7000Nm3煤氣濕法脫硫設(shè)備計(jì)算

1、7000Nm3/h煤氣濕法脫硫設(shè)備計(jì)算2002-9-24分享到：QQ空間新浪微博開心網(wǎng)人人網(wǎng)一、工藝流程生r*生r*ftfM二、設(shè)計(jì)計(jì)算疋額1. 煤氣處理量7000Nm/h2. 脫硫塔前煤氣硫化氫含量0.8g/Nm33. 脫硫塔后煤氣硫化氫含量20mg/Nnm4. 脫硫效率98%5. 脫硫塔煤氣進(jìn)口溫度35C6. 脫硫塔煤氣進(jìn)口壓力11000Pa7. 脫硫塔煤氣出口壓力lOOOOPa三、設(shè)備計(jì)算1. 脫硫塔：(見圖一)進(jìn)脫硫塔濕煤氣體積為V=7000K(273+35)/273X(1.01325X105)/(1.0132553X10+11000-5720)=7506m/h(式中5720為35C時(shí)

2、飽和水蒸氣壓力Pa)戰(zhàn)空塔氣連為0.7曲時(shí)薦塔艷為D-7wi7“厲血取塔徑為*叫脫硫塔進(jìn)口吸收推動(dòng)力為p1=11000/101325+1X0.8X(22.4/34)X(1/1000)X101325=59.2Pa脫硫塔出口吸收推動(dòng)力為p2=10000/101325+1X0.02X(22.4/34)X(1/1000)X101325=1.5Pa的平均推動(dòng)力為ap的平均推動(dòng)力為ap硫化氫的吸收量為G=700(K(800-20)/(1000X1000)=5.46kg/h脫硫塔的傳質(zhì)系數(shù)K取為17X10-5kg/(m2hPa)，則需用傳質(zhì)面積為F=5.46/5選用多孔組合洗滌環(huán)ZHO240,比表面選用多孔

3、組合洗滌環(huán)ZHO240,比表面90mf/m3，空隙率0.75m3/m3，需填料體積(17X10-X15.7)=2046mV=2046/90=22.73m3。2取每層填料層高1.8m，則共需N=22.73心.8X0.785X2)=4.02，共設(shè)四層。3取脫硫吸收液的硫容量為0.20kg/m，則溶液循環(huán)量(即脫硫塔頂?shù)膰娏芰?為L(zhǎng)3=5.46/0.20=27.3m/h噴淋密度校核：脫硫塔的噴淋密度為1=27.3/(0.785X22)=8.69m3/(m2h);按噴淋密度27.5m3/(m2h)計(jì)算得到的噴淋量為27.5X0.785X22=86.4m3;3脫硫塔的液氣比為(86.4X1000)/75

4、06=11.5L/m，符合脫硫塔的液氣比要求。«WS3x4.5<£41*730*&2. 噴射再生槽(見圖二)設(shè)備計(jì)算a. 再生槽直徑取空氣用量為溶液量的4倍，取空氣鼓風(fēng)強(qiáng)度為80(m3/m2h)，則：空氣量A=34X86.4=346m/h;再生IW徑為a=厶盤so=2耳和譙戰(zhàn)為簽集tr大部分的直徑為槽體直徑的1.4倍，選為3.4m。b. 再生槽的高度再生槽內(nèi)溶液停留時(shí)間為8分鐘，則再生槽的有效容積為Vi=86.4X(8/60)=11.5m。再生槽的充滿率取為90%，故再生槽的實(shí)際有效容積為V=11.5/0.90=12.8m：再生槽有效高為H=12.8/(0.7

5、85X2.4)=2.83m。si<4A»a42MiDNSOGgMtag4?6«54?6«5&325k6噩134COIIS-<8射黑生Ml3. 噴射器（見圖三）的設(shè)備計(jì)算a.噴嘴：選用4個(gè)噴射器，每個(gè)噴射器的液體流量為Q=86.4/4=21.6m3/h。選用樂徑嗆可L取噴霜隕射選度為用mb則*9疇孔樓為dmJ曠麗亍召盤j；便XJfflW=20.6mm取d=21mm噴嘴出口截面積為Fz=0.785X212=346mrK噴嘴喉管長(zhǎng)度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)Li=2.5d=53mm噴嘴入口（即溶液入口）直徑di=3d=21X3=63mm入口管選用73x4無縫鋼管。|L

6、C7I耽嗡嘴人門牧嶠命為阿劇噴矚收臨段柱度為=-7?-噴嘴總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=Li+L2=53+179=232mmb.噴射器溶液入口壓力噴射器的壓力降厶P按下式計(jì)算p=（丫l/a）（Q/3600Fza）2式中：Q-噴射器液體流量（m3/h）;yl-液體重度，取丫L=1170kg/m3a-流速系數(shù)，單孔噴嘴取為0.95;Fz-噴嘴出口截面積-42p=1170/221.6/(3.46X10X0.95X3600)=195kpa。c. 混合管計(jì)算混合管斷面積Fh=AE式中：2A一傳質(zhì)型噴射器形狀系數(shù)，取為8.5；Fz一噴嘴出口截面積mm2Fh=8.5X346=2940m。混合管直徑為取混合管長(zhǎng)度為混合管直徑的

