石灰石-石膏脱硫喷淋塔吸收区高度计算模型

从液滴受力分析入手,建立了喷淋塔的比表面积和传质速率方程,将吸收区划分为变速段与恒速段,推导了吸收区高度的计算模型,引用工业脱硫塔实际的工艺数据验证了模型的正确性,讨论了操作参数对吸收区高度的影响。结果表明,增加喷淋密度、提高吸收液pH值、减小液滴直径,均可降低吸收区高度;提高操作气速、增大烟气入口SO₂浓度,吸收区高度增加;脱硫率随塔高而增加,但当脱硫率超过90%以后,增加塔高对脱硫率的影响不大。     

石灰石-石膏湿法喷淋脱硫模型研究

分析了石灰石-石膏湿法脱硫过程,提出了合理假设,建立了喷淋塔内液滴的运动微分方程、液相离子的平衡关系以及气液传质过程的数学模型,考察了不同操作参数对脱硫率的影响。结果表明,脱硫率随吸收液p H值及喷淋密度的增大而增大,随液滴直径、烟气流速、入口SO2浓度及温度的增大而减小,其中液滴直径、吸收液p H值及喷淋密度对脱硫率的影响较显著,温度对脱硫率影响不大;脱硫率的模型计算值与实际值吻合较好,该模型可为石灰石-石膏湿法喷淋脱硫系统优化提供参考。     

填料塔中乙二胺/磷酸脱硫过程的实验研究

以乙二胺/磷酸作为吸收液,空气与二氧化硫混合制成模拟尾气,在填料塔中进行逆流和并流吸收实验,考察了液气比、空塔气速、入口二氧化硫浓度、填料层高度和吸收液中四价硫浓度对脱硫率的影响。研究结果表明:脱硫率随着液气比的增加而增大;随填料层高的增加,脱硫率先增大后趋缓;随着空塔气速和入口二氧化硫浓度增加,脱硫率逐渐减小;当吸收液中四价硫含量增加时脱硫率显著下降;同一操作条件下并流吸收效果优于逆流吸收。     

湿法烟气脱硫塔内传递与化学反应过程CFD模拟

以某330 MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象,采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型,以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性,通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、化学反应模型的耦合。基于上述模型预测了脱硫塔内气-液两相流动、液滴蒸发与SO_2化学吸收过程,获得了SO_2浓度与浆液pH的径向分布特性,详细分析了气-液流动对化学吸收特性的影响,结果表明局部液气比分布特性是影响SO_2径向分布的关键因素之一,可通过调控近壁区及主管道区的两相流动状态提高脱硫塔的吸收性能;随着气相侧SO_2浓度提高或液滴粒径减小,浆液pH下降速率增大且各化学组分浓度达到稳定状态用时缩短。     

微气泡和微液滴双强化脱硫反应器操作分析

中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心开发了微气泡和微液滴双强化脱硫反应器。该脱硫反应器采用微气泡和微液滴双强化手段改进吸收方式，将过去脱硫塔内毫米级的大气泡变为200μm以下的微气泡，将液体流动方式由溢流式变为喷淋式，提高了醇胺法脱硫的气液传质效率，并采用新型内构件代替塔板，简化了脱硫塔的复杂程度，相比板式吸收塔具有更小的高度。试验探究了新型脱硫反应器运行时，溶剂液位高度、吸收温度及溶剂循环量对净化效率的影响情况，并考察了不同溶剂液位高度下的压力降。结果表明：该脱硫反应器的压力降较小，脱硫效率较高，能够满足净化气H₂S质量浓度≤50mg/m³的要求；当原料气处理量为50m³/h时，最佳操作条件为溶剂液位高度800mm、吸收温度40℃、溶剂循环量0.8m³/h。     

湿壁塔氨法烟气脱硫的非平衡模型

针对氨法烟气脱硫体系,基于经典双膜传质理论,建立了湿壁塔氨法烟气脱硫的非平衡模型,包括烟气中SO2在氨水溶液中吸收模型以及反应器模型。该模型考虑了传质和反应之间的相互影响以及液相中电解质存在的影响,用传质速率方程表征二相间的传递过程。对直径为100 mm,列管高度为1 200 mm的吸收塔不同条件下氨水吸收模拟烟气中SO2进行了预测,得到了液膜内各组分的浓度分布曲线,增强因子沿塔高的分布。所得到的实验结果与预测结果基本一致。该模型可以为湿式氨法烟气脱硫的工艺设计及操作提供参考。     

