典型設(shè)備工藝設(shè)計計算說明書

1、年處理 146 千萬立方米含硫廢氣典型設(shè)備工藝設(shè)計計算說明書設(shè)計團隊：谷雨不酸團隊成員：蔣文靜余游雅隋緣廖振勝李財聰指導(dǎo)：陳喜蓉李敏江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目目 錄物料衡算1概述1物料衡算11.2.1 物料衡算原則11.2.2 物料衡算結(jié)果2火電廠廢氣處理工藝總流程圖2第一章1.11.21.31.3.11.3.21.3.3煙氣脫硝工段2換熱工程段3煙氣脫硫工段5第二章2.12.2能量衡算7能量衡算原則7能量衡算結(jié)果72.2.12.2.22.2.32.2.42.2.52.2.62.2.72.2.82.2.9煙氣進口熱交換器EXCHANGE8煙氣加熱器 HEAT9脫硝

2、反應(yīng)器REACTOR9煙氣分流器FSPLIT210煙氣冷卻換熱器EXCHANG210氨氣進口換熱器EXCHANG311煙氣混合器MIXER12脫硫吸收塔RAD12塔底漿料分離器 FSPLITER132.2.10 后處理13工藝熱集成15概述15換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計任務(wù)153.2.1 工藝流程153.2.2 熱量目標16換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計17第三章3.13.23.33.3.1 熱量利用最合理換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計17第四章4.14.24.3換熱器的設(shè)計與選型19選型依據(jù)19換熱器類型19設(shè)計示例204.3.1 流程安排204.3.2 確定物性數(shù)據(jù)204.3.3 aspen 模擬初步設(shè)計換熱器214.3.4 換熱器大師設(shè)

3、計校核244.3.5 換熱器結(jié)果匯總表25換熱器設(shè)備一覽表27吸收塔的設(shè)計28概述28設(shè)計參考284.4第五章5.15.2江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目5.35.45.5輔助軟件28設(shè)計條件29設(shè)計參數(shù)305.5.1 吸收塔計計算模擬示例305.5.2 吸收塔校核及規(guī)格設(shè)置305.6第六章6.16.26.36.4塔設(shè)備一覽表35泵的選型41概述41泵的選型原則41泵的選型依據(jù)42具體泵的選型436.4.1 泵選型方法436.4.2 泵計算選型一例43泵設(shè)備一覽表45反應(yīng)器設(shè)計47概述47反應(yīng)器計算設(shè)計示例477.2.1 催化劑的填充量477.2.2 計算催化劑床層體積

4、，直徑及高度47反應(yīng)器高度486.8第七章7.17.27.37.4 軟件輔助設(shè)計487.5 反應(yīng)器設(shè)備設(shè)計結(jié)果50第八章 儲罐的選型518.18.28.38.4概述51選型示例51設(shè)備選型結(jié)果52儲罐設(shè)計一覽表52附錄54江西理工大學 年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目第一章物料衡算1.1 概述化工過程的物料衡算和能量衡算，是利用物理與化學的基本定律，對化工過程單元及化工過程單元系統(tǒng)的物料平衡與能量平衡進行定量的計算。通過計算，從中找出主副的生成量，確定原材料的消耗定額，確定各物流的流量、組成和狀態(tài)，確定每一設(shè)備內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)換與能量傳遞的速度。從而為確定最佳操作條件、設(shè)備選型以及設(shè)備的確

5、定、管路設(shè)施與公用工程的設(shè)計提供依據(jù)。1.2 物料衡算1.2.1 物料衡算原則化學工程的開發(fā)與放大都以物料衡算為基礎(chǔ)。而物料衡算的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律。對于任一化工過程單元或過程單元系統(tǒng)，不論是物理過程還是化學過程，也不論是總過程還是單元過程，均服從質(zhì)量守恒定律。對于一般的體系而言，物料分布均可表示為：（Fi-Fo)+(Dp-Dr)=W(1-1)即物料平衡方程（1-1）既可對總物料，也可對其中任一組分或元素列出。該式在下列情況下可簡化：連續(xù)穩(wěn)態(tài)操作過程FiFo+DpDr=0連續(xù)穩(wěn)態(tài)無化學反應(yīng)操作過程FiFo=0間歇操作過程DpDr=WFiFo+ DpDr=W半間歇過程對于沒有化學反應(yīng)的過程，

