吸收塔浆液浓度对脱硫系统安全、经济运行的影响
1 吸收塔浆液浓度高容易引起石膏结垢
吸收塔浆液浓度一般按设计控制在 20－25％左右，但是现场由
于种种原因控制不到位，如：石膏排出泵故障、石膏旋流站故障、真空皮带脱水系统故障、水平衡控制不好、石膏品质较差难以脱水等种种原因造成石膏排出困难，因而吸收塔浆液浓度升高，有的吸收塔浆液浓度甚至高达 50％以上。还有的电厂吸收塔浆液密度计频繁损坏或堵塞，造成运行过程中无法准确观测浆液密度，从而无法准确的进行石膏排出，也会造成吸收塔浆液浓度升高。
吸收塔浆液浓度升高后会给脱硫系统带来一系列的影响，下面简
单的进行分析。溶解是指溶液中的固体离解成离子的过程，沉淀是指溶液中的离子结合成固体的过程。一种物质在浆液中是溶解还是沉淀取决于溶液中该种物质的离子组分及离子组分浓度。例如对于石膏来说，其沉淀速率的快慢受如下因素影响：
Rg = kaCV (RSG – 1)
其中： Rg :石膏沉淀速率
K:速率常数
a: 每单位重量石膏的活性表面积
C: 石膏固体的浓度
V: 反应槽体积
RSG: 石膏相对饱和度
从石膏沉淀速率来看，石膏浓度直接与沉淀速率成正比，但石膏能不
能沉淀，还取决于石膏的相对饱和度 RSG。当吸收塔的石膏浆液中的CaSO4·2H2O 过饱和度大于 1 时，石膏就开始沉淀，但此时沉淀优先在自己的晶种上沉淀。但当过饱和度大于或等于 1.4 时，溶液中的CaSO4 就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢。石膏过饱和度为［Ca2+］、［SO42-］和［H2O］2的乘积与K sp（石膏浓度积常数）的比值。石膏过饱和度越大，结垢形成的速度就越快，仅当过饱和度<1.4 时才不容易在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢。要使石膏过饱和度<1.4，需适当地设计吸收塔内石膏浆液浓度、液气比和提高氧化率。日本三菱的试验认为液气比越小，石膏过饱和
度越高，使石膏过饱和度<1.4 的最低液气比为 11。
2 吸收塔浆液浓度高会引起很多系统问题
2.1 对设备、管道及电耗的影响
当浆液浓度升高时，造成密度大、循环泵电流增加、电机线圈温度升高，从而造成循环泵、石膏排出泵等工作负荷增大，电耗增加。浆液浓度升高后对循环泵、石膏排出泵、吸收塔搅拌器、浆液循环管道、石膏排出管道等冲刷、磨损增加。
2.2 对石膏脱水、废水系统的影响
2.2.1吸收塔浆液浓度高，造成石膏旋流站底流必然增高，相应
的会增加真空皮带脱水机的负荷。如果浓度过高，会造成石膏脱水效果不好，脱出的石膏含水率高。
2.3 对喷淋管组的影响
当吸收塔浆液浓度高到一定程度时，烟气中携带的石膏会沉积在最
上层喷淋管上，造成最上层的喷淋管承重增加。中下层的喷淋管由于有上面的喷淋冲刷，一般不会沉积石膏。还有吸收塔浆液浓度升高后也容易在喷淋管组内部形成沉积，喷淋管组内部沉积后，造成喷淋管组喷淋通流量不够，或者喷淋管喷淋的覆盖面积不够，影响吸收塔的脱硫效率。因此在循环泵停运时，必须用清水将循环泵和喷淋管组进行冲洗。如果喷淋管组的管道或喷嘴堵塞后，还会造成循环泵的阻力增加，循环泵对喷淋管组的压力增大。总之综合上述几个原因：浆液浓度高后浆液的重量会增大，浓度高容易造成石膏在最上层喷淋管沉积，浓度高同时还会造成喷淋管内石膏沉积，循环泵对喷淋管的压力大等。由于上述几种原因的综合作用导致喷淋管组承载力加大，当承载力大到一定程度后，会导致喷淋管组坍塌。
喷淋管上堆积石膏过多造成石膏喷淋管组坍塌
2.4 对循环泵入口滤网及循环泵的影响
石膏浓度超过了石膏的过饱和度，造成石膏在塔壁、塔底、循环泵入口滤网等部位大量沉积，慢慢的，尤其是循环泵入口滤网，石膏大量
沉积，堵住了循环泵的入口滤网，见下面照片。循环泵入口滤网堵住后，循环浆液量下降，从而循环流量减少，造成循环泵容易气蚀，循环泵气蚀后容易造成循环泵叶轮损坏，再加上浆液的腐蚀，使循环泵叶轮损坏很快。循环泵入口滤网堵塞加上叶轮损坏，造成浆液循环量下降，循环量下降后，液气比降低，脱硫效率降低，液气比降低后，按照日本三菱的试验结论，液气比越低，石膏过饱和度越高，越容易造成石膏在各处沉降，从而造成恶性循环，问题越来越严重。
图一、循环泵入口滤网堵塞
图二、循环泵叶轮气蚀、腐蚀
循环泵气蚀还容易引起循环泵震动，循环泵震动又会带动循环管道震动、带动循环泵入口滤网震动，循环泵堵塞后，还会造成循环泵入口滤网差压大，循环泵滤网在承受压力较大的情况下加上震动，当承受力达到一定极限时会出现损坏。循环泵入口滤网坏后，破碎的碎片会通过循环泵进入循环管道，破坏循环管道衬胶，再加上循环管道震动，衬胶更容易脱落。循环泵入口滤网碎片加上衬胶碎片又容易堵塞喷淋管组喷嘴，引起更大的系统问题。
循环泵入口滤网损坏
2.5 浆液浓度高对除雾器、入口烟道和 GGH 的影响吸收塔浆液浓度高，容易造成石膏沉积，石膏不但容易在吸收塔内沉积，同时也容易随着烟气在除雾器、入口烟道和 GGH处沉积，从而造成整个烟气系统阻力增大，电耗增加，频繁的进行除雾器、入口烟道及 GGH 冲洗，一方面增加电耗，同时也增加水耗，这与目前国家提出的节能减排严重背道而驰。另外频繁的进行冲洗，导致的后果是水平衡不好控制，
各个浆液罐不是溢流就是液位太低，给运行调整带来很大困难。
除雾器上的石膏沉积
GGH 上的石膏沉积
3 吸收塔浆液浓度高与其他因素混在一起，问题更为严重。
3.1 浆液浓度高与氧化效果不好
吸收塔浆液氧化不充分，造成浆液中亚硫酸钙含量高，亚硫酸钙比较粘，比较粘的亚硫酸钙如果再加上石膏浓度高，其结果石膏更容易在四处沉积，上面章节 2 介绍的情况都会发生，而且情况会更为严重。
当然如果亚硫酸钙浓度高到一定程度，还会引起吸收塔浆液亚硫酸钙中毒。
3.2 浆液浓度高与浆液中 AIF3、CaF2含量高
浆液中氟离子含量高，再加上 FGD 入口粉尘含量高等造成浆液中AIF3、CaF2含量高，而 AIF3、CaF2比较粘，这时如果吸收塔浆液浓度高后会造成石膏更容易沉积、粘结，严重时会吸收塔浆液会形成 AIF3中毒。
3.3 浆液浓度高与 PH 值控制过高
