收藏本站
《浙江大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

石灰石—石膏湿法脱硫过程的吸收、氧化及结晶机理研究

霍旺  
【摘要】:近年来随着国家对二氧化硫排放标准的日趋严格,我国引进了当前世界范围内使用较多的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术,应用在大型燃煤电厂上进行排放二氧化硫控制。我国发电机组普遍存在煤种不稳定、机组参与调峰等本国国情,因此在国外机组上应用情况良好的湿法脱硫工艺在国内应用过程中出现了投运率不足及脱硫性能不达标等问题。由于石灰石-石膏湿法脱硫工艺涉及到的传质及化学反应机理十分复杂,尤其是吸收段碱性液滴与二氧化硫间的气液传质机理、塔内二氧化硫浓度场的分布、脱硫过程中亚硫酸盐的氧化及硫酸盐结晶等直接关系到系统运行的稳定性和脱硫性能,有必要对此加以深入研究。 本文通过深入分析石灰石浆液吸收二氧化硫过程中的物理及化学反应过程,建立了石灰石-石膏湿法吸收二氧化硫模型,通过对模型求解得出了化学反应对二氧化硫吸收的增强影响。结果表明,二氧化硫吸收化学反应增强因子随着石灰石浆液pH值的升高而增大,随着二氧化硫传质驱动力的增大呈对数关系衰减。基于模型计算结果进行了石灰石-石膏湿法二氧化硫吸收过程的数值模拟,并结合实验对数值模拟结果进行了验证,得出了进口二氧化硫浓度、烟速和喷淋量对塔内二氧化硫浓度场分布和脱硫效率的影响,研究结果可为实际喷淋塔优化设计提供指导。 采用数值模拟和粒子成像技术(PIV)研究了氧气在液相中的动态传质过程。结果表明,在相同搅拌速度下,圆盘涡轮式搅拌器产生的湍流动能分布范围要大于桨式搅拌器产生的湍流动能,而且湍流动能分布更均匀,湍流强度更大,圆盘涡轮式搅拌器更有助于氧气的传质。 研究了亚硫酸盐的氧化反应涉及到气液界面的动力学性质,给出了亚硫酸盐氧化反应动力学特性和传质机理。分析了亚硫酸钙由固相到液相的溶解、氧从气相到液相的扩散、液相中的化学反应对亚硫酸根氧化速率的影响,并对亚硫酸根氧化速率控制步骤进行了推断。采用铁锰金属离子作为添加剂,通过改变pH值、浆液浓度、空气流量、温度等参数,研究了石灰石-石膏湿法脱硫工艺条件对亚硫酸盐氧化速率的影响,得出了氧化速率与工艺条件的关系。结果表明在一定的pH值和亚硫酸根的浓度条件下,铁锰金属离子的存在可提高亚硫酸根氧化速率达到10-30倍。 研究了石灰石-石膏湿法脱硫结晶过程对二水硫酸钙晶体的诱导时间、结晶速率、晶体尺寸分布以及形态的影响,为进一步量化金属离子对石膏晶体脱水性能的影响,开发了对SEM电镜照片的边缘检测程序。在结合离子活度的基础上,给出了湿法脱硫条件下金属离子对固相石膏晶体表面能及结晶速率的影响,实验结果表明金属离子的存在提高了结晶的诱导时间,抑制了晶体在特定方向的增长。同时金属离子对不同结晶面的生长速率影响各不相同,从而使固相石膏晶体由板状结构变为针状结构。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X701.3

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段俐,康琦,申功;PIV技术的粒子图像处理方法[J];北京航空航天大学学报;2000年01期
2 魏名山,马朝臣,李向荣,杜巍;用PIV进行静电旋风除尘器流场的测定[J];北京理工大学学报;2000年04期
3 任学杰,管一明,李仁刚,刘明辉,周启宏,孙大伟,孙祥志;高流速强化湿式石灰石烟气脱硫工艺的中试及其经济性分析[J];电力环境保护;2002年03期
4 曾汉才;我国燃煤电厂的烟气脱硫问题[J];电站系统工程;1994年05期
5 ;Layered Double Hydroxides with Hydrotalcite-type Structure Containing Fe~(3+), Al~(3+) and Mg~(2+)[J];Chemical Research in Chinese Universities;2003年02期
6 曾芳,陈力,李晓芸;湿式脱硫塔流场数值计算[J];华北电力大学学报;2002年02期