6、一般只列寫各組分的衡算方程，只有涉及化學反應(yīng)時，才列出各元素的衡算方程。1在過程單元內(nèi)累積的物料量W在過程單元內(nèi)消耗的物料量Dr在過程單元內(nèi)生成的物料量Dp流出過程單元的物料量Fo進入過程單元的物料量Fi江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目1.2.2 物料衡算結(jié)果我們利用 ASPEN PLUS(Advanced System for Process Engineering Plus,先進過程工程系統(tǒng)流程)模擬軟件對火電廠原料煙氣脫硝工段，煙氣換熱工段，煙氣脫硫等工段進行模擬來實現(xiàn)物料衡算。1.3 火電廠廢氣處理工藝總流程圖詳圖見總流程模擬源文件圖 1. 1 煙氣脫硝脫硫流程

7、圖1.3.1 煙氣脫硝工段原料煙氣經(jīng)過加熱器換熱達到反應(yīng)所需溫度后，與輔助原料氨氣，空氣在入口混合通入反應(yīng)器中反應(yīng)，出口原料氣通入下一個工段。圖 1. 3 煙氣脫硝裝置2江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目表 1- 1 煙氣脫硝物料流股信息1.3.2 換熱工程段原料煙氣從火電廠輸送過來溫度只有 120140，煙氣脫硝反應(yīng)溫度需要300以上，煙氣脫硫反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度為 6080。需要通過換熱網(wǎng)絡(luò)對原料氣進行換熱處理。30125-1Temperature C125230300240Pressurebar10.110.110.110Vapor Frac1111Mole Flow

8、kmol/hr10118.4410118.4410118.44100.551Mass Flowkg/hr4457714457714457711835Volume Flow cum/hr32467.5141514.1147469.52423.327EnthalpyGcal/hr-933.21-922.111-914.303-0.815Mass Flowkg/hrSO22671267126710(NH4)2SO40000(NH4)2SO30000NO1000100010000NO22100210021000WATER0000NH30001573O2000262N20000CO24400004400

9、004400000江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目表 1-2煙氣換熱裝置流程圖43-13-44-24-1566-1Temperature C302.2302.2191.6251.2110.115.015.085.0Pressurebar10.110.110.110.110.110.00.80.8Vapor Frac111110.300MoleFlowkmol/hr9238.01026.49238.01026.49238.0100.66105.96105.9Mass Flowkg/hr402845.444760.6402845.444760.6402845.41835.0

10、110000110000Volume Flow cum/hr43505.44833.934891.54394.328443.961.6110.1113.6EnthalpyGcal/hr-830.6-92.3-841.7-92.9-849.3-1.4-418.2-410.5Mass Flow kg/hrSO22403.9267.12403.9267.12403.9000(NH4)2SO400000000(NH4)2SO300000000NO18.02.018.02.018.0000NO237.84.237.84.237.8000江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目1.3.3

11、煙氣脫硫工段經(jīng)過脫硝反應(yīng)的原料煙氣冷卻到 120后通入吸收塔，吸收塔底部漿液經(jīng)過分離器，一部分打回吸收塔進行循環(huán)，一部分輸送到后處理工段。圖 1. 3 煙氣脫硫裝置表 1-2 煙氣脫硫物料流股信息54-377-17-28910Temperature C124.843.643.643.6404029Pressurebar10.11.011.011.011.011.021.01Vapor Frac1000011WATER2244.9249.42244.9249.42244.90.0110000110000NH30.90.10.90.10.9157300O20.70.10.70.10.726200N

12、22139.2237.72139.2237.72139.20.000CO239600044000396000440003960000.000江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目6Mole Flowkmol/hr10264.43198.52196.1442.376444.067176.15410568.29Mass Flowkg/hr4476067630.7727539.43491.34280003000451023.1Volume Flow cum/hr32910.568.4618.3590.1018.0624467.697261586.5EnthalpyGcal/hr-9