3.3.1浆液浓度高加上 PH 控制过高导致堵塞喷嘴
浆液中 PH 值控制过高，会导致浆液中 CaCO3 含量超标，碳酸钙本身微溶于水，但在酸性条件下溶解度增大，碳酸钙本身也是非常粘的浆液，容易四处粘结，这时遇上吸收塔浆液浓度高，也会造成石膏四处沉积、粘结。下面是堵塞喷淋管组喷嘴后引起系统恶化的一个例子。一般情况下，石膏沉积在喷淋管组喷嘴处的概率很低，由于喷淋浆液一直冲刷的作用，即使浓度高时也不容易沉积，浓度高时石膏最多只会慢慢的在喷淋管组内沉积，石膏沉积后会导致循环泵阻力增加，循环浆液流量减少，慢慢的时间长以后最后也有可能在喷嘴处堵塞。但是浆液浓度高如果遇上氧化不好，或遇上ALF3浓度高后，会容易在喷嘴处堵塞。尤其是在浆液中碳酸钙含量高时，一是碳酸钙本身比较粘，二是碳酸钙能够与烟气继续反应，在反应过程中由于烟气温度较高，反应产生的石膏会快速析出，因此容易堵塞喷嘴。
喷淋管组喷嘴堵塞后，会造成液气比降低，脱硫效率下降，经过喷淋
管组堵塞喷嘴的烟气温度较高，严重威胁喷淋管组后除雾器和净烟道的玻璃鳞片防腐，由于除雾器一般是 PP 材料的，耐温很差，因此，喷淋管组喷嘴堵塞后对除雾器影响很大。另外由于液气比降低，喷淋管组对烟气的降温幅度小，必然导致事故喷淋系统的大量喷水，由于喷淋系统的事故喷水是直接从工艺水来的，其结果必然是系统水平衡破坏，吸收塔液位升高，氧化风机出口阻力增大，对于鼓泡塔其增压风机阻力增大，在负荷不是很高时还容易引起增压风机失速。吸收塔液位不断上涨的压力还会导致吸收塔溢流，溢流后的浆液通过地沟排向地坑，地坑中的浆液不能往吸收塔中排放，严重时会引起地沟溢流，弄得满地跑浆。
喷淋管喷嘴被沉积的石膏堵塞
3.3.2浆液浓度高加上 PH 控制过高导致堵塞循环泵入口滤网
吸收塔浆液中 PH 值过高，石膏中含有大量碳酸钙
吸收塔浆液中浆液浓度过高，PH 值控制过高，引起循环泵入口滤网堵塞。
3.3.3浆液浓度高加上 PH 控制过高导致堵塞除雾器和 GGH如上面所述，喷淋管组喷嘴堵塞以后，被堵塞的喷嘴对烟气不能降温，在局部会形成烟气逃逸，如果除雾器内置，逃逸的烟气会很快到达除
雾器，同时携带石膏浆液的烟气也会到达除雾器，由于 PH 值较高，石膏浆液中含有大量的石灰石，石灰石本身很粘，易粘在除雾器上，这时如果有高温烟气过来，会形成局部干湿界面，造成结垢，同时石膏中的石灰石也会和没有经过喷淋或经过很少喷淋的烟气中的二氧
化硫反应，在除雾器上沉积下来。根据我们的经验，浆液浓度高加上控制的 PH 值高，很容易造成除雾器结垢堵塞，在这种情况下，冲洗的作用有限。例如有一个电厂，在我们的见证下，将除雾器清理的非常干净，而且按照我们要求定期冲洗，但启动后不到二十天，除雾器又堵的非常严重。现场停来下检查，发现浆液浓度很高，检查运行记录，发现 PH 值控制高达 6.3。
完全清理后启动后不到二十天的除雾器
浆液浓度高加上 PH 值高，不仅让除雾器很容易堵塞，而且也很容易引起 GGH 堵塞，在 GGH 中由于高温原烟气和携带大量石灰石浆液的净烟气来回交换，导致浆液中石灰石颗粒和烟气中的二氧化硫反应，
结成很硬的垢，冲洗、清理起来更加困难。
3.3.4浆液浓度高加上 PH 控制过高导致石膏脱水系统困难
浆液浓度高加上 PH 值高，还会导致石膏脱水困难。如果吸收塔浆液PH 值控制过高，浆液中必然含有大量碳酸钙，这种含有大量碳酸钙的吸收塔浆液比较粘，很难分层，造成在真空皮带机上不容易成型，脱水很困难，最终导致的结果是石膏跟稀泥一样，脱除的石膏含水率很高，含石灰石量很大。
3.4 吸收塔浆液浓度高与浆液中镁离子含量高
某电厂烟气脱硫装置 168 试运后一年多了运行一直非常正常，最近出现吸收塔浆液中毒现象，PH 值调整不上去，很难提高到 4.5 以上，脱硫效率在 50-60%之间，经现场取样化验分析发现，浆液中 Mg2-含量过高，石灰石中的 MgCO3 严重超过设计值。Mg2-含量过高，形成MgSO4 溶液。硫酸镁易溶于水，但在浆液浓度比较高时，由于化
学反应的可逆行，一旦浆液浓度超过 MgSO4 的相对饱和度，硫酸镁仍然会沉积下来，见上面石膏沉淀速率影响因素，硫酸镁在沉淀理论上与石膏沉淀类似。由于硫酸镁与石膏相比，相对较粘，所以，一旦浆液浓度过高以后，再加上浆液中 Mg2-含量高，便会出现上面的中毒现象，因此要求现场严格控制吸收塔浆液浓度，不能超过 25％运行，吸收塔浆液浓度控制住以后，到目前为止将近一个月的时间，现场再没有发生吸收塔浆液镁中毒现象。
4 分析结论
4.1 经过上述分析，吸收塔浆液浓度控制过高，会带来一系列问题，
如果不对这些问题加以重视，小问题会逐渐演变成大问题，最后会造成比较严重的后果，产生比较大的损失，有时后果还非常严重。因此运行过程中，必须严格控制吸收塔浆液，不能超过 25％，最好在 20％左右运行，由于特殊原因可以短时间超过 25%，但绝不能长时间浆液浓度超过 30％运行。
4.2 在吸收塔浆液氧化效果不好，入口粉尘浓度过高，吸收塔浆
液中 F-、Mg2-浓度过高时，更要适当降低吸收塔浆液浓度运
行，最好保持在 15－20％左右。
4.3 当为了提高脱硫效率，将吸收塔浆液 PH 值提高时，尽量不
让 PH 值高过 6.0，同时适当降低吸收塔浆液密度。
脱硫塔吸收塔安装方案 Prepared on 22 November 2020
华电国际莱城发电厂 1号机组烟气脱硫增容改造工程 1号机组吸收塔安装方案 编制： 审核： 批准： 青岛华拓科技股份有限公司 莱城项目部 2014年5月 目录 1、工程概况 (3) 2、施工前的准备 (3) 3、编制依据 (5) 4、吸收塔安装 (5) 5、喷淋层安装 (14) 6、附件安装 (15) 7、吸收塔焊接 (15) 8、脚手架搭拆 (15)
9、充水试验 (15) 10、表面处理 (16) 11、补底漆 (17) 12、质量保证措施 (17) 13、安全生产保证措施 (18) 14、安全风险控制计划 (21) 15、环境控制计划 (22) 1、工程概况 1.1.1、工程名称：华电国际莱城发电厂#1～#4机组4×300MW烟气脱硫改造工程 1.1.2、工程性质：改造工程 1.1.3、工程规模：四套烟气脱硫改造装置 1.1.4计划工期：1号系统自2014年05月20日～2014年09月13日竣工。 工程简介 华电国际莱城发电厂#1机组1×300MW烟气脱硫改造工程，由青岛华拓科技股份有限公司总承包。内容包括完整范围内的设计、工程服务、建筑工程、制造、供货、运输、安装、调试、试验和培训等。本次是吸收塔安装工程（包括喷淋层3层，除雾器1层安装）。
