【正文】 .................2 煤炭燃燒產物及其危害 ..................................................2 除塵、脫硫一般方法介紹.................................................3 除塵 ..............................................................3 脫硫 .............................................................13 脫硫除塵的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢..........................................21 本設計采用的工藝流程及其分析......................................23第 3 章 工 藝計算以及結構設計 .............................................25 設計任務 ............................................................25 燃媒量、煙氣排放量及組成 ........................................25 物料衡算 ........................................................25 工藝流程的確定 .......................................................26 除塵方法的選擇 ...................................................26 脫流方法的選擇 ...................................................27 工藝流程，如下圖..................................................27 除塵設備設計 ........................................................27 一級除塵（重力沉降室）............................................27 二級除塵（袋式除塵器） ...........................................28 換熱器設計 ...........................................................28 工藝要求 .........................................................28 確定設計方案......................................................28 確定物性數(shù)據(jù)......................................................28 估算傳熱面積......................................................28 工藝結構尺寸 .....................................................29 換熱器核算 .......................................................30 換熱器結構設計 ...................................................35 脫硫 .................................................................38II 反應機理 .........................................................38 工藝流程 .........................................................38 工藝計算..........................................................40 結構設計..........................................................42 塔設備校核 .......................................................46設計小結 .................................................................60參考資料： ...............................................................61附錄 1：吸收塔工藝設計計算源程序（VISUAL BASIC 語言） .....................62附錄 2：氣體組成部分在粉粒硫化床半干濕氣體脫硫過程中對煙道廢氣脫硫的影響..65第一章：摘 要1第一章：摘要 中文摘要我國是一個以煤炭為主要能源的國家，煤炭在我國一次能源消耗中，一直占 70%以上。The design discuss the development history and actuality of the desulfurization and romoving dirt ，dope out the development current。十八世紀以來，全球的大氣污染主要可分為三個階段：第一階段：十八世紀到二十世紀中葉，隨著工業(yè)的發(fā)展，大氣污染變得越來越嚴重，大其中的 SO2 以及粉塵含量不斷增加，政府、企業(yè)不重視環(huán)境保護。酸雨可使湖泊酸化，造成魚類死亡；酸雨還可遏制森林生長，甚至導致森林死亡。而燃質又包括炭、氫、氧、氮、硫等五種元素的化合物組成。如一氧化二氮、二氧化氮、碳水化合物等。 除塵粉塵是指在機械過程和燃燒過程中產生的能較長時間懸浮在空氣中的固體顆粒。43. 除塵效率一個除塵器的除塵效果的好壞是用除塵效率來表示的。同一除塵器，捕集大顆粒粉塵時效率較高，而用來捕集小顆粒粉塵時，其效率往往就很低。㈠ 機械式除塵器:機械式除塵裝置是目前國內使用較普通的除塵裝置。當含塵氣流在沉降室內通過時間大于塵粒按其本身的沉降速度下降所需的時間時，塵粒即被分離出來。假設旋轉氣流的旋轉半徑為 R2，此點的圓周速度為 v0，此時塵粒 d2分離速度與 d22*v02/R2成正比。 旋風除塵器也稱為離心力除塵器。另一方面，除塵效率與塵粒的粒級組成有重要關系，因此必須知道除塵器對不同塵粒粒級的除塵效率，即除塵器的分級效率。