【正文】 吸收率，kg/（m 3 ） ；?C—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)口煙氣的質(zhì)量濃度，kg/m 3；（本設(shè)計為 ） V—吸收區(qū)容積，m 3；　 —給定的二氧化硫吸收率（％） ；本設(shè)計方案為 92％? h1—吸收塔內(nèi)吸收區(qū)高度，m；K0—常數(shù)，K 0=3600v273/(273+t)其數(shù)值取決于煙氣流速 v(m/s)和操作溫度(℃) ；由于傳質(zhì)方程可得噴淋塔內(nèi)單位橫截面面積上吸收二氧化硫的量為： myyhakyG????)(21其中: G 為載氣流量(二氧化硫濃度比較低，可以近似看作煙氣流量)，kmol/( )；y1,y2 分別為、進(jìn)塔出塔氣體中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積分?jǐn)?shù)） ；14ky 單位體積內(nèi)二氧化硫以氣相摩爾差為推動力的總傳質(zhì)系數(shù)，kg/(m3﹒s)；a 為單位體積內(nèi)的有效氣液傳質(zhì)面積，m 2/m3； 為平均推動力，即塔底推動力，y? )ln(/)( 2121 yym?????所以 （3）hG/21?又因?yàn)?)(73/)2(4. 流 速utG???將式子（3） 的單位換算成 ,可以寫成?)kg2s? （4）huyt/????吸收塔進(jìn)口煙氣溫度設(shè)計為 110℃，煙氣一般被冷卻到 46～55℃，取煙氣出口溫度為 30℃ 。1如果僅從脫硫技術(shù)角度考慮，設(shè)計時 應(yīng)取低值以求保險；但如果考慮經(jīng)?濟(jì)因素， 低則塔容積增大，會使投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等增加。本設(shè)計方案噴淋層設(shè)為 4，間距 2m。2h15 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，但寬度不宜過大，否則影響穩(wěn)定性。本設(shè)計取入口寬度為內(nèi)徑的 90%，出口寬度為內(nèi)徑的 70%。14247。2h=247。=，取 。 m（3）漿液池高度 ：3h 漿池容量 V1的計算表達(dá)式如下： 1LQtG??式中： L/G—液氣比，取 ；Q—煙氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕態(tài)容積，m 3/ ，Q= 3/s；h t1—漿液停留時間，4~8min，取 t1=6min=360s。 根據(jù) V 計算漿液池高度 ： ????表 吸收塔高度參考表項(xiàng)目 范圍吸收塔入口寬度與直徑之比/ % 60—90入口煙道到第一層噴淋層的距離/ m 2—噴淋層間距/ m —2最頂端噴淋層到除霧器的距離/ m —2除霧器高度/ m —除霧器到吸收塔出口的距離/ m —1吸收塔出口寬度與直徑之比/ % 60—100（4） 除霧區(qū)高度 ：4h除霧區(qū)分為 2 層，本設(shè)計高度確定為 ，即 =。5（6）煙氣進(jìn)口底部至漿液面的距離 ：一般定為 ~ 為宜，本設(shè)計6h方案取 。7（8）除霧器到吸收塔出口的距離 =~1m；本設(shè)計取 。 漿液池高度 除霧區(qū)高度 4 煙道入口到第一層噴淋層的距離 5 煙氣進(jìn)口底部至漿液面的距離 最頂層噴淋層到除霧器的距離 7 除霧器到吸收塔出口的距離 8 噴淋塔的最終高度 18④合理利用地形、地質(zhì)條件；⑤充分利用廠內(nèi)公用設(shè)施；⑥節(jié)約用地，工程量小，運(yùn)行費(fèi)用低；⑦符合環(huán)境保護(hù)、勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生要求。當(dāng)不能避免 時，應(yīng)采取合理的過渡措施。(1) 吸收塔宜布置在煙囪附近，漿液循環(huán)泵應(yīng)緊鄰吸收塔布置。(2) 脫硫裝置與主體工程不能同步建設(shè)而需要預(yù)留脫硫場地時，宜預(yù)留在緊鄰鍋爐引風(fēng)機(jī)后部煙道及煙囪的外側(cè)區(qū)域。在預(yù)留場地上不應(yīng)布置不便拆遷的設(shè)施。(4) 脫硫廢水處理間宜緊鄰石膏脫水車間布置，并有利于廢水處理達(dá)標(biāo)后與主體工程統(tǒng)一復(fù)用或排放。(5) 石膏倉或石膏貯存間宜與石膏脫水車間緊鄰布置，并應(yīng)設(shè)順暢的運(yùn)輸通道。