110万吨年焦炉烟气脱硫工艺设计

2(2.1烟气脱硫工艺路线选择表2-1工艺路线选择具体工艺具体工艺石灰石-石氨法双碱法镁法氧化锰法石灰石NH3纯碱+石灰吸收剂获取较难较难操作温度/℃脱硫石膏硫酸铵脱硫石膏硫酸锰投资费用较高适中较低较高适中图2-1GE法脱硫反应处理示意设计流程图的烟气经过除雾器设备抽出，从而去掉了夹带液滴，之后经过烟囱对外排放。图2-3NKK法脱硫示意图图2-4AMASOX法脱硫示意图NADS氨-肥法是由华东理工大学自主开发的资源化烟气脱硫新技术。此专业应用技术使用烟气里的SO2自动形成亚的亚硫铵，其取决于烟气进口的SO2质量浓度。最顶部吸收液中亚硫铵的浓度非常2.2.1各工艺路线投资比较表2-2氨法脱硫工艺路线投资比计较NKKAMASOXNADS2.2.2工艺路线技术指标比较表2-3氨法脱硫工艺路线技术指标比较AMASOXNKK图3-2脱硫与硫铵精制工段示意图图3-1脱硫与硫铵精制工段模拟图系统累计的质量=输入系统的质量-输出系统的质量+反应生成的质量-反应消耗INOUTRRdF/dt=FFINOUTdF/dt=FF=0F=FINOUT，INOUTINR脱硫工段物料衡算表如下表4-2所示。表4-2脱硫工段物料衡算表ᵀᵀᵀᵁᵁᵀᵀᵀᵁᵁᵀᵽᵀ482.3070220.9972000100087.99835.2043785.415ᵀᵀ00000000ᵀᵀᵽ1.8840000001.854ᵀᵀᵽ0.107038.9970011.990.00240.025ᵀᵀᵽ15109.1000ᵀᵀᵽ+000.00300010.720ᵀᵀᵀᵀᵀ(ᵁ)00000000ᵁᵀᵀᵁᵼ00000000ᵁᵀᵀᵁᵽ00000000ᵁᵀᵀᵁᵽ00000000ᵁᵀᵀᵁᵽ00000000ᵁᵀᵀᵁᵽ00000042.680NHNH2COO—0000000HCO3—000000OH—000000HSO4—000000HSO3—000000CO3—0000000SO3—000000SO4—0000004.2.1混合器(V-0301)V0301混合器物料衡算表0000002N20O200002020303200000000000000000000020000000002.184002.30504.2.2分流器(FSPLIT)表4-4FSPLIT分流器物料衡算表0000002N2O200022332000000000000000000000949.924906.56347.7142.3052.1780004.2.3换热器(E-0301)表4-5E0301换热器物料衡算表10102N2O20022332000000000000000000000000000000004.2.4反应器(CSTR)表4-6CSTR反应器物料衡算表1100000000020N200O200000002000200030003002000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000047.714000000004.2750000043.1484.2.5塔设备(T0301)表4-7T0301塔设备物料衡算表2222233220000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000表4-8FLASH闪蒸罐物料衡算表22201002249.747033200000000000000000000000000000000000043.14800表4-9SEP气液分离器物料衡算表2N2O222000101000000030302000000000000000000000002000000000000000000000000ΣQ=ΣQ+ΣQ，在这其中：Q+W=ΣH-ΣHΣH进入机器设备的各物质材根据AspenPlus软件对脱硫工段各物流焓变进行模拟，数据如下表5-1所示。表5-1脱硫工段物流焓变计算表00101000表5-2能量平衡运算表5.2.1分流器(FSPLIT)表5-3分流器(FSPLIT)物流焓变计算表ΣHin(Gcal/hr)0000005.2.2混合器(V-0301)表5-5混合器(V-0301)物流焓变计算表000000表5-6能量平衡运算表5.2.3换热器(E-0301)表5-7换热器(E-0301)物流焓变计算表FlowInformationE030Enthalpy(Gcal/hr)ΣHin(Gcal/hr)-ΣHout(Gcal/hr)-39.601表5-9反应器(CSTR)物流焓变计算表N1N2N3N51100<00000<0073-表5-10能量平衡运算表表5-11塔设备(T0301)物流焓变计算表N10000040001000表5-12能量平衡计算表表5-13闪蒸罐(FLASH)物流焓变计算表0表5-14能量平衡运算表表5-15气液分离器(SEP)物流焓变计算表0001010表5-16能量平衡运算表6.1塔的类型（1）填充材料塔（2）板式塔板式塔是具有各种类型梯度接触的气体/液体转移装置，种类很多。分级式接触6.1.1填料塔和板式塔的比较板式塔和填充材料塔对照作用功能。