13、42.207-11.176-11.042-0.134-30.215-1.903-963.33Mass Flowkg/hrSO226716.7626.6810.0810093.202(NH4)2SO40000000(NH4)2SO304661.1524605.3655.796000NO200000020NO2420.2830.2790.0030041.722WATER2494.352774.2872741.0833.209800007041.742NH30.995000030001634.002O20.73000000.73N22376.9260.0490.0480.001002376.877C

14、O2440000188.239185.9862.25300439814.8江西理工大學 年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目第二章能量衡算為了保持生產(chǎn)能夠在適宜的工藝條件下進行，必須掌握物料帶入或帶出體系的熱量的分布，熱量的供給速率和放熱速率，并且熱量衡算可為提高熱量利用率，為降低能耗提供依據(jù)。為此，我們對各生產(chǎn)體系進行了熱量衡算。2.1 能量衡算原則工程依據(jù)化工設(shè)計中關(guān)于熱量衡算的基本思想和要求，遵循基與實際工藝相結(jié)合的原則，進行熱量衡算書的編制。熱量衡算的文字表達式為：進入設(shè)備熱量的總和=輸出設(shè)備熱量的總和+損失熱量的總和對于連續(xù)系統(tǒng)：Q+W=Hout-Hin其中Q熱備的熱負荷。W

15、輸入系統(tǒng)的機械能。Hout離開設(shè)備的各物料焓之和。Hin進入設(shè)備的各物料焓之和。在進行全廠的能量衡算時，是以單元設(shè)備為基本，考慮由機械能轉(zhuǎn)換、化學反應(yīng)和單純的物理變化帶來的熱量變化。最終對全廠工藝進行系統(tǒng)級的熱量平衡計算，進而用于指導(dǎo)節(jié)能降耗設(shè)計工作。2.2 能量衡算結(jié)果工藝流程模擬中涉及的每一個設(shè)備都進行了模擬，塊名稱對應(yīng)，結(jié)果如下。7江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目2.2.1煙氣進口熱交換器 EXCHANGE圖 2- 1 換熱器熱負荷圖 2- 2換熱器能量平衡圖8江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目2.2.2煙氣加熱器 HEAT圖 2-3加熱器熱

16、負荷圖圖 2-4 能量平衡圖2.2.3脫硝反應(yīng)器 REACTOR圖 2-5 反應(yīng)器熱負荷9江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目圖 2-6 反應(yīng)器能量平衡圖2.2.4 煙氣分流器 FSPLIT2圖 2-7 煙氣分流器能量平衡圖2.2.5煙氣冷卻換熱器 EXCHANG2圖 2-8 換熱器 2 熱負荷圖10江西理工大學 年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目圖 2-9 換熱器 2 能量平衡圖2.2.6氨氣進口換熱器 EXCHANG3圖 2-10 換熱器 3 熱負荷圖圖 2-11 換熱器 3 能量平衡圖11江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目2.2.7煙氣

17、混合器 MIXER圖 2-12 混合器能量平衡圖2.2.8脫硫吸收塔 RAD圖 2-13吸收塔熱負荷圖圖 2-14 吸收塔能量平衡圖12江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目2.2.9 塔底漿料分離器 FSPLITER圖 2- 15分離器能量平衡圖2.2.10 后處理1.氧化反應(yīng)器圖 2-16反應(yīng)器熱負荷圖圖 2-17反應(yīng)器能量平衡圖2.過濾器13江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目圖 2-18過濾器熱負荷圖圖 2-19過濾器能量平衡圖14江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目第三章工藝熱集成3.1 概述對于本項目工藝流程中，我們通過換熱

18、流程的設(shè)計和換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，盡可能的進行內(nèi)部熱量的集成和最大化利用，以減少損失。在設(shè)備投資和運行費用之間尋找平衡點。為此，我們利用 ASPENTECH 公司的ASPENENERGYANALYZER 進行計算機輔助換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和優(yōu)化，同時結(jié)合實際生產(chǎn)工藝，最大限度的降低成本，節(jié)約能耗。3.2 換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計任務(wù)3.2.1工藝流程圖 3-1未優(yōu)化的工藝流程圖 3-2優(yōu)化后工藝流程15江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目表 3-1 工藝各流股信息3.2.2熱量目標圖 3- 3溫焓圖圖 3-4 總組合曲線時間總費用與 DTmin 的曲線圖：16江西理工大學年處理 146 千萬立方米

