大氣污染控制工程課程設計工廠鍋爐煙氣脫硫

1、大氣污染控制工程 課程設計學生姓名： 學 號： 專業(yè)班級： 指導教師： 二0一二年 6月 23日 目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc169081924 摘 要2 HYPERLINK l _Toc169081926 第一章 設計概述2 HYPERLINK l _Toc169081927 大氣污染2 HYPERLINK l _Toc169081928 設計依據(jù)和任務4 HYPERLINK l _Toc169081928 1.3 浮閥塔5 HYPERLINK l _Toc169081929 第二章 設計說明書6 HYPERLINK l _Toc169081930

2、 2.1 本設計采用的脫硫系統(tǒng)6 HYPERLINK l _Toc169081932 2.2 石灰石膏法脫硫處理工藝原理8 HYPERLINK l _Toc169081932 2.3 煙氣和石灰石參數(shù)8 HYPERLINK l _Toc169081934 第三章 設計計算書9 HYPERLINK l _Toc169081953 吸收劑消耗量計算9 HYPERLINK l _Toc169081954 3.2 煙氣系統(tǒng) 10 HYPERLINK l _Toc169081955 浮閥塔主要工藝尺寸的設計10 HYPERLINK l _Toc169081955 管道的計算18 HYPERLINK l

3、_Toc169081955 風機和電機的選擇20 HYPERLINK l _Toc169081967 參考文獻（References）21 摘 要 本次課程設計的題目為對某工廠鍋爐煙氣脫硫設計-浮閥塔用石灰-石膏法設計，主要任務是反應器的設計和計算。其中初步設計要完成設計說明書一份，主要設備圖一張，主要是完成浮閥塔平面圖。關鍵字：浮閥塔，石灰石膏法 第一章 設計概述 大氣污染定義 大氣污染系指由于人類活動或自然過程使得某些物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并因此而危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。 大氣污染指大氣中某種物質(zhì)的濃度超過正常水平，造成可測的對

4、人體、動物、植被和材料的影響的大氣狀況。 大氣污染指大氣中某種不良成分達到一定的濃度，造成有害的影響的大氣狀況。這種成分可能對人體健康、植被、器物或者全球環(huán)境以及通過渾濁的空氣或不愉快的氣味對環(huán)境美學造成負面的影響。 如果大氣中的物質(zhì)達到一定濃度，并持續(xù)足夠的時間，以致對公眾健康、動物、植物、材料、大氣特性或環(huán)境美學產(chǎn)生可測量的不利影響，這就是大氣污染。大氣污染的分類 按污染源存在形式：固定污染源、移動污染源。 按污染源排放方式：高架源、面源、線源。 按污染源排放時間：連續(xù)源、間斷源、瞬時源； 按污染源產(chǎn)生類型：工業(yè)污染源、家庭爐灶、汽車排氣。 按污染影響的范圍：局部地區(qū)污染（煙囪排氣）、地區(qū)

5、性污染（南昌市區(qū)的大氣污染）、廣域污染（東北重工業(yè)區(qū)的SO2污染）、全球性污染（溫室效應、臭氧層破壞） 全球性大氣污染問題：溫室效應、臭氧層破壞、酸雨 大氣污染物 1、定義：大氣污染物系指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。 2、來源：可分為自然污染源和人為污染源兩類。 3、分類： 按存在狀態(tài)可分為兩類： 氣溶膠狀態(tài)污染物 在大氣污染中，氣溶膠系指沉降速度可以忽略的小固體粒子、液體粒子或它們在氣體介質(zhì)中的懸浮體系。從大氣污染控制的角度，按照氣溶膠的來源和物理性質(zhì)，可將其分為粉塵、煙、飛灰、黑煙、霧。 氣體狀態(tài)污染物 氣體狀態(tài)污染物是以分子狀態(tài)存在的污染物，簡稱氣

