【正文】 。的斜梯。操作平臺(tái)示意圖如下：圖 41 操作平臺(tái)示意圖二．梯子的設(shè)計(jì)不常操作的平臺(tái)采用直梯。10.、梯子尺寸結(jié)構(gòu)圖參見《化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書塔設(shè)備設(shè)計(jì)》（上?？茖W(xué)技術(shù)出版社）。平臺(tái)全部為鋼結(jié)構(gòu)，材料選用A3F（碳素結(jié)構(gòu)鋼，%，F(xiàn)表示是沸騰鋼）。設(shè)計(jì)平臺(tái)最小均布活載荷為20000Pa，集中載荷為40000N。中間需用雙簧檔。平臺(tái)欄桿采用dp=25mm的黑鐵管制成。平臺(tái)內(nèi)緣與塔壁之間應(yīng)留出一定空隙，以便進(jìn)行設(shè)備的保溫和涂漆等工作。 操作平臺(tái)和梯子的設(shè)計(jì)一．操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)、手孔、塔頂?shù)踔⒁好嬗?jì)等需要經(jīng)常檢修和操作的地方。不串液，板式換熱器密封槽設(shè)置泄液液道，各種介質(zhì)不會(huì)串通，即使出現(xiàn)泄露，介質(zhì)總是向外排出。使用壽命長(zhǎng)：板式換熱器采用不銹鋼或鈦合金板片壓制，可耐各種腐蝕介質(zhì)，膠墊可隨意更換，并可方便在、拆裝檢修。C h，比管殼式換熱器的熱效率高3~5倍結(jié)構(gòu)緊湊：板式換熱器板片緊密排列，與其他換熱器類型相比，板式換熱器的占地面積和占用空間較少，面積相同換熱量的板式換熱器僅為管殼式換熱器的1/5。 翅式換熱器翅式換熱器有如下優(yōu)點(diǎn)：高效節(jié)能：其換熱系數(shù)在3000～4500kcal/m2本塔需攪拌功率在350Kw/h以上，而側(cè)進(jìn)式攪拌器廣泛用于脫硫、除硝以及各種大型貯罐或貯槽的攪拌。（1）阻力計(jì)算阻力∑Hf=直管阻力+彎管阻力= 式中：——摩擦阻力系數(shù)； u——管內(nèi)氨水平均流速，； ——局部阻力系數(shù)； ——管道長(zhǎng)度，； ——管道直徑，m.（2）揚(yáng)程泵的揚(yáng)程則H=那么，由泵的參數(shù)表可以得出選用的泵為DF40G4。/h，又因?yàn)樾枰呐_(tái)循環(huán)泵，179。 漿液循環(huán)泵的計(jì)算及選型漿液循環(huán)泵（吸收塔再循環(huán)泵）用于吸收塔內(nèi)氨水的再循環(huán)?？紤]富余情況，泵的揚(yáng)程要超過(guò)最少需要揚(yáng)程的20﹪。根據(jù)裝置的需要，氨水輸送泵距離噴淋塔的水平距離為3m。 氨水輸送泵的計(jì)算及選型本裝置中，用含量8﹪的氨水， m179。亞硫酸銨與氧氣摩爾比1:2。鼓風(fēng)機(jī)[7]主要有3類：離心鼓風(fēng)機(jī)、軸流鼓風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)。=1411Pa即P=(140+151++1411)=(3)電功率式中，Ne—電機(jī)功率，kW； Q—風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量，m3/h； 通風(fēng)機(jī)全壓效率，～； 機(jī)械傳動(dòng)效率，； —電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)引風(fēng)機(jī)，=；代入數(shù)據(jù)得：=()=則需使用型號(hào)為Y4731Ⅱ（流量440874m3/h，全壓：4000pa，軸功率：585KW，效率：82%）的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，一備一用。取管道流速u=3m/s。要注意總壓降△P加上脫硫系統(tǒng)后煙道與煙囪由于煙溫下降而造成的壓力損失，由此即可求出增壓風(fēng)機(jī)的壓頭P。那么， 即 Qo=增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 Q== m3/s=347760m3/h（2）全壓計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與氣體的密度成正比。