(6) 脫硫場地的標(biāo)高應(yīng)不受洪水危害。(7) 脫硫裝置主要設(shè)施宜與鍋爐尾部煙道及煙囪零米高程相同，并與其他相鄰區(qū)域的場地高程相協(xié)調(diào)，有利于交通聯(lián)系、場地排水和減少土石方工程量。技改工程，脫硫場地應(yīng)力求土石方自身平衡。(9) 建筑物室內(nèi)、外地坪高差應(yīng)符合下列要求：①有車輛出入的建筑物室內(nèi)、外地坪高差，一般為 ～；②無車輛出入的室內(nèi)、外高差可大于 ；③易燃、可燃、易爆、腐蝕性液體貯存區(qū)地坪宜低于周圍道路標(biāo)高。擋土墻高度 3m 及以上時，墻頂應(yīng)設(shè)安全護(hù)欄。卸腐蝕性液體的場地宜設(shè)在較低處，且地坪應(yīng)做防腐蝕處理。(1) 脫硫島內(nèi)道路的設(shè)計，應(yīng)保證脫硫島的物料運(yùn)輸便捷，消防通道暢通，檢修方便，并滿足場地排水的要求。(2) 吸收劑運(yùn)輸應(yīng)考慮防潮、防灑落和防揚(yáng)塵等措施。并根據(jù)生產(chǎn)、生活、消防和檢修的需要設(shè)置行車道路、消防車通道和人行道。(5) 脫硫島內(nèi)裝置密集區(qū)域的道路宜采用混凝土塊鋪砌等硬化方式處理，以便于檢修及清掃。(1) 脫硫設(shè)備的管線綜合布置應(yīng)與主體工程協(xié)調(diào)一致，主要管架和溝道、電纜橋架宜集中布置，并留有足夠的管線走廊。在寒冷地區(qū)，應(yīng)考慮電伴熱或蒸汽伴熱等防凍措施。(2) 架空管道在跨越道路時應(yīng)符合 HJ/T1792022 和 DL5000 的規(guī)定。增壓風(fēng)機(jī)的選型，根據(jù)需要可以選擇離心風(fēng)機(jī)、靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)(靜調(diào)風(fēng)機(jī))和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)(動調(diào)風(fēng)機(jī))。由于靜調(diào)風(fēng)機(jī)有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)速較低、可靠性較高、初投資和維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，同時考慮到本設(shè)計中電廠的發(fā)電功率不算很大，風(fēng)機(jī)負(fù)荷不算重，不需要用動調(diào)風(fēng)機(jī)，故選用靜調(diào)風(fēng)機(jī)，配 2 臺。煙氣換熱器有回轉(zhuǎn)式、管式換熱器 2 種。 吸收塔再循環(huán)泵安裝在吸收塔旁，用于吸收塔內(nèi)石膏漿液的再循環(huán)，采用單21流和單級臥式離心泵。漿液循環(huán)泵過流部件耐蝕、耐磨性能是決定泵使用壽命的重要指標(biāo)。 漿液再循環(huán)系統(tǒng)采用單元制，每個噴淋層配一臺漿液循環(huán)泵，共 5 臺。本設(shè)計中由于液氣比GL=，煙氣量為 ，因此漿液循環(huán)量為GL hmsLL/??? 每臺漿液循環(huán)泵的循環(huán)量為 ，取為 3000m3/h。 氧化風(fēng)機(jī)設(shè)在氧化風(fēng)機(jī)房內(nèi)，其作用是為吸收塔漿池中的漿液提供充足的氧化空氣。由于羅茨風(fēng)機(jī)為高壓恒流風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓最高可達(dá) 150KPa，且適合恒流量負(fù)載的情況，因此選用羅茨風(fēng)機(jī)。 在吸收塔底部，石灰石漿液經(jīng)過脫硫過程之后，變成了 CaSO3和，此時為了使氧化風(fēng)機(jī)鼓入的空氣能夠充分地和 CaSO3和OHCaS231?22接觸，以便充分氧化，需要 CaSO3和 的混合溶液內(nèi)部OHCaS231? OHCaS231?顆粒分布均勻，在這種情況下，需要使用攪拌器來使溶液懸浮顆粒均勻混合，同時增大和空氣接觸的面積。攪拌器安裝有軸承罩、主軸、攪拌葉片、機(jī)械密封。采用低速攪拌器，有效防止?jié){液沉降。吸收塔攪拌器的攪拌葉片和主軸的材質(zhì)為合金鋼。向吸收塔加注漿液時，攪拌器必須不停地運(yùn)行。