6、態(tài)污染物。氣態(tài)污染物的種類很多，總體上可以分為五大類：以二氧化硫為主的含硫化合物、以氧化氮和二氧化氮為主的含氮化合物、碳氧化物、有機化合物及鹵素化合物。1.1.4 大氣污染的危害 世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國環(huán)境組織發(fā)表的一份報告說：“空氣污染已成為全世界城市居民生活中一個無法逃避的現(xiàn)實。”如果人類生活在污染十分嚴重的空氣里，那就將在幾分鐘內(nèi)全部死亡。工業(yè)文明和城市發(fā)展，在為人類創(chuàng)造巨大財富的同時，也把數(shù)十億噸計的廢氣和廢物排入大氣之中，人類賴以生存的大氣圈卻成了空中垃圾庫和毒氣庫。因此，大氣中的有害氣體和污染物達到一定濃度時，就會對人類和環(huán)境帶來巨大災難。一、大氣污染對人體和健康的傷害 大氣污染物主

7、要通過三條途徑危害人體：一是人體表面接觸后受到傷害，二是食用含有大氣污染物的食物和水中毒，三是吸入污染的空氣后患了種種嚴重的疾病。 二、大氣污染危害生物的生存和發(fā)育 大氣污染主要是通過三條途徑危害生物的生存和發(fā)育的：一是使生物中毒或枯竭死亡，二是減緩生物的正常發(fā)育，三是降低生物對病蟲害的抗御能力。植物在生長期中長期接觸大氣的污染，損傷了葉面，減弱了光合作用；傷害了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使植物枯萎，直至死亡。大氣污染對動物的損害，主要是呼吸道感染和食用了被大氣污染的食物。大氣污染使動物體質(zhì)變?nèi)酰灾了劳?。大氣污染還通過酸雨形式殺死土壤微生物，使土壤酸化，降低土壤肥力，危害了農(nóng)作物和森林。 三、大氣污染對物體

8、的腐蝕 大氣污染物對儀器、設備和建筑物等，都有腐蝕作用。如金屬建筑物出現(xiàn)的銹斑、古代文物的嚴重風化等。 四、大氣污染對全球大氣環(huán)境的影響 大氣污染發(fā)展至今已超越國界，其危害遍及全球。對全球大氣的影響明顯表現(xiàn)為三個方面：一是臭氧層破壞，二是酸雨腐蝕，三是全球氣候變暖。 幾種大氣污染物對人體的危害名 稱對 人 體 的 影 響二 氧 化 硫視程減少，流淚，眼睛有炎癥。聞到有異味，胸悶，呼吸道有炎癥，呼吸困難，肺水腫，迅速窒息死亡硫 化 氫惡臭難聞，惡心、嘔吐，影響人體呼吸、血液循環(huán)、內(nèi)分泌、消化和神經(jīng)系統(tǒng)，昏迷，中毒死亡氮 氧 化 物聞到有異味，支氣管炎、氣管炎，肺水腫、肺氣腫，呼吸困難，直至死亡粉

9、 塵傷害眼睛，視程減少，慢性氣管炎、幼兒氣喘病和塵肺，死亡率增加，能見度降低，交通事故增多光化學煙霧眼睛紅痛，視力減弱，頭疼、胸痛、全身疼痛，麻痹，肺水腫，嚴重的在1小時內(nèi)死亡碳氫化合物皮膚和肝臟損害，致癌死亡一 氧 化 碳頭暈、頭疼，貧血、心肌損傷，中樞神經(jīng)麻痹、呼吸困難，嚴重的在1小時內(nèi)死亡氟和氟化氫強烈刺激眼睛、鼻腔和呼吸道，引起氣管炎，肺水腫、氟骨癥和斑釉齒，氯氣和氯化氫刺激眼睛、上呼吸道，嚴重時引起中毒性肺水腫鉛神經(jīng)衰弱，腹部不適，便泌、貧血，記憶力低下 脫硫的必要性我國是以燃煤為主的能源結(jié)構(gòu)的國家，煤產(chǎn)量已據(jù)世界第一位。燃煤造成的大氣污染有粉塵、SO2、NOX和CO2等，隨著煤炭消