增壓風(fēng)機(jī)的主要形式：離心式、動(dòng)葉可調(diào)軸流式、靜葉可調(diào)軸流式三種形式。濕法脫硫系統(tǒng)中可按煙風(fēng)道的流量Q和阻力(全壓)兩個(gè)參數(shù)選擇合適的風(fēng)機(jī)型號(hào)。增壓風(fēng)機(jī)主要作用是克服煙氣阻力。 增壓風(fēng)機(jī)的計(jì)算及選型增壓風(fēng)機(jī)[6]的工作任務(wù)是將原煙氣引入脫硫系統(tǒng)，以穩(wěn)定的出口壓力通過(guò)管道進(jìn)去輸送。所以141mm的管道。取噴頭流速ui=3m/s 所以取35mm的管道。參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[5]，煙囪幾何高度為=60m煙氣釋放熱計(jì)算根據(jù)GB/34801991計(jì)算公式，煙氣釋放熱 式中：—煙氣熱釋放率，； —大氣壓力，取鄰近氣象站年平均值； —實(shí)際排煙量， —煙囪出口處的煙氣溫度，353； —環(huán)境大氣溫度，；取環(huán)境大氣溫度=293K，大氣壓力= =***60/353=.煙囪直徑的計(jì)算設(shè)煙氣在煙囪內(nèi)的流速為，則煙囪平均截面積為： A=則煙囪的平均直徑d為：=2359mm 取煙囪直徑為DN2400mm，校核流速v得：.煙氣抬升高度計(jì)算當(dāng)，煙氣的抬升高度 式中：—煙囪出口處煙氣排除速度，m/s —煙囪出口直徑 —煙氣熱釋放率，； —煙囪出口處環(huán)境平均風(fēng)速，m/s由石家莊環(huán)保局查數(shù)據(jù)的=3m/s則煙囪有效高度：=60+=煙囪阻力計(jì)算煙囪亦采用鋼管，其阻力可按下式計(jì)算： 式中：——摩擦阻力系數(shù)，無(wú)量綱；； ——管內(nèi)煙氣平均流速，； ——煙氣密度，；取煙氣的密度：179。第四章 工藝附屬設(shè)備計(jì)算及選型 煙囪的計(jì)算及選型煙囪高度的計(jì)算具有一定速度的熱煙氣從煙囪出口排除后由于具有一定的初始動(dòng)量,且溫度高于周圍氣溫而產(chǎn)生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度跟短軸長(zhǎng)度之比為2：1，形狀系數(shù)K=1；操作壓力為兩個(gè)大氣壓，故計(jì)算壓力Pc=2Pa =橢圓型封頭厚度計(jì)算公式：δ=Pc*Di/（2*[η]^t**Pc）由《過(guò)程裝備機(jī)械基礎(chǔ)》中表121可查，16MnR型鋼板在此溫度下的許用應(yīng)力[η]^t為170MPa。由于塔體較高，不用設(shè)計(jì)裙座，直接由水泥面支承，故下部用平板封頭。襯不銹鋼人孔，可采用HG21594標(biāo)準(zhǔn)。把手一般以18～22mm的圓鋼制造。在設(shè)置操作平臺(tái)的地方。人孔一般設(shè)在氣液進(jìn)出口處，另外在塔頂、塔釜也需要設(shè)人口。可采用HG21514標(biāo)準(zhǔn)和HG21594標(biāo)準(zhǔn)（襯不銹鋼），依據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，本設(shè)計(jì)手孔采用165。其保溫層的厚度由下式算出：d=r3r2可得 d=55535505=48mm d=55535507=46mm所以保溫層應(yīng)該買厚度為50mm的巖棉，保溫層外包一層白鐵皮做保溫層的保護(hù)層。W= W”+W””+W”””設(shè)備的保侃層使用年限若為X年則設(shè)備保溫投資的年折舊費(fèi)為為式中：X—保溫層的使用年限，一般選取710年。 B—保護(hù)層的表面積和投資表面積F=2**r3*h投資W””=F*S2式中：S2—保護(hù)層的價(jià)格(元/m3)，查資料為12元每平米W”””=K1*W”+K2*W””式中：K1—保溫層的安裝費(fèi)用系數(shù)。則滿足噴淋要求的覆蓋率需求。噴嘴系統(tǒng)管道采用FRP 材質(zhì)鋼管，噴嘴采用反應(yīng)連接碳化硅材料,是一種防腐防銹性能優(yōu)良的陶瓷材料，最典型的應(yīng)用是用來(lái)制造螺旋形噴嘴，本設(shè)計(jì)采用螺旋噴嘴。