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增湿灰内循环流化床烟气脱硫技术研究

杨柳春  
【摘要】: 本论文在考察国内外已有的烟气脱硫技术基础上进行了新型半干法脱硫技术的研究,旨在开发出一套占地少、投资省、运行稳定而又高效的烟气脱硫新工艺。该工艺取消了制(喷)浆系统,采用塔外增湿的活化方式,从而既消除了一般半干法反应塔内的湿壁、粘结问题,又大大简化了流程设备;利用自行开发的内循环流化床作脱硫反应器,可获得较优的脱硫性能。 首先搭建了有机玻璃管制内径200mm的循环流化床冷态实验装置,以河沙和粉煤灰作床料,通过研究不同塔顶、底结构时床内的流化状态,选定能实现大量固体颗粒内循环且流化充分的床结构形式:其底部为喷流结构布气,上部用扩大段加挡板代替传统的等径塔顶结构。实验结果表明,内循环流化床内气固两相流动呈现出典型的“环-核”结构,即中心为快速向上的颗粒流柱,而边壁为相对低速回落的环状粒子流。 通过热态模拟实验,考察了趋近饱和温距(△T)、进口烟气温度T_i、钙硫比、SO_2入口浓度C_i、表观气速u等因素对脱硫性能的影响。结果表明,趋近饱和温距和钙硫比是影响脱硫率的最显著因素,其次是进口SO_2浓度的影响,烟气进口温度和表观气速对脱硫率的影响不大。 论文还进一步探讨了增湿活化原理,认为含湿脱硫剂颗粒的硫盐化反应按缩芯模型进行,主要受表面水分蒸发和化学反应速率的控制;颗粒含湿量达临界含湿量后,活化效果显著。该部分的分析为所研究的工艺运行方式提供了理论依据。


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