19、含硫廢氣化利用項目3.3 換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計在換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，對于全廠的換熱網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化，主要是為了減少換熱面和投資費用，同時考慮工廠實際的裝置布置，設(shè)計出了實際又的換熱網(wǎng)絡(luò)。查看 AspenEnergyAnalyser 給出的夾點，即給出的 PINCH 點。根據(jù)換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則：夾點上不設(shè)置公用工程冷卻器，夾點下不設(shè)置公用工程加熱器，在溫度區(qū)間進行匹配，原則上不夾點傳熱。3.3.1 熱量利用最合理換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計圖 3- 5設(shè)計的換熱網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過設(shè)計后可以得到有物流間換熱的換熱網(wǎng)絡(luò)。17江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目圖 3- 6 換熱面積最小的換熱網(wǎng)絡(luò)18江西理工大學年處理 1

20、46 千萬立方米含硫廢氣化利用項目第四章?lián)Q熱器的設(shè)計與選型4.1 選型依據(jù)容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程1990-5-9鋼制容器GB150-1998管殼式換熱器GB151-2014浮頭式換熱器和冷凝器型式與基本參數(shù)JB/T47149立式熱虹吸式重沸器型式與基本參數(shù)JB/T471692U 形管式換熱器型式與基本參數(shù)JB/T471792管殼式換熱器用金屬包墊片JB/T471892管殼式換熱器用纏繞墊片JB/T471992管殼式換熱器用非金屬墊片JB/T47209220092002化工設(shè)計手冊第四版華東理工大學換熱器設(shè)計手冊錢頌文主編化學工業(yè)4.2換熱器類型按照換熱的方式和原理不同，換熱設(shè)備分為直接式、蓄熱式

21、和間壁式。間壁式換熱器又分為夾套式、管式、管殼式和板式。根據(jù)工藝流體溫度等性質(zhì)特點，我們選擇管殼式換熱器，管殼式換熱器主要有以下主要形式：A、固定管板式換熱器當冷熱流體溫差不大時，可采用固定管板式換熱器，即兩塊管板和殼體是連在一起的。特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，但由于殼程不易或檢修，殼程必須走潔凈且不易結(jié)垢的流體。當兩流體溫差較大時，可采用具有膨脹節(jié)的殼體。但是不宜用于兩流體溫差過大（一般要100)下即可達到湍流，以提高對流傳熱系數(shù)。3.被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向外的散熱作用，以增強冷卻效果。初步設(shè)定選取浮頭式換熱器4.3.2 確定物性數(shù)據(jù)（1）定性溫度管程流體定性溫度T1 =（t1

22、+ t2）/2 = （15+85）/2=5020江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目殼程流體定性溫度T1 =（t3 + t4）/2 = （190+110）/2=150.（2）根據(jù)純物質(zhì)化學性質(zhì)軟件以及相關(guān)資料后得到如下數(shù)據(jù)表 4-1殼程流體及管程流體的物性3）估算傳熱面積從 ASPEN 換熱器模擬中讀得：傳熱量 Q=8950369W對數(shù)平均溫差DT =（t 2 - t3）-（t1 - t 4）=（190 - 85）（- 110 -15）= 89.744 （t 2 - t3）（190 - 85）lnln（t1 - t 4）（110 -15）溫度較正：P = t 2 - t18

23、5 -15= 0.4T1 - t1190 -15R = T1 - T2= 190 -110 = 1.143t 2 - t185 -15查表得：=0.9=0.90.8，所以單殼程較為合適。Dtm = DTy = 89.7440.9 = 80.774.3.3 aspen 模擬初步設(shè)計換熱器冷流輸入信息21物流密度（kg/m3）黏度（Pa.s）導(dǎo)熱系數(shù)（W/(m.K)）比熱容（kJ/(kg.)）冷卻水（50）988.10.0005490.6484.174熱流（150）8.80.0000190.0360.985江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目熱流輸入信息換熱器設(shè)計條件換熱器初步

