湿法脱硫工艺脱硫塔设计及研究.doc

湿法脱硫工艺脱硫塔设计及研究.doc1 湿法脱硫工艺脱硫塔设计及研究[摘要] 本文主要对湿法脱硫工艺脱硫塔类型、原理及优缺点进行简单的描述, 对脱硫塔的设计计算提供了一些参考, 方便设计脱硫塔的最优方案。[ 关键词] 湿法脱硫,脱硫塔种类,脱硫塔设计中图分类号: X773 文献标识码: A 文章编号: 1009-914X ( 2016 ) 17-0058-02 0 前言随着我国经济的高速发展, 使我们对能源的需求越来越多, 伴随能源的加速利用其中煤炭的利用最为广泛[1] ,煤炭的大量直接燃烧造成的污染物排放急剧增加, 以煤为主的能源造成排放严重, 给环境带来了严重污染,实施减排技术并进行排放总量排放是我国持续发展的迫切要求。 1 湿法脱硫工艺脱硫塔类型 喷淋塔原理: 脱硫塔吸收液在喷淋塔内经喷嘴雾化, 液体与烟气充分接触吸收并除去其中的; 脱硫效率可达到 95% 以上, 该塔的有点有结构先对简单, 操作难度小, 压损小, 系统阻力小, 脱硫过程中除尘降本一并操作。缺点是气液很难充分接触,混合不均匀,喷嘴易结垢堵塞等。 填料塔原理: 吸收液在填料塔内沿着填料表面向下流动形成液膜, 与烟气接 2 触后吸收并去除其中的脱硫效率达到 95% 以上,其结构相对复杂,对填料的选择可以多样化, 耐腐蚀, 耐高温, 耐持久性, 操作弹性大, 系统稳定可靠。缺点是易形成液泛,自控水平较低,填料检修麻烦,系统阻力大, 长时间运转后,效率较低,较难清洗。 鼓泡塔原理: 吸收浆液在塔底以液层形式存在, 通过鼓泡反应器将烟气鼓入, 形成泡状, 气液接触后吸收并去除其中的 SO2 , 其脱硫效率高达 95% 以上, 其优点为成本低, 耐腐蚀, 较其他形式脱硫塔, 吸收容量大, 气液接触时间长, 运行稳定可靠。缺点是空塔气速低, 只适用于中小量烟气, 塔底液较多时,压损大,系统阻力较大,耗能增加。 板式塔原理: 脱硫浆液逐板往下, 烟气逐板往上, 逐流接触后吸收并除去其中的 SO2 。脱硫效率高达 95% 以上,结构简单,成本低,空塔气速高,处理气量大, 脱硫过程中除尘降温一并操作, 维护保养方便。缺点是制造工艺要求高,安装严谨,操作弹性小,容易发生偏流侧流,效率降低。 液柱塔液柱塔作为一种新兴的脱硫塔型, 其特点为气液接触比较充分, 脱硫的效率较高, 烟气进入塔后在上升过程中穿过吸收液区域, 其反应区域是含有脱硫剂的循环吸收液在塔的中部向上喷射, 通过逆流与烟气顺流的液柱相接触, 然后在顶部分离, 最后形成自上而下与烟气逆流的液滴, 液柱塔中的液滴的平均直径要比喷淋塔中的大,而且,在整个气液流场中,液滴的分离和聚集不停的交替。 3 2 脱硫塔的设计理论原理脱硫塔的理论设计主要原理是双膜原理, 根据双膜原理将喷淋塔的结构参数模拟出来,据此可推算出出该塔的高度直径等重要数,理论上,脱硫塔的设计高度是由传质单元高度及传质单元数决定, 而操作线和平衡线的相对位置受液气比影响。脱硫塔本体的外形尺寸主要由塔体的、反应液的体积、吸收及除雾区的高度。其尺寸的大小由进气量、烟气的流速、液气比、喷淋层数等来确定[3] 。 操作线和液气比目前喷淋塔绝大部分为气液逆流的操作,塔内烟气向上进行流动,吸收液滴向下滴落, 充分增加气液接触面积, 这里我们设在液相中的摩尔分数x ,在气相中的摩尔分