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簡單實用,脫銷相關工藝及計算公式詳解

網站編輯: │ 發表時間:2019/9/25 

近年來,大氣汙染治理受到各界關注,脫硫脫硝是關鍵,本文將介紹脫硫工藝及計算公式詳解。

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)。


1.1.NaOH 反應方程式:


2NaOH+SO2=Na2SO3(亞硫酸鈉)+H2O (PH 值大於 9)


Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亞硫酸氫鈉)  (5<PH<9)


當 PH 值在 5-9 時,亞硫酸鈉和 SO2反應生成亞硫酸氫鈉。


1.2.Na2CO3反應方程式:


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


Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亞硫酸氫鈉) (5<PH<9)


當 PH 值在 5-9 時,亞硫酸鈉和 SO2反應生成亞硫酸氫鈉。


2

雙堿法脫硫工藝


2.1.脫硫過程:


Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑


2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 


用碳酸鈉啟動


用氫氧化鈉啟動


2種堿和SO2反應都生成亞硫酸鈉


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


當 PH 值在 5-9 時,亞硫酸鈉和 SO2反應生成亞硫酸氫鈉。


2.2.再生過程:


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℃。


3.1.煙氣量:


按 1kg 煤產生 16~20m3/h 煙氣量,=500×20= 10000m3/h


3.2.SO2初始排放量:


=耗煤量 t/h×煤含硫量%×1600(係數)


=0.5×0.01×1600= 8kg/h


也可以計算:= 2×含硫量×耗煤量×硫轉化率 80%


= 2×0.01×500×0.8=8kg/h


3.3.計算標態煙氣量:


=工況煙氣量×【273÷(273+150 煙氣溫度)】


=10000×0.645=6450Nm3/h


已知標況煙氣量和煙氣溫度,計算其工況煙氣量:


=標況煙氣量×【(273+150 煙氣溫度)÷273】


=6450×1.55=10000 m3/h


3.4.SO2初始排放濃度:


=SO2初始排放量×106÷標態煙氣量


=8×106÷6450=8000000÷6450=1240mg/Nm3


3.5.粉塵初始排放量:


=耗煤量 t/h×煤灰份%×膛係數 20%


=500×0.2×0.2=20kg/h


3.6.粉塵初始排放濃度:


=粉塵初始排放量×106÷標態煙氣量


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


4

運行成本計算


需先計算出 SO2初始排放量 kg/h,然後按化學方程式計算。


4.1.以 NaOH 為例,按理論計算,1kg 二氧化硫用 0.625kg 氫氧化鈉反應。


4.2.由於 Na2CO3需水解後才能產生 NaOH,而 NaOH 可直接與 SO2反應,堿性沒有 NaOH 高,不考慮使用 Na2CO3,投加量比 NaOH 更多。


4.3.氫氧化鈉(碳酸鈉)和二氧化硫反應生成物為亞硫酸鈉,且當 PH 值在 6~8 時,亞硫酸鈉又會與二氧化硫反應生成亞硫酸氫鈉,而Ca(OH)2與亞硫酸氫鈉反應生成亞硫酸鈉,Ca(OH)2再與亞硫酸鈉反應生成 NaOH,完成再生。


鈣硫比按 1.03:1計算,1kg二氧化硫用 1.156kg 氫氧化鈣反應。而氫氧化鈣又可與亞硫酸鈉反應生成氫氧化鈉,按理論計算,可以不用添加氫氧化鈉,但實際中會有誤差,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

風管和設備直徑計算


D=√煙氣量÷2820V


1、風管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÷進入除塵粉塵量)×100%=〔(進入除塵粉塵量-除塵器出口排出的粉塵量)÷進入除塵粉塵量〕÷100%脫硫效率按上述計算。

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