课程设计---SHF20-25型锅炉高硫无烟煤烟气湿式石灰法除尘脱硫一体化系统设计

1、课程设计说明书 第 1 页 共 26 页 1 1 文献综述文献综述 1.11.1 前言前言 针对发展中国家投入到烟气脱硫的资金不多，特别是面广量大的中小型锅炉用户， 对排烟脱硫费用承受能力有限又不便于集中统一管理的实际情况，而开发一些投资省， 运行费用低， 便于维护的， 适合我国国情的除尘脱硫装置， 即一台设备同时除尘又脱硫， 从而减低系统的投资费用和占地面积。对此原则是：首先要求主体设备“地租高效”， 在不增加动力的前提下，对细微尘粒有较高的补集率和较强的脱硫功能；其次是源于价 格低廉的脱硫剂：包括可利用的碱性废渣，废水等，从而降低运行费用。 本课程设计主要介绍湿式石灰脱硫功能及对除尘的处理

2、，目前世界各地用于烟气脱 硫的方法，主要有石灰石/石灰洗涤法，双碱法，韦尔曼洛德法，氧化法及氨法等。这些 方法大致可分为两类：一类为干法，即采用粉状或粒状吸收剂，吸附剂或催化剂来脱除 烟气中的二氧化硫；另一类为湿法，即采用液体吸收剂洗涤烟气，以及吸收烟气中的二 氧化硫。 1.21.2 反应原理反应原理 1.2.1 吸收原理 吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这 些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的 SO2、SO3及 HCl 、HF 被 吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。 为了维持吸收液恒定的 pH

3、值并减少石灰石耗量， 石灰石被连续加入吸收塔， 同时吸 收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在 浆液中的均布和溶解。 1.2.2 化学过程 强制氧化系统的化学过程描述如下： （1）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如 课程设计说明书 第 2 页 共 26 页 下： SO2H2OH2SO3（溶解） H2SO3H HSO 3 （电离） 吸收反应的机理： 吸收反应是传质和吸收的的过程，水吸收 SO2属于中等溶解度的气体组份的吸收， 根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制， 吸收速率吸收推动力/

4、吸收系数（传质阻力为吸收系数的倒数） 强化吸收反应的措施： a)提高 SO2 在气相中的分压力（浓度） ，提高气相传质动力。 b)采用逆流传质，增加吸收区平均传质动力。 c)增加气相与液相的流速，高的 Re 数改变了气膜和液膜的界面，从而引起强烈的 传质。 d)强化氧化，加快已溶解 SO2 的电离和氧化，当亚硫酸被氧化以后,它的浓度就会 降低,会促进了 SO2 的吸收。 e)提高 PH 值，减少电离的逆向过程，增加液相吸收推动力。 f)在总的吸收系数一定的情况下，增加气液接触面积，延长接触时间，如：增大液 气比，减小液滴粒径，调整喷淋层间距等。 g)保持均匀的流场分布和喷淋密度，提高气液接触的有效性。 （2）氧化反应 一部分 HSO3 在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO 3 在反应池中被氧化 空气完全氧化，反应如下： HSO3 1/2O 2HSO4 HSO4 HSO 4 2 课程设计说明书 第 3 页 共 26 页 氧化反应的机理： 氧化反应的机理基本同吸收反应，不同的是氧化反应是液相连续，气相离散。水吸 收 O2属于难溶解度的