湿法烟气脱硫塔内传递与化学反应过程CFD模拟

以某330 MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象，采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型，以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性，通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、化学反应模型的耦合。基于上述模型预测了脱硫塔内气-液两相流动、液滴蒸发与SO₂化学吸收过程，获得了SO₂浓度与浆液pH的径向分布特性，详细分析了气-液流动对化学吸收特性的影响，结果表明局部液气比分布特性是影响SO₂径向分布的关键因素之一，可通过调控近壁区及主管道区的两相流动状态提高脱硫塔的吸收性能；随着气相侧SO₂浓度提高或液滴粒径减小，浆液pH下降速率增大且各化学组分浓度达到稳定状态用时缩短。     

疏水性单管陶瓷膜接触器在SO_2吸收中的应用

对平均孔径200 nm的氧化锆陶瓷膜进行疏水改性与表征,并将其组装制成疏水性单管陶瓷膜接触器,采用清水作为低成本吸收液,开展了陶瓷膜接触器在废气脱硫方面应用的研究。比较了亲、疏水陶瓷膜接触器的传质性能,考察了进气流量、吸收液流量、进气浓度和吸收液温度等因素对SO_2脱除率和传质速率的影响,并对陶瓷膜接触器进行了长期稳定性测试。研究表明,疏水改性只改变陶瓷膜的表面性质(接触角达到132°),对形貌结构影响较小;与未改性的陶瓷膜相比具有更高的脱硫效率和总传质系数。SO_2的脱除率和传质速率随吸收液流量的增加均增加;SO_2的脱除率随进气流量和进气浓度的增加而降低,但传质速率增加;吸收液温度的升高不利于SO_2的吸收;原料气中的CO_2对SO_2的脱除率影响较小。与传统的填料塔相比,陶瓷膜接触器具有更小的传质单元高度(HTU)值。陶瓷膜接触器脱硫效率高,可稳定操作,在废气脱硫方面具有良好的应用前景。     

喷淋洗涤条件下水汽饱和度分布特性

为在脱硫喷淋塔中借助蒸汽相变原理促进PM_2.5凝结长大,需要在塔内建立适宜的过饱和水汽环境。基于此,建立喷淋洗涤条件下气液两相热质传递模型,系统研究了操作参数对塔内饱和度分布特性的影响规律。结果显示,通过降低喷淋液温度、增加塔进口烟气含湿量,以及在喷淋区上方添加蒸汽均能够在塔内建立过饱和水汽环境;采用较大的液气比、较小的喷淋液滴直径有利于水汽饱和度的提高。获得了改变操作参数在脱硫喷淋塔内建立过饱和水汽环境的措施,对实际的脱硫除尘工艺的设计和运行具有指导意义。     

疏水性单管陶瓷膜接触器在SO2吸收中的应用

对平均孔径200 nm的氧化锆陶瓷膜进行疏水改性与表征,并将其组装制成疏水性单管陶瓷膜接触器,采用清水作为低成本吸收液,开展了陶瓷膜接触器在废气脱硫方面应用的研究。比较了亲、疏水陶瓷膜接触器的传质性能,考察了进气流量、吸收液流量、进气浓度和吸收液温度等因素对SO₂脱除率和传质速率的影响,并对陶瓷膜接触器进行了长期稳定性测试。研究表明,疏水改性只改变陶瓷膜的表面性质（接触角达到132°）,对形貌结构影响较小;与未改性的陶瓷膜相比具有更高的脱硫效率和总传质系数。SO₂的脱除率和传质速率随吸收液流量的增加均增加;SO₂的脱除率随进气流量和进气浓度的增加而降低,但传质速率增加;吸收液温度的升高不利于SO₂的吸收;原料气中的CO₂对SO₂的脱除率影响较小。与传统的填料塔相比,陶瓷膜接触器具有更小的传质单元高度（HTU）值。陶瓷膜接触器脱硫效率高,可稳定操作,在废气脱硫方面具有良好的应用前景。     

湍球塔钠碱法烟气脱硫特性研究

以SO_2和空气混合模拟工业烟道气,在矩形湍球塔中进行烟气脱硫实验研究,考察了多种操作参数对脱硫率的影响。实验结果表明,增加碱液浓度、喷淋量和颗粒静床高度可以提高湍球塔脱硫效率；湍球塔脱硫效率随烟气进口温度升高而下降。     

