填料塔中钠碱溶液脱除烟气中SO_2研究

在内径为400 mm的填料塔内,以Na2SO3为吸收剂进行了烟气脱硫模拟实验研究,重点考察了吸收液pH值、液气比(VL/Vg)、空塔气速、烟气中SO2初始浓度、吸收液温度及吸收剂初始浓度等对脱硫率的影响,确定出各影响因素与脱硫率间的关系及实验室规模下本工艺适宜的操作条件。结果表明,在吸收液pH=6—7、液气比1—2 L/m3、空塔气速1—1.5 m/s、吸收液温度50℃以下、吸收剂Na2SO3初始浓度0.3—0.5 mol/L、进口SO2质量浓度约为4 300 mg/m3时,脱硫率均可大于80%。实验结果可为实际脱硫装置设计及运行提供必要的基础数据。     

应用撞击流技术进行湿法脱硫研究

对在自行开发的新型传质设备-撞击流吸收器中用石灰乳吸收脱除烟气SO2的工艺进行了实验室研究,雾化喷嘴采用高效率低能耗的旋涡压力喷嘴.研究了一些操作和结构参数如液气比VL:VG,nCa:ns,SO2含量和撞击距离等对脱硫效率的影响.当在较适宜的条件下如VL:VG=0.84 L/m3,撞击速度u0=7.0 m/s时,脱硫效率可达92.5%.根据平均雾滴直径导出了kG的计算式.在撞击速度u0为2.35～7.15的范围内,kCa大小0.17～0.83 m/s,kG为6.41～16.7 mm/s,说明撞击流气液反应器加强了传质效果.     

基于PLIF的浸没撞击流反应器的混合特性

利用平面激光诱导荧光技术对水平两喷嘴液-液撞击流反应器内的浓度场进行定性和定量分析,用离析度(IOS)评价时均混合效果,得到不同操作条件下IOS值沿径向射流方向的变化规律,并与三喷嘴的情况进行对比. 结果表明,喷嘴间距L、喷嘴直径D和进口流量Q对反应器混合效果有重要影响,在水平两向撞击流中,当喷嘴直径和流量一定时,随喷嘴间距增大,IOS下降速度加快,最佳间距为L/D=3;当喷嘴间距和流量一定时,随喷嘴直径增大,IOS下降更快,下降到IOS=0.05所需距离不断减小,最佳喷嘴直径D=12 mm;当喷嘴直径和喷嘴间距一定时,随流量增加,IOS下降速度先增加后减小,最佳流量Q=500′10-3 m3/h. 三喷嘴撞击流与两喷嘴变化趋势一致.     

气液撞击流洗涤脱硫的实验研究

以石灰石悬浮液为吸收剂,在气液撞击流洗涤器内进行了烟气脱硫实验,着重研究了液气比、循环浆液的pH值、进气SO2浓度和吸收剂质量浓度对脱硫效率的影响,分析了各因素对脱硫效率产生影响的原因.实验结果表明,在浆液pH值大于6.1,进气SO2浓度小于1657mg/m3的条件下,较低的液气比L/G和较低的吸收剂浓度就能达到95%以上的脱硫效率,增大液气比L/G和吸收剂浓度,脱硫效率可达99%以上.本实验结果在单喷头中试装置上得到了进一步的验证.     

撞击流反应器脱除硫酸尾气中SO_2的工业应用

介绍了新颖的撞击流气-液反应器吸收装置的基本结构参数和工艺流程,及在撞击流气-液反应器中采用钠-钙双碱法脱除硫酸尾气中SO_2工艺的工业应用。在撞击流气-液反应器导气管内气速(即撞击速度)为15—18 m/s的条件下,测定了液气比、脱硫介质浓度对脱硫效率的影响及脱硫系统阻力。由结果可知,相对传统脱硫装置,撞击流反应器脱除硫酸尾气中SO_2的工艺具有如下特点:系统阻力小、能耗低、设备投资小,脱硫效率高、运行稳定、操作弹性较大。在液气比为0.3—0.4 L/m~3,吸收液质量分数为1%—2%的条件下,脱除SO_2质量浓度为1 500—2 000 mg/m~3的硫酸尾气,其脱硫效率≥96.0%,SO_2排放质量浓度≤100 mg/m~3。     

