氨法脱硫工艺计算(含煤气燃烧计算、脱硫系统水热平衡计算)

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资源描述

物料点物料名称kmol/h%(v)kmol/h%(v)kg/h%(w)kg/h%(w)kg/h%(w)CO2210.134.71210.134.38N23263.0373.093263.0368.00O2382.428.57382.427.97SO20.310.010.030.00H2O608.7013.63943.3219.66133149.9677.34136950.0083.00144900.0092.00(NH4)2SO339015.5422.6628050.0017.0012600.008.00(NH4)2SO4NH3总计4464.60100.004798.93100.00172165.50100.00165000.00100.00157500.00100.00密度kg/m3温度℃压力MPa(A)质量流量kg/h体积流量m3/h体积流量Nm3/h0.891.211147.77烟气脱硫项目物料平衡表101102103104进溶液循环泵B出口溶液1100.00进预脱硫塔硫酸尾气出脱硫塔脱硫尾气溶液循环泵A出口溶液0.10558.00.1040.1020.1050.500240.058.058.0165000.00100006.99107496.07112868.13129829.83183682.22172165.50150.00157500.00150.00129744.90150.00105进溶液循环泵C出口溶液1050.0058.0烟气脱硫项目物料平衡表物料点物料名称kg/h%(w)kg/h%(w)kg/h%(w)kg/h%(w)kg/h%(w)CO2N2O2SO2H2O111.3877.34155720.8375.23111.3875.2377236.8875.00111.3875.00(NH4)2SO332.6422.664562.922.203.262.20(NH4)2SO446716.2522.5733.4122.5725745.6325.0037.1325.00NH3总计144.02100.00207000.00100.00148.06100.00102982.50100.00148.51100.00密度kg/m3温度℃压力MPa(A)标准质量流量kg/h体积流量m3/h体积流量Nm3/h1144.25进硫酸铵溶液槽溶液1071081091150.0080.00进二级氧化喷射器溶液0.679148.511150.001144.25110207000.00148.0675.075.0进一级氧化喷射器溶液进二级氧化槽溶液106180.000.1390.00144.020.13102982.5080.00进一级氧化槽溶液1122.3758.00.5000.130.6670.1010.679烟气脱硫项目物料平衡表物料点物料名称kg%(w)kg%(w)kg%(v)CO2N2O2SO2H2O111.3875.0010.0021.22127.3592.00(NH4)2SO3(NH4)2SO437.1325.0037.1378.78NH311.078.00总计148.51100.0047.13100.00138.43100.00密度kg/m3温度℃压力MPa(A)标准质量流量kg/h体积流量m3/h体积流量Nm3/h111113115进界区氨水1173.001450.00963.00硫酸铵溶液泵出口硫酸铵固体30.000.500常压0.40080.0060.00148.5147.13138.430.130.14烟气脱硫项目物料平衡表物料点物料名称kg%(w)kg%(w)kmol%(v)kg%(w)kg%(w)SO3N2O2SO2H2O472.2798.01-344.92100.44116280.0095.006012.15100.000.00#DIV/0!H2SO4(NH4)2SO36120.005.00(NH4)2SO4NH39.571.991.50-0.44总计481.84100.00-343.41100.00122400.00100.006012.15100.000.00#DIV/0!密度kg/m3温度℃压力MPa(A)标准质量流量kg/h体积流量m3/h体积流量Nm3/h进脱硫塔稀氨水进静态混合器氨水清洗液循环泵出口清洗液进界区工艺水1161171181190.3030.0030.0040.0030.00963.001020.000996.00963.00481.84-343.41122400.006012.150.50-0.360.600.003.16158.00120进二效蒸发系统低压蒸汽120.006.040.000.4000.4000.300t/h%%%%30.00mg/Nm30.00kg/h100000.00Nm3/h200.00mg/Nm3组成COH2CH40.00%含量65626100000.00Nm3/h密度240.0℃58.0℃tCCO2CN2CO22.00kPa高炉煤气0000.30kPa焦炉煤气0.047069450.7309196440.0856617168760.0h1001.70031.29581.3176SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3业主提供锅炉烟气流量:设计年工作时间:出脱硫塔锅炉烟气压力:设计富裕量:煤中硫进入烟气中的百分比锅炉烟气压力:吸收过程总反应:H2SO4+2NH3·H2O=(NH4)2SO4+2H2OSO3+2NH3+H2O=(NH4)2SO4SO3+2NH3+H2O=(NH4)2SO41、吸收设计锅炉烟气流量:2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4煤含水量:锅炉烟气含尘浓度:≤脱硫前烟气中SO2含量:出脱硫塔锅炉烟气温度:SO2+NH3+H2O=NH4HSO3氨水不过量时NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO32、氧化煤含硫量:锅炉投煤量:烟气脱硫项目物