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《清华大学》 2002年
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下落碱性液滴对酸性气体吸收的试验与建模

何苏浩  
【摘要】: 湿法FGD是烟气脱硫的主要工艺。其中的化学传质反应机理,尤其是下落段碱性液滴对于二氧化硫气体吸收中的反应传质过程,对于优化反应装置设计,降低成本,使运行稳定,维护简单等方面有着重要的意义。 论文工作包括一个下落液滴吸收气体台架的设计,搭建,调试和试验工作。通过该台架,可以研究水、不同浓度的氢氧化钠、不同固体浓度的氢氧化钙以及其他的碱液作为吸收剂的液滴在下落过程中的扩散反应吸收过程。主要特点包括:[1] 可以用于多种脱硫剂的液滴吸收试验研究;[2] 首先采用动态的模拟烟气流场来研究,烟气流速能够达到5 m/s以上;[3] 采用分析化学的分析方法来获得精确度较高的试验数据。以上设计使得本论文工作能够对碱性液滴下落吸收过程得到较为完整可信的数据。 论文工作的另一部分从理论上分析了该下落吸收过程中的主要影响因素。主要结论是:[1] 本论文使用渗透理论来建模,采用一个表面定时更新时间来表征更新速度。在本试验中,该更新时间的变化范围为0.2~0.6秒;[2] 液滴大小的主要作用为在相同的容积下提供更高的反应吸收面;[3] 表面更新作用对水、低浓度的强碱和氢氧化钙的吸收都有非常显著的促进作用。而对于强碱则没有明显的效果;[4] 烟气流速对液滴吸收的主要影响在于延长反应时间,对于小的液滴效果尤其明显,而在促进单个液滴表面更新的作用上并不明显;[5] 喷淋塔采用小液滴获得较大的总反应表面积,由于表面更新作用不明显,此时,应该采用高烟气流速的方法通过延长反应时间来进行传质的加强。对于液柱塔中的大液滴,加大烟气流速对反应时间影响不大,而是需要通过组织合理的气液流场,促使液滴之间的碰撞,破碎等来加强表面更新作用。所以对于液柱塔来说,气液流场组织最为重要。 以上一系列的结论使得我们对于该吸收过程有了清楚完整的了解,并且能够利用它们来指导工业上脱硫工艺的设计改造。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:X701.3

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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