撞击流气-液反应器中氨法脱除燃煤烟气中二氧化硫的研究

本文进行了在撞击流气-液反应器中采用氨法脱除燃煤烟气中SO2的工艺研究,探讨了模拟燃煤烟气中SO2浓度、吸收液(NH4)2SO3浓度、液气比等因素对脱硫效率的影响。研究表明,对于模拟燃煤烟气,适宜的脱硫工艺条件为:吸收液(NH4)2SO3的浓度为30%,雾化压力为1.2MPa及液气比为0.362L/m3,在此条件下脱硫率可达96.87%,并建立相关因素与脱硫效率的数学模型为η=111.509C_(SO_2)~(-0.037977)C_((NH_4)_2SO_3)~(0.040223)P~(0.0077342)η=111.589C_(SO_2)~(-0.037977)C_((NH_4)_2SO_3)~(0.040223)P~(0.0577842)     

筛板塔在湿法烟气脱硫中的应用

为考察筛板塔在湿法烟气脱硫中的脱硫效果.以石灰石料浆做脱硫剂,在筛板塔反应器中进行了湿法烟气脱硫实验.考察了液气比(L/V)、入口烟气SO2质量浓度、钙硫比(m(Ca):m(S))对脱硫效率的影响.结果表明,脱硫效率随着液气比的增加而增大,在液气比为2.2时,筛板塔脱硫效率可达到68%;随着进口 SO2质量浓度的增加,脱硫效率随之下降;且随着钙硫比的增加,脱硫效率增大.实验条件下,筛板塔以较小的液气比可以取得较高的脱硫效率,对降低湿法烟气脱硫成本有一定的意义.     

浸没状态下液-液两相水平对撞浓度场的数值模拟

用Fluent软件对水和甲苯液?液两相撞击流进行了模拟,研究了浸没状态下液?液两相撞击流的浓度场,用不均匀系数比较和分析了不同截面的浓度场,研究了不同进口流量(Q)、喷嘴直径(D)和两喷嘴间距(L)下浓度场的变化规律. 结果表明,随进口流量增加,不均匀系数先增加后减小,Q=300和800 L/h时不均匀系数均低于0.04;随两喷嘴间距增加,不均匀系数持续增加,L≤3D时不均匀系数均小于0.05,液?液两相撞击流在小喷嘴间距下混合效果好;随喷嘴直径增加,不均匀系数先减小后增加,在D=10 mm时最佳.     

撞击流吸收器燃煤烟气脱硫实验研究

简述了撞击流技术应用于烟气湿法脱硫的研究现状;在新近设计的撞击流吸收器中进行了脱硫实验;研究了液气体积比、钙硫摩尔比、进口SO2浓度等参数对脱硫效率的影响,在上述参数适中的条件下,得到了令人满意的脱硫性能;与其他脱硫设备相比,撞击流吸收器具有结构简单、不易结垢、吸收剂利用率较高、动力消耗低等优点。     

多喷嘴对置式撞击流反应器流场的数值模拟

为探讨多股撞击流反应器内流场的特点,利用Fluent软件对两喷嘴对置式和四喷嘴对置式撞击流反应器内流场进行模拟,研究了在不同工况下这两种撞击流反应器内的流场结构,设定进口流速分别为5 m/s、10 m/s、15 m/s、20 m/s、25 m/s。模拟结果表明,进口流速由5 m/s增加到25 m/s时,反应器内流体流动的平均速度及压力波动增大为原来的4.1倍和16.2倍,其速度梯度和压力平均波幅也增大为原来的5.0倍和25.4倍。通过对两种不同结构的撞击流反应器的比较可以得到四喷嘴对置式撞击流反应器内流体流动产生的速度梯度和压力平均波幅更大,其值都约为二喷嘴对置式撞击流反应器的1.2倍,因而四喷嘴对置式撞击流反应器内剪切力场更强,脉动更强烈,更有利于反应器内的湍动混合。     

基于阶跃射流的撞击流反应器流场动态特性分析

利用实验与数值模拟方法对动态阶跃型撞击流反应器流场特性进行研究,分析不同入口速度条件下流体流动规律、湍流特性以及能量水平。结果表明,动态阶跃型入口条件下,撞击面在两喷嘴之间周期性移动,流动参数也会发生周期性变化。随着入口平均速率的增大,驻点速度逐渐增大;随着两喷嘴入口速率差的增加,撞击面移动速度加快,撞击区流体湍流强度逐渐增加;随着入口平均速率与入口速率差的增大,XOZ平面在一个周期内的平均湍动能逐渐减小。对比动态撞击流反应器与稳态撞击流反应器内流场特性,探究动态入口条件对撞击流反应器流场特性的影响。结果表明,动态阶跃撞击流反应器湍流黏度、湍流强度和湍动能等参数均明显高于稳态撞击流反应器,撞击轴线上的湍动能梯度分布大于稳态撞击流反应器。动态入口条件下撞击流反应器流体湍动更剧烈,能量水平更高,有利于增加流场内流体扰动与促进混合。     