目前使用的旋風除塵器存在的問題是：1. 除塵效率低；2. 磨損嚴重；塞㈡、濕式除塵裝置濕式除塵器是利用水或其它液體來消除煙塵或其它有害氣體的設備。各類濕式除塵器的主要性能見上表。阻力一般為 1470～4900Pa；水量的液氣比為 ?？亢瑝m氣流自身直接沖擊水面而激起的浪花與水霧來達到除塵的目的。該除塵器結構簡單，投資少，效率較高，可以用于水泥制造外殼，節(jié)約鋼材，能耐腐蝕．缺點是耗水量大，篩板易堵塞。大型化后，使原來存在的一些問題更加突出。電除塵器本體結構的主要部件有：電極系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)、煙道氣流分布系統(tǒng)、排塵系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等，圖 29 為電除塵器的基本結構。（4）在保證相同的除塵效率的前提下，其造價和運行費用低于電除塵器。袋式除塵器是利用棉、毛、人造玻璃纖維和合成纖維等編織物的過濾作用進行除塵的。實際上，袋式除塵器可以有不同的設計，含塵氣體既可以設計成吹入袋內，也可以設計成被吸入袋內；含塵氣體既可以從濾袋外進入將粉塵過濾在袋外，也可以從濾袋內出來將粉塵過濾在第二章：綜 述13袋內。因此必須采取措施去除上述污染物質，特別是 SO2。②、為提高脫硫率及防止結垢，在石灰－石膏法中添加其他吸收劑，即為通常所講的改良了的石灰－石膏法脫硫系統(tǒng)。本系統(tǒng)的優(yōu)點使：液－氣比小，排煙溫度高，幾乎沒有廢液排放等。液氣比為 2 時，SO2 的吸收率可達 99％。石灰－石膏法 用堿性硫酸鋁溶液（pH 3－4）吸收 SO2后，加入石灰石，回收石膏。用氧化鐵作為氧化催化劑。根據(jù)國外經驗，可用率可保持在 100%。其主要技術特點有：（1） 、副產品硫酸銨的銷路和價格是氨法工藝應用先決條件。圖 217 氧化鎂法的工藝流程圖18 干法/半干法脫硫技術①、 爐內噴鈣，尾部增濕活化法 LIFAC 方法LIFAC 方法的英文全名為 Limestone Injection into the Furnace and Activation of Unreacted Calcium，意為爐內噴射石灰石及未反應鈣的活化。它和 LIFCA 方法不同的是，加上多級燃燒器以控制 NOx排放，由于該方法采用分級送風燃燒，使爐內局部溫度降低，不但減少了 NOx 的生成而且使鈣基脫硫劑避免了爐內高溫煙氣的影響，減少了脫硫劑表面的“死燒” ，增加了其反應表面積，提高了脫硫效率。③、 循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝圖 222 為循環(huán)流化床干法脫硫的流程圖。電子加速器產生的電子束通過照射孔對反應器內的煙氣進行照射時，電子束的高能電子能將煙氣中的氧和水蒸氣等的分子激發(fā)，使之轉化成氧化能力很強的 OH\O 和 HO2游離基，這些游離基使煙氣中的硫氧化物 Sox 和氮氧化物 Nox 很快氧化，產生了中間產物硫酸和硝酸，它們再和預先加入反應器中的氨反應產生硫酸銨（NH 4） 2SO4和和硝酸銨（NH 4NO3）化肥。吸收劑粒子表面充分暴露，增加了與 SO2 反應的機會。吸附了 SOx 的活性炭，經加入再生再次利用，從活性炭解吸出來的高濃度的 SO2 在干式脫硫和干式同時脫硫脫硝的工藝中，經硫磺回收系統(tǒng)以單質硫形式回收。由于除塵設備不斷改善，全國煙塵排放量逐年減少，平均除塵效率不斷提高。陶瓷質微孔管過濾式除塵器是一種新型耐高溫除塵器。例如，濕法 ESP 電除塵器濕法 ESP 由于采用沖刷連續(xù)沖洗收塵極，在收塵極表面能形成完整、分布均勻的液膜，由液膜充當集塵極，管狀或板式的集塵板則成了它的支承物。今后一段時期中研究方向應該是：開發(fā)新的電除塵系統(tǒng)，提高 SCA（比集塵面積） ，減少電除塵器重量，改善電氣性能與結構，提高除塵效率。 該技術脫硫率可達 95%以上，由于工藝過程簡單，設備少，操作容易，投資和運行成本低，改變目前煙氣脫硫技術裝置“勉強上得起，但運行不起”的狀況。日本的 KHL 公司錯流式移動床脫硫除塵一體化工藝，其脫硫效率達到85％以上，除塵效率達到 95％以上。濕法脫硫工藝的效率比較高，一般都可穩(wěn)定地運行在 95％以上。鍋爐熱效率 Y＝75％，空氣剩余系數(shù) K＝，低位發(fā)熱量 F＝29300 kJ/㎏，水蒸發(fā)熱q＝ kJ/㎏，煙氣排放因子 a＝30％。但也有初期投資費用太高、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴重等缺點。3循環(huán)冷卻水壓力為常壓，循環(huán)水入口溫度為 t1=30176。C殼程冷卻水的定性溫度為（30+40）/2=35176。C 下的物性系數(shù)如下： 粘度 μ2=*10 PaK)，則估算的傳熱面積為Ap=Q/(K*△tm) =*10 *1000/（38**3600）=541㎡6考慮預留欲量，取系數(shù) σ=，則Ap=σ* Ap=541*=595㎡4．冷卻水用量依式（3—5，同上）得： m=Q/（cp2*△t2）=*10 *1000/[*1000*(40—30)*3600]6 = ㎏/s=113971 ㎏/h 工藝結構尺寸1．選取換熱管選用 φ25* 碳鋼管，管長 l=6m，管間距 t==32㎜2．傳熱管數(shù)依據(jù)式 n= Ap/（п*d*l）得傳熱管數(shù) 考慮煙道尾氣流量較大，管內空間初步選取單管程。Sμ第三章：工藝計算及結構設計31de= = m025.*].[42π ?殼程流通截面積，依式（325）得： So=BD（1d/t）=**（）= ㎡殼程流體流速以及雷諾數(shù)分別為： uo= = m/s092.*4631 Reo= = =9664μ ρduo31*? Pro= = = cpλ μ 3? （ ） =1wμ μ αo=* *9664 * =2933 W/(㎡則Rw＝㎡C tm==*t2+*t1=*40+*30=32176。⑵ 殼程壓降　按式（3－50）~（3－54）計算△ps=（△po+△pi）NsFsNs＝1　　Fs＝流體流經管束的壓降△po=FfoN （N+1）T2uoρ式中：F——管子排列形式對壓降的影響，對正三角形排列取 F=fo——殼體流體摩擦因子，fo =5*Reo =5*9664 =?? N ——殼程的管子總數(shù)，N = n =* 1303 = N——折流板數(shù)目，N=19，uo=△po=FfoN （N+1） ＝20T2uoρ 23.*94 ＝14913 Pa流經折流板缺口的壓降 △pi=N（－2B/D） ，B=，D＝△pi=19（－2） ＝3553 *94總阻力△ps＝（14913＋3553）＝21236 Pa△ps∈[10000~100000]，殼程壓降合格。K)] 50裕度/%