文档介绍：物料衡算和热量衡算
以下计算部分将对石灰石-石膏法的脱硫工艺进行物料衡算、热量衡算、反应器的设计和换热器的设计等具体的步骤
物料衡算简化运算条件:物料衡算主要针对脱硫装置系统(即喷淋塔)和制浆系统(石灰石浆液)来进行的,两个系统之间来联系的纽带是在脱硫塔内进行的脱硫反应,即钙硫比(Ca/S)(,下面将详细论述)。以下条件在计算方法中被简化
(1)不包括吸收塔的损失
(2)假设烟气带入的粉尘为零
(3)假设工艺水和石灰石不含杂质
(4)假设原烟气和净烟气没有夹带物代入和带出系统
(5)假设没有除雾器冲洗水
(6)假设没有泵的密封水
(7)假设工艺系统是封闭的,没有环境物质的进入和流出
喷淋塔内主要进行脱硫反应,由锅炉引风压机引来的烟气,经过增压风机升压后,从吸收塔中下部进入吸收塔,脱硫除雾后的净烟气从吸收塔顶部侧向离开吸收塔,塔的下部为浆液池。
前面已经详细地介绍了脱硫反应的机理,由此可知反应的物料比例为
CaCO∽Ca∽∽
: : 1 : 1
设原来烟气二氧化硫SO2质量浓度为 a (mg/m3),根据理想气体状态方程PV=nRT
可得:
求得: a=×104mg/m4
而原来烟气的流量(145℃时)为20×10(m/h)换算成标准状态时(设为Va)
求得 Va=×105 m3/h= m3/s
故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为
MSO2 =××10mg/m3=×104mg=
NSO2= mol/s = ≈
对应的石灰石(CaCO3)物质的量 nCaCO3=× =
石灰石(CaCO3)质量为mCaCO3=××100 =×700g/s=714g/s
综合以上计算结果,本部分给出的是一些近似的简化物料平衡计算方法,物料点涵盖了一些主流程。
(1)吸收塔出口烟气量G2
前面已经给出具体计算步骤, m3/s
(2)氧化空气量的计算
假设空气通过氧化风机进入喷淋塔后,当中的氧气完全用于氧化亚硫酸钙,即最终这部分空气仅仅剩下氮气、惰性气体组分和水汽。。具体计算步骤详见喷淋塔直径计算部分,
其数值为V空气= (m3/s)
(3)石灰石消耗量计算
前面计算已经给出具体计算步骤,
其数值为mCaCO3=××100g/s=×700g/s=714g/s
(4)吸收塔的石膏产量(干态)
制浆系统物料衡算和相关配置
吸收浆液制备系统按公用系统配置,可以按照两套或多套脱硫装置合用一套设备,但吸收剂浆液的系统一般不少于两套。当电厂只有一台机组时,可以只设一套吸收浆液制备系统,采用石灰石块进场方式,当厂内设置破碎装置时,适宜采用不大于20mm的石灰石块。吸收桨叶制备系统的出力应该按照设计工况下石灰石消耗量的150%选择,而且不小于100%校核工况下的石灰石消耗量。
系统设置一个石灰石浆液箱,设置4