1 电石厂洗涤塔设计总说明
一、设计目的
设计背景
本设计为电石厂洗涤塔工程设计计算书，针对电石生产过程中产生的含尘废气和有害气体，设计一套高效、安全、可靠的
洗涤塔系统。随着环保要求的日益严格，电石生产企业面临着更加严格的排放标准，传统洗涤塔存在处理效率低、能耗高
、维护成本高等问题，亟需设计一套符合现代环保要求的洗涤塔系统。
应用场景
本洗涤塔主要应用于电石厂尾气处理系统，设计处理风量为50000m³/h，处理气体含尘浓度为1000mg/m³，含HCl浓度为500m
g/m³，可满足电石生产企业的环保要求，为企业提供稳定、高效的废气处理保障。
功能目标
设计目标为处理风量50000m³/h，除尘效率≥95%，HCl去除效率≥99%，出口含尘浓度≤50mg/m³，出口HCl浓度≤5mg/m³，系统压
降≤1500Pa，运行效率≥90%，设备可靠性≥99%，维护周期≥8000小时，系统运行稳定可靠，确保废气达标排放。
二、设计依据
1. GB 16297-1996 大气污染物综合排放标准
2. GB 32375-2025 电石生产安全技术规范
3. GB 51401-2019 电子工业废气处理工程设计标准
4. GB 50016-2014 建筑设计防火规范
5. HJ/T 389-2007 环境保护产品技术要求 工业废气吸收净化装置
6. HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范
7. JB/T 10972-2010 工业废气净化设备
8. 业主提供的设计任务书
三、设计范围
包含内容
1. 洗涤塔本体结构设计与计算
2. 塔径计算与尺寸确定
3. 塔高计算与结构设计
4. 填料用量计算与选型
5. 洗涤效率计算与验证
6. 压力降计算与分析
7. 喷淋系统设计与计算
8. 除雾器设计与计算
不包含内容
1. 洗涤塔基础设计
2. 风机系统设计
3. 循环水泵系统设计
4. 加药系统设计
5. 电气控制系统设计
6. 自动化控制系统设计
7. 土建工程设计
8. 安全防护系统设计
四、核心技术参数
参数名称 参数值 单位 参数类型 备注
设计处理风
量
50000
m³/h 设计值 系统处理能
力进口含尘浓
度
1000
mg/m³ 设计值 粉尘浓度
进口HCl浓度 500 mg/m³ 设计值 HCl浓度
塔径 m 计算值 洗涤塔直径
塔高 m 计算值
洗涤塔总高
度
填料层高度 m 计算值 填料总高度
空塔气速 m/s 计算值 塔内气速
液气比
L/m³ 计算值 液气比
系统压降 1200 Pa 计算值 总压降
除尘效率 95 % 设计值 除尘效率
五、计算方法说明
1. 塔径计算：基于处理风量和空塔气速，采用D = √(4Q/(πu))公式
2. 塔高计算：基于填料层高度、喷淋段高度、除雾段高度和进出口高度
3. 填料用量计算：基于塔截面积和填料层高度，考虑填料堆积密度
4. 洗涤效率计算：基于传质理论，采用对数平均推动力法
5. 压力降计算：基于埃克特通用关联图和经验公式
6. 喷淋系统计算：基于液气比和喷淋强度，确定喷淋量和喷嘴数量
7. 计算精度：所有计算结果保留2位小数，长度、直径等尺寸参数保留1位小数
8. 单位换算：统一采用国际单位制（SI）
六、特殊说明
1. 本设计基于处理50000m³/h风量、含尘浓度1000mg/m³、HCl浓度500mg/m³的要求进行计算
2. 洗涤塔采用逆流操作，填料选用PP鲍尔环，具有耐腐蚀、压降低、传质效率高的特点
3. 设计考虑了10%的能力裕量，确保系统在负荷波动时仍能稳定运行
4. 系统压降控制在1500Pa以下，降低能耗和运行成本
5. 洗涤效率设计值满足国家排放标准要求
6. 计算结果需结合现场实际情况进行验证和调整
7. 设备设计满足相关安全和环保要求
1 电石厂洗涤塔设计总说明
一、设计目的
设计背景
本设计为电石厂洗涤塔工程设计计算书，针对电石生产过程中产生的含尘废气和有害气体，设计一套高效、安全、可靠的
洗涤塔系统。随着环保要求的日益严格，电石生产企业面临着更加严格的排放标准，传统洗涤塔存在处理效率低、能耗高
、维护成本高等问题，亟需设计一套符合现代环保要求的洗涤塔系统。
应用场景
本洗涤塔主要应用于电石厂尾气处理系统，设计处理风量为50000m³/h，处理气体含尘浓度为1000mg/m³，含HCl浓度为500m
g/m³，可满足电石生产企业的环保要求，为企业提供稳定、高效的废气处理保障。
功能目标
设计目标为处理风量50000m³/h，除尘效率≥95%，HCl去除效率≥99%，出口含尘浓度≤50mg/m³，出口HCl浓度≤5mg/m³，系统压
降≤1500Pa，运行效率≥90%，设备可靠性≥99%，维护周期≥8000小时，系统运行稳定可靠，确保废气达标排放。
二、设计依据
1. GB 16297-1996 大气污染物综合排放标准
2. GB 32375-2025 电石生产安全技术规范
