脱硫脱硝详解：脱硫相关工艺及其计算公式

查看全部 · 发表于 2021-3-29 18:40:40

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）。

1.1.NaOH 反应方程式：

2NaOH+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+H2O （PH 值大于 9）

Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亚硫酸氢钠) (5<PH<9)

当 PH 值在 5-9 时，亚硫酸钠和 SO2反应生成亚硫酸氢钠。

1.2.Na2CO3反应方程式：

Na2CO3+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+CO2↑（PH 值大于 9）

Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亚硫酸氢钠) (5<PH<9)

当 PH 值在 5-9 时，亚硫酸钠和 SO2反应生成亚硫酸氢钠。

2 双碱法脱硫工艺：

2.1.脱硫过程：

Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

用碳酸钠启动

用氢氧化钠启动

2 种碱和 SO2反应都生成亚硫酸钠

Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 (5<PH<9)

当 PH 值在 5-9 时，亚硫酸钠和 SO2反应生成亚硫酸氢钠。

2.2.再生过程：

CaO(生石灰)+H2O＝Ca(OH)2(氢氧化钙)

Ca(OH)2+2NaHSO3(亚硫酸氢钠)＝Na2SO3+CaSO3↓ (亚硫酸钙)+2H2O

Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3↓

氢氧化钙和亚硫酸钠反应生成氢氧化钠。

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℃。

3.1.烟气量：

按 1kg 煤产生 16～20m3/h 烟气量，＝500×20＝ 10000m3/h

3.2.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：＝ 2×含硫量×耗煤量×硫转化率 80％

＝ 2×0.01×500×0.8＝8kg/h

3.3.计算标态烟气量：

＝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：

=标况烟气量×【（273+150 烟气温度）÷273】

=6450×1.55=10000 m3/h

3.4.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

3.5.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

3.6.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。

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

4.2.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。

4.3.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％脱硫效率按上述计算。

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