本项目烟气脱硫吸收塔塔体内径12000mm，高度34275mm，内部装有喷淋层、除雾器等系统组件，塔体内壁防腐为玻璃鳞片。 工作范围 1.3.1脱硫岛吸收塔本体安装。 1.3.2吸收塔基本条件 2、施工前的准备 作业人员应经过三级安全教育和考试合格后方可上岗。 焊工需持有焊接有效合格证件。 施工前应熟悉了解图纸和有关规程规范，参加作业前的技术交底工作，未经技术交底不得上岗。 焊工应有良好的工艺作风，严格按照给定的焊接工艺施焊，并认真实行质量自检。 作业人员应严格按图纸、有关规程规范及作业指导书要求进行施工。 、施工人员准备 注：由工地统一调派人员 、施工机具准备
*****************安装脱硫设施工程石灰石_石膏法湿法脱硫工程 操 作 手 册 ***************** 2017年10月
前言 制定本操作手册的目的是为了加强本工程脱硫装置的标准化管理，保证脱硫装置的正常安全运行，使脱硫装置的运行维护操作程序化、规范化。本手册只对操作和维护起指导作用。 如果在长时间运行后，由于脱硫操作人员经验的不断积累，最终发现操作程序与目前的手册不同，应向承包商报告此情况以修改操作手册，承包商保留修改和添加的权利。为保证系统的正常运行，装置必须置于有效的监督之下，且操作人员必须明确自己应承担的责任。
1.烟气脱硫系统工艺介绍 1.1设计原则 （1）认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，严格遵守国家有关法规、规范和标准进行设计，能够适应锅炉运行时的负荷波动，在满足供热的同时，达到设计的排放参数； （2）选用先进可靠的脱硫技术工艺，确保脱硫效率高的前提下，强调系统的安全、稳定性能，并减少系统运行费用。 （3）充分结合厂方现有的客观条件，因地制宜，制定具有针对性的技术方案。 （4）系统平面布置要求紧凑、合理、美观，实现功能分区，方便运行管理。 （5）设计采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，该方法技术成熟、脱硫效率高达98%以上、运行安全可靠、操作简便。 （6）烟气系统不设增压风机，设置烟气旁路，不设置烟气—烟气换热器，脱硫后的烟气排入厂里现有大烟囱。 （7）采用烟气在线自动监测系统，对脱硫后的烟气排放进行实时监控，严格执行环保要求排放标准。 1.2工艺原理及工艺流程 1.2.1工艺化学反应机理 石灰石—石膏湿法脱硫工艺的主要原理是：送入吸收塔的脱硫吸收剂石灰石浆液，与进入吸收塔的烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气中的氧气发生化学反应，生成二水
目录 1 处理烟气量计算 (3) 2 烟气道设计 (3) 3吸收塔塔径设计 (3) 4 吸收塔塔高设计 (3) 5 浆液浓度的确定 (5) 6 喷淋区的设计 (5) 7 除雾器的设计 (7) 8 氧化风机与氧化空气喷管 (9) 9 塔内浆液搅拌设备 (9) 10 排污口及防溢流管 (9) 11 附属物设计 (10) 12 防腐 (10)
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 烟道设计 塔体设计： 脱硫塔上主要的人孔、安装孔管道孔：除雾器安装孔，每级至少一个；喷淋浆液管道安装孔，至少一个；脱硫塔底部清渣孔，至少一个；烟气入口烟道设置一人孔，以便大修时清理烟道可能的积垢。 脱硫塔上主要的管孔：循环泵浆液管道入口，一般为3个；液位计接口，一般为2～3个，石膏浆液排出口1～2个；排污口1个；溢流口1个；滤液返回口1个；事故罐浆液返回口1个；地坑浆液返回1个；搅拌机接口2～6个；差压计接口2～4个。 储液区：一般塔底液面高度h1=6m～15m； 喷淋区：最低喷淋层距入口顶端高度h2＝1.2～4m；最高喷淋层距入口顶端高度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； 除雾区：除雾器离最近（最高层）喷淋层距离应≥1.2m，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； 喷淋泵 喷淋头 曝气泵
1 处理烟气量计算 得到锅炉烟气量，根据实际的气体温度转化成当时的处理烟气量。根据燃料的属性计算出烟气中SO2的含量，并根据国家相关环保标准以及甲方的要求确定烟气排放SO2的含量，并计算脱硫效率 2 烟气道设计 进气烟道中的气速一般为13m/s，排气烟道中的气速一般为11m/s，由此算出截面积，烟道截面一般为矩形，自行选取长宽。 3吸收塔塔径设计 直径由工艺处理烟气量及其流速而定。根据国内外多年的运行经验，石灰法烟气脱硫的典型操作条件下，吸收塔内烟气的流速应控制在u＜4.0m/s为宜。(一般配30万kW机组直径为Φ13m～Φ14m，5万kW机组直径约为Φ6m～Φ7m)。 喷淋塔塔径D： 则喷淋塔截面面积 将D代入反算出实际气流速度u`： 4 吸收塔塔高设计 4.1 浆液高(h1) 由工艺专业根据液气比需要的浆液循环量及吸收SO2后的浆液在池内逐步氧化反应成石膏浆液所需停留时间而定，一个是停留时间大于4.5min 4.2 烟气进口底部至浆液面距离(c) 一般定为800mm～1200mm范围为宜。考虑浆液鼓入氧化空气和搅拌时液位有所波动；入口烟气温度较高、浆液温度较低可对进口管底部有些降温影响；加之该区间需接进料接管， 4.3 烟气进出口高度
脱硫塔技术方案
第一章项目条件 1.1 工程概述 本技术方案适用于陶瓷有限公司干燥塔窑炉排出的粉尘、烟气、二氧化硫（SO2）排放超标的问题，经过对现有系统的技术分析，做出改造方案。 为了保护公司周围的生产、生活环境，并使排放的粉尘、烟气达到国家的排放标准，同时满足地方环保总量控制要求，需配套建设成熟高效的布袋式除尘和湿法烟气脱硫装置。 1.2 工程概况 本工程属环境保护项目，对干燥塔、窑炉排出的烟气的粉尘、二氧化硫（SO2）进行综合治理，达到达标排放，计划为合同生效后3个月内建成并满足协议要求。 1.3 基础数据 喷雾干燥塔窑炉排出的烟气的基础数据
