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【干货】脱硫相关工艺及计算公式详解

发布时间:2017-03-25作者:沧海一土

  ↑生成物为气体,↓生成物为固体。

  1、钠碱法脱硫工艺:

  采用氢氧化钠(NaOH,又名烧碱,片碱)或碳酸钠(Na2CO3又名纯碱,块碱)。

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  1.1.NaOH 反应方程式:

  2NaOH+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+H2O (PH 值大于 9)

  Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亚硫酸氢钠) (5<PH<9)

  当 PH 值在 5-9 时,亚硫酸钠和 SO2反应生成亚硫酸氢钠。

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  1.2.Na2CO3反应方程式:

  Na2CO3+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+CO2&uarr;(PH 值大于 9)

  Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亚硫酸氢钠) (5<PH<9)

  当 PH 值在 5-9 时,亚硫酸钠和 SO2反应生成亚硫酸氢钠。

  2、双碱法脱硫工艺:

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  2.1.脱硫过程:

  Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2&uarr;

  2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

  用碳酸钠启动

  用氢氧化钠启动

  2 种碱和 SO2反应都生成亚硫酸钠

  Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 (5<PH<9)

  当 PH 值在 5-9 时,亚硫酸钠和 SO2反应生成亚硫酸氢钠。

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  2.2.再生过程:

  CaO(生石灰)+H2O=Ca(OH)2(氢氧化钙)

  Ca(OH)2+2NaHSO3(亚硫酸氢钠)=Na2SO3+CaSO3&darr; (亚硫酸钙)+2H2O

  Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3&darr;

  氢氧化钙和亚硫酸钠反应生成氢氧化钠。

  3、煤初始排放浓度:

  按耗煤量按500kg/h,煤含硫量按1%,煤灰份按20%,锅炉出口烟气温度按 150℃。

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  3.1.烟气量:

  按 1kg 煤产生 16~20m3/h 烟气量,=500&times;20= 10000m3/h

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  3.2.SO2初始排放量:

  =耗煤量 t/h&times;煤含硫量%&times;1600(系数)

  =0.5&times;0.01&times;1600= 8kg/h

  也可以计算:= 2&times;含硫量&times;耗煤量&times;硫转化率 80%

  = 2&times;0.01&times;500&times;0.8=8kg/h

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  3.3.计算标态烟气量:

  =工况烟气量&times;【273&divide;(273+150 烟气温度)】

  =10000&times;0.645=6450Nm3/h

  已知标况烟气量和烟气温度,计算其工况烟气量:

  =标况烟气量&times;【(273+150 烟气温度)&divide;273】

  =6450&times;1.55=10000 m3/h

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  3.4.SO2初始排放浓度:

  =SO2初始排放量&times;106&divide;标态烟气量

  =8&times;106&divide;6450=8000000&divide;6450=1240mg/Nm3

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  3.5.粉尘初始排放量:

  =耗煤量 t/h&times;煤灰份%&times;膛系数 20%

  =500&times;0.2&times;0.2=20kg/h

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  3.6.粉尘初始排放浓度:

  =粉尘初始排放量&times;106&divide;标态烟气量

  = 20&times;106&divide;6450=20000000&divide;6450=3100mg/Nm3

  4、运行成本计算:

  需先计算出 SO2初始排放量 kg/h,然后按化学方程式计算。

  4.1.以 NaOH 为例,按理论计算,1kg 二氧化硫用 0.625kg 氢氧化钠反应。

  4.2.由于 Na2CO3需水解后才能产生 NaOH,而 NaOH 可直接与 SO2反应,碱性没有 NaOH 高,不考虑使用 Na2CO3,投加量比 NaOH 更多。

  4.3.氢氧化钠(碳酸钠)和二氧化硫反应生成物为亚硫酸钠,且当 PH 值在 6~8 时,亚硫酸钠又会与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,而Ca(OH)2与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠,Ca(OH)2再与亚硫酸钠反应生成 NaOH,完成再生。钙硫比按 1.03:1计算,1kg二氧化硫用 1.156kg 氢氧化钙反应。而氢氧化钙又可与亚硫酸钠反应生成氢氧化钠,按理论计算,可以不用添加氢氧化钠,但实际中会有误差,误差按5%的氢氧化钙 添加,则1kg二氧化硫用0.0578kg 氢氧化钠。

  5、风管和设备直径计算

  D=&radic;烟气量&divide;2820V

  1)风管V 为流速:10~15m/s

  2)水膜除尘器V 为流速:4~5m/s

  3)脱硫喷淋塔V 为流速:3~3.5m/s

  6、除尘效率和脱硫效率

  除尘效率=(除尘器捕集量&divide;进入除尘粉尘量)&times;100%=〔(进入除尘粉尘量-除尘器出口排出的粉尘量)&divide;进入除尘粉尘量〕&divide;100%脱硫效率按上述计算。

公司简介

宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

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