7 杜谦,吴少华,朱群益,张天柱,秦裕琨;湿法烟气脱硫锰催化对亚硫酸钙氧化的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2004年03期
8 沈迪新,杨晓葵;中、日、美三国烟气脱硫技术的发展和现状[J];环境科学进展;1993年03期
9 吴晓琴,吴忠标,汪大翚;均相/非均相体系中亚硫酸钙非催化氧化过程[J];环境科学学报;2004年03期
10 唐睿康;表面能与晶体生长溶解动力学研究的新动向[J];化学进展;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 李洁;过饱和铝酸钠溶液结构及分解机理的研究[D];中南大学;2001年
2 石惠娴;循环流化床流动特性PIV测试和数值模拟[D];浙江大学;2003年
3 项光明;液柱喷射烟气脱硫研究[D];清华大学;2003年
4 周强;方形卧式分离器的研究及其在循环流化床锅炉中的应用[D];浙江大学;2004年
5 汪黎东;烟气脱硫添加剂对正盐生成促进的实验研究[D];华北电力大学(河北);2005年
6 林永明;大型石灰石—石膏湿法喷淋脱硫技术研究及工程应用[D];浙江大学;2006年
7 莫建松;双碱法烟气脱硫工艺的可靠性研究及工业应用[D];浙江大学;2006年
8 郭瑞堂;石灰石活性和塔内流场对湿法烟气脱硫效率的影响研究[D];浙江大学;2008年
9 钟毅;基于WFGD系统的硫、氮、汞污染物协同脱除的理论与实验研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张红蓉;湿法脱硫立式圆形吸收塔内过程的数值模拟[D];华北电力(北京)大学;2002年
2 李铁军;喷淋式脱硫塔内流场的试验研究和数值模拟[D];华北电力大学(北京);2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马德君;陈晋南;彭炯;王明丽;;注塑机螺杆头三维等温流场的数值模拟[J];工程塑料应用;2006年03期
2 陈晋南;姜叶涛;;背压对聚丙烯塑化过程的影响[J];工程塑料应用;2008年09期
3 苏秦;毛晔;虞向峰;王庆海;;湿法脱硫工艺吸收塔防腐现状[J];安徽化工;2009年06期
4 齐海;;石灰石-石膏湿法烟气脱硫氧化空气研究[J];安庆科技;2011年02期
5 杨超;何绪文;竹涛;吴琼;;双碱法烟气脱硫技术影响因素分析[J];环境科学与管理;2010年07期
6 聂鹏飞;;基于光漫反射的真空皮带脱水机滤布纠偏原理[J];环境科学与管理;2012年02期
7 高可政;马忠亮;萧忠良;;变燃速发射药芯料体积流率波动值的数值模拟[J];火炸药学报;2010年01期
8 黄隆焜;刘勇;王大伟;;石灰石-石膏脱硫与海水脱硫的应用比较[J];节能与环保;2008年03期
9 吴坤湖;李卫平;刘慧丛;朱立群;;地热水环境中PTFE/PPS复合涂层表面CaCO_3垢成核行为[J];北京科技大学学报;2010年10期
10 张立冬;钱大益;宋存义;;双碱法烧结烟气脱硫中亚硫酸钙的氧化[J];北京科技大学学报;2011年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张占晓;刘大勇;赵俊武;刘万平;任建峰;;氨一硫酸铵法烟气脱硫工艺研究进展[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 程小珂;吴丹;蒋秀根;;基于水化硬化过程的大体积混凝土应力场计算[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
3 董雪峰;江得厚;周晓湘;;石灰石—石膏湿法脱硫装置存在的主要问题及对策[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
4 沈晓林;林瑜;石磊;刘道清;王如意;刘燕燕;石洪志;顾德仁;;宝钢烧结烟气脱硫技术研究[A];2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛优秀论文集[C];2007年
