7000Nm3煤氣濕法脫硫設備計算分解

1、7000Nm3/h煤氣濕法脫硫設備計算2002-9-24分享到：QQ空間新浪微博開心網(wǎng)人人網(wǎng)一、工藝流程t£工< 咫延的逑三一T拋冊 封更.遭一T*瓦拓金, t >_2*1ZJ1亙 pL理PE兄Q!崛生上空二、設計計算定額1 .煤氣處理量 7000Nm3/h2 .脫硫塔前煤氣硫化氫含量0.8g/Nm 33 .脫硫塔后煤氣硫化氫含量20mg/Nm 34 .脫硫效率98%5 .脫硫塔煤氣進口溫度35 C6 .脫硫塔煤氣進口壓力11000Pa7 .脫硫塔煤氣出口壓力10000Pa三、設備計算1.脫硫塔：（見圖一）進脫硫塔濕煤氣體積為V=700OX (273+35)/273 (1

2、.01325 105)/(1.01325 105+11000-5720)=7506m 3/h(式中5720為35 C時飽和水蒸氣壓力Pa)取空塔氣速為0.7旅,則塔徑為/> = VsfiOOVIsTT?=1鄧m.取塔徑為2工脫硫塔進口吸收推動力為 Pi=11000/101325+1 0.8 抬2.4/34) (1/1000) 101325=59.2P &脫硫塔出口吸收推動力為P2=10000/101325+1 0.02 92.4/34) (1/1000) 1813 25=1.5P a脫噫塔的平均推動力為=2“帚管=15.78 lATT硫化氫的吸收量為 G=700(K (800-2

3、0)/(1000 便00)=5.46kg/h脫硫塔的傳質(zhì)系數(shù) K取為17X10-5kg/(m2 h Pa),則需用傳質(zhì)面積為F=5.46/(17 X10-5X15.7)=2046m2選用多孔組合洗滌環(huán)ZHD240,比表面90m2/m3,空隙率0.75m3/m3,需填料體積 V1=2046/90=22.73m3。取每層填料層高 1.8m,則共需N=22.73/(1.8 )0.785 >22)=4.02,共設四層。取脫硫吸收液的硫容量為0.20kg/m3,則溶液循環(huán)量(即脫硫塔頂?shù)膰娏芰?為L=5.46/0.20=27.3m 3/h噴淋密度校核：脫硫塔的噴淋密度為 l=27.3/(0.785

4、 22)=8.69m3/(m2 h);按噴淋密度27.5m3/(m2 h)計算得到的噴淋量為27.5 0.785 22=86.4m3 ；脫硫塔的液氣比為(86.4 X000)/7506=11.5L/m 3,符合脫硫塔的液氣比要求。SU ”22 理/“口歲159,4 5i«ttCg325x6圖一脫成塔2.噴射再生槽(見圖二)設備計算a.再生槽直徑取空氣用量為溶液量的4倍，取空氣鼓風強度為 80(m3/m2h),則：空氣量A=4X86.4=346m3/h;再生情直徑為£> = 正逐焉口 2.4m ,選歌為2.4巾，共擴大部分的直徑為槽體直徑的1.4倍，選為3.4m。b.再

5、生槽的高度再生槽內(nèi)溶液停留時間為8分鐘，則再生槽的有效容積為V 1=86.4 (8/60)=11.5一3 m。再生槽的充滿率取為90%,故再生槽的實際有效容積為V=11.5/0.90=12.8m 3。再生槽有效高為 H=12.8/(0.785 &42)=2.83m。空0426x6吟4QQ必400圖二嗔射再生槽3.噴射器（見圖三）的設備計算a.噴嘴:選用4個噴射器，每個噴射器的液體流量為Qi=86.4/4=21.6m3/h。通用笊孔嗔嗜.取嗅嘴噴射速度為人則噴嘴孔徑為d =寸祝費5丁;必m 18 * 100°=20.6mm,取 d=21mm。噴嘴出口截面積為 Fz=0.785

6、212=346mm2。噴嘴喉管長度根據(jù)經(jīng)驗Li=2.5d=53mm ,噴嘴入口（即溶液入口）直徑di=3d=21 X3=63mm ,入口管選用 73x4無縫鋼管。收啜需人口收蟀的為忖丁則啜需收谿段氏度為：4 =翌二號=I79rtm噴嘴總長度為 L=L 1+L2=53+179=232mm 。b.噴射器溶液入口壓力噴射器的壓力降AP按下式計算Ap=（ x/ a ）（Q/3600F）2式中：Q-噴射器液體流量（m3/h）；3旭-披體重度，取 x=1170kg/m笫流速系數(shù)，單孔噴嘴取為 0.95;Fz-噴嘴出口截面積 m2p=1170/221.6/(3.46 104X0.95 3600)2=195k