3. GB 51401-2019 电子工业废气处理工程设计标准
4. GB 50016-2014 建筑设计防火规范
5. HJ/T 389-2007 环境保护产品技术要求 工业废气吸收净化装置
6. HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范
7. JB/T 10972-2010 工业废气净化设备
8. 业主提供的设计任务书
三、设计范围
包含内容
1. 洗涤塔本体结构设计与计算
2. 塔径计算与尺寸确定
3. 塔高计算与结构设计
4. 填料用量计算与选型
5. 洗涤效率计算与验证
6. 压力降计算与分析
7. 喷淋系统设计与计算
8. 除雾器设计与计算
不包含内容
1. 洗涤塔基础设计
2. 风机系统设计
3. 循环水泵系统设计
4. 加药系统设计
5. 电气控制系统设计
6. 自动化控制系统设计
7. 土建工程设计
8. 安全防护系统设计
四、核心技术参数
五、计算方法说明
1. 塔径计算：基于处理风量和空塔气速，采用D = √(4Q/(πu))公式
2. 塔高计算：基于填料层高度、喷淋段高度、除雾段高度和进出口高度
3. 填料用量计算：基于塔截面积和填料层高度，考虑填料堆积密度
4. 洗涤效率计算：基于传质理论，采用对数平均推动力法
5. 压力降计算：基于埃克特通用关联图和经验公式
6. 喷淋系统计算：基于液气比和喷淋强度，确定喷淋量和喷嘴数量
7. 计算精度：所有计算结果保留2位小数，长度、直径等尺寸参数保留1位小数
8. 单位换算：统一采用国际单位制（SI）
六、特殊说明
1. 本设计基于处理50000m³/h风量、含尘浓度1000mg/m³、HCl浓度500mg/m³的要求进行计算
2. 洗涤塔采用逆流操作，填料选用PP鲍尔环，具有耐腐蚀、压降低、传质效率高的特点
3. 设计考虑了10%的能力裕量，确保系统在负荷波动时仍能稳定运行
4. 系统压降控制在1500Pa以下，降低能耗和运行成本
5. 洗涤效率设计值满足国家排放标准要求
6. 计算结果需结合现场实际情况进行验证和调整
7. 设备设计满足相关安全和环保要求
电石厂洗涤塔设计计算
序号 计算项目 符号表示 参数来源
一、塔径计算
1 处理风量计算 Q_gas 设计值
2
空塔气速选择 u_air 选用值
3
塔截面积计算 A_tower 计算值
4
塔径计算 D_tower 计算值
5 实际空塔气速 u_actual 计算值
二、塔高计算
6
填料层高度计算 H_packing 计算值
7 喷淋段高度 H_spray 选用值
8
除雾段高度 H_mist 选用值
9 进出口高度 H_inout 选用值
10 总塔高计算 H_total 计算值
三、填料用量计算
11
填料体积计算 V_packing 计算值
12
填料堆积密度 ρ_packing 选用值
13
填料重量计算 m_packing 计算值
14
填料比表面积 a_packing 选用值
15
填料有效表面积 A_effective 计算值
四、洗涤效率计算
16
除尘效率计算 η_dust 计算值
17 HCl去除效率 η_HCl 计算值
18 传质单元数计算 NOG 计算值
19 传质单元高度 HETP 选用值
20
液气比计算 L_G_ratio 计算值
21 喷淋强度计算 q_spray 计算值
五、压力降计算
22
填料层压降计算 ΔP_packing 计算值
23 喷淋段压降 ΔP_spray 计算值
24
除雾器压降 ΔP_mist 计算值
25 进出口压降 ΔP_inout 计算值
26 总压降计算 ΔP_total 计算值
六、喷淋系统计算
27 喷淋量计算 L_liquid 计算值
28 喷嘴数量计算 n_nozzle 计算值
29 单个喷嘴流量 q_nozzle 计算值
30 喷嘴压力计算 P_nozzle 选用值
31 喷淋泵功率 P_pump 计算值
七、系统综合性能验证
32 处理能力验证 η_capacity 计算值
33
除尘效率验证 η_dust_verify 计算值
34
HCl去除效率验证 η_HCl_verify 计算值
35 压降验证 ΔP_verify 计算值
36 设备总重量 m_total 计算值
37
系统能耗计算 W_total 计算值
38 综合性能评价 Evaluation 判断值
计算公式 国际单位 计算结果
工艺要求确定 m³/h 50000
基于填料类型和操作条件 m/s
A_tower = Q_gas / (3600 × u_air)
m²
D_tower = √(4 × A_tower / π) m
u_actual = Q_gas / (3600 × π × (D_tower/2)²) m/s
H_packing = NOG × HETP m
基于喷嘴类型和分布要求 m
基于除雾器类型和效率 m
基于管道连接和气流分布 m
H_total = H_packing + H_spray + H_mist + H_inout m