5 李济吾;李锋;蔡伟建;;静电旋风除尘器流场分布的测试研究[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年
6 余洪良;施云海;;添加剂在不同烟气脱硫方法中的研究进展[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年
7 许志远;赵增武;李海广;;循环流化床内颗粒流动的数值模拟研究[A];第八届全国工业炉学术年会论文集[C];2011年
8 许联锋;陈刚;李建中;邵建斌;;粒子图像测速技术及其在流场测量中的应用[A];第十七届全国水动力学研讨会暨第六届全国水动力学学术会议文集[C];2003年
9 赵勤虎;;火电厂粉尘环境影响及防治措施[A];“建设资源节约型、环境友好型社会”高层论坛论文集[C];2007年
10 龚志华;李丽;陈大海;童奇;邓克尼;肖文军;;绿茶无热浸提技术研究[A];2008茶学青年科学家论坛论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁红蕾;氨基湿法烟气脱硫的机理及工业试验研究[D];浙江大学;2010年
2 徐飞;脉冲放电电凝并结合碱液吸收烟气多种污染物协同脱除研究[D];浙江大学;2009年
3 刘海蛟;MCFB烟气净化系统的多种污染物协同脱除研究[D];浙江大学;2009年
4 贺鹏;脱除烟气中二恶英类物质的实验研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 刘战伟;铝酸钠溶液晶种分解附聚过程及其强化的研究[D];中南大学;2011年
6 高洋洋;多柱体系统静止绕流与涡激振动的试验及数值研究[D];中国海洋大学;2011年
7 田立江;双循环多级水幕反应器脱硫性能研究[D];中国矿业大学;2010年
8 彭志威;基于计算流体力学的虹吸式流道形状优化设计[D];湖南大学;2009年
9 徐晖;烟气钠碱脱硫吸收富液超声波解吸方法研究[D];天津大学;2010年
10 唐春晓;基于多光谱成像的数字粒子图像测速技术研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梅丹平;丝胶蛋白/磷酸钙盐复合材料的制备工艺研究[D];浙江理工大学;2010年
2 潘明利;重组胶原蛋白调控钛表面仿生矿化的研究[D];浙江理工大学;2010年
3 李楠松;基于PIV测量的噪声分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李威;生物质综合利用CDM项目方法学应用研究[D];河北工程大学;2010年
5 尹元熙;盘南电厂石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统性能分析与运行优化[D];华南理工大学;2010年
6 梅文涛;旺隆热电厂420T/H锅炉脱硫系统改造工程研究[D];华南理工大学;2010年
7 赵永强;云南电力研究院发展战略研究[D];云南大学;2010年
8 王兴;金属镁渣在流化床反应器内脱硫性能的实验研究[D];太原理工大学;2011年
9 张腾;循环流化床气固流动冷态数值模拟[D];华北电力大学(北京);2011年
10 喻恒;黄河模型河势宽度与表面流速图像测量方法的研究与应用[D];河南大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞成丙;刘伟平;;碱性高锰酸钾溶液湿法脱硝氮氧化物废气的实践[J];安全与环境学报;2006年03期
2 陈梅倩,何伯述;氨法脱除烟气中气态污染物的应用分析[J];北方交通大学学报;2003年04期
3 段俐,康琦,申功;PIV技术的粒子图像处理方法[J];北京航空航天大学学报;2000年01期
4 熊蓉春,魏刚,张小冬,任建军;对苯二酚对亚硫酸盐防腐蚀效果的影响[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年02期
5 赵鹏高;我国燃煤电厂烟气脱硫技术与设备国产化进展情况、问题及建议[J];节能与环保;2004年03期
6 魏名山,马朝臣,李向荣,杜巍;用PIV进行静电旋风除尘器流场的测定[J];北京理工大学学报;2000年04期