填充材料塔和板式塔作用功能表较板式塔高（2）筛板塔（1）和物性相关的影响因素（2）和操控管理基本条件相关的影响因素（3）其他影响因素下面简易论述介绍了如下几大类普遍常见的（1）泡罩塔各种板式塔的作用功能对比，具体参考如下统计表6-2不同板式塔作用功能对比分析统计报表溢流式溢流式十字架ᵀ形浮ᵁ形泡罩控制阀控制阀3液体气体载荷34024单位全面处理量加工制作成本费用物质材料损耗安装设置拆修作用功能弹性压力降雾沫夹带脱离工作效率条形浮控制阀浮动喷射塔板4233344332434344332340445523543344424444553354553443303舌形板条形泡罩泡罩筛孔板参考指标444454343344343444222333555555栅板筛板形浮4444444423修理修理污垢对操控管4理的作用影响222200233333333355表6-3不同填充材料作用功能评估表12345（1）塔板数据信息自动输入图6-1塔板数据信息自动输入CupTower综合设计示意设计流程图（2）工艺条件输入图6-2工艺条件输入CupTower设计示意图（3）初估条件输入图6-3T0103初估条件输入CupTower设计示意图图6-4CupTower设计0201塔板结构参数结果示意图图6-5CupTower设计T0201塔板工艺参数结果示意图（1）塔板结构参数输入图6-6T0201塔板结构系数自动输入CupTower复核示意设计流程图图6-7T0201塔板分布作用平面总示意设计流程图（2）复核后运算数据信息图6-8CupTower复核T0201塔板结构参数结果示意图错误!未图6-9CupTower校核T0201塔板工艺参数结果示意图塔高计算（1）真实塔板数N数为14，通过计算塔平均温度下的粘度、相对挥发度并查图6-10得到塔板效率为故实际塔板数N=14/51.2%=27.3≈28（4）开设人孔的板间距HT’有人中心孔的上下两塔板有效实际间距最少高于等同于600mm，这其中取,结合工艺条件，裙座高度定为2.8m塔体和封头选材裙座设计（1）材料选择n（3）排气导管综合设计塔设备附件（2）除沫器设备6.2.3塔机械强度校核图6-1SW6-2011复核筒体系数自动输入表6-8风负荷、地震负荷核对A－A裙座和筒体链接段2-23-35928.034083.6136053583.133583.134609.914083.6136053583.133583.1318976.117131.716653.13583.133583.131.636e1.488e1.636e1.488e1.199e1.199e1.214e+08YΣk=i2YΣk=i顺风向弯曲作用力矩MI一I(I)II1.636e1.488e1.214e+08,(MII)2+(MII)2)1.199e1.199eIIE5.89e5.505eFFkk=i4.693e4.693e4.736e+07000II1.636e1.636eII1.214e+081.199e1.199e00σσ5.0056.292.8851.33IIgII)/πDδ3.043.0241.7741.27IIgII)/πDδ3.0241.2716.89115.2591.72IIg/πDδII15.40115.2515.40115.25113.19189.00B91.7291.7290.0591.7245.003.0212.38189.0090.0545.00226.80226.8061.2954.2144.8144.2944.29110.06110.06110.06108.06108.0617.8017.80310.50310.5032.9027.4926.5815.4115.4191.7291.7291.7292.52111.0338.8338.83310.50310.50表6-9地脚固定螺栓部件及地脚固定螺栓部件座最终结果4D4)基础环板实际有效面积Ab=obib4b(M0-0/Z+(mg0-0)/(M0-0/Z+(mg0-0)/Aσ地脚固定螺栓部件受风载时最大拉应力-minAM0-0+Mσ=we地脚固定螺栓部件受地震载荷时最大拉应力Z-F0-0vσ=B-0Abb]2混凝土地基上最大压应力兆帕斯卡1.411.230.7019.183226.211FF'G3Fl'3Fl'兆帕斯卡裙座和壳体的焊接加工控制接头复核3583.133583.131.19931e表6-10对接控制接头复核211623.9δ/4max0v4MJ-J-mJ-Jg-FJmax0v对接焊接加工控制接头拉应力许可数值2.90597e38.2381.495对接控制接头拉应力校核结果合格搭接控制接头复核搭接控制接头抗剪截面固定有效模数Z=0.55D2δMJ-JFJ-JMJ-JFJ-Jv0ZAZwww搭接焊接加工控制接头在操作工况下的剪应力许可数值搭接焊接加工控制接头在试验工况下最大剪应力mJ-JgmaxA0.3MmJ-JgmaxAZ2ww搭接焊接加工控制接头在试验工况下的剪应力许可数值兆帕斯卡搭接控制接头拉应力复核最终结果主要实际有效长度综合设计及总体参数计算结果裙座综合设计名义实际有效厚度毫米6