氨法脱硫气溶胶的电捕集特征实验研究

发布时间：2020-04-07 14:52

【摘要】：我国燃料构成以燃煤为主,煤燃烧约占总能源消耗的80%,因此煤燃烧是大气污染的主要来源。如今,对于工业烟气硫氧化物的脱除,湿法脱硫工艺占世界脱硫总装机容量的85%左右,其中氨法脱硫因效率高、无二次污染、适合高硫燃煤等优点,得到了环保相关部门的政策鼓励,在我国得到了快速的推广应用。但氨法脱硫过程中形成大量硫铵气溶胶粒子,粒径集中在2.5μm以下,现有的环保设备难以有效去除,造成严重的气拖尾现象。本文通过自主建造的单通道、单电场电除尘实验平台对模拟硫铵气溶胶进行电捕集特征实验研究,通过改变电场电压、放电极类型、电场风速和颗粒物浓度,依托ELPI(电称低压冲击仪)在线采样检测分析微细颗粒物的数量和质量浓度,计算颗粒物有效驱进速度分析硫铵气溶胶的分级脱除效率,通过测量不同粒径段颗粒物的荷电量研究硫铵气溶胶的荷电特性,为电除尘器高效脱除硫铵气溶胶及其设计和优化提供理论依据,研究结果对于有效控制工业烟气微细粒子的排放具有重要现实意义。论文的主要研究成果如下:(1)升高电压,硫铵气溶胶的质量浓度和数量浓度分级脱除效率增大;25kV时线板间的电场强度不足以使超细颗粒物发生定向运动;50kV时PM01质量浓度脱除效率达到41.3%,数量浓度43.5%;中位径为0.756μm颗粒物表现出更大的脱除效率,质量浓度脱除效率59.8%,数量浓度脱除效率66.3%。(2)改变放电极类型对1μm以上粒径段颗粒物数量脱除效率没有明显影响,0.1μm以下的超细颗粒物脱除效率变化明显,脱除效率最好的双角钢线41.3%比锯齿线35.9%高达5.4%。(3)改变电场风速对PM10数量浓度的影响比质量浓度大,风速1.0m/s,电压50kV时,PM10数量浓度脱除效率44.24%,质量浓度脱除效率62.23%。(4)颗粒荷电量随粒径增大而增大,25kV时最大粒径单颗粒荷电量不到2e;40kV时,1μm以上粒径段颗粒物已完全荷电,中位径为7.284μm颗粒物荷电量达到73e;50kV时0.1μm以下粒径段超细颗粒物总荷电量为8e;中位径0.756μm颗粒物荷电量达到18e。(5)电场风速的改变对PM1荷电量影响很小,1μm颗粒物荷电量随风速的增大逐渐减小,中位径为7.284μm颗粒物,风速1.0m/s时单颗粒平均荷电量值为67 63e,002m/s时增加到78.48e。
【图文】：

交叉流,技术流程,气液

湿式氨法烟气脱硫过程中形成的大量硫铵气溶胶排放问题。姜业正等[32]在建燃煤试验平台，通过给脱硫后烟气混入湿空气来建立过饱和水汽环境使生凝并长大，结果表明脱硫净烟气与湿空气相对湿度和温差的增大表现出和度和可凝结水汽量的随之增加；脱硫净烟气温度的增大和水汽添加量带增加都可以促进气溶胶微粒脱除效率的增大。大量的研究结果证明氨法脱硫生成的硫铵气溶胶可在过饱和水汽环境下发结长大，短时间内细颗粒物粒径可以增大 3～5 倍，亚微米级颗粒物迅速长尘液滴，另外亲水性无机盐气溶胶更容易发生潮解使其形成粒度更大的溶液的含尘液滴可被脱硫塔顶端的高效除雾器捕集。但蒸汽相变脱除气溶胶工能有非常高的要求，常规除雾器很难对其有效脱除，且建立过饱和水汽环境烟气流速、烟气性质等多因素有关，过饱和水汽环境稳定性差。且有鲍静静，虽然蒸汽相变技术可使细颗粒物数量浓度大幅度减少，微细颗粒物数106/cm3明显降低至 5×106/cm3左右，质量浓度也可由 80mg/m3降至 20mg/m3愈加严格的污染物排放标准，蒸汽相变脱除气溶胶工艺还不足以工业化使用2 气液交叉流技术脱除硫铵气溶胶

分体式,除尘技术

1 绪论电凝并技术作为一种促进微细颗粒物凝并长大进而脱除的有效途径，有着广泛的用前景，但由于微细颗粒物的微观性和复杂性，目前还主要处于试验研究阶段，并没有遍应用于工业烟气微细颗粒物的处理。1.3.5 电袋复合除尘技术电袋复合除尘技术是基于干式静电除尘与布袋除尘两种成熟的技术理论而提出的种新型复合除尘技术，，其优点也是结合了静电除尘器和布袋除尘器，除尘效率高、受外因素影响小和运行负荷小。当前工业发展所用的两种主要工艺：电袋分体式，即前电后串联式和前电后袋合成式 COHPAC 如图 1-2 所示；电袋一体式，即混合式电袋电袋除器如图 1-3 所示。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X701.3

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