10、費的不斷增長，燃煤排放的二氧化硫也不斷增加，致使我國酸雨和二氧化硫污染日趨嚴重。 如果如此大量的燃煤,未經(jīng)處理即排入大氣,將使我國SO2的排放總量步入世界第一位。 大氣污染將引起嚴重的環(huán)境問題。其中最主要的問題之一就是“環(huán)境酸化”。“環(huán)境酸化”是SO2、NOX排入大氣中有密切的關系。它們以兩種方式進入地面： 濕沉降大氣中的SO2、NOX被雨水冼脫到地面； 干沉降大氣中的SO2、NOX直接落到植物或潮濕的地表面。 我國很多城市空氣二氧化硫污染十分嚴重，目前已有62%的城市環(huán)境空氣二氧化硫平均濃度超過國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準二級標準。日平均濃度超過國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準三級標準。根據(jù)1998年中國環(huán)境狀

11、況公報：“我國的大氣環(huán)境污染仍然以煤煙型為主，主要污染物是二氧化硫和煙塵。因此控制二氧化硫排放已成社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的迫切要求，勢在必行。1.2 設計依據(jù)和設計任務 1.2.1 原始依據(jù)1.設計題目: 某工廠鍋爐煙氣脫硫設計2.設計基礎資料：原始數(shù)據(jù): Q=66000m3/d尾氣成分及溫度：O2 CO2 N2 H2O 7% 11% 72% 9.8%煙氣微量組分： SO2 2000ppm 大氣壓 100KPa溫度 650C 設計內(nèi)容和要求 根據(jù)以上尾氣條件和設計資料，設計采用浮閥塔用石灰-石膏法處理煙氣。脫硫效率達到85以上 2.完成一套完整的設計計算說明書。說明書應包括： 1、石灰投加量計算

12、2、塔徑計算3、塔板的結(jié)構(gòu)形式4、浮閥板的開孔率及閥孔排列5、浮閥板塔的流體力學計算6、管道計算7、 法蘭的選擇8、風機的選擇 3.完成初步設計圖紙1張：浮閥塔設備圖。 4.按照要求完成課程設計文件。 設計目的和意義 鍋爐燃料中的硫在燃燒過程中與O2反應生成氧化物（主要是SO2和SO3），脫硫工藝所要脫除的就是鍋爐尾氣中的有害氣體SO2和SO3。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署1988年公布的統(tǒng)計資料顯示，SO2已成為世界第一大污染物,人類每年向大氣排放的SO23。據(jù)統(tǒng)計，1995年全國二氧化硫排放量2370萬噸，占世界首位。電力工業(yè)的火力發(fā)電廠的排放量為830萬噸，約占35%。到2000年，隨火電裝機容量

13、的增長，如果再不采取有力的控制措施，燃煤電廠排放的二氧化硫?qū)⑦_到全國總排放量（預計2730萬噸）的50%。預計在2010年燃煤電廠排放的二氧化硫?qū)⒃黾拥秸既珖偱欧帕康?5%。很顯然，要達到國務院提出的要求在2010年將二氧化硫排放量控制在2000年的水平，電力工業(yè)將成為消減二氧化硫排放量的重點工業(yè)4。因此本課程設計主要研究目的為根據(jù)設計所給參數(shù)對煙氣脫硫除塵系統(tǒng)進行系統(tǒng)的設計，有效地控制空氣污染物，改善空氣質(zhì)量，提高居民生活質(zhì)量。1.3 浮閥塔 浮閥塔的工作原理 浮閥塔板具有泡罩塔板和篩孔塔板的優(yōu)點，并改進了它們的缺點，應用廣泛。 浮閥塔板的結(jié)構(gòu)特點是在塔板上開有若干個閥孔，每個閥孔裝有一個

14、可上下浮動的閥片，閥片本身連有幾個閥腿，插入閥孔后將閥腿底腳撥轉(zhuǎn)90，以限制閥片升起的最大高度，并防止閥片被氣體吹走。閥片周邊沖出幾個略向下彎的定距片，當氣速很低時，由于定距片的作用，閥片與塔板呈點接觸而坐落在閥孔上，在一定程度上可防止閥片與板面的粘結(jié)。 操作時，由閥孔上升的氣流經(jīng)閥片與塔板間隙沿水平方向進入液層，增加了氣液接觸時間，浮閥開度隨氣體負荷而變，在低氣量時，開度較小，氣體仍能以足夠的氣速通過縫隙，避免過多的漏液；在高氣量時，閥片自動浮起，開度增大，使氣速不致過大。1.3.2 浮閥塔的優(yōu)缺點 泡罩塔由于齒縫開度是固定的，因此其對蒸汽負荷變動適應性能較差。汽速小時，汽液接觸不好；汽速大