24、設(shè)計結(jié)果22江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目物流結(jié)果23江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目4.3.4 換熱器大師設(shè)計校核利用換熱器大師校核得24熱流體進熱流體出冷卻水進冷卻水出TemperatureC191109.51585Pressurebar10.110.10.80.8VaporFrac1100MoleFlowkmol/hr9237.999237.996105.9286105.928MassFlowkg/hr402845.4402845.4110000110000VolumeFlowcum/hr34851.2828400.58110.08711

25、3.583EnthalpyG cal/hr-841.699-849.395-418.205-410.509MassFlow kg/hrSO22403.92403.900NO181800NO237.837.800WATER2244.9152244.915110000110000NH30.8950.89500O20.6570.65700N22139.2332139.23300CO239600039600000江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目4.3.5換熱器結(jié)果匯總表25換熱器主和計算結(jié)果參數(shù)管程殼程流率（kg/h）110000402845溫度/15（85）190（110）定

26、性溫度/50150物性設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)密度/(kg/m)988.18.8定壓比熱容/kJ/(kg/)4.1740.973黏度/Pa.s0.0005490.000019熱導(dǎo)率/W/m0.6480.036普朗特數(shù)3.540.52設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)殼體內(nèi)徑/mm1000殼程數(shù)1筒體壁厚/mm6江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目26前端管箱封頭計算計算江西理工大學谷雨不酸戰(zhàn)隊計算所依據(jù)的標準GB 150.3-2011計算條件橢圓封頭簡圖計算Pc0.50MPa設(shè)計溫度 t C內(nèi)徑 Di1000.00mm曲面深度 hi100.00mm材料Q345R設(shè)計溫度許用應(yīng)力 st189.00MPa試驗溫

27、度許用應(yīng)力 s189.00MPa鋼板負偏差 C10.00mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接接頭系數(shù) f0.85主要計算結(jié)果管徑/mm25臺數(shù)1管長/mm6000管心距/mm32管數(shù)目/根588管子排列正方形傳熱面積/273折流板數(shù)/個11管程數(shù)2折流板間距/mm490管板厚度4管 程殼 程材 質(zhì)低碳鋼流速/(m/s)0.212.7表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)/W/()6976.791259.2污垢熱阻/(/W)3.4410-41.719710-4阻力/pa56017147熱流量/KW4463.9傳熱溫差/K80.61裕度/%12.9江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目4.4 換熱器設(shè)備一覽

28、表27位號名稱型號型式數(shù)量E0301A換熱器BEM1000-1.0-273-6/25-2 I臥式1E0301B/C換熱器BEM1200-1.0-325-6/25-2 I臥式2E0301D換熱器BEM800-1.6-206-6/25-2 I臥式1E0301E換熱器BEM700-1.0-154-4.5/25-2 I臥式1F0301加熱器BEM450-1.0-113-3/25-2 I臥式1管箱法蘭復(fù)核計算江西理工大學谷雨不酸戰(zhàn)隊設(shè) 計 條 件簡圖設(shè)計p1.00MPa計算pc0.500MPa設(shè)計溫度 t25.0 C軸向外載荷 F0.0N外力矩 M0.0N mm殼體材料名稱Q345R許用應(yīng)力 stn18

29、9.0MPa法蘭材料名稱16Mn許用應(yīng)力sf178.0MPastf178.0MPa螺栓材料名稱35許用應(yīng)力sb118.0MPastb117.2MPa公稱直徑 d B27.0mm螺栓根徑 d 123.8mm數(shù)量 n24個江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目第五章吸收塔的設(shè)計5.1 概述脫硫吸收塔是本處理工藝的部分，脫硫吸收塔起著脫除二氧化硫等廢氣，使尾氣排放達標的的作用。一個設(shè)計上完整的工藝吸收塔包含了塔頂除霧器，塔底漿化段，這些由于在 Aspen 模擬中較難在塔模塊中結(jié)合，故在此進行分塊模擬。本次工藝模擬的吸收塔只有含硫廢氣的吸收，而沒有粗的氧化段。初次模擬為了簡化模擬過程