窑炉排出的烟气的基础数据 第二章设计依据和要求 2.1 设计依据 2.2 主要标准规范 综合标准 序号编号名称 1 《陶瓷行业大气污染物排放标准》 2 GB3095- 《环境空气质量标准》 3 GB8978- 《环境空气质量标准》 4 GB12348- 《工厂企业界噪声标准》 5 GB13268∽3270-97 《大气中粉尘浓度测定》 设计标准 序号编号名称 1 GB50034- 《工业企业照明设计标准》
2 GB50037-96 《建筑地面设计规范》 3 GB50046- 《工业建筑防蚀设计规范》 4 HG20679-1990 《化工设备、管道外防腐设计规定》 5 GB50052- 《供配电系统设计规范》 6 GB50054- 《低压配电设计规范》 7 GB50057- 《建筑物防雷设计规范》 8 GBJ16- 《建筑物设计防火规范》 9 GB50191- 《构筑物抗震设计规范》 10 GB50010- 《混凝土结构设计规范》 11 GBJ50011- 《建筑抗震设计规范》 12 GB50015- 《建筑给排水设计规范》 13 GB50017- 《钢结构设计规范》 14 GB50019- 《采暖通风与空气调节设计规范》 15 GBJ50007- 《建筑地基基础设计规范》 16 GBJ64-83 《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》 17 GB7231- 《工业管道的基本识别色和识别符号的安全知识》 18 GB50316- 《工业金属管道设计规范》 19 GBZ1- 《工业企业设计卫生标准》 20 HG/T20646-1999 《化工装置管道材料设计规定》 21 GB4053.4-1983 《固定式钢斜梯及工业钢平台》 设备、材料标准 序号编号名称 1 GB/T13927- 《通用阀门压力试验》
第一章运行管理 一、工艺流程及流程简介 1.1工艺流程 1.1 工艺流程图 1.2工艺流程简介 锅炉烟气经引风机、多管除尘器、后，首先进入脱硫除尘塔内与经喷嘴雾化后的脱硫液进行脱硫反应；烟气在塔内通过三层喷淋装置进行三级脱硫除尘反应，SO2总脱除率可达99%以上，除尘效率达到99%以上；脱硫塔内 NaOH吸收SO2发生中和反应生成NaHSO3与Na2SO3，然后流入下游水池进行循环使用，完成对烟气中SO2的吸收净化。 经一级除尘脱硫后的干净烟气通过塔上部的弯头、管道进入二级脱硫除尘塔经过收水器进一步净化脱水，，除去烟气中夹带的水，经过脱硫除雾后的烟气进入烟囱排放。随着脱硫反应的进行，循环池内pH值不断下降，当循环池内pH值降低到10以下时，要及时向循环池补充钠碱以防pH值过低影响脱硫效果。 二、人员配备 1、脱硫控制室配室操作人员3人，负责脱硫工程的日常工作。 2、脱硫工程配机修人员1人，负责站区日常的设备维修工作。 三、各主要处理单元运行控制参数 1、循环池中有关参数的控制 循环池中pH应控制在10以上，低于10时脱硫效果不理想。 2、脱硫塔内有关参数的控制 脱硫塔出口pH应控制在7.0以上。 第二章操作规程 一、循环泵房及泵房内循环水泵、冲洗水泵、排液泵 1、循环泵作用 向脱硫塔供脱硫液。 1.1、开泵前准备 （1）检查循环池内水位，确保循环池内水位不低于池深的2/3。
（2）检查管路系统是否有跑、冒、滴、漏现象存在，如有要及时处理。 （3）检查水泵及系统零部件是否齐全完好。如：所有紧固件是否紧固；连轴器间隙是否合适；水泵注油孔是否已按规定注油；仪表、阀门是否完好等。 （4）进行手动盘车旋转两周看是否正常，应不卡不重，无异常声音。否则应查明原因进行处理。 （5）检查循环泵有无冷却水，是否打开。 （6）检查机械部分时，不得将水泵电路开关合闸使电机处于带电状态，且在配电柜上挂有“有人操作，不许合闸”标牌。 1.2.操作顺序 （1）开启循环泵 打开泵进口管路的碟阀，开启循环泵。当压力表显示压力达到额定压力 0.3-0.4MPa后即为所需工况。 （2）关闭循环泵 循环泵停止工作后，慢慢关闭进水管路上的碟阀 1.3．泵在运行中，应注意以下事项： （1）开启水泵后，如压力表指针不动或剧烈摆动，有可能是泵内积有空气，停泵后排净泵内空气再启动。 （2）检查各个仪表工作是否正常、稳定，特别注意电流表是否超过电动机额定电流，电流过大、过小应立即停机检查。 （3）注意轴承温度，轴承最大温度不得大于95度。 （4）按动停泵按钮后，严禁马上再按启泵按钮，否则会发生水击造成设备管路损坏等重大事故。因此，特别规定，停泵10分钟后才允许按启动按钮，待无异常情况后方允许离开开关柜。 （5）泵电动机在不允许连续起动，启动间隔时间至少为10分钟。 2冲洗水泵的作用 向脱硫塔除雾器提供冲洗水，冲洗除雾器，防止除雾器积灰致使除雾器压降过大。建议每小时冲洗时间不低于10分钟。 2.1、开泵前准备
有机胺法脱硫工艺 1、工艺流程 本烟气脱硫装置采用湿法有机胺脱硫工艺，装置采用有机胺浓液稀释到一定浓度后作为脱硫剂。该工艺主要分为4个过程，即烟气的预处理、SO2的吸收、SO2的再生和胺液的净化。 烟气预处理的目的是降低进入脱硫塔烟气温度和洗涤烟气中的酸雾及粉尘等杂质，为烟气在脱硫塔采用有机胺脱硫剂高效脱硫奠定基础。烟气预处理设置洗涤塔一座，采用空塔喷雾洗涤降温除尘。 二氧化硫吸收系统是烟气脱硫系统的核心。在吸收装置中吸收剂与烟气相接触，吸收剂与SO2发生可逆性反应。为了达到最大的吸收效果,采用高效耐腐蚀规整填料塔和空喷吸收相结合的形式。烟气经过洗涤塔洗涤降温净化后，将烟气中的粉尘和部分SO3等杂质洗涤下来，烟气温度被降低至约40℃，进入脱硫塔下段，与从喷头处循环喷淋的脱硫液逆流接触，气体中60%的SO2被吸收。未被吸收的烟气进入脱硫塔中部，在两段分布的规整填料中实现气液的逆流接触和SO2的高效吸收，吸收液为再生塔再生后温度35～45℃的贫液。未被吸收的净化气进入脱硫塔上部，经回收液回收夹带的溶液后，从塔顶引出，经塔顶烟囱送至硫酸尾气总管。 SO2再生装置包含一个再沸器、一座再生塔及二氧化硫、蒸汽冷凝冷却系统和二氧化硫真空系统，将吸收了SO2的富液从吸收装置通过换热后进入再生装置，减压再生后返回脱硫塔。从脱硫塔底部出来
