案选择烟气速度为3.5m/s。
3、1、2、2喷淋塔吸收区高度的计算
含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率，以?表示。
首先给出定义，喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积，得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量
?＝
QV?K0C?h (3)
其中 C为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m3
?为给定的二氧化硫吸收率95~98％;本设计方案为95％ h为吸收塔内吸收区高度，m
K0为常数，其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ; K0=3600u×273/(273+t)
由于传质方程可得喷淋塔内单位横截面面积上吸收二氧化硫的量[8]为： G（y1-y2）=kya×h×?ym (4)其中: G为载气流量(二氧化硫浓度比较低，可以近似看作烟气流量)，kmol/( m2.s) Y1,y2 分别为、进塔出塔气体中二氧化硫的摩尔分数（标准状态下的体积分数） ky 单位体积内二氧化硫以气相摩尔差为推动力的总传质系数，kg/(m3﹒s) a 为单位体积内的有效传质面积，m2/m3.
?ym 为平均推动力，即塔底推动力，△ym=（△y1-△y2）/ln(△y1/△y2)
所以 ?=G(y1-y2)/h (5)
吸收效率?=1-y1/y2，按照排放标准，要求脱硫效率至少93%。二氧化硫质量浓
度应该低于200mg/m3（标状态）
所以 y1?≥y1-0.0203% (6)
又因为G=22.4×（273+t）/273=u(流速) 将式子（5）?的单位换算成kg/( m2.s),可以写成
?=3600×
6422.4*273273?tu*y1?/h (7)
6
在喷淋塔操作温度
130?552?92.5C?下、烟气流速为 u=3.5m/s、脱硫效率?=0.95
前面已经求得原来烟气二氧化硫SO2质量浓度为a (mg/m3)且 a=2727mg/m3 而原来烟气的流量（130?C时）为285000(m3/h)换算成标准状态时(设为Va)
已经求得 Va=193065 m3/h=53.7 m3/s
故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为 mSO=53.7×2727mg/m3=146440mg=146.5g
2 VSO=
2146.5g64g/mol?22.4 L/mol=51.28L/s=0.05128 m3/s≈0.05 m3/s
则根据理想气体状态方程，在标准状况下，体积分数和摩尔分数比值相等 故 y1=
0.0553.7?100%?0.10%
又 烟气流速u=3.5m/s, y1=0.10%,??0.95,t?92.5?C
总结已经有的经验，容积吸收率范围在5.5-6.5 Kg/（m3﹒s）之间，取?=6 kg/（m3﹒s）
代入（7）式可得 （根据平均容积吸收率公式求的） 6=（3600?6422.4?273273?92.5?3.5?0.0010?0.95）/h
故吸收区高度h=4.25 ≈4.5 m
3、1、2、3喷淋塔除雾区高度（h3）设计（含除雾器的计算和选型） 吸收塔均应装备除雾器，在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应
该不大于75mg/m3 。
除雾器一般设置在吸收塔顶部（低流速烟气垂直布置）或出口烟道（高流速烟气水平布置),通常为二级除雾器。除雾器设置冲洗水，间歇冲洗冲洗除雾器。湿法烟气脱硫采用的主要是折流板除雾器，其次是旋流板除雾器。
本设计中设定最下层冲洗喷嘴距最上层喷淋层3m。距离最上层冲洗喷嘴3.5m。 1)数量：1套× 1units=套 2)类型：V型 级数：2级
3)作用：除去吸收塔出口烟气中的水滴，以便减少烟囱出烟口灰尘量。 4)选材：外壳：碳钢内衬玻璃鳞片；除雾元件：阻燃聚丙烯材料（PP）；冲洗管道：FRP；冲洗喷嘴：PP。
7
表4 除雾器进出口烟气条件基于锅炉100%BMCR工况进行设计
烟气量 温度℃
烟气压力mmAq 雾滴含量mg/m3N(D)
除雾器进口 ----------- 50
113(1.11kPaG) ------------
除雾器出口 ------------ ------------ 93(0.91kPaG) ≤75
5)雾滴去除率：99.75% 为达到除雾器出口烟气雾滴含量小于75mg/Nm3（干态），除雾器的雾滴去除率需要达到99.75% 以上。 6)除雾器内烟气流速：6.9m/s
3、1、2、4 喷淋塔浆液池高度设计（设高度为h2）
浆液池容量V1按照液气比L/G和浆液停留时间来确定，计算式子如下： V1?LG?VN?t1
其中 L/G为 液气比，5L/m3
VN为烟气标准状态湿态容积，VN=Vg=53.7m3/s T1=2-6 min,取t1=4min=140s(4分钟或6分钟) 由上式可得喷淋塔浆液池体积
V!=(L/G) ×VN×t!=5×53.7×240=64.5m3 （4分钟 64.5m3)
选取浆液池内径等于吸收区内径，内径D2= Di=4.6m
而V1=0.25×3.14×D2×D2×h2=0.25×3.14×4.6×4.6×h2 所以 h2=4.9m （ 4.9m）
3、1、2、5喷淋塔烟气进口高度设计（设高度为h4）(一般没有变径 流速15m/s 高2.1m 宽2.5m) 直径60%=2.76
根据工艺要求，进出口流速（一般为12m/s-30m/s）确定进出口面积，一般希望进气在塔内能够分布均匀，且烟道呈正方形，故高度尺寸取得较小，但宽度不宜过大，否则影响稳定性.