15、時，又易使蒸汽吹開液體。多孔塔雖然結(jié)構(gòu)簡單，處理能力大，但操作彈性較小。浮閥塔通過實踐證明具有以下優(yōu)點。允許的蒸汽速度大，因此生產(chǎn)能力大，約比泡罩塔提高2040，與篩板塔相近。由于浮閥塔的開啟高度可隨著汽速的大小自動進行調(diào)節(jié)，因此操作彈性大，在較寬的汽速變化范圍內(nèi)板效率變化范圍較小，有實驗表明，其最大負荷與最小負荷的比可達56左右。由于自由截面積較大，汽液接觸狀態(tài)良好；以及汽從水平方向吹出，汽液攪動好，霧沫夾帶量小，接觸時間長，因此塔板效率高。其缺點是處理易結(jié)焦、高粘度的物料時，閥片易與塔板粘結(jié)；在操作過程中有時會發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。 第二章 設計說明書 2.1

16、 本設計采用的脫硫系統(tǒng)鍋爐煙氣 電除塵煙氣脫硫（石灰石膏法）煙囪循環(huán)池 配劑池曝氣池出 渣出灰熱交換器 脫硫系統(tǒng)工藝采用石灰石/石膏濕法脫硫工藝，系統(tǒng)主要由:煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)等組成。其基本工藝流程為:鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，通過增壓風機、回轉(zhuǎn)式氣氣換熱器降溫后進入浮閥塔。在浮閥塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液則通過噴漿層內(nèi)設置的噴嘴噴射到浮閥塔中，以便脫除S02、HCl和HF，與此同時在“強制氧化工藝”的處理下反應的副產(chǎn)物被導入的空氣氧化為石膏(CaSO42H2O)，并通過石膏漿液泵排出，進入石膏脫水系統(tǒng)。漿液池底部進

17、行攪拌，防止?jié){液中的固體成分沉積結(jié)垢。經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)浮閥塔頂部的兩級除霧器除霧，在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。最后，潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。工藝流程框圖如下圖： 2.1.1 石灰石-石膏濕法脫硫工藝 石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝是當今世界各國應用最多和最成熟的濕法工藝, 該工藝主要是采用廉價易得的石灰石或石灰作為脫硫吸收劑, 石灰石經(jīng)破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當采用石灰作為吸收劑時, 石灰粉經(jīng)消化處理后加水攪拌制成吸收漿液。在浮閥塔內(nèi), 吸收漿液與煙氣接觸混合, 煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應被吸收脫除, 最終產(chǎn)物為石膏

18、。脫硫后的煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴, 加熱器加熱升溫后, 由增壓風機經(jīng)煙囪排放, 脫硫渣石膏可以綜合利用。石灰石（石灰）/石膏濕法脫硫主要特點如下： （1） 脫硫效率高； （2） 引進早，技術成熟，可靠性高； （3） 對煤種變化的適應性強； （4） 系統(tǒng)復雜，占地面積較大，一次性建設投資相對較大； （5） 吸收劑資源豐富，價格便宜； (6) 脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用； (7) 后期處理復雜，二次污染嚴重； (8) 脫硫系統(tǒng)無法快速響應鍋爐負荷的變化運行； (9) 粉塵排放濃度較難滿足要求； (10) 整個系統(tǒng)物料處于漿狀，制漿、噴淋系統(tǒng)易結(jié)垢、堵塞，工藝復雜，系統(tǒng)管理、維護費用較高。2.2 石