的吸收液温度约43～45℃，经富液泵打入再生塔一级冷凝器、贫富液换热器升温至约60～65℃，进入再生塔上部，塔釜经再沸器加热至75～85℃再生。从再生塔底部出来的溶液经贫液泵加压，进入贫富液换热器换热、贫液冷却器冷却后，大部分进入脱硫塔吸收SO2，小部分送溶液净化装置，以除去溶液中的热稳定性盐。 贫液经脱盐前冷却器冷却后，进入脱硫液净化系统除去系统中的SO42-和Cl-。净化后的脱硫液进入系统继续使用。 2、工艺原理 有机胺湿法烟气脱硫技术是一种新兴的烟气脱硫技术、具有处理二氧化硫浓度低、脱硫效率高、吸收剂可以循环利用、不产生二次污染、能有效解决烟气制酸的稳定性问题等优点。 有机胺脱硫化学原理为：在水溶液中,溶解的SO2会发生式(1) 、(2) 所示的可逆水合和电离过程。 在水中加入有机胺缓冲剂，通过和水中的氢离子发生反应，形成胺盐，反应(1)、(2) 方3程式向右发生反应，增大了SO2的溶解量如反应(3)，可以增加SO2的溶解量。采用蒸汽加热，可以逆转(1) ～(3) 的方程式，再生吸收剂，得到高浓度的SO2气体，对SO2进行回收利用。 一元胺的吸收功能过于稳定,以至于无法通过改变温度再生SO2，一旦一元胺与SO2或其他的强酸发生化学反应便永久的生成一种非常稳定的胺盐。二元胺在烟气脱硫上具有更大优势，二元胺在工艺过程中首先与一种发生反应:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX-环境工程部 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. Environmental Engineering Department 脱硫塔设计及选型指导手册 Guide Handbook for design and selection of desulphurizing tower 签署： 日期：
目录 1.1吸收塔的设计 (3) 1.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 (3) 1.1.2吸收塔喷淋系统的设计（喷嘴的选择配置） (13) 1.1.3 吸收塔底部搅拌器及相关配置 (16) 1.1.4 吸收塔材料的选择 (17) 1.1.5吸收塔壁厚的计算(包括计算壁厚和最小壁厚) (17) 1.1.6吸收塔封头选择计算 (19) 1.1.7吸收塔裙式支座选择计算 (21) 1.1.8吸收塔配套结构的选择 (21) 1.2吸收塔最终参数的确定 (22) 1.2.1设计条件 (22) 1.2.2吸收塔尺寸的确定 (22) 1.2.3吸收塔的强度和稳定性校核 (24)
1.1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）。 1.1.1 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 1.1.1.1 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() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y 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[
《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)
PDS法脱硫工艺及特点 1.1 pds法的工艺流程 我厂的PDS法煤气脱硫装置由脱硫和再生两部分组成。焦炉煤气依次经过串联的预冷塔、空喷塔脱硫塔、填料塔脱硫塔后进入硫铵洗氨工序。空喷脱硫塔和填料脱硫塔各自配有独立的再生系统。脱硫富液从脱硫塔塔底排出，经液封槽进入各自的反应槽，再由循环泵将富液从反应槽送入再生塔底部，压缩空气也由再生塔底部送入。PDS催化剂从反应槽上加入。再生后的脱硫液靠位差自流到对应的脱硫塔顶循环喷洒。生成的硫泡沫从再生塔顶自流入硫泡沫槽，经澄清分离后，清液返回反应槽。硫泡沫放入熔硫釜，经间歇熔硫、冷却成型后外售。 1.2 HPF法的特点 HPF法脱硫工艺是以煤气中的氨为碱源，脱硫液在吸收了煤气中硫化氢后，在复合催化剂HPF的作用下氧化再生，最终将硫化氢转化为元素硫得以除去，脱硫液循环使用。HPF法具有设备简单、操作方便稳定和脱硫效率高等特点，已在许多焦化企业得到推广应用。我厂HPF法脱硫装置历年来的部分操作数据列于表1。 表1 HPF法脱硫装置历年来的操作数据 年份硫化氢氰化氢 进口，g/m3 出口，g/m3 去除率，％进口，g/m3 出口，g/m3 去除率，％ 2000年 7.51 0.06 99.0 1.48 0.09 90 2001年 8.45 0.11 98.5 1.72 0.11 92 2002年 7.39 0.13 98.2 1.28 0.10 92 2003年 8.41 0.11 98.2 1.99 0.19 91 2004年 7.08 0.05 98.9 1.18 0.06 95 2 HPF法的问题及解决措施 经我厂多年的生产实践表明，HPF法煤气脱硫工艺虽然具有运行较稳定、脱硫效率较高等优点，但实际生产中也存在着不少问题，现分述如下。 2.1 催化剂性能的影响 催化剂的性能不仅直接影响煤气的脱硫效率，而且影响到脱硫的生产成本。在1999年下半年的一段时间里，我厂的脱硫效果一直不太理想，脱硫效率从99％左右下降到95%以下。其主要原因是某一批次的催化剂存在质量问题，通过更换催化剂才恢复正常。所以，选择质量稳定和信誉好的催化剂生产厂家是很重要的。目前，催化剂生产厂家不少，而同类产品性价比更好的新产品却不多。另外，用户也缺少直接判断催化剂性能优劣的检验方法。