因此取进口烟气流速为20m/s，而烟气流量为53.7 m3/s，
37/s 可得 h42m2?20m/s?53.m所以 h4=1.64m
2×1.64=3.28m(包括进口烟气和净化烟气进出口烟道高度)
综上所述，喷淋塔的总高（设为H,单位m）等于喷淋塔的浆液池高度h2 (单位
m)、喷淋塔吸收区高度h (单位m)和喷淋塔的除雾区高度h3（单位m）相加起来的数值。此外，还要将喷淋塔烟气进口高度h4（单位m）计算在内 因此喷淋塔最终的高度为
8
H= h+h2+h3+ h4=4.5+4.9+3.50+4.2=17.1 m（外加烟道进口 到下边浆液池取0.8m， 烟道进口到第一层吸收区下端距离为2m, 烟道出口到除雾器最上层距离1m,喷淋层吸收区设3层 ，每层有效高度为2m，喷淋层最顶端到除雾区最低端距离为 1m，则实际塔高为 ）23m
3、1、3液体循环量
液气比5L/m3，烟气量为193065Nm3/h,工况下285000m3/h,
工况下: 液体循环量 Q=285000*5=1425m/h
循环泵的选型：第一层喷淋层的高度为：h1=4.9+0.8+2.1+2+2=11.8m 第二层喷淋层的高度为：h2=11.8+2=13.8m 第三层喷淋层的高度为：h3=13.8+2=15.8m 每层的流量均分，取500m3/h
3
3、1、4 喷嘴在塔内布置设计
喷嘴在塔内布置是非常重要的，只有进行合理、优化的喷嘴布置设计，才能达到系统设计要求，使脱硫系统达到高脱硫率。其中喷嘴在塔内布置的方法有两种：一种是同心圆布置，另一种是矩阵式布置。
进行喷嘴在塔内布置设计中应该注意以下问题：
(1)选择合理的喷嘴覆盖高度，通常根据喷嘴特性及两层喷淋之间距离来确定。 (2)选择合理的单层喷嘴个数。一般来说，喷嘴个数根据工艺计算来确定。通常每层布置一个喷淋管网，每层应装有足够多的喷嘴，尽量减少连接喷嘴的管道长度。喷嘴数量选择按如下公式计算：
n＊=ψ×Do2/d22
其中 ψ--200％或220％(覆盖率；多取220％)
Do--吸收塔喷淋区直径(米)
d2--喷嘴在喷射距离l米处的喷射直径(米)
(3)当喷嘴覆盖高度确定以后，则就可以计算单个喷嘴的覆盖面积，
A0??Htg22??/2?
式中，?为喷雾角。A0为单个喷嘴的覆盖面积，m2。喷嘴覆盖高度,m。 (4)当在脱硫塔内布置喷嘴时，选择合适的喷嘴之间的距离。通常根据喷嘴个数和脱硫塔直径来选择喷嘴间距，并要与连接喷嘴的喷管布置方案整体考虑。 (5)选择合理的经济流速，并根据喷管产品的标准来确定石灰石浆液母管和支管直径。
(6)当检验喷淋层在脱硫塔覆盖率时，不仅要考虑喷嘴液流与母管、支管和支撑
9
的碰撞对覆盖率的影响，还要考虑所有喷嘴在脱硫塔内覆盖均匀度。喷淋层在脱硫塔内覆盖率为
??nA0A?100%
式中 а为覆盖率，%；n为单层喷嘴个数；A0为单个喷嘴的覆盖面积，m2；
A为吸收塔的截面积，m2。
工程设计时通常要求塔内喷淋覆盖率为200％～300％，且覆盖比较均匀。进行喷淋层间距选择时还必须要考虑喷嘴液流与母管、支管和支撑的碰撞对覆盖率的影响。
（1）喷嘴的数量
单个喷嘴的覆盖面积：喷雾角取90° A0=3.14?12?tg2(90/2)?3.14m2
n =300%?4.6222?16个
则每层的喷头数为 ：16个，总共为48个
每层需要的浆液流量为 ：500m3/h,则每个喷嘴的流量为
Q1=500?48?10.5m3/h=2.92L/s
工艺流程： . 氧化镁熟化氧化镁浆液脱硫塔 池 池 事故浆液池
4 氧化镁粉仓
SO2流量 526.5kg/h，一天需要去除的SO2量为12636kg,
Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O 58 64 X 12636
MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2 Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O
10
氧化池 渣浆泵 过滤装置