料衡算一、反应原理锅炉烟气温度:二、设计依据H2SO4+2NH3·H2O=(NH4)2SO4+2H2OSO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3氨水过量时SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3焦炉煤气组成热值16730-19250KJ(14650-18840)煤中水进入烟气百分比:煤中水进入烟气量:烟气脱硫项目物料衡算101.10kPa序号项目气体成分N2O2SO2CO2干烟气H20合计mg/Nm3200.00%(v)73.0928.5660.00704.70713.635100.01Nm3/h73091.968566.176.994706.9513634.92100000.00kmol/h3263.03382.420.31210.13608.7023855.90kg/h91364.9612237.3920.009245.7810956.63112868.13200.00mg/Nm320.00mg/Nm30.281kmol/h18.00kg/h0.562kmol/h9.570kg/h0.281kmol/h32.637kg/h100.00%0.140kmol/h4.496kg/h0.669kmol/h19.368kg/h14.986Nm3/h180.00%1.873kmol/h54.230kg/h41.961Nm3/h0.281kmol/h37.127kg/h0.281kmol/h37.127kg/h0.562kmol/h9.570kg/h消耗的NH3量为:空气过量系数:101三、工艺设计计算装置生成(NH4)2SO4的量为:理论需要空气量为:综合考虑脱硫前烟气中SO2含量:生成的(NH4)2SO3量为:实际需要空气量为:进脱硫塔锅炉烟气组成进预脱硫塔锅炉烟气当地平均大气压力:脱硫后烟气中SO2含量:生成的(NH4)2SO4量为:(NH4)2SO3氧化成为(NH4)2SO4的氧化率为:消耗的O2量为:则需要参与反应的SO2的量为:消耗的NH3量为:烟气脱硫项目物料衡算70.00g/L8.77kg/h1.504kg/h根据阿伏伽德罗定律P1/P2=N1/N2计算11.074kg/h100.00%50℃51℃52℃53℃54℃19.932kPa12.33412.9713.62314.30312.26321130.293Nm3/h943.317kmol/h15.733kPa943.3166643121mmHg760mmHg5.776262945序号项目气体成分N2O2SO2CO2气体干基H20合计mg/Nm320.00%(v)68.007.970.00074.3819.6568100.00Nm3/h73091.968566.170.704706.9586365.78021130.29107496.07kmol/h3263.03382.420.03210.133855.615943.3174798.93kg/h91364.9612237.392.009245.78112850.12816979.700129829.838.00%138.427kg/h0.1437m3/h127.353kg/h序号项目组分NH3H2O合计出脱硫塔带出的水量10250℃时的水饱和蒸汽:假设出脱硫塔烟气中水汽的饱和度为:出脱硫塔锅炉烟气组成设进入氧化槽溶液中亚硫酸氢铵含量为:则进入氧化槽溶液中亚硫酸氢铵总量为:亚硫酸氢铵转化成亚硫酸铵耗NH3量为:装置总耗NH3量为:出脱硫塔锅炉烟气假设所需氨水浓度为:反应所需氨水量为:氨水带入系统的水量为:进系统氨水组成烟气脱硫项目物料衡算%(w)8.0092.00100.00液氨价格2100.00元kmol/h0.657.077.72脱盐水价格4.00元kg/h11.074127.353138.4278%氨水价格171.68元2.000L/Nm3200.000m3/h224474.578kg/h3台66.667m3/h76054.027kg/h序号项目组分(NH4)2SO3(NH4)2SO4H2O合计%(w)22.6620.00077.338100.00kmol/h0.280.006.196.47kg/h32.640.00111.38144.02352.00g/l286.00g/l421.00g/l573.0020.000%25.000%35.000%45.0001115.400kg/m31144.250kg/m31201.950kg/m31259.6501760.000kg1144.000kg1202.857kg1273.3331.5779m30.9998m31.0008m31.0109序号项目组分(NH4)2SO4H2O合计%(w)25.00075.000100.00则亚硫酸铵溶液的循环量为:则单台泵的循环量为:那么硫酸铵溶液的体积为:则此时硫酸铵溶液的质量为:则此时硫酸铵溶液的密度为:流程中循环泵数量:109硫酸铵溶液至硫酸铵溶液槽1168%氨水至脱硫塔取脱硫塔的液气比为:业主要求外送硫酸铵溶液的质量浓度为:业主要求硫酸铵浓度为:亚硫酸铵溶液至氧化槽105进氧化槽亚硫酸铵溶液组成进硫酸铵溶液槽硫酸铵溶液组成烟气脱硫项目物料衡算kmol/h0.286.196.47kg/h37.13111.38148.51序号项目单位锅炉烟气带入10%氨水带入反应所需水量锅炉烟气带出硫酸铵溶液带出系统补水量kmol/h608.707.080.28943.326.19334.01kg/h10956.63127.355.0616979.70111.386012.15127.35kg/h6012.15kg/h其中脱盐水用量:其中工艺水用量:109硫酸铵溶液至硫酸铵溶液槽6工艺水至脱硫塔系统水平衡计算(工艺水及脱盐水)设备名称实际流量(m3/h)额定流量(m3/h)额定扬程(m)介质密度(kg/m3)额定工况下的效率泵的轴功率(kw)理论计算电机功率(kw)设计选用台数实际运行台数理论计算消耗功率(kw)我方选型电机功率(kw)泵厂提供电机功率(kw)溶液循环泵66.6772.

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