论文部分内容阅读
基于目前国家实施烟气中SO2超低排放控制,本文对湿法烟气脱硫技术和脱硫设备进行了总结,指出钠碱法具有反应速率快、脱硫效率高、液气比小等优势。与我国现阶段普遍使用的石灰石-石膏法脱硫技术相比,钠碱法可避免采用增加喷淋层数或者串联塔设备的手段,尤其对于旧厂改造时,有利于节省占地面积、缩减投资费用,在实现工业化广泛应用具有一定的潜力。但是钠碱法要实现深度脱硫、超低排放,需要引进新型高效的脱硫装置,解决气相传质速率慢、设备体积庞大等问题,以发挥其最大的优势,进一步减小碱液的消耗量。因此,本文通过优化操作条件,深入探究填料层结构和填料高度对传质性能的影响规律,表明多层填料错流旋转床能够实现超低排放,为工业化应用和旋转填料床后续设计提供参考,具有重要的现实意义。以多层填料错流旋转床为脱硫吸收设备,再生后脱硫液作为吸收剂,考察了钠离子浓度[Na+]、入口SO2浓度Cin、超重力因子β、液体喷淋密度q和空床气速u对脱硫性能的影响规律,探索了适宜的工艺条件。结果表明,在适宜的操作条件[Na+]=0.61.0mol/L,β=5586,q=46 m3/(m2·h),u=1.72.0 m/s下,进口SO2浓度不超过4000 mg/m3时,出口浓度小于35 mg/m3。当进口SO2浓度为1714 mg/m3时,出口浓度仅为14 mg/m3左右,脱硫率达到了99%以上,实现了深度净化。在多层填料错流旋转床结构方面,考察了填料定子、填料分布以及填料转子轴向高度对脱硫率?和气相体积传质系数kyae的影响规律。实验结果表明,?和kyae均随着β、u、q的增加而增大。相同操作条件下,有填料定子存在时相比无填料定子时的?增长了约5%15%,kyae提高了0.61倍左右,表明填料定子可以有效强化气膜传质过程。改变填料分布时,随着β、q、u的增加,?和kyae均增大,并且将高度为100 mm的填料转子,分为上下高度各50 mm进液时,?增加10%左右,kyae增加0.20.4倍;在改变填料高度时,填料转子高度为100 mm时?大于高度为50 mm时,增加10%30%,而kyae却减小0.10.4倍。结果表明,在气膜控制体系中,错流旋转填料床的端效应区位于气体进入填料层的底部。本文通过工艺条件优化、旋转填料床传质性能等实验探究,实现了高效地烟气脱硫,达到超低排放的要求,为旋转填料床之后的结构改进提供参考,使其充分发挥强化传质的潜能。