喷淋散射塔氨法脱硫机理研究

发布时间：2020-07-30 05:24

【摘要】：二氧化硫(SO_2)为主要大气污染物,而燃煤电厂是二氧化硫最主要的来源,因此降低燃煤电厂二氧化硫的排放量对缓解环境压力有重要影响。随着我国严格的环保政策不断出台,燃煤电站脱硫技术的革新成为研究热点。脱硫技术的研究热点主要集中在脱硫方法和脱硫设备。其中,氨法脱硫由于其脱硫效率高,副产品无污染,是控制二氧化硫污染有效和环保的脱硫技术。与此同时,研究者们也提出了一种结合喷淋脱硫和鼓泡脱硫的新型脱硫塔——喷淋散射塔,由于其低耗高效的特点引起了广泛关注。喷淋散射塔的反应区分为喷淋区域和鼓泡区域,烟气进入喷淋区域与喷淋浆液液滴接触脱除部分二氧化硫,经过初步净化的烟气进入鼓泡区域形成气泡与脱硫浆液接触实现二氧化硫的深度脱除。根据喷淋散射塔的工艺特点,本文建立起塔内多相流动、传热和传质、化学反应等物理化学过程机理模型和数学模型。其中,喷淋区域采用欧拉-拉格朗日模型研究气液流动,鼓泡区域采用欧拉-欧拉模型描述气液两相流动。同时,本文对喷淋散射塔建立起氨法脱硫的数学模型。本文以某示范性氨法脱硫喷淋散射塔的气液两相流场和SO_2浓度场为对象进行数值模拟,以验证和修正其物理化学模型。在此基础上,对不同液气比、入口SO_2浓度、散射管浸入深度和烟气流量等运行参数对喷淋散射塔脱硫效率的影响进行考察,得到以下结论:液气比的增加,喷淋散射塔的脱硫效率增加,且对喷淋脱硫有积极影响;入口SO_2浓度的变化对喷淋散射塔的脱硫效率几乎没有影响;散射管浸入深度的增加,喷淋散射塔的脱硫效率随之增加,且主要增强了鼓泡区域的脱硫效率;随着烟气流量增加,喷淋散射塔的脱硫效率降低,且喷淋区域和鼓泡区域的脱硫效率均有不同程度的降低,其中鼓泡区域的降低程度较小。在模拟分析的基础上,本文提出一种喷淋散射塔的优化方案,将单烟道入口的喷淋散射塔改为双烟道入口。数值模拟结果表明,双烟道入口的喷淋散射塔的脱硫效率为97.4%,与单烟道入口的喷淋散射塔相比,脱硫效率可提高1%。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X773
【图文】：

示意图,散射法,喷淋,吸收塔

图 2-1 新型喷淋散射法吸收塔示意图本控制方程中烟气和浆液液滴的运动采用欧拉-拉格朗日模型描述。将离散相。连续相在运动过程中涉及的流动、传热和传质过程量守恒定律。此外，在喷淋区域中，烟气和浆液液滴的各项而变化，因此本文将喷淋区域中气液两相流动、传热和传质恒方程域内的烟气视为不可压缩流体，不可压缩流体的连续性方程 g g mdiv u S

示意图,喷淋,烟气量

章以某示范性工程氨法脱硫喷淋散射塔为研究对象，首先根据其工艺特淋区域和鼓泡区域并建立起计算区域，并对喷淋区域和鼓泡区域进行结后根据喷淋散射塔的运行参数，确定喷淋散射塔的边界条件。最后对相流动、传热和传质方程进行离散，确定求解方式。究对象体结构文采用某示范性装置的烟气量 5000Nm3/h 的喷淋散射塔作为研究对象氨法脱硫模型的正确性，具体结构示意图如图 3-1 所示。散射板的结构示。根据上文对喷淋散射塔的工艺特点的分析，将其划分为喷淋区域起计算域，分别对其内部的流动、传热和传质过程进行数值模拟。

结构图,散射板,结构图,喷淋

【参考文献】