19、灰石膏法脫硫處理工藝原理 現(xiàn)代的煙氣脫硫工藝中，煙氣用含亞硫酸鈣和硫酸鈣的石灰石/石灰漿洗滌，SO2與漿液中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學反應生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，新鮮石灰石或石灰漿液不斷加入脫硫液的循環(huán)回路。漿液中的固體（包括燃煤飛灰）連續(xù)地從漿液中分離出來并排往沉淀池。 2.3 煙氣和石灰石參數(shù) 煙氣處理量為66000m3/h 大氣壓 ：100KPa 溫度：650C 表2-1 鍋爐出口煙氣參數(shù)煙氣成分體積流量M/H體積百分比%.wet體積百分比%.dry HO(g)6468- N(g) 4752072 O(g) 46207 CO(g)726011 SO(g)1322000ppm=2*10-3 *10-

20、3 表2-2 石灰石分析資料項目單位數(shù)據(jù) 燒失量wt HOwtCaOwtMgO wt SiOwt FewtAlwtSiOwt其他微量元素wt粒徑mm20 第三章 設計計算書3.1吸收劑消耗量的計算 煙氣中SO的濃度：Cso2=2*10-3 /(22.4*10-3 )*64*103 =5714mg/m3 在設計煤種情況下，煙氣流量為66000m3/h，煙氣中SO2含量為5714mg/m3，按脫硫效率達85%的脫硫效率。凈煙氣中so2含量:Cj=Cy(1-)=5714*(185%）=mg/m3式中：Cj凈煙氣中SO2含量；Cy原煙氣中SO2含量；3.1.3 石灰石消耗量: Mcast=nso2*R

21、at*Mcaco3*10-6/Pgrcent 式中 Mcast吸收劑碳酸鈣的耗量，t/h； nso2需要脫除的SO2摩爾數(shù)，mol； Rat -鈣硫比，一般為1.021.05； Mcaco3碳酸鈣分子量，g/mol； Pgrcent石灰石純度設該電廠脫硫系統(tǒng)所需的吸收劑是采用當?shù)厣a(chǎn)的石灰石粉，純度為92%，其中 nso2=Cso2*Vnomal*s/Mso2式中：Cso2吸收塔入口SO2的濃度，mg/m3； Vnomal設計煤種情況下吸收塔入口干標煙氣量，m3/h； s脫硫效率 Mso2SO2分子量，g/mol。則：nSO2=Cso2*Vnomal*s/Mso2 =5714*(66000-6

22、468)*85%*10-3/64 =4.52*103 mol/h理論上1摩爾的石灰石與1摩爾的二氧化硫反應，但因石灰石塊中含有一定的雜質(zhì)，經(jīng)過化驗石灰石成分之后，可確定鈣硫比一般在1.021.05之間，本次設計選用優(yōu)化值1.03，則： Mcast=4.52*103*1.03*100*10/92%=t/h3.2 煙氣系統(tǒng)查化工設備設計全書-除塵設備得煙道內(nèi)任意位置的煙氣流速在10-15m/s。這里取12m/s。煙道煙氣流速設計取12m/s，煙氣量為66000m3/h，則煙道的橫截面積為 A=66000/(3600*12)=m2 ，煙道截面設計圓形，直徑3.3 浮閥塔主要工藝尺寸的設計這里介紹板式

23、浮閥塔的工藝計算，包括塔高、塔徑及塔板結(jié)構(gòu)尺寸計算，為檢驗設計是否合理，應作流體力學驗算。最后畫出塔板的操作負荷性能圖，以了解所設計的塔的操作性能。 1.塔高的計算 則由 h=v*t V-煙道煙氣流速設計取1m/s t-吸收反應時間，一般石灰系統(tǒng)的煙氣脫硫時間為610s,此處取t=7s 進行設計，則可得其有效高度為： 1.塔徑 欲求塔徑應先給出空塔氣速u，而 u=(0.6-0.8)*umax Umax =c(l-v)/v 式中可由史密斯關聯(lián)圖查出,已知氣相流量Vs=m3/s；取液氣比Ls/Vs=1.55L/m3，液相流量Ls=66000*1.55*10-33/s；液相密度l=1120kg/m3