烟气脱硫喷淋塔的数值模拟

以计算流体力学为基础,在三维坐标系下采用标准k-ε双方程模型求解动量、能量和组分方程,结合浆滴蒸发模型及简化的浆滴脱硫反应模型,以Eu ler-Lagrange方法建立了喷淋塔内烟气脱硫的数值计算模型,模型计算结果与孔华的试验数据符合较好。模型计算结果表明,对于粒径小的喷淋液滴,其烟气脱硫反应和液滴蒸发主要发生在烟气进口附近,而随着液滴粒径的增大,液滴在塔内蒸发和脱硫反应的过程延长。同时,增加烟气温度、降低烟气中SO2的入口质量浓度以及增加液气比均有利于提高脱硫效率。文中模型相对于一维柱塞流模型,能够直观地显示出喷淋塔内的流场、温度场和组分质量浓度场的空间分布。     

氨法烟气脱硫工艺过程模拟与优化

为了进一步研究氨法烟气脱硫工艺过程,以非平衡级传质理论为依据,利用化工流程模拟软件Aspen Plus建立填料吸收塔脱除SO2过程的数值计算模型,分析和优化操作参数对脱硫效果的影响,模拟结果与文献值吻合较好。模型计算结果表明:脱硫率随着吸收液pH值和液气比的增大而增大;随着进口SO2质量浓度和进口烟气流量的增大而降低,并得出吸收液pH值及液气比在氨法烟气脱硫效率影响因素中占主要位置。所建立的氨法烟气脱硫工艺过程模型准确合理,模拟结果可为脱硫系统实际运行调节各操作参数对脱硫效果的影响提供参考和借鉴。     

喷淋塔中醋酸强化粗颗粒石灰石烟气脱硫工艺研究

在小试实验喷淋塔中对比研究了粗颗粒石灰石80～100目(165～200μm)并同时添加醋酸工艺脱硫率与只采用小于300目(47 μm)石灰石进行脱硫的脱硫率.结果表明当系统中含5 mmol/L醋酸时,其SO2去除率就达到传统的采用小于300目石灰石吸收SO2的去除率,在同样的操作条件下新工艺的脱硫率均大于传统石灰石的脱硫率.考察了添加醋酸量、液气比、气速、钙硫比等操作因素对新工艺脱硫率的影响,新工艺脱硫率随添加醋酸量、液气比、钙硫比的增加而增加,随气速的减小而增加.     

多喷嘴脱硫废水烟道蒸发特性模拟分析

火力发电厂湿法脱硫产生的脱硫废水处理难度大,脱硫废水烟道蒸发技术能够有效降低脱硫废水排放量,甚至实现脱硫废水零排放,进而降低电厂运行成本。为研究多喷嘴脱硫废水雾化液滴在锅炉尾部烟道中的蒸发规律,建立了脱硫废水雾化液滴在烟气内的传热传质模型。以某330 MW锅炉尾部烟道为研究对象,利用Ansys Fluent模拟研究了不同喷嘴数量时,烟气和雾化液滴性质对废水运动蒸发过程的影响。结果表明,当脱硫废水流量一定时,随喷嘴数量增多,单个喷嘴废水流量逐渐减少,使废水液滴在烟道内的分布更均匀,喷嘴上方的低温区域面积沿流动方向逐渐增大,平均温度和最低温度升高。在不同烟气和液滴性质条件下,随喷嘴数量增多,液滴的蒸发速度均增大,蒸发时间和运动距离缩短,但降幅逐渐变小,且液滴蒸发距离与蒸发时间正相关。此外,液滴运动速度几乎不受喷嘴数量变化的影响,液滴运动速度主要受烟气速度的影响。不同喷嘴数量时,随烟气温度升高、烟气含水量降低、液滴粒径减少、液滴初始速度初始温度增加,废水液滴的蒸发时间降低,蒸发距离缩短;烟气流速的增加降低了蒸发时间,单喷嘴时,蒸发距离先减小后增大,当烟气流速为10 m/s时,蒸发距离最短为9...     

磷尾矿脱除二氧化硫的实验研究

为了丰富废弃磷尾矿的资源化利用途径,以浮选磷尾矿为脱硫剂,研究了湿法脱硫过程中固液比、吸收剂温度、进口SO_2质量浓度以及经煅烧、微波处理等影响因素对脱硫效率的影响规律。结果表明,最佳反应温度为25℃,随着温度升高,SO_2溶解度降低,吸收液对SO_2去除效率降低;固液比增加,吸收剂与SO_2接触面积增大,脱硫率增加;进口SO_2质量浓度的提高大量消耗吸收液中的氢氧根,降低了吸收液的p H,不利于SO_2的吸收;磷尾矿经煅烧后物化性质发生变化,最显著的是原有的碳酸盐等盐类转化为金属氧化物,提高了反应活性,大大提高了脱硫效率;微波处理后的磷尾矿由于降低其活化能,在一定程度上提高了反应速率,有利于SO_2的吸收。     

脱硫废水烟道蒸发技术的工艺设计

脱硫废水的水质特殊且水体污染性强,脱硫废水烟道蒸发技术对脱硫废水的处理具有工程实用价值。针对脱硫废水烟道蒸发技术在工程的实际应用,建立废水雾化液滴在尾部烟道内传热传质模型,采用数值模拟的方法计算在某300 MW锅炉尾部烟道内脱硫废水的蒸发特性。首先模拟计算不同喷嘴流量时喷嘴与烟道壁面的最小安全距离,确定喷嘴在烟道截面的布置区域;结合脱硫废水总量,确定喷嘴的布置数量和位置,分析烟气温度、速度和液滴粒径对液滴蒸发时间和距离的影响。结果表明,喷嘴与壁面之间的安全距离随喷射流量的增加、烟气温度的减少、烟气流速的降低和液滴粒径的增加而增加,使安全区域面积逐渐减小,且在重力作用下,喷嘴与下壁面的安全距离最大;脱硫废水总量一定时,随喷嘴数量增加,单个喷嘴喷射流量降低,雾化液滴的蒸发时间和距离缩短,使在一定距离内可处理的废水量增加;总脱硫废水量增加时,喷嘴数量越多,单个喷嘴流量的增加值较小,蒸发距离增幅较小,最大处理能力较强;相同喷嘴数量时,烟气温度升高、烟气速度增加、液滴粒径减小均会降低蒸发时间,从而缩短蒸发距离。实际应用中应结合机组的实际情况,选择合适的喷嘴布置形式,合理设计废水烟道蒸发系统。     

氨法烟气脱硫过程的工艺优化

以氨法烟气脱硫原理及非平衡级传质模型为基础,利用Aspen Plus模拟系统对某合成氨厂氨法烟气脱硫工艺过程进行建模与数值模拟研究。通过对模拟结果的分析得出:现有工艺流程存在不足,即不能很好地满足脱硫要求,且提高脱硫率会增大生产操作费用。因此,在现有工艺流程基础上提出了"AN1+AN2"的补氨工艺优化方案,并对优化方案进行模拟计算与分析。模拟结果表明,最优的补氨位置为:AN1的补氨位置在SO2吸收段一级喷淋段和二级喷淋段的中间;AN2的补氨位置在氧化段底部,通过现有工艺的氧化空气管道利用氧化空气吹扫进入氧化段;同时,补氨方式可以采取自动变频控制系统来实现。优化后,烟气脱硫率为95%,出口净烟气中SO2质量浓度为411 mg/m3,NH3质量浓度为17.5 mg/m3,各工艺指标基本能够满足正常生产要求。     

两段氨法冶炼烟气脱硫热平衡分析

介绍了昆明西科工贸有限公司两段氨法冶炼烟气脱硫的原理、工艺流程和设备情况,分析了非等温吸收对氨法脱硫操作的影响及生产过程中氨法脱硫存在的问题.西科公司通过对烟气脱硫系统的两段氨吸收过程进行热平衡计算与分析,阐明了循环吸收液温度升高的主要原因,即进入吸收塔的烟气中含有较多的水蒸气以及烟气中的SO2浓度较高,并提出增大吸收...     

热风分布器结构对脱硫废水旋转喷雾蒸发特性影响的数值模拟

针对脱硫废水旋转喷雾蒸发过程,建立了气液两相流动及传热传质模型,并利用该模型对某电厂300MW机组的脱硫废水蒸发过程进行了模拟,研究了热风分布器中导流板的角度和数量对干燥塔内流场、废水雾滴运动与蒸发的影响。结果表明：外导流板角度对喷雾干燥塔内流场影响比内导流板大,随着外导流板角度的增加,热烟气进入喷雾干燥塔的旋转作用更加明显,外导流板角度为32°时烟气旋流作用最好;随着内导流板角度的增加,液滴轴向运动最远距离减少,同时内导流板角度的改变对喷雾干燥塔内液滴完全蒸发时间的影响大于外导流板,内导流板角度为0°时液滴蒸发时间最短;内导流板数量对喷雾干燥塔内流场、液滴的运动和蒸发影响较小,随着内导流板数量的增加,干燥塔内流场、液滴运动距离和完全蒸发时间趋于稳定,综合考虑烟气导流与风压损失,建议内导流板数量取为24片。