脱硫物料平衡计算

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有关计算物料平衡计算 SO2去除率计算液气比计算其他参数确定

系统物料平衡计算

湿法烟气脱硫(WFGD)系统物料平衡的包括以下六个子平衡：烟气平衡、固平衡、水平衡、氯平衡、镁平衡、热平衡。吸收塔物料总平衡

系统物料总平衡图Qy2净烟气X排出浆液除雾器冲洗水

G石膏

G浆液补充水

吸收塔

石膏处理系统

G制浆水Y废水

P滤液返回氧化风

Qy1原烟气冲洗水

制浆系统

1、烟气平衡

烟气的平衡与整个系统烟道的布置有很大的关系 , 由于钢烟道会有漏风现象的存在 , 从而伴随着一定的温降。烟气中酸性物质的存在对系统会有腐蚀，因此烟气温度的高低对于系统烟道的防腐设计会有很大影响。如在原烟气侧，经GGH前，温度较高 120 ℃以上，所以不设防腐设计，而在进塔烟气管道中由于 SO2 浓度高，温度低；塔出口烟道中由于温度在系统中最低，水蒸气含量很高，还有液态水的存在，所以环境条件极恶劣，必须加强防腐设计。还有烟气中的灰尘物的浓度的高低，直接影响到烟道和系统设备的磨蚀和防堵的设计，由于原烟气管路中烟气的粉尘含量大于净烟气中的粉尘含量，考虑到磨损，其设计的原烟气气体流速比净烟气的要低。

1、烟气平衡Qy1 ’ Qy2’ GGH 3%Qy2’ 烟道漏风：Vy+( l+ )Vko(干) 理论空气量：VKO 0.0889(Car 0.375Sar ) 0.256Har 0.0333Oar 式中：Vy-原烟气Nm3/kg; 漏风系数：对于钢烟道，取0.01/10 米。 VKO 理论空气量Nm3/kg; Car煤所含基碳； Sar煤所含基硫； Har煤所含基氢；Oar煤所含基氧 Qy2 1%Qy1 Qy1

吸收塔

2、固平衡固平衡(浆液)是脱硫系统中的关键平衡之一，其各种组分的变化是在吸收塔中进行的,它对于系统的稳定运行,商品石膏的品质,系统中浆液管道的设计, 石膏旋流器, 皮带脱水机的选择等都具有决定性的作用。〈1〉计算原理和方法计算原则 : 吸收塔内的固体量必须被全部排出系统。塔内固体主要有:CaCO3,CaSO3· 1/2H2O, CaSO4· 2H2O ,惰性物质，灰及少量的其它物质。

脱硫塔底固体量计算假设干脱硫产物中CaSO4· 2H2O与CaSO3· 1/2H2O质量比为 0.92:0.01, 其摩尔比为：(0.92/172.17):(0.01/129.15)=69.01:1.脱硫塔底固体中各组分流量组分CaSO4 2H 2 OCaSO 3 1 H 2O 2

质量流量kg/hηMSO2×172.17×69.01÷(69.01+1) ηMSO2×129.15×1÷(69.01+1) ηMSO2×100.09×(Ca/S-1)

CaCO3杂质飞灰合计

ηMSO2×100.09× Ca/S (1-A)FGD入口灰量×75%

G固体

100

石膏处理系统固平衡吸收塔X (t ) 15% X ( s)

(1 25.5%) X (t ) (1 25.5%) X 3%(s)

一级旋流器25.5% X (t ) 25.5% X 50%(s)

(1 25.5%) X 0.1778X 0.93X (t ) (1 25.5%) X 3%

25.5% X 50%1% 0.02363 X ( s)

Y (t ) 1.3%Y ( s)

含固率=

0.02363 2.54% 0.93

回用水箱

5.5% X 50%(1 1%) / 2 / 0.9( L)

25.5% X+25.5% X 50%(1 1%) / 2 25.5 X 50%(1 1%) / 0.9(t ) 25.5% X 50%1 %( s)

废水旋流器

真空皮带机P X G石膏冲洗 Y G制浆水 G石膏G石膏=25.5% X 50%(1 1%) / 90%(t ) 25.5% X 50%(1 1%)(s)

G制浆水 (t )G制浆水 2.54%( s )

吸收剂需求量计算烟气中脱除SO2量为 MSO2mol/h,需纯石灰石量为 MSO2mol /h。需纯度为ACaCO3的石灰石量为： 100 ㎏/h G M Ca / S ACaCO 3

SO 2

CaCO 3

其中：钙硫比Ca/S<=1.05 CaCO3量为： G石灰石×ACaCO3 kg/h 杂质量为： G石灰石×(1-ACaCO3)kg/h 如使用工业水制备30%含固量浆液，则需水量：G石灰石/0.3×0.7 kg/h 如使用v%含固量的脱硫反应塔塔底浆液旋流分离液制备 30%含固量浆液，设v%含固量旋流分离液中的固体物量为S kg/h,以水平衡可列下式： S/v%×(1-v%)=(S+ G石灰石)/30%×(1-30%) 计算得到S kg/h,则所需的水量为： G水=S/v%×(1-v%)kg/h 则需v%的塔底浆液旋流分离液为： G制浆水=S+G水kg/h 30%浆液量为：G浆液=G水/(1-30%)kg/h

石膏结晶水计算CaSO4· 2H2O中结晶水量为： G1= [ηMSO2×172.17×69.01÷(69.01+1)]÷172.17×2×18.02kg/h

CaSO3· 1/2H2O结晶水量为： G2=[ηMSO2×129.15×1÷(69.01+1)]÷129.15×0.5×18.02kg/h反应产物中结晶水量为： G结晶水=G1+G2

石膏带走水计算G石膏带走水=G石膏×10%

固平衡计算框图吸收塔底固体量计算吸收剂需要量计算石灰石量吸收塔出口浆液制浆水石灰石浆液量石膏处理系统固平衡吸收塔返回浆液P 石膏量、冲洗水

石膏带走水结晶水计算

废水总量石膏带出总水量

3、水平衡

水平衡是 WFGD 系统中的重要平衡 , 水循环率对系统的稳定,石膏的品质,设备的材料的选择都有重要的影响。水循环率的大小对吸收塔和管路中的浆液中的固体组分的含量会有一定的影响，特别是颗粒较小的组分。如加大水循环率，即减小废水的排放量，则会加大液体中Cl离子和硫酸根的含量，对设备管道的材质要求高，石膏的纯度差。但是如果加大废水的排放量，则会增加废水处理系统的建造成本及废水处理的运行成本，同时耗水量增加。所以合理的选择,确定水平衡对于优化系统设计,降低成本,及节约用水都有至关重要的作用。

3、水平衡〈1〉基本假定 ①系统中水无损失； ②系统处于正常稳定运行的工况下； ③进口原烟气中的水蒸气在经过塔时不参与作用。〈2〉计算原理和方法原理：进系统水 = 出系统水， WFGD 系统的水平衡图见图。进系统水:进口原烟气所带气态水,工艺水出系统水:出口进烟气所带水(气、液)

,石膏带走水,石膏结晶水、废水。

净烟气带走水 (气、液态)

石膏结晶水

工艺补充水

FGD SYSTEM

石膏带走水

废水

制浆

石膏浆液系统滤液

塔进口原烟气带水 (气态)

G烟气入口带入水+G工艺补充水+G返塔水量=G烟气出口带出水+G废水+G脱硫产物最终带出结晶水+G石膏浆液中返回液水