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電建學(xué)堂|脫硫相關(guān)工藝及計(jì)算公式詳解

 福州電校焊接班 2016-11-29


1
鈉堿法脫硫工藝:


采用氫氧化鈉(NaOH,又名燒堿,片堿)或碳酸鈉(Na2CO3又名純堿,塊堿)。


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1.1.NaOH 反應(yīng)方程式:



2NaOH+SO2=Na2SO3(亞硫酸鈉)+H2O (PH 值大于 9)


Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亞硫酸氫鈉)  (5<><>


當(dāng) PH 值在 5-9 時(shí),亞硫酸鈉和 SO2反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉。



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1.2.Na2CO3反應(yīng)方程式:



Na2CO3+SO2=Na2SO3(亞硫酸鈉)+CO2↑(PH 值大于 9)


Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亞硫酸氫鈉) (5<><>


當(dāng) PH 值在 5-9 時(shí),亞硫酸鈉和 SO2反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉。


2
雙堿法脫硫工藝:




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2.1.脫硫過(guò)程:



Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑


2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 


用碳酸鈉啟動(dòng)


用氫氧化鈉啟動(dòng)


2 種堿和 SO2反應(yīng)都生成亞硫酸鈉


Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3       (5<><>


當(dāng) PH 值在 5-9 時(shí),亞硫酸鈉和 SO2反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉。



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2.2.再生過(guò)程:



CaO(生石灰)+H2O=Ca(OH)2(氫氧化鈣)


Ca(OH)2+2NaHSO3(亞硫酸氫鈉)=Na2SO3+CaSO3↓ (亞硫酸鈣)+2H2O


Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3↓


氫氧化鈣和亞硫酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉。


3
煤初始排放濃度:



按耗煤量按500kg/h,煤含硫量按1%,煤灰份按20%,鍋爐出口煙氣溫度按 150℃。



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3.1.煙氣量:



按 1kg 煤產(chǎn)生 16~20m3/h 煙氣量,=500×20= 10000m3/h



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3.2.SO2初始排放量:



=耗煤量 t/h×煤含硫量%×1600(系數(shù))


=0.5×0.01×1600= 8kg/h


也可以計(jì)算:= 2×含硫量×耗煤量×硫轉(zhuǎn)化率 80%


= 2×0.01×500×0.8=8kg/h



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3.3.計(jì)算標(biāo)態(tài)煙氣量:



=工況煙氣量×【273÷(273+150 煙氣溫度)】


=10000×0.645=6450Nm3/h


已知標(biāo)況煙氣量和煙氣溫度,計(jì)算其工況煙氣量:


=標(biāo)況煙氣量×【(273+150 煙氣溫度)÷273】


=6450×1.55=10000 m3/h



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3.4.SO2初始排放濃度:



=SO2初始排放量×106÷標(biāo)態(tài)煙氣量


=8×106÷6450=8000000÷6450=1240mg/Nm3



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3.5.粉塵初始排放量:



=耗煤量 t/h×煤灰份%×膛系數(shù) 20%


=500×0.2×0.2=20kg/h



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3.6.粉塵初始排放濃度:



=粉塵初始排放量×106÷標(biāo)態(tài)煙氣量


= 20×106÷6450=20000000÷6450=3100mg/Nm3


4
運(yùn)行成本計(jì)算:



需先計(jì)算出 SO2初始排放量 kg/h,然后按化學(xué)方程式計(jì)算。


4.1.以 NaOH 為例,按理論計(jì)算,1kg 二氧化硫用 0.625kg 氫氧化鈉反應(yīng)。


4.2.由于 Na2CO3需水解后才能產(chǎn)生 NaOH,而 NaOH 可直接與 SO2反應(yīng),堿性沒(méi)有 NaOH 高,不考慮使用 Na2CO3,投加量比 NaOH 更多。


4.3.氫氧化鈉(碳酸鈉)和二氧化硫反應(yīng)生成物為亞硫酸鈉,且當(dāng) PH 值在 6~8 時(shí),亞硫酸鈉又會(huì)與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,而Ca(OH)2與亞硫酸氫鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉,Ca(OH)2再與亞硫酸鈉反應(yīng)生成 NaOH,完成再生。鈣硫比按 1.03:1計(jì)算,1kg二氧化硫用 1.156kg 氫氧化鈣反應(yīng)。而氫氧化鈣又可與亞硫酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉,按理論計(jì)算,可以不用添加氫氧化鈉,但實(shí)際中會(huì)有誤差,誤差按5%的氫氧化鈣 添加,則1kg二氧化硫用0.0578kg 氫氧化鈉。


5
風(fēng)管和設(shè)備直徑計(jì)算



D=√煙氣量÷2820V


1)、風(fēng)管V 為流速:10~15m/s


2)、水膜除塵器V 為流速:4~5m/s


3)、脫硫噴淋塔V 為流速:3~3.5m/s


6
除塵效率和脫硫效率



除塵效率=(除塵器捕集量÷進(jìn)入除塵粉塵量)×100%=〔(進(jìn)入除塵粉塵量-除塵器出口排出的粉塵量)÷進(jìn)入除塵粉塵量〕÷100%脫硫效率按上述計(jì)算。




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