7 魏志军,张平;旋风分离器气相流场的数值模拟[J];北京理工大学学报;2000年05期
8 王泉增,陈晋南,薄以匀,齐金彦,吕琳;利用炼钢二次灰作脱硫剂的初步研究[J];北京理工大学学报;1998年05期
9 陈绍敏;;湿式石灰石-石膏法脱硫运行中存在的问题分析与研究[J];重庆电力高等专科学校学报;2002年02期
10 邰德荣,韩宾兵;电子束烟气脱硫技术工业化示范[J];重庆环境科学;1999年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 孙文寿;添加剂强化石灰石/石灰湿式烟气脱硫研究[D];浙江大学;2001年
2 孔华;石灰石湿法烟气脱硫技术的试验和理论研究[D];浙江大学;2001年
3 查旭东;流化床内高浓度气固多相流动和燃烧的数值试验研究[D];浙江大学;2002年
4 项光明;液柱喷射烟气脱硫研究[D];清华大学;2003年
5 程峰;液柱冲击塔湿法烟气脱硫的试验和理论研究[D];浙江大学;2005年
6 叶群峰;吸收法脱除模拟烟气中气态汞的研究[D];浙江大学;2006年
7 林永明;大型石灰石—石膏湿法喷淋脱硫技术研究及工程应用[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 张红蓉;湿法脱硫立式圆形吸收塔内过程的数值模拟[D];华北电力(北京)大学;2002年
2 赵光明;火电厂烟气脱硫技术综合评选专家系统的研究[D];江苏大学;2003年
3 何苏浩;下落碱性液滴对酸性气体吸收的试验与建模[D];清华大学;2002年
4 薛景杰;鼓泡式脱硫反应过程试验研究及数值模拟[D];重庆大学;2003年
5 邵雄飞;旋流板塔内两相流场的CFD模拟与分析[D];浙江大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭朝辉,童志权;我国中小型燃煤锅炉烟气湿法脱硫研究[J];湘潭大学自然科学学报;2000年04期
2 代朝辉;孙丽萍;;燃煤电厂烟气脱硫技术研究进展[J];现代制造技术与装备;2007年03期
3 陈磊;;火力发电厂烟气脱硫废水处理设计介绍[J];煤炭工程;2007年11期
4 肖刚;金保升;刘继驰;仲兆平;肖睿;黄亚继;钟文琪;王小芳;徐艳;;烟气湿法脱硫用石灰石溶解速率定量分析[J];东南大学学报(自然科学版);2008年06期
5 尹连庆;郭静娟;;石灰石—石膏湿法脱硫系统石灰石品质试验研究[J];电力科技与环保;2011年01期
6 高奇星;烟气脱硫技术的应用与展望[J];辽宁城乡环境科技;2000年03期
7 张爽;镍基及钛合金在湿法脱硫钢烟囱防腐中的应用[J];电力建设;2005年09期
8 李兆东;王世和;王小明;;湿法烟气脱硫旋流喷嘴雾化特性研究[J];热能动力工程;2006年01期
9 邹军;马琼云;;300MW机组石灰石—石膏湿法烟气脱硫工程[J];华东电力;2006年04期
10 朱小文;;老机组实施烟气脱硫的烟囱防腐[J];电力环境保护;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张顺贤;祝仰勇;王贺红;;济钢1#~5#焦炉湿法脱硫的改进[A];苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集(上册)[C];2010年
2 卢建林;闫军;;石灰石/石膏湿法脱硫设备检修探讨[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
3 杨全武;吴贤甫;蔡善咏;李和平;;梅钢烧结干法、湿法脱硫技术运用实践[A];2011年全国烧结烟气脱硫技术交流会文集[C];2011年
4 范江峰;刘润生;关尚哲;刘壮武;;电厂烟囱用薄复层钛钢复合板的工艺研制及应用[A];第二届层压金属复合材料生产技术开发与应用学术研讨会文集[C];2010年
5 祁君田;;烟尘浓度对湿法脱硫吸收塔的影响研究[A];第十四届中国电除尘学术会议论文集[C];2011年
6 陈美秀;李福才;周和琛;;湿法脱硫塔顶直排烟囱技术[A];2011年全国烧结烟气脱硫技术交流会文集[C];2011年
