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硫铁矿硫磺掺烧硫酸亚铁净化工段技术方案工艺计算与设备选型一、计算依据平均气温：30.3℃平均相对湿度：60-65％平均大气压：662mmHg=9000mmH2O标准大气压：760mmHg=10330mmH2O新鲜水：22℃/0.3MPa循环冷却书：给水32℃/0.3MPa回水40℃/0.13MPaCl离子：≤250ppm污垢系数：.0004㎡·℃·hr/kcal工况：进入净化系统280℃/-285mmH2O尘：≤0.5g/Nm³（湿机）负荷变化率：0~110%（下列基础上，考虑10%的富余量）工况1(单位：kmol/hr)SO2:260.745SO3:4.1O2:77.502N2:1665.76H2O:429.756合计：2437.872工况2（单位：kmol/hr)SO2:255.85SO3:6.75O2:85.67N2:1429.575H2O:172.745合计：1950.6二、工况2的工艺计算1.动力波除尘器的操作状况温度：280℃压力：9000-285=8715mmH2O(表压:-285mmH2O)气量：1950.6X22.4=43693.44Nm³/hr操作气量：43693.44x10330/8715x(273+280)/273=104909m³/hr试算结果：动力波绝热蒸发烟气水蒸气饱和温度：58℃烟气降温需带走的热量：Q=1950.6x7.332x(280-58)=3175000kcal(其中7.332是按组分计算出来的平均mol比热容）58℃水的汽化潜热：564.3kcal/kg需蒸发水量：3175000/564.3=5626kg=312.58kmol/hr水蒸气的分压：8715x(312.58+172.745)/(1950.6+312.58)=1868mmH2O58℃水的饱和蒸汽压：136.1mmHg=1850mmH2O大致平衡实际生产过程中，稀酸循环的热损失，硫酸和其他污染物的带走也带走热量，达到水汽饱和的烟气温度会低于58℃动力波设备型号与循环量的计算：按25m/s的空塔操作气速计算，动力波有效内径1.24m取整数动力波内径1.3m实际操作气速22m/s。动力波适应气量波动范围较广，不再考虑10%的富余量循环酸量按500m³/hr，液气比4.8kg/m³。循环泵扬量500m³/hr扬程30mH2O其中1.5kgf/c㎡为喷头压力消耗，15mH2O为动静压头。循环泵1台。2.填料塔的操作状况温度：58℃压力：8600mmH2O(表压:-400mmH2O)烟气组分（kmol/hr）：SO2:255.85O2:85.67N2:1429.575H2O:485.4合计：2256.495气量：2256.495x22.4=50545.488Nm³/hr操作气量：50545.5x(273+58)/273x10330/8600=73612m³/hr设定填料塔出口烟气温度38℃38℃水的饱和水蒸汽压：49.65mmHg=675mmH2O出口水汽流量(饱和）：(2256.5-485.4)X675/（8600-675)=150.85kmol=2715.3kg凝结水量：485.4-150.85=334.55kmol=6022kg38℃水的汽化潜热：575.6kcal/kg凝结水释放的热量：6022x575.6=3466000kcal烟气降温释放的热量：2256.495x7.4x(58-38)=334000kcal填料塔换热量：Q=3800000kcal填料塔设备型号与填料的计算烟气由58℃降至38℃，循环酸由34℃升至47℃，逆流换热。Δtm=6.92℃换热系数取值K=30kcal/㎡·℃·hr填料的总表面积A=3800000/（30x6.92）=18304㎡选SKB-250YPP波纹填料，83.5m³（φ4.5x5.25m），比表面积250㎡/m³，总面积20875㎡，富余量14%循环酸量：3800000/((47-34)·0.95）=311000kg≈310m³/hr板换选型条件：换热量380000kcal/hr，稀酸流量310t/hr，由47℃降到34℃，冷却水约480t/h，32℃升到40℃。实际选用板换200㎡1台，循环泵扬量：400m³/hr扬程30mH2O1台。冷却水用量500m³/hr。3.电除雾器的选型1）补充空气在电除雾器后的气量操作状况温度：38℃压力：8400mmH2O(表压：-600mmH2O)烟气组分（kmol/hr）：SO2:255.85O2:85.67N2:1430H2O:150.85合计：1922.37气量：43061Nm³/hr操作气量：43061x(273+38)/273x10330/8400=60326m³/hr选360管内径φ250PVC管式电除雾器2台，2级串联。操作气速：0.95m/s或者选224管内切圆φ300蜂窝式玻璃钢电除雾器2台，2级串联。操作气速：0.96m/s2)补充空气在电雾前补入按补气后SO2与O2含量相等补入空气，则补O2：107.18kmol，补入N2：107.18x79/21=403.2kmol，干气量（kmol/hr）：SO2:255.85O2:255.85N2:1833.2合计：2344.9kmolSO2气浓（摩尔分数）：10.91%H2O汽流量，按饱和计算（极端气候气温39℃，空气多经过脱吸塔补入）38℃水的饱和水蒸汽压：49.65mmHg=675mmH2OH2O汽总量：2344.9x675/(8400-675)=204.9kmol/hr=3688kg烟气总量：2344.9+204.9=2549.8kmol=57115.5Nm³/hr操作气量：57115.5x(273+38)/273x10330/8400=80015m³/hr选258管内径φ250PVC管式电除雾器4台，2并2串2级除雾。操作气速：0.88m/s或者选280管内切圆φ300蜂窝式玻璃钢电除雾器2台，2级串联。操作气速：1.0m/s三、主要设备一览表序号设备名称规格型号数量主要材质备注重量1动力波洗涤器φ1300/φ4000H=183001耐氟FRP喷头聚四氟乙烯~11.5t2填料洗涤塔Φ4500H=147001耐氟FRPPP填料120m³~22t3电除雾器224管内切圆φ3002PVC两级4斜沉降器Φ4000H=48001PP+Q235B5脱吸塔φ1000/φ3000H=60001PVCPP填料6稀酸高位槽φ3000L=30001耐氟FRP7稀酸板式换热器200㎡1SMo-2548安全水封φ1500H=15001PVC9酸封φ1500H=15004PVC10动力波循环酸泵Q=500m³/hrH=30mH2O1高密度聚乙烯配变频器11脱气塔泵Q=100m³/hrH=30mH2O1高密度聚乙烯12填料塔循环酸泵Q=400m³/hrH=30mH2O1高密度聚乙烯配变频器