7、p 1c.混合管計算混合管斷面積Fh=AFz式中：A一傳質(zhì)型噴射器形狀系數(shù)，取為8.5; Fz噴嘴出口截面積 mm22Fh=8.5 346=2940m?；旌瞎苤睆綖镈. .選用 975 x 4 的;則實際 = 63mm.取混合管長度為混合管直徑的20倍，則混合管長度 L=20DH=1300mm。d.吸氣室的計算- 一空氣進口低管徑Dk按下式計算為=式中：Vk-自吸空氣在管道內(nèi)流速，取為 5m/s； Gk一單管空氣量，為86.4m3/h78.2皿*采用"9x4無縫鋼管.溶液進口管管徑D,的計算：&式中：Vy溶液流速，取為 2m/s； Gy 一單管溶液量，為 21.6m3/h則2

8、=18.8;選風為3mm.采用力73M無fit甥管c吸氣室面積的計算：噴射器的吸氣室應有足夠的容積，使氣體暢通無阻，以免影響抽吸效率，它的 截面積以吸氣室的截面積等于或略小于空氣進口管內(nèi)截面積為宜。空氣進口管為 89X4 則 Fk=0.785 812=5150mm2。選吸氣室為 159X4.5內(nèi)半徑 R=75mm,溶液進口管外半徑r=36.5mm ,求圓心角 a: cos a/2=r/R=36.5/75=0.487, a/2=60.9, “=121.8。求弦長b:b=2Rsin a /2=2X75Xsin60.90=131mm。M曷-/J*=甥*3 x 754 -孚J江-理r -由心Fs略小于

9、Pk,故選用合適。取吸氣室高度 H=300mm吸氣室收編箱取30則吸氣室收需膏長度為L.二豈:票 = 144wfl ,取噴距賽合管 18 2入 口 120mm。e擴散管及尾管汁算尾管直徑計算： 取足管內(nèi)溶液凌速V.為則比管宜粒為br = 18.g欄工18.8戶/ =S7mm,果用108X4無縫鋼管為尾管。擴散管長度:4-(W-W)取獷敗管的獷收踞為7,啕獷敢管的長度為 = 286XU是膏氏度粒計選*T用 3.5m。港液人口073x4啜氣宴0159x4.5 -，佛管0276fo空氣入口089x4總儲073x( gIQgJ08x4>4 .富液槽的計算V=86.4/60x15=21.6選用富液

10、槽內(nèi)溶液停留時間為15分鐘，則富液槽的容積為m3,選用富液槽 3500, H=3500 臺。5 .貧液槽的計算貧液槽用于開工時制備溶液和事故時儲存溶液，因此貧液槽的有效容積不應小 于一臺再生槽的總?cè)莘e，選用貧液槽3500, H=3500 臺。6 .溶液加熱器的計算a.熱平衡1)空氣帶走熱量qi空氣量為346m3/h,再生槽出口溫度為40 C,進口空氣溫度按冬季最冷月平均溫度計算，取為-3C,最冷月平均相對濕度取73%, 40 c飽和蒸汽分壓為750mmH2O, -3C飽和蒸汽分壓為 47mmH2O,則空氣帶入溶液中的水分為：346 >(47 0.73)/(10332-47 0.73)(8

11、/22.4)=0.93kg/h空氣 40c時應帶出的水分為346X75/(10332-750) (18/22.4)=21.8kg/h ,扣除帶入溶液中的水分，則空氣中實際帶走的水分為21.8-0.9kg/h,在40c時水蒸汽的汽化熱為2408.7kJ/kg,則空氣帶走的熱量為：q1=20.9 乂2408.7=50342kJ/h空氣升溫帶走顯熱較小，可忽略不計2）粗氣帶走熱量q2進塔粗氣溫度為35 C,出塔粗氣溫度為40 C,則q2=7506 X1.34 抬0-35）=50290kJ/h。式中：1.34 刈氣比熱（kJ/m3 C ）3）粗氣含水所帶走的熱量q3粗氣含水量為：7506X（51.2-

12、39.7）/1000=86.3Kg/h式中：51.2-40C為1m3飽和粗氣中水蒸汽含量（g）; 39.7-35C為1m3飽和粗氣中 水蒸汽含量（g）在 40 c 時水蒸汽的汽化熱為2408.7kJ/kg ,則 q3=86.3 2408.7=207871kJ/h。4）設備熱損失q4脫硫塔、再生槽、富液槽及管道的外表面積總和約400m2,取k=50kJ/m2 hC,貝U q4=400 X50 X40+3）=860000kJ/h5）化學反應熱q5此SS + 265.0千能/克分子凡回他1即0, * 155/干焦，克分子用5孑考慮硫代硫酸鈉生成率為H2s的4%,則上述兩項反應熱為265.0 0.96%+155.6刀.04=260.6千焦/克分子H2s所以 q5=7000 4（0.8-0.02）/34 260.6=41849kJ/h據(jù)以上計算需要補充熱量Q=q1+q2+q3+q4-q5=50340+50290+207871+860000-41849=1126652kJ/hb.蒸汽量為補充以上所需熱量，所需蒸汽量為G=1126652/2129=529kg/h ;式中2129-0.3MPa飽和蒸汽的氣化潛熱（kJ/kg）。c.加熱器加熱面積蒸汽壓力0.3MPa,溫度為144C,溶液出口溫度為 45C,取傳質(zhì)系