7 杨俊果;丁禄彦;霍鹏;;石灰石/石膏湿法脱硫系统异常分析与故障处理[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
8 张顺贤;祝仰勇;宿国宝;;HPF湿法脱硫中废脱硫液的处理[A];苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集(上册)[C];2010年
9 胡波;韩加友;胡欣;于岩;崔维平;;石灰石—石膏湿法脱硫及循环流化床干法脱硫工艺在梅钢烧结烟气治理中的实际有效应用[A];2011年全国烧结烟气脱硫技术交流会文集[C];2011年
10 王锡初;许凌;;带式真空过滤机在脱硫工艺中的应用[A];2005年全国选矿高效节能技术及设备学术研讨与成果推广交流会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈鸣楼;袋式与湿法脱硫除尘技术的发展前景[N];科技日报;2004年
2 记者 刘银昌 实习生 苏立志 张树轩;《火电厂烟气湿法脱硫过程监控管理系统》地方标准通过省标准化专家组审定[N];淮南日报;2010年
3 郑锦斐;脱硫让凯迪电力脱颖而出 [N];中国工业报;2004年
4 ;脱硫“龙源环保”厚积薄发[N];中国电力报;2001年
5 ;连云港碱厂烟气治理二期工程开工[N];科技日报;2003年
6 宋明霞;博奇的“三高”战略[N];光明日报;2004年
7 记者 黄家哲 彭源长;水电股份崇信坑口电站项目获核准[N];中国电力报;2010年
8 记者 周一兵;燕山石化蓝天数超北京市区10天[N];中国石化报;2010年
9 本报记者 杨扬 于志强;中国气体脱硫技术发生质变[N];中国化工报;2002年
10 梁子辉;博奇名列六十万千瓦机组榜首[N];人民日报海外版;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 霍旺;石灰石—石膏湿法脱硫过程的吸收、氧化及结晶机理研究[D];浙江大学;2009年
2 赵建立;碱性工业废渣湿法脱硫消溶机理分析及脱硫性能研究[D];山东大学;2011年
3 唐志永;湿法脱硫后燃煤电站尾部装置腐蚀研究[D];东南大学;2006年
4 钟毅;基于WFGD系统的硫、氮、汞污染物协同脱除的理论与实验研究[D];浙江大学;2008年
5 武成利;燃煤烟气中汞再析出及抑制研究[D];安徽理工大学;2010年
6 何杰;填料塔多种高效脱硫工艺的性能对比研究[D];天津大学;2012年
7 王岳军;气相零价汞催化氧化及二价汞液相吸收、还原过程研究[D];浙江大学;2011年
8 牛艳霞;栲胶脱硫工艺副产物生成机理及影响因素的研究[D];太原理工大学;2010年
9 亢万忠;镁法烟气脱硫副产物资源化利用研究[D];华东理工大学;2011年
10 常景彩;柔性集尘极应用于燃煤脱硫烟气深度净化的试验研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁大镁;湿法脱硫系统协同脱除汞的实验研究[D];华中科技大学;2011年
2 余达蔚;石灰石—石膏湿法脱硫系统降耗与排放指标多因素关联分析[D];华北电力大学(北京);2011年
3 徐方晨;火电厂湿法脱硫技术国产化应用控制系统设计研究[D];北方工业大学;2012年
4 郭静娟;现行电厂湿法脱硫系统优化研究[D];华北电力大学;2011年
5 万小涛;碱基工业废弃物用于液柱塔湿法脱硫的试验研究[D];山东大学;2010年
6 周翱;湛江一火电厂1-4号机组湿法脱硫系统性能优化研究[D];华南理工大学;2011年
7 李青青;石灰石—石膏湿法脱硫工艺在滦河电厂的应用研究[D];河北科技大学;2012年
8 王航;大气环境对湿法脱硫“烟塔合一”技术烟羽扩散的影响[D];华北电力大学;2013年
9 王浩;火电厂石灰石—石膏湿法脱硫系统建模与优化[D];华北电力大学;2013年
10 梅文涛;旺隆热电厂420T/H锅炉脱硫系统改造工程研究[D];华南理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026