吸收塔的相关设计计算

烟气脱硫工艺主要设备汲取塔设计和选型 （2） 喷淋塔汲取区高度设计（二） 对于喷淋塔，液气比范围在8L/m-25 L/m之间，依据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m是最佳的数值。 逆流式汲取塔的烟气速度一般在2.5-5m/s范围内[5][6]，本设计方案选择烟气速度为3.5m/s。 湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的，反应条件比较志向，在脱硫效率为90以上时（本设计反案尾5），钠硫比Na/S一般略微大于1，本次选择的钠硫比Na/S为1.02。 （3）喷淋塔汲取区高度的计算 含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫汲取量平均到汲取区高度内的塔内容积中,即为汲取塔的平均容积负荷平均容积汲取率，以表示。 首先给出定义，喷淋塔内总的二氧化硫汲取量除于汲取容积，得到单位时间单位体积内的二氧化硫汲取量 ＝ 3 其中 C为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m3 为给定的二氧化硫汲取率,％;本设计方案为95％ h为汲取塔内汲取区高度，m K0为常数，其数值取决于烟气流速um/s和操作温度℃ ; K03600u273/273t 依据排放标准，要求脱硫效率至少95。二氧化硫质量浓度应当低于580mg/m3（标状态） 的单位换算成kg/ m.s,可以写成 3600 7 在喷淋塔操作温度下、烟气流速为 u3.5m/s、脱硫效率0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO质量浓度为a mg/且 a0.65010mg/m 而原来烟气的流量（200时）为标况2010m/h 设为V换算成工况25360m3/h时 已经求得 V210 m/h5.6 m/s 故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为 5.6650mg/m3640mg3.64g V1.3L/s0.0013 m/s 则依据志向气体状态方程，在标准状况下，体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 又 烟气流速u3.5m/s, y0.023, 总结已经有的阅历，容积汲取率范围在5.5-6.5 Kg/（m3﹒s）之间[7]，取6 kg/（m3﹒s） 代入（7）式可得 6 故汲取区高度h6.17/6≈1.03m （4）喷淋塔除雾区高度（h3）设计（含除雾器的计算和选型） 汲取塔均应装备除雾器，在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应当不大于75mg/m3 [9] 。 除雾器一般设置在汲取塔顶部（低流速烟气垂直布置）或出口烟道（高流速烟气水平布置,通常为二级除雾器。除雾器设置冲洗水，间歇冲洗冲洗除雾器。湿法烟气脱硫采纳的主要是折流板除雾器，其次是旋流板除雾器。 ① 除雾器的选型 折流板除雾器 折流板除雾器是利用液滴与某种固体表面相撞击而将液滴凝合并捕集的，气体通过曲折的挡板，流线多次偏转，液滴则由于惯性而撞击在挡板被捕集下来。通常，折流板除雾器中两板之间的距离为20-30mm，对于垂直安置，气体平均流速为2－3m/s；对于水平放置，气体流速一般为6－10m/s。气体流速过高会引起二次夹带。 旋流板除雾器 气流在穿过除雾器板片间隙时变成旋转气流，其中的液滴在惯性作用下以肯定的仰角射出作螺旋运动而被甩向外侧，汇合流到溢流槽内，达到除雾的目的，除雾率可达90％－99％。 喷淋塔除雾区分成两段，每层喷淋塔除雾器上下各设有冲洗喷嘴。最下层冲洗喷嘴距最上层喷淋层（3-3.5）m，距离最上层冲洗喷嘴（3.4-32）m。 ② 除雾器的主要设计指标 a.冲洗覆盖率冲洗覆盖率是指冲洗水对除雾器断面的覆盖程度。冲洗覆盖率一般可以选在100 ～300 之间。 冲洗覆盖率 式中 n 为喷嘴数量，20个;α为喷射扩散角，90 A 为除雾器有效通流面积 ,15 m2 h 为冲洗喷嘴距除雾器表面的垂直距离,0.05m 所以 冲洗覆盖率 203 b.除雾器冲洗周期冲洗周期是指除雾器每次冲洗的时间间隔。由于除雾器冲洗期间会导致烟气带水量加大。所以冲洗不宜过于频繁,但也不能间隔太长,否则易产生结垢现象,除雾器的冲洗周期主要依据烟气特征及汲取剂确定。 c.除雾效率。指除雾器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入除雾器液滴质量的比值。影响除雾效率的因素许多,主要包括烟气流速、通过除雾器断面气流分布的匀称性、叶片结构、叶片之间的距离及除雾器布置形式等。 d.系统压力降。指烟气通过除雾器通道时所产生的压力损失 ,系统压力降越大 ,能耗就越高。除雾系统压降的大小主要与烟气流速、叶片结构、叶片间距及烟气带水负荷等因素有关。当除雾器叶片上结垢严峻时系统压力降会明显提高 ,所以通过监测压力降的改变有助把握系统的状行状态 ,刚好发觉问题 ,并进行处理。 e.烟气流速。通过除雾器断面的烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常运行 ,烟气流速过高易造成烟气二次带水,从而降低除雾效率,同时流速高系统阻力大,能耗高。通过除雾器断面的流速过低,不利于气液分别,同样不利于提高除雾效率。设计烟气流速应接近于临界流速。依据不同除雾器叶片结构及布置形式,设计流速一般选定在3.5～5.5m/ s之间。本方案的烟气设计流速为6.9m/s。 f.除雾器叶片间距。除雾器叶片间距的选取对保证除雾效率 ,维持除雾系统稳定运行至关重要。叶片间距大 ,除雾效率低 ,烟气带水严峻 ,易造成风机故障 ,导致整个系统非正常停运。叶片间距选取过小,除加大能耗外 ,冲洗的效果也有所下降 ,叶片上易结垢、堵塞 ,最终也会造成系统停运。叶片间距一般设计在 20～95mm。目前脱硫系统中最常用的除雾器叶片间距大多在30～50mm。 g.除雾器冲洗水压。除雾器水压一般依据冲洗喷嘴的特征及喷嘴与除雾器之间的距离等因素确定，喷嘴与除雾器之间距离一般小于1m ,冲洗水压低时,冲洗效果差,冲洗水压过高则易增加烟气带水,同时降低叶片运用寿命。 h.除雾器冲洗水量。选择除雾器冲水量除了需满意除雾器自身的要求外，还需考虑系统水平衡的要求,有些条件下需采纳大水量短时间冲洗,有时则采纳小水量长时间冲洗,详细冲水量需由工况条件确定,一般状况下除雾器断面上瞬时冲洗耗水量约为1-4m3/m2.h ③ 除雾器的最终设计参数 本设计中设定最下层冲洗喷嘴距最上层喷淋层3m。距离最上层冲洗喷嘴3.5m。 1数量1套 1units套 2类型V型 级数2级 3作用除去汲取塔出口烟气中的水滴，以便削减烟囱出烟口灰尘量。 4选材外壳碳钢内衬玻璃鳞片；除雾元件阻燃聚丙烯材料（PP）；冲洗管道FRP；冲洗喷嘴PP。 表4 除雾器进出口烟气条件基于锅炉100BMCR工况进行