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脱硫工艺以及计算公式的详解

信息来源:西安绿槐科技 |

  近年来,大气污染治理受到各界关注,脱硫脱硝是关键,本文将介绍脱硫工艺及计算公式详解。

  1.钠碱法脱硫工艺

  采用氢氧化钠(NaOH,又名烧碱,片碱)或碳酸钠(Na2CO3,又名纯碱,块碱)。

  1)NaOH 反应方程式:

  2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O(pH值大于9)

  Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(pH值在5~9)

  2)Na2CO3反应方程式:

  Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑(pH值大于9)

  Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(pH值在5~9)

  2.双碱法脱硫工艺

  1)脱硫过程

  用碳酸钠启动:Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑

  用氢氧化钠启动:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

  2种碱和SO2反应都生成亚硫酸钠

  Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3(pH值在5~9)

  2)再生过程

  CaO+H2O=Ca(OH)2

  Ca(OH)2+2NaHSO3=Na2SO3+CaSO3↓ +2H2O

  Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3↓

  3.煤初始排放浓度

  按耗煤量按500kg/h,煤含硫量按1%,煤灰份按20%,锅炉出口烟气温度按150℃。

  1)烟气排放量

  按1kg煤产生16~20m3/h 烟气量计算

  烟气排放量=500×20= 10000m3/h

  2)SO2初始排放量

  SO2初始排放量=耗煤量t/h×煤含硫量%×1600(系数)=0.5×0.01×1600= 8kg/h

  也可以计算为

  SO2初始排放量=2×含硫量×耗煤量×硫转化率80%= 2×0.01×500×0.8=8kg/h

  3)标态与工况烟气量

  标态烟气量=工况烟气量×[273/(273+150烟气温度)]=10000×0.645=6450Nm3/h

  已知标况烟气量和烟气温度,计算其工况烟气量

  工况烟气量=标况烟气量×[(273+150烟气温度)/273]=6450×1.55=10000 m3/h

  4)SO2初始排放浓度

  =SO2初始排放量×106/标态烟气量

  =8×106÷6450=8000000/6450=1240mg/Nm3

  5)粉尘初始排放量

  =耗煤量t/h×煤灰份%×膛系数20%=500×0.2×0.2=20kg/h

  6)粉尘初始排放浓度

  =粉尘初始排放量×106/标态烟气量= 20×106/6450=20000000/6450=3100mg/Nm3

  4.运行成本计算

  需先计算出SO2初始排放量kg/h,然后按化学方程式计算。

  1)以 NaOH 为例,按理论计算,1kg二氧化硫用0.625kg氢氧化钠反应。

  2)由于Na2CO3需水解后才能产生NaOH,而NaOH可直接与SO2反应,碱性没有NaOH高,不考虑使用Na2CO3,投加量比 NaOH 更多。

  3)氢氧化钠(碳酸钠)和二氧化硫反应生成物为亚硫酸钠,且当PH值在 6~8 时,亚硫酸钠又会与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,而Ca(OH)2与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠,Ca(OH)2再与亚硫酸钠反应生成 NaOH,完成再生。钙硫比按1.03:1计算,1kg二氧化硫用1.156kg 氢氧化钙反应。而氢氧化钙又可与亚硫酸钠反应生成氢氧化钠,按理论计算,可以不用添加氢氧化钠,但实际中会有误差,误差按5%的氢氧化钙添加,则1kg二氧化硫用0.0578kg 氢氧化钠。

  5.风管和设备直径计算

  D=烟气量/2820V

  1)风管V为流速:10~15m/s

  2)水膜除尘器V为流速:4~5m/s

  3)脱硫喷淋塔V为流速:3~3.5m/s

  6.除尘效率和脱硫效率

  除尘效率=(除尘器捕集量/进入除尘粉尘量)×100%

  =[(进入除尘粉尘量-除尘器出口排出的粉尘量)/进入除尘粉尘量]×100%

  脱硫效率=[(进口浓度-出口浓度)/进口浓度]×100%。cems烟气在线监测系统推荐西安绿槐科技公司。