24、氣相密度v kg/m3；表面張力 =72.8mN/m，橫標的數(shù)值為 Ls/Vs*(l/v)=0.028*(1120/1.044)取板間距HT，板上液層高度hL，則圖中參數(shù)值為 HT- hL = 0.45-0.08=0.37m 由圖史密斯關聯(lián)圖查得c20，表面張力 c=c20*(/20)=0.085*(72.8/20)取安全系數(shù)為0.6，則空塔氣速為u=o.6*塔徑 D=4Vs/(u* 按標準塔徑圓整，則塔截面積 AT=*D22 實際空塔氣速2.溢流裝置 選用單溢流弓形降液管，不設進口堰。各項計算如下： 堰長Lw；取堰長Lw=0.66D，即 Lw=0.66*3.2=2.112m 出口堰高hW：h

25、W=hL-hOW 采用平直堰，堰上液層高度hOW可依下式計算： hOW= 2.84*E*（Lh/Lw)2/3 /1000近似取E=1，則可由列線圖查出 hOW值。 因Lw=2.112m，Lh=2/h hOW=0.037m 則hW=hL-hOWm弓形降液管寬度Wd和面積Af：用圖求取Wd和Af，因為： 由下圖查得:Af/AT=0.07 Wd/D=0.13 則2 停留時間=3600*Af*HT/Lh=Af*HT5s，故降液管尺寸可用。 降液管底隙高度為簡便起見，才用下式計算： h0=Ls/(lw*u0/) 取降液管底隙處液體流速u0/，則： h03.塔板布置及浮閥數(shù)目與排列 取閥動能因子F0=10

26、用下式求孔速u0即 u0=F0/v=10/ 每層塔板上的浮閥數(shù)，即 N=Vs/(*d02*u02*9.79/4)=1568.13 取N=1569取邊緣區(qū)寬度，破沫區(qū)寬度，Aa=2*x(R2-x2)+R2*arcsin(x/R）/180222*arcsin(1.084/1.54）/1802浮閥排列方式采用等腰三角形叉排。取同一橫排的孔心距，則可按下式估算排間距t/，即 t/ 考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊的支承與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，故取t/=65mm。按t=75mm、t/=65mm以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)1569個 按N=1569重新核算孔速及閥孔動能因數(shù)：

27、 u0=18.33/(2F0=u0*v=9.78*浮閥動能因數(shù)F0變化不大，仍在9-12范圍內(nèi)。塔板開孔率=u/u0=(2.28/9.78)*100%=23.31%塔板流體力學驗算 (1)氣相通過浮閥塔板的壓強降 可根據(jù)下式計算塔板壓強降，即： hp=hc+hl+h 干板阻力：由下式計算，即uoc=(73.1/1.044)=因u0 uoc，故按下式計算干板阻力，即hc=19.9*u0/l=19.9*液柱 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 板上充氣液層阻力：取充氣系數(shù)0，有 hl=0*hL液柱 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 液體表面張力所造成的阻力h：此阻力很小，

28、忽略不計。因此，與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓強降所相當?shù)囊褐叨葹?hp液柱則 單板壓降Pp=hp*l(2)淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度。 Hd(HT+hw) Hd可用下式計算，即Hd=hp+hl+hd = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 與氣體通過塔板的壓強降所相當?shù)囊褐叨萮p：前已算出hp液柱 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 液體通過降液管的壓頭損失：因不設進口堰，故按下式計算，即 hd=0.153*Ls/(lwh0液柱 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 板上液層高度：前已選定板上液層高度為hL則 Hd取，又已選定HT,

29、hw。則 (HT+hw可見Hd(HT+hw)，符合防止淹塔的要求。（3）霧沫夾帶 按以下兩式計算泛點率，即 (a) (b) 板上液體流徑長度ZL 板上液流面積Ab=AT-2Af2取物性系數(shù),又查圖得泛點負荷系數(shù)CF，將以上數(shù)值代入(a)式得泛點率=72.1%又按（b)式計算泛點率，得泛點率=72.28%根據(jù)以上兩式計算出的泛點率都在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足的要求。 附表1 物性系數(shù)K 系統(tǒng)物性系數(shù)K無泡沫，正常系統(tǒng)氟化物（如BF3，氟里昂）中等發(fā)泡系統(tǒng)（如油吸收塔、胺及乙二醇再生塔）多泡沫系統(tǒng)（如胺及乙二胺吸收塔）嚴重發(fā)泡系統(tǒng)（如甲乙酮裝置）形成穩(wěn)定泡沫的系統(tǒng)（如堿再生塔）5.塔板