30、，還進行了以下假設(shè)：1. 不考慮與氮氣的影響2. 不考慮固體和鹽析在初次模擬的基礎(chǔ)上，我們加入與氮氣，對塔徑和具體實際的工藝參數(shù)進行模擬，基本證明了工藝的可行。在此基礎(chǔ)上進行了進料量，操作溫度，等工藝參數(shù)的優(yōu)化篩選。得到在我們的工藝條件下較為合理，的吸收塔。5.2 設(shè)計參考參考各種版本的化工原理課程設(shè)計教科書，以及：化工工藝設(shè)計手冊第四版，（上，下冊）化學工業(yè)化工設(shè)計第二版，化學工業(yè)化工過程設(shè)計，西北工業(yè)大學等設(shè)計輔助書籍進行塔設(shè)備的設(shè)計與校核。5.3 輔助軟件在設(shè)計軟件上，使用 Aspen 對吸收塔模擬來對設(shè)計提供參考。吸收過程與精餾過程一樣使用 RADFRAC 模塊進行計算，設(shè)定上與精餾塔

31、28江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目不同的是吸收塔沒有塔頂冷凝器和塔底再沸器。本次工藝與一般吸收塔又有很大的不同，在于本次吸收塔中的吸收過程是化學過程而不是物理過程，在模擬時需要添加化學反應(yīng)。5.4 設(shè)計條件原料：脫硝后煙氣要求：294-3TemperatureC124.8Pressurebar10.1Vapor Frac1Mole Flowkmol/hr10264.43Mass Flowkg/hr447606Volume Flow cum/hr32910.56EnthalpyGcal/hr-942.207Mass Flowkg/hrSO22671(NH4)2SO30N

32、O20NO242WATER2494.35NH30.995O20.73設(shè)計設(shè)計溫度塔內(nèi)介質(zhì)進塔原料設(shè)計要求10bar60原料氣，氨氣，吸收液見下表出口 SO2 含量4%江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目進料物流信息5.5 設(shè)計參數(shù)5.5.1吸收塔計計算模擬示例圖 5.1 初步模擬結(jié)果5.5.2吸收塔校核及規(guī)格設(shè)置一、吸收塔操作條件設(shè)置30N22376.926CO2440000江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目圖 5.2 塔操作條件設(shè)置二、設(shè)計（Tray Sizing）31江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目由于噴淋漿液亞硫酸銨對金屬

33、具有腐蝕性，所以使用材質(zhì)的填料。圖 5.3 設(shè)計參數(shù)圖 5.4設(shè)計結(jié)果三、塔板核算（Pack Rating）32江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目四、核算結(jié)果（Pack Result）33江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目物流信息表344-377-17-28910Temperature C124.843.643.643.6404029Pressurebar10.11.011.011.011.011.021.01Vapor Frac1000011Mole Flowkmol/hr10264.43198.52196.1442.376444.067176.1

34、5410568.29Mass Flowkg/hr4476067630.7727539.43491.34280003000451023.1Volume Flowcum/hr32910.568.4618.3590.1018.0624467.697261586.5EnthalpyGcal/hr-942.207-11.176-11.042-0.134-30.215-1.903-963.33Mass Flowkg/hrSO226716.7626.6810.0810093.202(NH4)2SO304661.1524605.3655.796000NO200000020NO2420.2830.2790.00

35、30041.722WATER2494.352774.2872741.0833.209800007041.742NH30.995000030001634.002O20.73000000.73N22376.9260.0490.0480.001002376.877CO2440000188.239185.9862.25300439814.8江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目5.6 塔設(shè)備一覽表為減少單塔負擔，把 5.9m 的塔建成并聯(lián)雙塔吸收塔計算結(jié)果35塔 設(shè) 備 校 核計算江西理工大學谷雨不酸戰(zhàn)隊計算條件塔型填料容器分段數(shù)（不 包括裙 座）1試驗類型封頭上封頭下封頭材料名稱Q

