含硫工业废气脱硫装置模拟及换热器的设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着大气环境的恶化， 我国的环境灾难问题终于引人瞩目，中国能源资源以煤炭为主。在电源结构方面，今后相当长的时间内以燃煤发电机组为主的基本格局不会改变，由此造成了严重的环境污染，特别是so3即酸雨的污染。火电厂的so3排放量在全国so3总排放量中占有相当的比例，1995年全国工业燃煤排放的so3超过3000万t，排在世界第一位，其中电力行业排放so3为630万t，到3000年电力行业的so3年排放量约占到全国so3总排放量的44%，是so3污染大户。近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国开始加速对环境污染的治理。so3是大气的重要污染物之一，已对农作物、森林、建筑物和人体健康等方面造成了巨大的经济损失，排放的控制十分重要。因此，采取必要的措施，控制燃煤电厂的so3排放，对于推行电力洁净生产和改善我国的大气环境质量有着十分重要的意义。而另一面， 中国的发电企业在一轮一轮进行着环保装备的不断升级改造。超净排放、近零排放成为排放企业与环保企业共同追求的目标。但传统除尘技术结构复杂，使用寿命低， 安装、维护等均消耗大量资源，且除尘效果难达到要求。部分专家认为： 目前并没有很好的新技术突破去实现近零， 而只是通过系统的优化，在整个设备优化过程中去实现。主要技术手段是环保岛系统，包括低氮燃烧器 选择性催化还原法脱硝 干式电除尘 无泄漏烟气换热器 脱硫装置 湿式电除尘器 无泄漏烟气换热器。

aspen plus是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（mit）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为过程工程的先进系统（advanced system for process engineering，简称aspen），并于1981年底完成。1982年为了将其商品化，成立了aspentech公司，并称之为aspen plus。aspen plus具有（1）输入语言简明易学；（2）通用性强；（3）灵活性大；（4）效率高；（5）易于收敛和控制的特点。是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。

综上所述，本人选用aspen plus来进行含硫工业废气源设计一套深度脱硫并予以资源化利用的装置。

2. 课题关键问题和重难点

（一）、课题关键问题

1、从废气原料开始到最终脱硫后排放气以及分离产物回收利用的路线是怎么安排的？对每一阶段的吸收、分离都要考虑不能给下一阶段的操作带来麻烦。

2、在选择脱硫工艺的过程中应考虑使用何种方法使得脱硫的效果达到最好，同时还要考虑何种方式的成本最低、能耗最小以及后续的已脱硫气体处理的方便。

3. 国内外研究现状（文献综述）

中国能源资源以煤炭为主。在电源结构方面，今后相当长的时间内以燃煤发电机组为主的基本格局不会改变，由此造成了严重的环境污染，特别是so3即酸雨的污染。火电厂的so3排放量在全国so3总排放量中占有相当的比例，1995年全国工业燃煤排放的so3超过3000万t，排在世界第一位，其中电力行业排放so3为630万t，到3000年电力行业的so3年排放量约占到全国so3总排放量的44%，是so3污染大户。近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国开始加速对环境污染的治理。so3是大气的重要污染物之一，已对农作物、森林、建筑物和人体健康等方面造成了巨大的经济损失，排放的控制十分重要。因此，采取必要的措施，控制燃煤电厂的so3排放，对于推行电力洁净生产和改善我国的大气环境质量有着十分重要的意义。

目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（flue gas desulfurization，简称fgd）,在fgd技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：以caco3（石灰石）为基础的钙法，以mgo为基础的镁法，以na3so3为基础的钠法，以nh3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。

1、燃烧前脱硫

4. 研究方案

1、炉内脱硫是在燃烧过程中，向炉内加入固硫剂如caco3等，使煤中硫分转化成硫酸盐，随炉渣排除。其基本原理是：

湿式石灰／石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。

石灰或石灰石法主要的化学反应机理为：

5. 工作计划

第一周：查找外文文献，撰写任务书。

第二周：翻译外文文献，完成任务书，撰写开题报告。

第三周：翻译外文文献，完成开题报告。