NH3H2O為807 kg/h 。假設(shè)噴淋塔截面為圓形，將上述的因素考慮進(jìn)去以后，可以得到實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下煙氣體積流量Vg，從而選取煙速u，則塔徑計(jì)算公式為：其中：Vg—實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下煙氣體積流量， m3/s U—煙氣速度， 噴淋塔噴淋層濕法脫硫反應(yīng)是在氣體、液體、固體三相中進(jìn)行的，反應(yīng)條件比較理想，脫硫效率為98 %以上時(shí)，氨硫比(NH3/S)一般略微大于2，而比較理想的氨硫比(NH3/S).，因此本設(shè)計(jì)方案選擇的氨硫比(NH3/S)。 噴淋塔的塔徑根據(jù)鍋爐排放的煙氣，計(jì)算運(yùn)行工況下的塔內(nèi)煙氣體積流量，此時(shí)要考慮以下幾種引起煙氣體體積流量變化的情況：塔內(nèi)操作溫度低于進(jìn)口煙氣溫度，煙氣容積變小；氨液在塔內(nèi)蒸發(fā)水分以及塔下部送入空氣的剩余氮?dú)馐沟脽煔怏w積流量增大。下部分：σ1Τ=Ρ’Τ（Di+S’e）/2S’e《()Ρ=*P*P*[σ]/[ σ]t=**170Mpa/170Mpa=Se=SnC=71. 5= Di=5500mmσ1Τ=Ρ’Τ（Di+S’e）/2S’e=*（5500+）/(2*)=()=*1*274=。由于操作壓力不大，假設(shè)計(jì)算壁厚小于16毫米，根據(jù)課本《過(guò)程裝備機(jī)械基礎(chǔ)》附表121可知16MnR鋼板在此操作溫度下的許用應(yīng)力為=170Mpa。 VN—煙氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕態(tài)容積，m3/h；VN=Vg= t1—漿液停留時(shí)間，t1=28min取t1=8min=480s.選取漿液池內(nèi)徑略大于吸收區(qū)內(nèi)徑V=D2D2h2=h2 所以h3=噴淋塔煙氣進(jìn)出口高度（h4）設(shè)計(jì)根據(jù)工藝要求，進(jìn)出口流速（一般為12m/s30m/s）確定進(jìn)出口面積，一般希望進(jìn)氣在塔內(nèi)能夠分布均勻，且煙道呈正方形，故高度尺寸取得較小，但寬度不宜過(guò)大，否則影響穩(wěn)定性，因此取進(jìn)口煙氣流速為20m/s，可得h42*20m/s=，所以h4=，2=(包括進(jìn)口煙氣和凈化煙氣進(jìn)出口煙道高度)綜上所述，噴淋塔的總高（設(shè)為H，單位m）等于噴淋塔的除霧區(qū)高度h1 (單位m)、噴淋塔吸收區(qū)高度h2 (單位m)、漿液池高度h3（單位m）和噴淋塔煙氣進(jìn)口高度h4（單位m）相加。濕法脫硫工藝的液氣比的選擇是關(guān)鍵的因素，對(duì)于噴淋塔。但是，液氣比L/G增大，氨液停留時(shí)間減少，而且循環(huán)泵氨液循環(huán)量增大，塔內(nèi)的氣體流動(dòng)阻力增大使得風(fēng)機(jī)的功率增大，運(yùn)行成本增大。二氧化硫質(zhì)量濃度應(yīng)該低于mg/m3（標(biāo)狀態(tài)）=G(y1y2)/H =G*y1 * / h1 （6）又因?yàn)镚=3600將式子（5）的單位換算成kg/( ),可以寫成=3600 （7）在噴淋塔操作溫度下、煙氣流速為u=、脫硫效率=前面已經(jīng)求得原來(lái)煙氣二氧化硫SO2質(zhì)量濃度為a(mg/)且a=3000mg/m3 (m3/s)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下、單位時(shí)間內(nèi)每立方米煙氣中含有二氧化硫質(zhì)量為=3000mg/m3=244gV==≈ 則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積分?jǐn)?shù)和摩爾分?jǐn)?shù)比值相等故y=煙氣流速u=， y=%,總結(jié)已經(jīng)有的經(jīng)驗(yàn)，（m3﹒s）之間[4]，取=6 kg/（m3﹒s）代入（7）式可得=（）/ h1故吸收區(qū)高度h2 =噴淋塔漿液池高度（h3）計(jì)算本設(shè)計(jì)中的液氣比L/G是指吸收劑氨液循環(huán)量與煙氣流量之比值（L/m3）。