石灰石塊通過安裝在貯倉下部的皮帶稱重給料機(jī)，將一定量的石灰石送入濕式球磨機(jī)的磨頭，并與水混和進(jìn)入濕式球磨機(jī)研磨，研磨后的半成品從磨尾出來流入石灰石漿液循環(huán)池，石灰石漿液循環(huán)池上的石灰石漿液循環(huán)泵將石灰石漿液打入石灰石漿液旋流站，石灰石漿液經(jīng)旋流后，合格的石灰石漿液溢流進(jìn)入石灰石漿液箱，不合格的石灰石漿液返回濕式球磨機(jī)的除塵設(shè)備磨頭重新研磨。石灰石漿液箱中的漿液再經(jīng)調(diào)漿，達(dá)設(shè)計要求 1250kg/m3 (含固量 30％)。為了防止結(jié)塊和堵塞, 要使?jié){液不斷地流動循環(huán)。23五、存在的問題及解決方法1. 煙氣降溫問題 大多數(shù)含硫煙氣溫度為120~185℃或更高, 而吸收操作則要求在較低溫度下( 60℃左右) 進(jìn)行, 因而在進(jìn)行吸收之前要對煙氣進(jìn)行預(yù)冷卻, 將其冷卻到60℃左右。 直接噴淋冷卻。這些都是較好的方法, 也是目前使用較廣泛的方法。造成這種現(xiàn)象的原因有三個: ①因溶解或料漿中水分蒸發(fā) , 導(dǎo)致固體沉積。 ③CaSO3 或CaSO4 從溶液中結(jié)晶析出, 石膏晶體沉淀在設(shè)備表面并生長成為結(jié)垢。 含塵多的煙氣沒經(jīng)嚴(yán)格除塵就進(jìn)入吸收塔脫硫。②適當(dāng)控制料漿的pH 值。但若pH值低, 溶液中有較多的CaSO3, 易使石灰石粒子表面鈍化而抑制了吸收反應(yīng)的進(jìn)行, 并且過低還易腐蝕設(shè)備。③溶液中易于結(jié)晶的物質(zhì)不能過飽和, 保持溶液有一定的晶種。2H2O 或CaSO3 晶種來控制吸收液過飽和并提供足夠的沉積表面, 使溶解鹽優(yōu)先沉淀在上面, 減少固體物向設(shè)備表面的沉積和增長。如石灰石漿液的濃度一般控制小于15%。⑥設(shè)備結(jié)構(gòu)要作特殊設(shè)計, 盡量滿足吸收塔持液量大、氣液相間相對速度高、有較大的氣液接觸面積、內(nèi)部構(gòu)件少、壓力降小等條件。⑦使用添加劑也是防止設(shè)備結(jié)垢的有效方法,目前常用的添加劑有CaClMg(OH)已二酸等。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在自然氧化的濕法系統(tǒng)中。 堿液吸收煙氣中的SO2 后, 主要生成含有煙塵、硫酸鹽、亞硫酸鹽等的呈膠體懸浮狀態(tài)的廢渣液,其pH , 呈弱酸性。廢水的合理處理應(yīng)該是能回收和綜合利用廢水中的硫酸鹽類, 使廢物資源化。 也有將廢水中的硫酸鹽類轉(zhuǎn)化成高濃度高純度的液體SO2, 作為生產(chǎn)硫酸的原料。 在中和池中加入堿性物質(zhì)石灰乳, 使金屬離子。廢水經(jīng)反應(yīng)池形成金屬硫化物后進(jìn)入絮凝池, 加入一定的混凝劑使細(xì)小的沉淀物絮凝沉淀。分離出來的污泥一部分送到污泥處理系統(tǒng), 進(jìn)行污泥脫水處理。沉淀池出水的pH 值較高, 需進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后才能排放。但是, 還有一些金屬如Fe、Cr、Ni 等的氫氧化物為兩性化合物, 隨著pH 值的升高, 其溶解度反而增大, 因而中和后的廢水通常要再用硫化物進(jìn)行沉淀處理, 使廢水中的金屬離子更有效地去除。 然后將混凝后的廢水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。 另一部分則回流到中和池, 提供絮凝的結(jié)晶核。六、課程設(shè)計心得體會 通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)大氣污染控制脫硫技術(shù)，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和不足。 剛開始設(shè)計時確實(shí)有點(diǎn)讓人頭疼，題目中給出的參考資料很少有關(guān)于濕法鈣基煙氣脫硫方面的技術(shù)。就這樣，我們計算著探索，探索著計算，終于完成了艱難的計算過程。 過而能改，善莫大焉。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于迎刃而解。 課程設(shè)計是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門成長課，讓我在學(xué)習(xí)的過程中不斷成長，讓我變得沉著，遇事不再著急，應(yīng)該冷靜思考解決問題的方法。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的