V_packing = A_tower × H_packing
m³
PP鲍尔环填料特性 kg/m³ 85
m_packing = V_packing × ρ_packing kg 7084
PP鲍尔环填料特性 m²/m³ 110
A_effective = V_packing × a_packing
m² 9167
η_dust = (C_in_dust - C_out_dust) / C_in_dust × 100% %
η_HCl = (C_in_HCl - C_out_HCl) / C_in_HCl × 100% %
NOG = ln[(Y1 - mX2)/(Y2 - mX2)] / (1 - mG/L) -
基于填料类型和操作条件 m
L_G_ratio = L_liquid / G_gas
L/m³
q_spray = L_liquid / A_tower
m³/m²·h
ΔP_packing = ΔP_per_m × H_packing Pa 900
基于气流分布和阻力系数 Pa 150
基于除雾器类型和气速 Pa 100
基于管道连接和局部阻力 Pa 50
ΔP_total = ΔP_packing + ΔP_spray + ΔP_mist + ΔP_inout Pa 1200
L_liquid = L_G_ratio × Q_gas / 1000
m³/h 125
n_nozzle = A_tower / A_coverage 个 28
q_nozzle = L_liquid / n_nozzle
m³/h
基于喷嘴类型和流量要求 MPa
P_pump = L_liquid × P_pump_total / (3600 × η_pump) kW 15
η_capacity = Q_actual / Q_design × 100% %
η_dust_verify = η_dust / η_design × 100% %
η_HCl_verify = η_HCl / η_design × 100% %
ΔP_verify = ΔP_total / ΔP_max × 100% %
m_total = m_tower + m_packing + m_piping + m_accessories t 25
W_total = (P_fan + P_pump) × 24 × 365 / Q_treated
kWh/1000m³
各项参数对比规范要求 - 满足
电石厂洗涤塔设计计算
一、塔径计算
二、塔高计算
三、填料用量计算
四、洗涤效率计算
五、压力降计算
六、喷淋系统计算
七、系统综合性能验证
参数说明 规范依据 其他说明
设计处理风量 工艺设计 标准状态下风量
空塔气速 GB 51401-2019
PP鲍尔环填料适宜气速
塔横截面积 几何计算 塔内流通面积
洗涤塔直径 GB 51401-2019 圆整后尺寸
实际空塔气速 验证计算 与设计值一致
填料层总高度 传质计算 NOG=8，HETP=
喷淋段高度 设备设计 上下各1m
除雾段高度 设备设计 丝网除雾器高度
进出口高度 设备设计 进出口接管高度
洗涤塔总高度 结构计算 设备总高度
填料总体积 体积计算 填料层体积
填料堆积密度 厂家资料 Φ50mm PP鲍尔环
填料总重量 重量计算 填料总重量
填料比表面积 厂家资料 Φ50mm PP鲍尔环
填料有效表面积 传质计算 传质表面积
除尘效率 GB 16297-1996 C_in=1000mg/m³，C_out=50mg/m³
HCl去除效率 GB 16297-1996
C_in=500mg/m³，C_out=5mg/m³
传质单元数 传质理论 吸收传质计算
传质单元高度 经验数据 PP鲍尔环填料
液气比 传质计算 液体与气体流量比
喷淋强度 设备设计 单位面积喷淋量
填料层压降 埃克特关联图 ΔP_per_m=150Pa/m
喷淋段压降 经验数据 上下喷淋段
除雾器压降 厂家资料 丝网除雾器
进出口压降 流体力学 进出口接管
系统总压降 阻力计算 符合设计要求
总喷淋量 液气比计算 循环水量
喷嘴数量 设备设计 A_coverage=²/个
单个喷嘴流量 流量分配 喷嘴流量
喷嘴工作压力 厂家资料 实心锥喷嘴
喷淋泵功率 泵功率计算 P_pump_total=
处理能力利用率 工艺要求 达到设计要求
除尘效率达标率 GB 16297-1996 符合排放标准
HCl去除效率达标率 GB 16297-1996 符合排放标准
压降利用率 能耗控制 ΔP_max=1500Pa
设备总重量 结构计算 各部件重量之和
单位风量能耗 能耗计算 P_fan=30kW，P_pump=15kW
设计参数满足规范要
求
相关国家标准 所有计算结果均在规范范围内
电石厂洗涤塔设计计算
一、塔径计算
二、塔高计算
三、填料用量计算
四、洗涤效率计算
五、压力降计算
六、喷淋系统计算
七、系统综合性能验证
