烟气量:1234496Nm3/h(wet) 、1176998 Nm3/h(dry) 烟气温度:114℃ 烟气...
脱硫计算公式
物料平衡计算 1)吸收塔出口烟气量 G2 G2=(G1× (1-mw1)× (P2/(P2-...34kg。 可以用下式对钠碱量的补充量进行估算: 脱硫系统补充的钠碱时(kg/h)...
双碱法脱硫物料平衡计算过程
双碱法脱硫物料平衡计算过程_能源/化工_工程科技_专业资料。准确、详细,内含所有...脱硫-物料平衡计算 2页 免费 湿法脱硫系统物料平衡计... 9页 4下载券 转炉炼...
烟气脱硫简单设计计算
压力满足 FGD 系统需求 要求:采用氧化镁湿法脱硫工艺 (在方案中列出计算过程) ...《通知》 规定二氧化硫的排放量可以按实际监测或物料衡算法计算, 由于火力发电厂...
脱硫-工艺系统描述
湿法烟气脱硫装置(FGD) 14-1-1 投标商的技术说明...工艺系统描述 物料平衡、流程图及性能曲线 运行方式...壳体的设计计算 14-1-10 能承受压力荷载、管道力...
通用-发电厂湿法脱硫系统设计案
以下设计任务书为 马俊、王蓄栋、赵晨旭 郭鹏程 00MW 发电厂锅炉设计与湿法脱硫系统设计计算 A 煤种 300MW 锅炉机组的热力计算与设计和与之相对应的石灰石—石膏...
湿法脱硫用水水质要求
回用水用于湿法脱硫系统工艺水的水质要求 0、引言 石灰石-石膏法烟气脱硫技术以...通过物料平衡可以计算出 2 套 FGD 废水的连续排放量为 14m3/h;当工艺 水中...
更多相关标签: