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《湖南大学》 2007年
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喷淋环栅式反应器脱硫除尘机理及模型研究

郭三霞  
【摘要】: 湿法烟气脱硫技术(WFGD)作为一种相对较成熟、脱硫效率较高的技术,是目前世界上应用最广泛的一种烟气脱硫方法,而石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫是控制二氧化硫排放的最常用方法。 本文以单个石灰石颗粒为研究对象,根据双膜理论建立碱性溶液脱硫的传质模型,并利用matlab软件进行模拟。通过对气相中的SO2向液相中(相界面)的传质扩散、石灰石的溶解扩散、液相中的化学反应进行理论分析,并对该过程进行合理假设,进而推导出了传质模型,该模型可以推导出传质速率,得到的模型计算结果与实验相吻合,拟合程度高达97%,从而为湿法脱硫机理的研究提供理论参考。 研制出了一种由内外圈构成的喷淋环栅式除尘脱硫反应装置。该装置基于喷淋、冲击、自激、旋流的原理,综合了旋流+格栅的特点,以强化气液间的传质。针对影响脱硫效率的主要因素,如液封高度、喷淋液pH值、烟气含湿量及内塔穿孔气速,进行了一系列试验,试验表明,当喷淋量为110.68m3/h,液封高度调节到1230mm,烟气的含湿量控制在5.56左右,pH值维持在8~9之间,内塔穿孔气速为14.5m/s左右时,脱硫效率可达98.5%,是一个较好的工况点。工业应用表明该装置脱硫效率大于97%,设备阻力小于1200Pa。 本文还通过对影响装置脱硫效率的参数进行研究并提出以内塔穿孔速率V,液气比L/G,吸收浆液pH值为参数的脱硫效率模型。理论分析发现:浆液pH值和液气比L/G对外圈喷淋区的脱硫效率提高较大,内塔穿孔气速的升高加强了内塔部分的脱硫效果,但外圈喷淋区的脱硫效率是总脱硫效率的主体。该模型与实际情况具有良好的一致性,表明该模型可以用来作为工程设计、最优化技术和推测工业数据的理论参考工具。 文章还对湿式除尘机理进行了理论分析,导出了湿式除尘器分级效率的计算公式。结果表明,影响湿式除尘器分级效率的主要因素是液气比和气液混合物的速度,为设计和研制出高效的湿式除尘脱硫一体化设备提供了理论依据。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X701

【引证文献】
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