50000 m3铅冶炼烟气深度脱硫项目7-设计计算书.docVIP

2017“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

50000m3/h铅冶炼烟气深度脱硫项目

设计计算书

亮丽楠霏港团队

团队成员：张楠魏亮亮刘港姐袁东丽

指导老师：马永鹏张肖静樊凯奇韩光鲁张宏忠

1主要装置设计

1.1主要设计参数

烟气处理量：50000Nm3/h

入塔二氧化硫浓度：2000mg/m3

一级处理后二氧化硫浓度：200mg/m3

二级处理后二氧化硫浓度：30mg/m3

一级脱硫效率：90%

二级脱硫效率：85%

脱硫总效率：98.5%

一级处理液气比：12L/m3

二级处理液气比：2L/m3

1.2物料衡算

主要物料平衡计算：

在设计情况下，烟气流量50000Nm3/h，烟气中SO2含量2000mg/m3。

脱硫率

设计一级处理后烟气中SO2含量200mg/m3，二级处理后SO2含量30mg/m3。

即一级脱硫率为：

批

η

（1SEQ公式\*ARABIC\s11）

二级脱硫率为：

η

（1SEQ公式\*ARABIC\s12）

总脱硫率为：

η=

（1SEQ公式\*ARABIC\s13）

产生的SO2的量=50000×2000106=100Kg/h（1SEQ公式\*ARABIC\s14

一级处理去除掉的SO2的量=50000×2000×90%106=90Kg/h（1SEQ公式\*ARABIC\s15

二级处理去除掉的SO2的量=50000×200×85%106=8.5Kg/h（1SEQ公式\*ARABIC\s16

去除SO2的总量=90+8.5=98.5Kg/h（1SEQ公式\*ARABIC\s17）

对于一级处理：

根据SO2含量计算需要的吸收剂Na2SO3的耗量和产生的NaHSO3的产量：

S

Na2SO3耗量=126×9064=177Kg/h（1SEQ公式\*ARABIC\s18）

亚硫酸钠与亚硫酸氢钠在系统内发生氧化反应，氧化消耗量为：二氧化硫吸收量的8-10%，本设计取10%，则氧化的亚硫酸钠的量为：

177×10%=17.7Kg/h（1SEQ公式\*ARABIC\s19）

则Na2SO3的实际耗量为：177+17.7=194.7Kg/h

NaHSO3产量=104×2×9064=292Kg/h（1SEQ公式\*ARABIC\s110）

对于二级处理：

根据SO2含量计算需要的吸收剂NaOH的耗量:

S

NaOH耗量=40×2×8.564=9.4Kg/h（1SEQ公式\*ARABIC\s111）

1.3吸收塔的设计计算

1.3.1吸收塔的选择

吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、鼓泡塔等。填料塔循环泵的能耗相对较低，但塔内容易堵塞，所以需要定时清洗，而且维护费用也相对较高。鼓泡塔将氧化区和脱硫反应区设计为一体，设计简洁，但液相返混现象严重，塔内阻力较大，占地面积也较大。喷淋塔由于其内部简单，因而塔内不易结垢和堵塞，压力损失小，因此，本工艺选择喷淋塔脱硫技术。

烟气中的SO2吸收过程是在喷淋塔内完成的，亚硫酸钠吸收液通过循环泵从吸收塔下部循环液槽送至塔上部的喷淋系统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2。在吸收塔循环液槽中亚硫酸钠吸收二氧化硫生成的亚硫酸氢钠使浆液pH降低，当循环液槽的pH值在6.2左右时，亚硫酸氢钠外排至再生器再生。

本工程设计的喷淋塔，由两级喷淋装置构成，通过优化设计，达到最佳的喷淋和烟气吸收效果，使得SO2达到并超过性能保证值。吸