湿法脱硫工艺吸收塔及塔内件的设计选型 1 吸收塔塔型的选择 在湿法脱硫工艺中，吸收塔是一个核心部件，一个湿法脱硫工程能否成功，关键看吸收塔、塔内件及与之相匹配的附属设备的设计选型是否合理可靠。在脱硫工程中运行阻力小、操作方便可靠的吸收塔和塔内件的布置形式，将具有较大的发展前景。 目前，在国内的脱硫工程中，应用较多的吸收塔塔型有喷淋吸收空塔、托盘塔、液柱塔、喷射式鼓泡塔等。国内学者曾在实验室里对各种塔型做了实验测试(见图1)，从测试情况看，在塔内烟气流速相同的情况下，喷淋吸收空塔的系统阻力最小，液柱塔的阻力次之，托盘塔的阻力相对较大。 由于喷淋吸收空塔塔内件较少，结垢的机率较小，运行维修成本较低，因此喷淋吸收空塔已逐渐成为目前应用最广泛的塔型之一。图2为喷淋吸收空塔(以下简称吸收塔)的结构简图。 2 喷淋吸收空塔主要工艺设计参数 (1)烟气流速
在保证除雾器对烟气中所携带水滴的去除效率及吸收系统压降允许的条件下，适当提高烟气流速，可加剧烟气和浆液液滴之间的湍流强度，从而增加两者之间的接触面积。同时，较高的烟气流速还可持托下落的液滴，延长其在吸收区的停留时间，从而提高脱硫效率。 另外，较高的烟气流速还可适当减少吸收塔和塔内件的几何尺寸，提高吸收塔的性价比。在吸收塔中，烟气流速通常为3～4.5m/s。许多工程实践表明，3.6m/s≤烟气流速(110%过负荷)≤4.2m/s是性价比较高的流速区域。 (2)液气比(L/G) L/G决定了SO2的吸收表面积。在吸收塔中，喷淋雾滴的表面积与浆液的喷淋速率成一定的比例关系。当烟气流速确定以后，L/G成为了影响系统性能的最关键变量，这是因为浆液循环率不仅会影响吸收表面积，还会影响吸收塔的其他设计，如雾滴的尺寸等。L/G的主要影响因素有：吸收区体积、SO2的去除效率、吸收塔空塔速率、原烟气的SO2浓度、吸收塔浆液的氯含量等。 根据吸收塔吸收传质模型及气液平衡数据计算出液气比(L/G)，从而确定浆液循环泵的流量。 美国能源部编制的FGD-PRISM程序的优化计算，L/G以15L/m3为宜，此时，SO2的去除效率已接近100%。L/G超过15.5L/m3后，脱硫效率的提高非常缓慢，而且提高L/G将使浆液循环泵的流量增大，增加循环泵的设备费用，同时还会提高吸收塔的压降，加大增压风机的功率及设备费用。 (3)吸收塔浆池尺寸 吸收塔浆池尺寸可通过以下工艺设计参数确定： 1)石膏颗粒(晶种)生长的停留时间 湿法脱硫系统中，亚硫酸钙、硫酸钙的析出是在循环浆液的固体颗粒(晶种)表面上进行的，为了晶体的生长和结晶，循环浆池里的石膏颗粒必须有足够的停留时间，反应时间也必须足够长。停留时间的计算公式为： RT＝(V×ρ×SC)/TSP 其中：RT—停留时间(min)；TSP—石膏成品产量(干基)(kg/min)；V—浆池体积(m3)；ρ—浆液密度(kg/m3)；SC—浆液含固量(%)。如生产的石膏要在水泥或石膏行业使用，FGD的石膏成品含水量必须<10%，石膏必须结晶成平均直径为35～50μm的立方晶体，停留时间必须>15小时。对于抛弃系统，由于石膏成品要被抛弃，石膏成品含水量可>15%，这样系统的停留时间可缩小到10小时左右。 2)石灰石溶解的停留时间 如要求吸收塔内的石灰石充分溶解，则石灰石在循环浆池内必须有足够长的停留时间。一般来说，石灰石的停留时间须>4.3min。石灰石溶解的停留时间按下式计算： T=V/(N×RF) 其中：T—停留时间(min)；V—浆池体积(m3)；N—循环泵数；RF—单台循环泵流量(m3 /h)。 3)氧化反应的体积和氧气从空气转移到液体的深度氧气从空气转移到液体的深度，是指吸收塔浆液池内释放氧化空气的曝气管或喷枪的位置。亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的氧化分为两部分，一部分是吸收塔内烟气中的氧气进入浆液液滴的自然氧化，另一部分是空气通过曝气管网进入浆液池后的强制氧化。
石灰窑烟气脱硫除尘装置 技术方案
一、总述 1．工程概况： 项目名称：石灰生产线烟气脱硫除尘项目 项目性质：石灰生产线配套烟气除尘脱硫环保项目 2．治理的背景、治理的必要性： 提出的除尘脱硫本技术方案是针对石灰竖窑生产线当中的产生的烟尘及SO 2 系统的设计、制造、安装及运行调试方案。结合石灰竖窑生产线的工艺特点和我公司的工程经验，从工艺技术、系统稳定运行、环保达标排放、投资成本及运行成本等各方面进行深入细致的论证，提出采用我公司半干法脱硫工艺，利用石灰粉作为脱硫剂，对烟尘进行治理净化，从而使烟尘真正做到达标排放。为此制定以下技术方案，供设计单位选型决策参考。 本技术方案采用2台竖窑为一个单元，进行除尘脱硫治理。 二、设计工况参数 设计参数： 三、脱硫装置设计技术指标 ●锻造加热炉SO 排放浓度≤300mg/Nm3，脱硫效率≥85% 2 ●烟尘浓度≤100mg/Nm3，除尘效率≥95% ●林格曼黑度：1级 四、工艺流程
在除尘脱硫工艺先进、运行可靠和经济合理的原则下，为了最大限度的减小一次性投资、节能降耗和系统维护方便，设计了此工艺流程。 石灰竖窑产生的混浊高温烟气首先进入脱硫塔，与吸收塔内喷淋层喷出的吸收液充分接触。使得烟气中二氧化硫气体与吸收液充分反应形成硫酸钙，从而用烟气中除去达到脱硫的效果，同时，吸收液的喷淋也能使高温烟气达到冷却的效果。其次从吸收塔内经脱硫降温后的烟气，被引入吸收塔后的袋式除尘器进行尽一步的脱硫与除尘。最后经前后两次除尘脱硫后的达标烟气再通过烟囱排入大气。 五、技术方案 本工程经国内外调研分析，结合老厂技术改造的具体情况，决定采用半干法烟气脱硫技术方案。 本方案以石灰石粉为脱硫剂累计脱硫率为85~90%。 半干法烟气脱硫工艺的加湿量严格控制在烟气露点30~50℃,约占饱和含湿量的50~60%;粉尘回收再干状态运行。 烟气脱硫控制原理如下。 第一步：吸收塔内深度深度吸收脱硫与除尘。 CaO + H2O → Ca(OH)2 Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O CaSO3 + 0.5O2 →CaSO4 第二步：除尘器内深度吸收脱硫与（烟）粉尘回收除尘 六、技术计算 1.吸收塔技术计算 设计参数: 工况烟气量 35000 m3/h 增湿塔入口烟气温度 t =300℃ 1