撞击流反应器撞击面稳定性研究进展

撞击流技术因其良好的混合特性近些年用于强化制备超细粉体反应中的混合过程。撞击面的稳定影响反应器内的混合效果,所以本文对撞击面稳定性的研究进行了综述。撞击流反应器不同结构形式包括平面撞击流、轴对称撞击流和微型撞击流等。文中简述了撞击流稳定性的实验研究手段,分析轴对称撞击流反应器的径向偏转振荡的起止条件和不同喷嘴间距下的轴向偏移振荡规律,并且分析平面撞击流反应器的撞击面偏转周期以及偏转振荡的起止条件。得出轴对称撞击流与平面撞击流撞击面驻点的振荡对混合都有促进作用,并且偏移振荡周期不定,轴对称撞击面偏移振幅与喷嘴间距和雷诺数相关。平面撞击流的偏转振荡周期与进口流速成反比,反应器结构参数是撞击流稳定性的影响因素之一。根据轴对称撞击流偏移振荡对混合的促进作用,本文提出一种新型的预设流量波形双组撞击流反应器。新型撞击流反应器的独特结构克服了物料反应通道单一缺点,通过预设波形控制其进口流量,增大其撞击面偏移振幅,消除撞击面无序振荡,使流动轨迹扩展,扩大混合区域,并设计实验装置与方法讨论动态流量撞击流反应器撞击面稳定性对混合效果的影响。最后,本文对轴对称撞击流反应器的混合性能研究前景进行展望。     

撞击流反应器撞击区流动特性研究

为研究撞击区的流动特性,在有效容积为160 L的撞击流反应器内,以水为介质,饱和KCl溶液为示踪剂,用电导法测定了不同导流筒出口间距和撞击流速下的示踪剂浓度曲线,并通过多釜串联模型拟合得到了撞击区的平均停留时间及模拟釜数。结果表明:导流筒出口间距减小,撞击流速增大,撞击区平均停留时间减小,釜数减小;撞击流速为2.0 m/s时,撞击区内流型接近于全混流。停留时间分布主要受撞击流速的影响,增大流速有利于促进撞击区中的宏观混合。     

双组分层撞击流反应器浓度场混沌分析

采用平面激光诱导荧光技术测量双组分层式撞击流反应器撞击区浓度分布,利用混沌理论分析不同喷嘴间距、喷嘴直径和射流雷诺数下撞击流反应器浓度场混沌特征参数(关联维、Kolmogorov熵和最大Lyapunov指数)的变化规律。结果表明,撞击流反应器内浓度场混沌特征参数随喷嘴间距的增大呈上下波动的变化趋势,Kolmogorov熵在L=2d时达到最大。浓度场混沌特征参数随喷嘴直径增大呈上下波动的变化趋势,Kolmogorov熵在d=8 mm时整体上最大;射流雷诺数为Re=22 000时整体上混沌特征参数最佳。受二次撞击区的影响,撞击面上靠近二次撞击区各点的混沌特征参数有明显提高。     

撞击流强化混合特性及用于制备超细粉体研究进展

撞击流以其强化微观混合的优异特性在化学反应、结晶、制备超细粉体等方面有广泛应用。本文在撞击流技术强化混合特性的基础上对近年来几种撞击流反应器制备超细粉体研究进行了综述。简述了流体流动、受限空间、喷嘴形式及结构、外部激励等因素对浸没循环撞击流反应器、受限撞击流反应器、T形撞击流反应器、微小型撞击流反应器、撞击流-旋转填料床反应器混合性能的影响。从结晶、微观混合时间等角度分析了撞击流微观混合特性对化学反应及制备超细粉体的影响。并与常规反应器及方法对比,从超细粉体的粒度大小、形貌、表面、能量、分散性、电性能及稳定性等方面进行评估。提出一种双层对置撞击流反应器用于工业上大规模制取超细粉体的中试研究,并展望了撞击流技术用于制备超细粉体的前景。     

撞击流反应器处理含苯酚废水的实验研究

以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,用撞击流反应器对模拟含苯酚废水进行了萃取除酚的研究。在相同条件下,与传统反应器相比,撞击流反应器单级萃取分配比可提高约20%。通过实验得到撞击流反应器适宜的操作条件,在此条件下除酚率在95%以上。