7、20倍，則混合管長(zhǎng)度L=20DH=1300mmd. 吸氣室的計(jì)算空進(jìn)口管骨繪幾按下式計(jì)尊比蘭遲啟式中：Vk-自吸空氣在管道內(nèi)流速，取為5m/s；G單管空氣量，為86.4m3/h則Dk二78,2mmi采用C89x4無縫鋼Iff=癢權(quán)進(jìn)口管管徑6的計(jì)算；0=式中：Vy一溶液流速，取為2m/s;G單管溶液量，為21.6m3/h則禺二涪/護(hù)苧匸醍綁叭瑤以為65-n,采用673x4無卻第晉匚吸氣室面積的計(jì)算：噴射器的吸氣室應(yīng)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(jìn)口管內(nèi)截面積為宜。22空氣進(jìn)口管為89X4,貝UFk=0.785X81=5150mm選吸氣

8、室為159X4.5，內(nèi)半徑R=75mm溶液進(jìn)口管外半徑r=36.5mm,求圓心角a:cosa/2=r/R=36.5/75=0.487,a/2=60.9o,a=121.8°。求弦長(zhǎng)b:ob=2Rsina/2=2X75Xsin60.9=131mm鬥=盞眾-祁j*'-粵洛x3J4K7S1-字【字'勢(shì)口歸Fs略小于Pk,故選用合適。取吸氣室高度H=300mm吸氣窺枚帝坤取彳儼則穢氣產(chǎn)收瀟骨隹度為£(-73'3-144耽叨勢(shì)距涯合曹入口120mme. 擴(kuò)散管及尾管汁算尾管直徑計(jì)算：取尾餅內(nèi)霜祓謊速9.為JnVs為Dr=用108X4無縫鋼管為尾管。擴(kuò)散管長(zhǎng)度:1

9、00-65)取擴(kuò)散直的擴(kuò)IK角為護(hù)則擴(kuò)lit管的長(zhǎng)匪為Qu俺情憶度設(shè)1+註5用3.5m。醱咒置0159x4.5如常027x»£N齢¥0?3x4/4fXifrVLZT/o>So£1Vg,尾和108招/凋SIAD073x4空®ri089M4. 富液槽的計(jì)算選用富液槽內(nèi)溶液停留時(shí)間為15分鐘，則富液槽的容積為V=86.4/60x15=21.6m,選用富液槽3500,H=3500臺(tái)。5. 貧液槽的計(jì)算貧液槽用于開工時(shí)制備溶液和事故時(shí)儲(chǔ)存溶液，因此貧液槽的有效容積不應(yīng)小于一臺(tái)再生槽的總?cè)莘e，選用貧液槽3500,H=3500一臺(tái)。6. 溶液加熱器的計(jì)

10、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40C，進(jìn)口空氣溫度按冬季最冷月平均溫度計(jì)算，取為-3C,最冷月平均相對(duì)濕度取73%,40C飽和蒸汽分壓為750mmH0,-3C飽和蒸汽分壓為47mmH,則空氣帶入溶液中的水分為：346X(47X0.73)/(10332-47X0.73)(8/22.4)=0.93kg/h空氣40C時(shí)應(yīng)帶出的水分為346X75/(10332-750)X(18/22.4)=21.8kg/h,扣除帶入溶液中的水分，則空氣中實(shí)際帶走的水分為21.8-0.9kg/h，在40C時(shí)水蒸汽的汽化熱為2408.7kJ/kg，則空氣帶走的熱量為：q1=2

11、0.9X2408.7=50342kJ/h空氣升溫帶走顯熱較小，可忽略不計(jì)2) 粗氣帶走熱量q2進(jìn)塔粗氣溫度為35C，出塔粗氣溫度為40C,則q2=7506X1.34X(40-35)=50290kJ/h。式中：1.34X-粗氣比熱(kJ/m3C)3) 粗氣含水所帶走的熱量q3粗氣含水量為：7506X(51.2-39.7)/1000=86.3Kg/h33式中：51.2-40C為1m飽和粗氣中水蒸汽含量(g);39.7-35C為1m飽和粗氣中水蒸汽含量(g)在40C時(shí)水蒸汽的汽化熱為2408.7kJ/kg，貝Uqs=86.3X2408.7=207871kJ/h。4) 設(shè)備熱損失q4脫硫塔、再生槽、富

12、液槽及管道的外表面積總和約400吊，取k=50kJ/m2hC,則q4=400X50X(40+3)=860000kJ/h5) 化學(xué)反應(yīng)熱qsHiS-5十2650千鶴I克分子上打片禺0)+155,6千篇f克并子考慮硫代硫酸鈉生成率為H2S的4%,則上述兩項(xiàng)反應(yīng)熱為265.0X0.96%+155.6X0.04=260.6千焦/克分子HS所以q5=7000X(0.8-0.02)/34X260.6=41849kJ/h據(jù)以上計(jì)算需要補(bǔ)充熱量Q=q+q2+q3+q4-q5=50340+50290+207871+860000-41849=1126652kJ/hb. 蒸汽量為補(bǔ)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