烟气循环流化床脱硫技术实验研究

发布时间：2017-10-22 20:36

  本文关键词：烟气循环流化床脱硫技术实验研究

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【摘要】： 本文对烟气中二氧化硫污染与控制技术进行了综述，在参考大量文献的基础上，提出了烟气循环流化床脱硫工艺。在实验室建设了较大规模的热态烟气循环流化床脱硫装置，并进行了较系统的实验研究，探讨了各种因素对脱硫效率的影响。本研究工作对深入了解烟气循环流化床脱硫过程的反应特性，寻求高效的脱硫吸收剂等有重要意义。 实验系统设计的循环流化床具有内循环与外循环结合的优点，具有独特的内部结构与型式。 首次在循环流化床上进行了高活性吸收剂的脱硫实验研究，研究表明，在最佳工况下可达到90%的脱硫效率。 实验结果表明，运行温度和烟气湿度是影响脱硫效率的主要因素。 论文对高活性吸收剂的制备机理进行了较详尽的分析，认为粉煤灰充当消石灰载体以及消化后吸收剂独特的表面特性对脱硫有重要意义。 采用扫描电镜对未消化的粉煤灰颗粒、加石灰消化后的粉煤灰颗粒以及脱硫后的粉煤灰分别进行了拍片处理，从微观结构上证实了消化后活性吸收剂结构上的变化。 论文对烟气循环流化床脱硫的机理进行了较深入的研究，认为吸收过程是脱硫的主要过程，吸附对脱硫的贡献较少。同时，流化床内部的特殊过程，如物料循环、床内磨损、水的蒸发等都对脱硫产生重要影响。 首次提出了考虑到流化床内中心区气固流上升和环壁区物料返混的流化 床脱硫数学模型，并提出了模型的12点假设。 通过对循环流化床脱硫过程的模型推导，得出了循环流化床脱硫效率模型，并进行了编程计算，，计算结果与实验符合较好。 运行结果表明本装置运行可靠，工艺简单，投资成本和运行费用低.本论文的研究工作，为开发适合我国国情的烟气脱硫装置提供了理论参考和实践经验。
【关键词】：脱硫 污染控制 烟气循环流化床 高活性吸收剂 反应机理 数学模型 实验研究
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：X701.3
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-10
• 第一章 绪论10-22
• 1．1 SO_2排放及酸雨的形势10-11
• 1．2 脱硫技术综述11-19
• 1．2．1 烟气脱硫技术简介12-16
• 1．2．2 国外烟气脱硫现状16-17
• 1．2．3 国内脱硫技术现状17-19
• 1．3 论文研究背景19-20
• 1．4 论文研究内容和目标20-21
• 1．5 本章小结21-22
• 第二章 烟气循环流化床脱硫技术综述22-30
• 2．1 烟气循环流化床脱硫技术的发展22
• 2．2 烟气循环流化床脱硫技术工艺介绍与装置组成22-23
• 2．3 国外烟气循环流化床脱硫技术开发现状23-27
• 2．4 国内烟气循环流化床脱硫技术开发现状27-28
• 2．5 烟气循环流化床脱硫工艺特点28-29
• 2．6 本章小结29-30
• 第三章 烟气循环流化床脱硫系统设计与实验装置30-44
• 3．1 流态化技术概述30-31
• 3．2 烟气循环流化床计算31-37
• 3．2．1 临界流化速度计算31-32
• 3．2．2 带出速度计算32-33
• 3．2．3 操作流速计算33
• 3．2．4 流化床高度的确定33-34
• 3．2．5 流化床直径的计算34-35
• 3．2．6 气体分布板35
• 3．2．7 流化床内部构件35-36
• 3．2．8 气固分离系统36-37
• 3．3 烟气循环流化床脱硫实验装置37-43
• 3．3．1 模拟烟气发生装置37
• 3．3．2 烟气循环流化床主体37-38
• 3．3．3 气固分离与回料系统38-39
• 3．3．4 雾化喷嘴39-40
• 3．3．5 加料系统40