30、負荷性能圖 = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 霧沫夾帶 依下式做出，即按泛點率為80%計算如下 ：整理得或（1）由式（1）知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個Ls值，依式（1）算出相應的Vs值列于本例附表1中。據(jù)此，可做出霧沫夾帶線（1）。 附表1Ls(m3/s)2 1Vs(m3/s) = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 液泛線 聯(lián)立以下三式得：由上式確定液泛線。忽略式h 中,則有因物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則HT、hw、h0、lw、v l、0及等均為定值，而u0與Vs又有如下關系，即 式中閥孔數(shù)N與孔徑d0亦為定值，因此可將上式簡化為Vs與Ls的如下關系式：

31、在操作范圍內(nèi)任取若干個Ls值，依式（2）算出相應的Vs值列于本例附表2中。據(jù)表中數(shù)據(jù)做出液泛線（2） 附表2 Ls(m3/s) Vs(m3/s) = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 液相負荷上限線液體的最大流量應保持在降液管中停留時間不低于35s。依下式知液體在降液管內(nèi)停留時間為以=5s作為液體在降液管中停留時間的下限，則(Ls)max=Af*HT/5=0.0791*0.45/5=7.119*10-3（3）求出上限液體流量Ls值（常數(shù)）。在Vs-Ls圖上液相負荷上限線為與氣體流量Vs無關的豎直線（3） = 4 * GB2 * MERGEFORMAT 漏液線對于型重閥，依計算，則。又

32、知 則得以作為規(guī)定氣體最小負荷的標準，則：(Vs)min=N*u0*d02/4 =(/4)*0.0392*1569*5/1.044=m3/s（4） = 5 * GB2 * MERGEFORMAT 液相負荷下限線 取堰上液層高度作為液本負荷下限條件，依的計算式計算出的下限值，依此做出液相負荷下限線，該線為與氣相流量無關的豎直線（5）。取E=1，則(Ls)max=(0.006*1000/2.84)3/2*(lw/3600) =(0.006*1000/2.84)3/2*(2.112/3600)=1.8*10-3m/s （5）根據(jù)本題附表1，2及式（3），（4），（5）可分別做出塔板負荷性能圖上的（1

33、），（2），（3），(4)及（5）共五條線，如下圖2. 分析與討論由塔板負荷性能圖可以看出： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 任務規(guī)定的氣，液負荷下的操作點P（設計點），處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 塔板的氣相負荷上限由霧沫夾帶控制，操作的下限由液相負荷下限控制。 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 按照固定的液氣比，查出塔板的氣相負荷上限（，氣相負荷下限（，所以操作彈性項目數(shù)值及說明備注塔徑D，m板間距HT，m塔板型式空塔氣速u，m/s堰長lW，m堰高hW，m板上液層高度hL，m降液管底隙高度ho，m浮閥數(shù)N，個閥孔氣速uo，m/s閥孔動能因數(shù)Fo臨界閥孔氣速uoc，m/s孔心距t，m排間距t，m單板壓降pp，Pa液體在降液管內(nèi)停留時間，s降液管內(nèi)清液層高度Hd，m泛點率%氣相負荷上限(Vs)max，m3/s氣相負荷下限(Vs)min，m3/s操作彈性單溢流弓形降液管43815690.1665 分塊式塔板等腰三角形叉排指同一橫排的孔心距指相鄰二橫排的中心線距離霧沫夾帶控制漏液控制3.4 管道的計算 L1=15m L2=10m L3= 40m Q=66OOOm3/h3.4.1 管徑的計算 由于各管道流量一樣，取流速v=12 m/s 則 式中，V管道的煙氣流量，m3/s v管道內(nèi)煙氣流速