首先給出定義，噴淋塔內(nèi)總的二氧化硫吸收量除于吸收容積，得到單位時(shí)間單位體積內(nèi)的二氧化硫吸收量。根據(jù)（1）可知：H=HOGNOG ===10（2）其中：y1,y2為脫硫塔內(nèi)煙氣進(jìn)塔出塔氣體中SO2組分的摩爾比，kmol(A)/kmol(B),為與噴淋塔進(jìn)塔和出塔液體平衡的氣相濃度，kmol(A)/kmol(B)kya 為氣相總體積吸收系數(shù)，kmol/(m3h﹒kpa)x2，x1為噴淋塔漿液進(jìn)出塔時(shí)的SO2組分摩爾比，kmol(A)/kmol(B)Gm氣相空塔質(zhì)量流速，kg/(m2﹒h)W液相空塔質(zhì)量流速，kg/(m2﹒h),=mx1,=mx2 (m為相平衡常數(shù)，或稱分配系數(shù)，無(wú)量綱)kYa為氣體膜體積吸收系數(shù)，kg/(m2﹒h﹒kPa)kLa為液體膜體積吸收系數(shù)，kg/(m2﹒h﹒kmol/m3)式（2）中為常數(shù)，其數(shù)值根據(jù)表32。吸收區(qū)高度的理論計(jì)算式為h1=HOGNOG (1)其中：HOG為傳質(zhì)單元高度：HOG=Gm/(Kya)（Kya為污染物氣相摩爾差推動(dòng)力的總傳質(zhì)系數(shù)，a為塔內(nèi)單位體積中有效的傳質(zhì)面積。綜上所述，即h1=噴淋塔吸收區(qū)的高度（h2）的計(jì)算吸收區(qū)高度[3]是最主要的，計(jì)算過(guò)程也最復(fù)雜，次部分高度設(shè)計(jì)需將許多的影響因素考慮在內(nèi)。沖洗覆蓋率一般可以選在100 %～300 %之間。4）選材：外殼：碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片；除霧元件：阻燃聚丙烯材料（PP）；沖洗管道：FRP；沖洗噴嘴：PP。氣體流速過(guò)高會(huì)引起二次夾帶。噴淋塔除霧區(qū)（h1）設(shè)計(jì)（含除霧器的計(jì)算和選型）?除霧器的選型折流板除霧器折流板除霧器是利用液滴與某種固體表面相撞擊而將液滴凝聚并捕集的，氣體通過(guò)曲折的擋板，流線多次偏轉(zhuǎn)，液滴則由于慣性而撞擊在擋板被捕集下來(lái)。假設(shè)空氣通過(guò)氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)入噴淋塔后，當(dāng)中的氧氣完全用于氧化亞硫酸氨或亞硫酸氫氨，即最終這部分空氣僅僅剩下氮?dú)?、惰性氣體組分和水汽。綜合考量。在吸收塔中，煙氣流常為3～。 硫平衡表 31 硫平衡進(jìn)出煙氣帶入的硫量300kg/h凈煙氣中的含硫量5kg/h脫硫效率%氨水吸收的SO2590kg/h進(jìn)脫硫塔總的SO2600 kg/h出脫硫塔（NH4）2SO4配氨用水量依據(jù)熱量守恒得：式中 —配氨用水在t下的比熱容，； —配氨用水的初始溫度，20℃； T—煙氣的進(jìn)口溫度100℃； —配氨用水量，kg/h； 在操作溫度下的煙氣的比熱容，； —在操作溫度下煙氣的密度，； —煙氣的實(shí)際體20000； —出口煙氣的溫度，50℃。 二氧化硫產(chǎn)生量按年8000工作小時(shí)計(jì)，106kg。含硫量為600247。含有水分200kg/h由噴霧干燥器進(jìn)一步干燥（干燥后的產(chǎn)硫酸銨含水分2%）,成品硫酸銨由自動(dòng)包裝機(jī)包裝入庫(kù)。本課程設(shè)計(jì)設(shè)備選8%氨水作為吸收劑，易于獲取，價(jià)格低廉，而且吸收效果較好。另一方面使煙氣逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)人脫硫塔，與通過(guò)霧化器以順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)人脫硫塔的漿液霧滴形成逆向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步保證霧滴與煙氣氣充分均勻接觸反應(yīng)。而順流又可增大了煙氣與霧化液滴的接觸時(shí)間。噴霧干燥與其他干燥方法相比，其干燥過(guò)程很快，通常為15~30秒，甚至幾秒鐘?！駠婌F干燥器噴霧干燥是用霧化器將原料液分散成霧滴，然后用熱