• 3．3．6 物料消化系统40-41
• 3．3．7 测量系统41-42
• 3．3．8 控制系统42-43
• 3．4 本章小结43-44
• 第四章 高活性吸收剂的制备机理与实验研究44-55
• 4．1 高活性吸收剂的研究与开发概述44-45
• 4．2 粉煤灰活化机理分析45-48
• 4．3 吸收剂制备实验与结果分析48-51
• 4．3．1 实验装置及流程图48-49
• 4．3．2 实验准备49-50
• 4．3．3 实验方案设计50
• 4．3．4 实验结果及分析50-51
• 4．4 样品的扫描电镜分析51-54
• 4．5 本章小结54-55
• 第五章 烟气循环流化床脱硫实验与结果分析55-72
• 5．1 烟气循环流化床脱硫实验55-57
• 5．1．1 实验概述55
• 5．1．2 流化床实验开车程序55-56
• 5．1．3 实验参数的设定56-57
• 5．2 实验结果与分析57-69
• 5．2．1 吸收剂选择实验57-59
• 5．2．2 脱硫参数实验59-69
• 5．2．2．1 温度对脱硫效率的影响59-62
• 5．2．2．2 湿度对脱硫效率的影响62-64
• 5．2．2．3 钙硫比对脱硫效率的影响64-66
• 5．2．2．4 烟气中SO_2浓度对脱硫效率的影响66-68
• 5．2．2．5 床内气速对脱硫效率的影响68
• 5．2．2．6 挡板布置对脱硫效率的影响68-69
• 5．3 流化床阻力特性69-70
• 5．4 脱硫飞灰对除尘器的影响70
• 5．5 本章小结70-72
• 第六章 烟气循环流化床脱硫机理研究72-78
• 6．1 烟气循环流化床脱硫机理概述72
• 6．2 循环流化床脱硫机理72-76
• 6．2．1 流化床脱硫的吸收过程72-74
• 6．2．2 流化床脱硫的吸附过程74-76
• 6．3 CFB内的特殊过程76-77
• 6．4 本章小结77-78
• 第七章 烟气循环流化床脱硫数学模型78-98
• 7．1 烟气循环流化床脱硫模型的研究概述78
• 7．2 烟气循环流化床脱硫的增湿反应机理78-80
• 7．3 脱硫模型的建立80-87
• 7．3．1 脱硫模型的基本假设80-81
• 7．3．2 SO2气体向液滴表面的质量传递通量81-82
• 7．3．3 SO2总的质量传递82-86
• 7．3．4 液膜蒸发时间86-87
• 7．4 床内压降87-88
• 7．5 参数确定及求解88-93
• 7．5．1 中心流半径88-89
• 7．5．2 流化床的出口温度89-90
• 7．5．3 反应温度90
• 7．5．4 入口和出口处水蒸汽分压90
• 7．5．5 增强因子Ф的计算90-91
• 7．5．5．1 液相扩散系数90
• 7．5．5．2 相界面处SO_2浓度90-91
• 7．5．5．3 溶解度91
• 7．5．5．4 增强因子Ф91
• 7．5．6 水蒸气扩散传质系数91
• 7．5．7 液膜传质系数91-93
• 7．6 模型的编程计算及校核93-96
• 7．6．1 模型分析软件的功能简介93
• 7．6．2 模型的计算编程93-94
• 7．6．2．1 初始化参数93-94
• 7．6．2．2 软件的部分界面94
• 7．6．3 模型的校验94-96
• 7．6．3．1 脱硫效率与钙硫比的关系94-95
• 7．6．3．2 脱硫效率和喷水量的关系95
• 7．6．3．3 床体压降与床高关系曲线95-96
• 7．7 本章小结96-98
• 第八章 结论与建议98-100
• 8．1 结论98
• 8．2 建议98-100
• 参考文献100-107
• 致谢107-108
• 作者攻读博士期间所发表的论文108-110
• 作者攻读博士期间参加的科研工作110-132

【引证文献】

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本文编号：1080026