目录 一、课程设计的目的 二、设计原始资料 三、课程设计计算与说明 1、燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 2、除尘脱硫装置的选择设计 3、确定除尘脱硫设备、风机和烟囱的位置及管道的布置 4、烟囱的设计 5、系统阻力的计算 6、风机和电动机选择及计算 四、小结 五、课程设计教材及主要参考资料
一、课程设计的目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。 二、设计原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，额定蒸发量2.8MW/h 设计耗煤量：见附表。 排烟温度：160℃ 烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3 空气过剩系数：α＝1.4 排烟中飞灰占煤中灰分（不可燃成分）的比例，见附表。 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：97.86kPa 冬季室外空气温度：－1℃ 空气含水（标准状态下）按0.01293kg/m3 烟气其它性质按空气计算。 燃煤煤质(按质量百分含量计，%) 按锅炉大气污染排放标准（GB13271—2001）中二类区标准执行 烟气浓度排放标准（标准状况下）：200mg/m3 二氧化硫排放标准（标准状况下）：900mg/m3 净化系统布置场地在锅炉房北侧20米以内
三、课程设计计算与说明 1、燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 （1）标准状态下理论空气量 Q a’=4.76×(1.867C Y+5.56H Y+0.7S Y-0.7O Y) =4.76×( 1.867*68%+5.56*4%+0.7*1%-0.7*5%) =6.9684 (m3/kg) 式中：C Y, H Y, S Y, O Y－分别为煤中各元素所含的质量分数。 （2）标准状态下理论湿烟气量（设空气含湿量12.93g/m3） Q’s=1.867(C Y+0.375S Y)+11.2H Y+1.24W Y+0.016Q’a+0.79Q’a+0.8N Y =1.867(68%+0.375*1%)+11.2*4%+1.24*6%+0.016*6.9684+0.79*6.9684 +0.8*1%= 7.4235 (m3/kg) 式中：Q’a－标准状态下理论空气量，m3/kg； W Y－煤中水分所占质量分数，%； N Y－N元素在煤中所占质量分数，％。 （3）标准状态下实际烟气量 Q s=Q’s+1.016(a-1)Q’a =7.4235+1.016*（1.4-1）*6.9684 =10.2555（m3/kg） 式中：a－空气过量系数 Q’s－标准状态下理论烟气量，m3/kg； Q’a－标准状态下理论空气量，m3/kg。 注意：标准状态下烟气流量Q应以/h m3计，因此， 设计耗煤量 ? = s Q Q =10.2555*650=6666.08(m3/h) （4）标准状态下烟气含尘浓度 s Y sh Q A d C ? = =28% * 15% / 10.2555 =4095 (mg/m3 )
本体.吸收塔为圆柱形,尺寸为Φ15.3×36.955m,结构如图8-1 所示。 由锅炉引风机来的烟气,经增压风机升压后,从吸收塔中下部进入吸收塔,脱硫除雾后的净烟气从塔顶侧向离开吸收塔。塔的下部为浆液池,设四个侧进式搅拌器。氧化空气由四根矛式喷射管送至浆池的下部,每根矛状管的出口都非常靠近搅拌器。烟气进口上方的吸收塔中上部区域为喷淋区,喷淋区的下部设置一合金托盘,托盘上方设三个喷淋层,喷淋层上方为除雾器,共二级。塔身共设六层钢平台,每个喷淋层、托盘及每级除雾器各设一个钢平台,钢平台附近及靠近地面处共设六个人孔门。 图8-1 吸收塔本体1-烟气出口2-除雾器3-喷淋层4-喷淋区5-冷却区6-浆液循环泵7-氧化空气管8-搅拌器9-浆液池10-烟7进口11-喷淋管12-除雾器清洗喷嘴13-碳化硅空心锥喷嘴 技术特点该FGD 装置吸收塔采用美国B&W公司开发并具有多年成功运行经验的带托盘的就地强制氧化喷淋塔,该塔具有以下特点: 1)吸收塔包括一个托盘,三层喷淋装置,每层喷淋装置上布置有549 +122 个空心锥喷嘴,流量为51. 8m3/h 的喷嘴549 个,喷嘴流量为59.62m3/h 的122 个,进口压头为103.4KPa,喷淋层上部布置有两级除雾器。 2)液/气比较低,从而节省循环浆液泵的电耗。 3)吸收塔内部表面及托盘无结垢、堵塞问题。 4)优化了PH 值、液/气比、钙/硫比、氧化空气量、浆液浓度、烟气流速等性能参数,从而保证FGD 系统连续、稳定、经济地运行。 5)氧化和结晶主要发生在吸收塔浆池中。吸收塔浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙的氧化和石膏(CaSO4.2H2O)的结晶。吸收塔浆池上设置4 台侧进式搅拌器使浆液罐中的固体颗粒保持悬浮状态并强化亚硫酸钙的氧化。 6)吸收塔浆池中的混合浆液由浆液循环泵通过喷淋管组送到喷嘴, 形成非常细小的液滴喷入塔内。 7)在吸收塔浆池的溢流管道上设置了吸收塔溢流密封箱,它可以容纳吸收塔在压力密封时发生的溢流。密封箱的液位由周期性地补充工艺水来维
吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 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 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() ()(***2 2*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 ) x 2，x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比，kmol(A)/kmol(B) G 气相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) W 液相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (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/(m 2﹒h ﹒kPa) k L a 为液体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3) 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。 以上是传统的计算喷淋塔吸收区高度的方法，此外还有另外一种方法可以计算。
第一章项目条件1.1 工程概述 ）排放超本技术方案适用于陶瓷有限公司干燥塔窑炉排出的粉尘、烟气、二氧化硫（SO 2 标的问题，通过对现有系统的技术分析，做出改造方案。 为了保护公司周围的生产、生活环境，并使排放的粉尘、烟气达到国家的排放标准，同时满足地方环保总量控制要求，需配套建设成熟高效的布袋式除尘和湿法烟气脱硫装置。 窑炉排出的烟气的基础数据
4GB12348-2008《工厂企业界噪声标准》5GB13268∽3270-97《大气中粉尘浓度测定》设计标准 序号编号名称1GB50034-2013《工业企业照明设计标准》
2GB50037-96《建筑地面设计规范》 3GB50046-2008《工业建筑防蚀设计规范》 4HG20679-1990《化工设备、管道外防腐设计规定》 5GB50052-2009《供配电系统设计规范》 6GB50054-2011《低压配电设计规范》 17GB7231-2003《工业管道的基本识别色和识别符号的安全知识》18GB50316-2008《工业金属管道设计规范》 19GBZ1-2010《工业企业设计卫生标准》 20HG/T20646-1999《化工装置管道材料设计规定》
21GB4053.4-1983《固定式钢斜梯及工业钢平台》 设备、材料标准 序号编号名称 1GB/T13927-2008《通用阀门压力试验》 2GB/T3092-2008《低压流体输送焊接钢管》 施工及验收标准 序号编号名称 1GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》2GB50212-2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 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() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y 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 =×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 ) x 2，x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比，kmol(A)/kmol(B) G 气相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) W 液相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (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/(m 2﹒h ﹒kPa) k L a 为液体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3) 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。
一、入塔烟道的设计 (3) 1. 烟道长度至少达到塔体直径2/3以上，进出口周围均 应用型钢进行了环向和竖向加固，内部设立筋，对塔进行加强。 (3) 2. 烟道入口上方及两侧安设挡水板，上方挡水板形成的 水帘有利于脱硫和气流均布。 (3) 3. 进气方式改为切向斜向下18度进气，削弱塔内回流 旋涡，降低压损，延长气液接触时间 (3) 二、喷淋层的设计 (5) 1. 喷嘴喷淋雾滴粒径的大小以1.5mm-3mm为宜。 .. 5 2. 塔内气体流速3-4.5m/s。 (5) 3. 喷淋管道逐级减细，保证进入个喷嘴的压力相等，即 所谓的均压。喷淋覆盖率达到200%。 (5) 4. 相邻同喷淋层喷头，设置高度差，不要在同水平面上。 避免雾滴碰撞产生的凝聚，破碎，减小比表面积。 (5) 三、其他改进的地方 (9) 1.脱硫塔中间布置空心双向喷嘴、塔壁布置实心喷嘴增 加塔壁附近的喷淋密度，参考上图特钢喷头布置。或者塔壁附近使用90度喷射角喷头，内圈布置大广角喷头。 (9)
2.塔内喷头下方塔壁安装气液再分布塔圈，但不宜过大。避免烟气短路，提高脱硫效果。 (9) 3.喷头的选择，保证液滴粒径的前提下，选流量，压力，型号。通常选用螺旋喷头和切线喷头 (10) 4.喷淋高度不宜过高，当高度大于6m 时，增加高度对于效率的提高并不经济。 (10) 5.塔的震动问题 (10) 6.除雾器冲洗喷嘴选择 (10)
通过对特钢烟气脱硫的考察，对网络上其他烟气脱硫塔结构的参考，并根据已有流场分析软件和力学分析软件(FLUENT6.0和ANSYS9.0）进行流场分析和力学分析。 我认为在公司的脱硫塔设计中应着重注意以下事项: 一、入塔烟道的设计 1.烟道长度至少达到塔体直径2/3以上，进出口周围均应用型钢进行了环向和竖向加固，内部设立筋，对塔进行加强。 2.烟道入口上方及两侧安设挡水板，上方挡水板形成的水帘有利于脱硫和气流均布。 3.进气方式改为切向斜向下18度进气，削弱塔内回流旋涡，降低压损，延长气液接触时间 具体分析如下： 1.烟道开口宽度及设计: 为了有利于进塔的烟气分布更均匀,脱硫塔的进口一般为长方形,尺寸很大，一般达直径的2／3-4/5。这么大的开孔对