化学联合声波团聚的正交实验优化和单因素分析

发布时间：2021-02-14 06:02

　　为进一步降低燃煤电站PM_2.5的排放量,基于现有的团聚预处理方法,提出化学联合声波团聚技术,搭建燃煤烟气联合团聚热态系统。采用正交实验的方法,对化学团聚剂质量浓度、标态烟气浓度、声压级和频率因素的影响进行研究,得出最优方案。并在最优方案的基础上,采用单因素分析方法,对单个因素影响联合团聚效果进行研究。研究表明:各因素由主到次的顺序为团聚剂浓度>烟气浓度>声压级>频率,最优方案:团聚剂质量浓度为0.1%,标态烟气浓度为10 g/m³,频率为1 400 Hz,声压级为140 dB,PM_2.5时存在最佳团聚效率团聚效率,最高可达98.34%;团聚效率随着声压级增大而增大。 

【文章来源】：热能动力工程. 2020,35(10)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

实验系统图

实验采用黄原胶(XTG)配置浓度为0.05%的团聚剂溶液,加以频率为1 200 Hz、声压级为130 dB的声场,烟气浓度为10 g/m3,并对比同参数下单一化学团聚作用效果。实验结果如图2所示,这表明,较化学团聚作用,联合团聚可大幅提高PM2.5的团聚效率,降低烟气中PM2.5的含量,从而降低PM2.5的排放量。实验后,采用FEI-Quant600扫描电镜对团聚前的样品进行微观形貌分析,扫描结果如图3所示。图3(a)为原始飞灰微观形貌,整体呈松散颗粒状,且部分颗粒在范德华力和库仑力的作用下相互黏附;图3(b)为化学团聚的微观形貌,固体颗粒物在化学团聚剂的作用下形成团聚体,团聚剂雾滴中的水分蒸发,最终使得颗粒物之间的液桥力转变为固桥力,使得凝聚体之间连接更加紧密,形成大团聚体,起到了增大粒径的作用;图3(c)为联合团聚的形貌,“双模态”团聚机理发挥作用,团聚效果进一步加强,PM2.5进一步减少,形成超大团聚体,有利于被后续的除尘设备捕捉。

实验后,采用FEI-Quant600扫描电镜对团聚前的样品进行微观形貌分析,扫描结果如图3所示。图3(a)为原始飞灰微观形貌,整体呈松散颗粒状,且部分颗粒在范德华力和库仑力的作用下相互黏附;图3(b)为化学团聚的微观形貌,固体颗粒物在化学团聚剂的作用下形成团聚体,团聚剂雾滴中的水分蒸发,最终使得颗粒物之间的液桥力转变为固桥力,使得凝聚体之间连接更加紧密,形成大团聚体,起到了增大粒径的作用;图3(c)为联合团聚的形貌,“双模态”团聚机理发挥作用,团聚效果进一步加强,PM2.5进一步减少,形成超大团聚体,有利于被后续的除尘设备捕捉。3 实验设计与分析

【参考文献】：
期刊论文
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[3]燃煤飞灰化学团聚促进机制研究[J]. 盘思伟,张凯,郭沂权,张军营,赵永椿,李海龙,郑楚光.  热力发电. 2016(06)
[4]化学团聚促进电除尘脱除烟气中PM2.5和SO3[J]. 胡斌,刘勇,杨春敏,侯大伟,袁竹林,杨林军.  化工学报. 2016(09)
[5]声波与其他方法联合作用脱除细颗粒物的研究进展[J]. 胡惠敏,李瑞阳,蔡萌,董智广,赵芳.  上海理工大学学报. 2016(01)
[6]声波与相变联合作用下细颗粒脱除的实验研究[J]. 颜金培,陈立奇,杨林军,李忠.  中国电机工程学报. 2014(20)
[7]化学团聚促进电除尘脱除PM2.5的实验研究[J]. 刘勇,赵汶,刘瑞,杨林军.  化工学报. 2014(09)
[8]燃煤细颗粒在过饱和氛围下声波团聚脱除的实验研究[J]. 颜金培,陈立奇,杨林军.  化工学报. 2014(08)
[9]燃煤飞灰超细颗粒物声波团聚清除的实验研究[J]. 陈厚涛,赵兵,徐进,沈湘林.  中国电机工程学报. 2007(35)

博士论文
[1]声波团聚及联合其他方法脱除燃煤飞灰细颗粒的研究[D]. 王洁.浙江大学 2012
[2]燃煤飞灰气溶胶声波团聚的理论和实验研究[D]. 张光学.浙江大学 2010

硕士论文
[1]可吸入颗粒声波团聚实验研究[D]. 师云泽.华北电力大学(北京) 2016



本文编号：3033238