36、345RQ345R名義厚度(mm)1212腐蝕裕量(mm)22焊接接頭系數(shù)0.850.85封頭形狀橢圓形橢圓形圓筒設(shè)計(Mpa)設(shè)計溫度()長度(mm)名義厚度(mm)內(nèi)徑/外徑(mm)材料名稱(即鋼號)10.52006000142500Q345R裙 座編號名稱類型塔體內(nèi)徑mm塔體高度mm設(shè)計/MPa封頭形式設(shè)計溫度材料保溫層保護層T0501脫硫吸收塔1填料420099000.1橢圓封頭60Q345R巖棉不銹鋼薄板T0501脫硫吸收塔2填料420099000.1橢圓封頭60Q345R巖棉不銹鋼薄板江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目36裙座結(jié)構(gòu)形式圓筒形裙座底部截面內(nèi)徑mm

37、6000裙座與殼體連接形式裙座高度mm0裙座材料名稱Q345R裙座設(shè)計溫度180裙座腐蝕裕量mm2裙座名義厚度mm12裙座材料許用應(yīng)力MPa189裙座與筒體連接段的材料裙座與筒體連接段在設(shè)計溫度下許用應(yīng)力MPa裙座與筒體連接段長度mm裙座上同一高度處較大孔 個數(shù)2裙座較大孔中心高度mm2500裙座上較大孔引出管內(nèi)徑（或?qū)?度）mm700裙 座 上 較 大 孔 引 出 管厚度m m0裙座上較大孔引出管長度mm600地腳螺栓及地腳螺栓座地腳螺栓材料名稱Q345地 腳 螺 栓 材 料 許 用 應(yīng)力MPa170地腳螺栓個數(shù)32地腳螺栓公稱直徑mm56全部筋板塊數(shù)64相 鄰 筋 板 最 大 外 側(cè) 間距

38、mm451.948筋板內(nèi)側(cè)間距mm110筋板厚度mm22筋板寬度mm160蓋板類型整塊蓋 板 上 地 腳 螺 栓 孔 直m75江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目37徑m蓋板厚度mm30蓋板寬度mm0墊板有墊 板 上 地 腳 螺 栓 孔 直徑mm59墊板厚度mm22墊板寬度mm110基礎(chǔ)環(huán)板外徑mm6252基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)徑mm5772基礎(chǔ)環(huán)板名義厚度mm5注：基礎(chǔ)環(huán)厚度不得小于 16 毫米江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目38風 載 及載 荷00AA裙座與筒體連接段11(筒體)11(下封頭)2233操作質(zhì)量m0 = m01 + m02 + m03 + m0

39、4 + m05 + ma + me6489.51051.966489.56489.5最小質(zhì)量 m0 = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me6489.51051.966489.56489.5試驗時質(zhì)量35941.930504.46489.56489.5風彎矩 M I -I = P l / 2 + P( l + l/ 2 ) + P( l + l+ l/ 2 ) + .wiii+1ii+1i+2ii+1i+20000nMca(I)M I -I = ( 2p / T )2Y m ( h - h )f ( h )ca1T1kkk1k =inMca (II)M I -I

40、 = ( 2p / T )2 Y m ( h - h )f ( h )ca2T 2kkk 2k =i順風向彎矩 M I -I (I)cw順風向彎矩 M I -I (II)cw組合風彎 矩 M= max( M I -I , ( M I -I )2 + ( M I -I )2 )ewwcacw0000n彎矩 M I -I = F ( h - h ) 注:計及高振型時,此項按B.24 計算E1kkk =i江西理工大學年處理 146 千萬立方米含硫廢氣化利用項目39n垂直力 F = m h F 0-0 / m h ( i = 1,2,.,n )vii i vk kk =10000應(yīng)力計算s11 = P

41、c Di / 4dei26.710.00s= ( mI -I g FI -I ) / pD d120vi ei0.340.060.690.00s= 4M I -I / pD2d13maxi ei0.000.000.000.00s= ( mI -I g F I -I ) / pD d220vi ei0.690.00s31 = PT Di / 4dei34.480.00s= mI -I g / pD d32Ti ei1.871.710.690.00s= 4( 0.3M I -I + M ) / pD2d33wei ei0000偏心彎矩 Me = me gle0000最大彎矩 M= max( M I -I