脫硫工藝相關計算公式詳解:
1、鈉堿法脫硫工藝:
采用氫氧(yǎng)化(huà)鈉(NaOH,又名(míng)燒堿,片堿)或碳酸鈉(Na2CO3又名純堿,塊(kuài)堿)。
(1)NaOH 反應方程式:
2NaOH+SO2=Na2SO3(亞硫酸鈉)+H2O (PH 值大於 9)
Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亞硫酸氫鈉(nà)) (5<ph<9)< p=""></ph<9)<>
當 PH 值(zhí)在 5-9 時,亞(yà)硫(liú)酸鈉和 SO2反應生成亞(yà)硫酸氫鈉。
(2)Na2CO3反應方程(chéng)式:
Na2CO3+SO2=Na2SO3(亞硫酸鈉)+CO2↑(PH 值大於 9)
Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亞硫酸(suān)氫鈉) (5<ph<9)< p=""></ph<9)<>
當 PH 值在 5-9 時,亞(yà)硫酸鈉和 SO2反應生(shēng)成亞硫酸氫鈉(nà)。
2、雙堿(jiǎn)法脫硫工藝:
(1)脫硫過程:
Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
用碳酸鈉(nà)啟(qǐ)動
用氫氧(yǎng)化鈉啟動
2種堿和SO2反應都(dōu)生成亞硫酸鈉
Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 (5<ph<9)< p=""></ph<9)<>
當PH 值在5-9 時,亞硫酸鈉和 SO2反應生成亞硫酸氫鈉(nà)。
(2)再生過(guò)程:
CaO(生石灰)+H2O=Ca(OH)2(氫氧化鈣)
Ca(OH)2+2NaHSO3(亞硫酸氫鈉(nà))=Na2SO3+CaSO3↓ (亞硫酸鈣)+2H2O
Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3↓
氫氧化鈣和亞硫(liú)酸鈉反應生成氫氧化鈉。
3、煤初始排放濃度:
按耗煤量按500kg/h,煤含硫量按1%,煤灰份按20%,鍋爐出口煙氣溫度按 150℃。
(1)煙氣量:
按 1kg 煤產生 16~20m3/h 煙氣量,=500×20= 10000m3/h
(2)SO2初始排放量:
=耗煤量 t/h×煤含硫量%×1600(係數)
=0.5×0.01×1600= 8kg/h
也可(kě)以計算(suàn):= 2×含(hán)硫量×耗煤量×硫轉化率 80%
= 2×0.01×500×0.8=8kg/h
(3)計算標態煙氣量:
=工況煙氣量×【273÷(273+150 煙氣溫度)】
=10000×0.645=6450Nm3/h
已知(zhī)標況煙氣量(liàng)和煙氣溫度,計(jì)算其工況煙氣量:
=標況煙氣量×【(273+150 煙氣溫度)÷273】
=6450×1.55=10000 m3/h
(4)SO2初始排放(fàng)濃度:
=SO2初始排(pái)放量×106÷標態煙氣量
=8×106÷6450=8000000÷6450=1240mg/Nm3
(5)粉塵初始排放量:
=耗煤量 t/h×煤灰份%×膛係數 20%
=500×0.2×0.2=20kg/h
(6)粉塵初始排放濃(nóng)度:
=粉塵初(chū)始排放量×106÷標(biāo)態煙氣量(liàng)
= 20×106÷6450=20000000÷6450=3100mg/Nm3
4、運行成(chéng)本計算:
需先計算出 SO2初始排放量 kg/h,然(rán)後按化學方程式計算。
(1)以 NaOH 為例,按理論計算,1kg 二氧化硫用 0.625kg 氫氧化鈉反應(yīng)。
(2)由於 Na2CO3需水解後(hòu)才能產生 NaOH,而(ér) NaOH 可直接與 SO2反應,堿性沒有 NaOH 高,不考慮使用 Na2CO3,投加量比 NaOH 更多。
(3)氫氧化鈉(碳酸鈉)和二氧化硫反應生成物為(wéi)亞硫酸鈉,且(qiě)當 PH 值在 6~8 時,亞硫酸鈉(nà)又會與二氧化(huà)硫反應生成亞硫酸氫鈉,而Ca(OH)2與亞硫酸(suān)氫鈉反應(yīng)生(shēng)成亞硫酸鈉,Ca(OH)2再與亞硫酸鈉反應生成 NaOH,完(wán)成再生。鈣硫比(bǐ)按 1.03:1計算,1kg二氧化硫用 1.156kg 氫氧化(huà)鈣反應。而(ér)氫氧化鈣又可與亞硫酸鈉(nà)反應生成氫氧化(huà)鈉,按理論計算,可以不用添加氫氧(yǎng)化鈉,但實際中會(huì)有誤差,誤差按5%的氫氧化鈣(gài) 添加,則(zé)1kg二氧化硫用0.0578kg 氫氧化鈉。
5、風管和設(shè)備直徑計算
D=√煙氣量÷2820V
1)、風管V 為流速:10~15m/s
2)、水膜除(chú)塵器V 為流速:4~5m/s
3)、脫硫噴(pēn)淋塔V 為流速:3~3.5m/s
6、除塵效率和脫硫效率
除(chú)塵效率=(除塵器捕集量(liàng)÷進入除(chú)塵粉塵量)×100%=〔(進(jìn)入除塵粉塵量-除塵器出口排出的粉(fěn)塵量)÷進入(rù)除塵粉塵量〕÷100%脫硫效率按上述計(jì)算。


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