2)石灰石溶解的停留时间
如要求吸收塔内的石灰石充分溶解,则石灰石在循环浆池内必须有足够长的停留时间。一般来说,石灰石的停留时间须>4.3min。石灰石溶解的停留时间按下式计算:
T=V/(N×RF)
其中:T—停留时间(min);V—浆池体积(m3);N—循环泵数;RF—单台循环泵流量(m3/h)。
3)氧化反应的体积和氧气从空气转移到液体的深度氧气从空气转移到液体的深度,是指吸收塔浆液池内释放氧化空气的曝气管或喷枪的位置。亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的氧化分为两部分,一部分是吸收塔内烟气中的氧气进入浆液液滴的自然氧化,另一部分是空气通过曝气管网进入浆液池后的强制氧化。
具体计算时,应先根据烟气中的氧气含量和SO2入口浓度,确定自然氧化和强制氧化的比例,计算出强制氧化SO2需要的理论空气量,再考虑一定的空气富裕量,即氧硫比β。
实际空气用量计算公式:
实际空气[(kg/min)]=计算氧化空气[(kg/min)]×氧硫比(β)
根据以上1)、2),并结合3)可计算出吸收塔浆池的体积,取最大值后根据直径计算出浆液池高度,再根据理论氧化空气量和氧硫比β计算出实际空气用量。
吸收塔的结构尺寸
1.吸收塔吸收区高度(见下表)
2.烟气进口底部至浆液面的距离
考虑到浆液鼓入氧化空气和搅拌时液位会有所波动,加之该区间需接进料接管,因此烟气进口底部至浆液面的距离一般定为800~1200mm为宜。
3.烟气进出口高度
根据进出口烟气流速及烟气量确定进出口面积。一般希望进气在塔内能分布均匀,且烟道呈方形,故宽/高取值较大,而高度尺寸则取值较小。
吸收塔的内件设计
1.喷嘴
喷嘴将循环浆液分散成小液滴以增大气液接触面积,从而冲洗、冷却烟气。喷嘴的类型和材料随湿法脱硫工艺的不同和处理液体性质的变化而变化。一般情况下,喷嘴的类型由湿法脱硫系统的特殊要求等来确定。
目前,在湿法脱硫系统中常用的喷嘴有切向喷嘴、轴向喷嘴、螺旋形喷嘴。
切向喷嘴(见图3)通常形成中空圆锥喷流型式,这样大部分雾滴喷出时会形成一个环状(见图4)。这种喷嘴是将浆液沿切线方向引入旋转室,并通过与入口成90°的孔排出,在旋转室内没有任何部件。由于切向喷嘴价格只有螺旋喷嘴的一半,因此其性能价格比比螺旋喷嘴高。如果在旋流腔的封闭端装有叶片,则会形成实心圆锥喷流型式。
轴向喷嘴(见图5)产生的是实心圆锥喷流型式(见图6)。与切向喷嘴相比,轴向喷嘴产生相同粒度的液滴时压降较小,即在压降相同时,其液滴的粒度会更小。
螺旋喷嘴(见图7)产生的是一系列同心中空圆锥喷流型式(见图8)。与轴向喷嘴一样,其入口和出口也在同一条中心轴上,但其内部没有微调叶片,而是将喷嘴本身设计成一个直径不断缩小的螺旋形状,从而将液流剪切成两个或更多的同心螺旋环。
在喷嘴下面一米处的截面上的喷射模式是由一个或多个同心环构成。只有一个同心环的喷嘴是空心锥;有多个同心环的喷嘴是实心锥。螺旋喷嘴形成的液滴尺寸与中空圆锥喷流型的切向喷嘴差不多,但压降更小。当压力相同,液体流量更大时,螺旋喷嘴比轴向喷嘴更适合一些。但是螺旋喷嘴因结构较脆弱,在对吸收塔进行维护时易被损坏。
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