万玮[1]2003年在《液柱式湿法烟气脱硫系统中液柱喷射性能的研究》文中提出我国是SO2排放和污染大国，目前对燃烧产生SO2的控制已经刻不容缓。湿式石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫技术因其脱硫效率高，运行稳定可靠而得到了广泛的应用。液柱喷射烟气脱硫方法是其中先进的一种，它具有气液交融更强烈，运行更稳定，效率更高的特点。对液柱性能的进一步研究对我们优化反应装置设计，降低成本等方面有重要的意义，也是对整个液柱塔脱硫系统的建模一个基础部分。论文工作包括了液柱喷射试验台的设计，搭建，调试和试验工作。该台架采用了实际工业应用中的喷射条件，以实现真正的应用喷射模拟。采用不同直径的喷嘴进行液柱喷射试验，分析了液柱高度与喷嘴压力、流量，液柱散落面积直径与喷嘴压力、流量，液柱散落角度与喷嘴压力、流量等的关系。并对沿直径的液体分布进行了测量。试验结果表明，综合能量损耗和喷射效果，喷嘴直径在30mm的喷嘴喷射效果最佳。对于带槽结构的喷嘴进行了试验，证明带槽喷嘴能够改善喷射效果，是一条对喷射进行优化的途径。论文工作的另一部分是对液柱散落的不稳定分析，主要研究了液柱的连续长度，不同滴径的液滴的稳定临界速度。利用膜片采集法来测量液滴的滴径分布，通过对几个不同高度上试验点的测量，得到了液滴滴径分布的数据，液柱产生的液滴在100μm～200μm之间最多，近90%的液滴直径在1mm以下，但系统中也存在着相当部分的大液滴，约占总液滴数的3%左右的液滴尺寸在2mm以上。利用Rosin－Rammler经验式对数据进行了拟合，得到公式，在一定范围内符合较好。基于试验中液滴的部分特征尺寸，利用最大熵理论对液滴滴径概率分布进行了预估，与试验数据相比较，符合较好，证明用最大熵理论方法来预估液滴滴径尺寸方法是可行的。
程峰[2]2005年在《液柱冲击塔湿法烟气脱硫的试验和理论研究》文中提出随着经济和社会的发展,燃煤锅炉排放的二氧化硫严重地污染了我们赖以生存的环境。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术具有工艺成熟、脱硫剂来源广泛、价格低廉、脱硫效率高、副产品可以回收利用等优点,获得了广泛的应用。但是湿法烟气脱硫系统的投资和运行成本较高。以提高脱硫效率、降低投资和运行成本为目的,本文提出了液柱冲击塔,对这种湿法脱硫装置的性能进行了研究。 本文对液柱冲击塔的阻力特性和脱硫特性进行了试验研究和分析。试验研究了喷液量、塔内风速,结构等因素对阻力特性的影响,以及喷液量、塔内风速、循环水池pH值、SO_2入口浓度、烟气入口温度、结构等因素对脱硫效率的影响,还研究了添加剂甲酸、甲酸钠和己二酸的脱硫添加剂的作用。根据试验研究结果给出了液柱冲击塔的运行工况设计。 液柱冲击塔内,液柱冲击雾化形成的液滴的粒径分布、液滴速度等流场特性对二氧化硫的吸收有着重要的影响。本文利用PIV方法对液柱塔内雾化液滴的粒径分布和运动状态进行了试验研究,给出了浆液流量、烟气流速、喷嘴与挡板间距、挡板类型等因素对雾化液滴粒径分布和运动特性的影响。试验研究的结果表明:烟气流速一定时,浆液流量越大,浆液液滴的平均粒径也越大;浆液流量一定时,液滴平均粒径随烟气流速增大而减小;在相同的烟气流速和浆液流量下,喷嘴与挡板间距越小,雾化效果越好;雾化后的浆液液滴粒径分布符合Rosin-Rammler分布。 以多相流体力学、化学反应动力学、湍流扩散和传质理论为基础,对液柱冲击塔建立二氧化硫吸收模型,考虑了喷淋密度、烟气流速、液滴粒径变化和分布等参数对塔内流场分布和SO_2吸收的影响,运用CFD对塔内的流场和二氧化硫的吸收过程进行了数值模拟,并根据数值模拟的结果对液柱塔入口的几何形状进行了相应的优化。数值模拟和试验结果吻合较好,对液柱冲击塔的工业应用具有一定的指导意义。 本文还对适用于中小型电站锅炉的湍流式简易湿法脱硫除尘装置的阻力特性和脱硫特性进行了试验研究和工程应用,分析了简易湿法脱硫除尘装置烟气带水的原因,通过试验研究优化旋流板设计,提高除湿效率,解决了烟气带水问题。
郑富林[3]2014年在《多级液柱喷射塔的流场特性分析与传质模型探讨》文中研究指明反应吸收设备是湿法脱硫工艺的核心部件,直接决定着脱硫效率和投资成本。多级多尺度液柱喷射脱硫塔是笔者所在课题组提出的旨在强化气液传质、提高脱硫效率及降低设备投资的新技术构思,但缺乏相关的理论研究。本文以FLUENT软件为工具,建立了多级液柱喷射塔的数值模型,并与单级液柱塔进行了对比分析,在此基础上,依托20t·h-1燃煤锅炉烟气脱硫项目,对多级液柱塔的关键结构进行了初步设计。另外,还对多级液柱喷射塔的传质反应过程进行了分析与探讨。首先,在气相条件下,采用数值模拟手段对不同进气结构对多级液柱喷射塔内气相流场的影响进行了模拟与分析,依据模拟结果,设计了结构合理的叁下缺口进气结构。在此基础上,选取Plain-Orifice Atomizer雾化模型引入液相,对喷嘴的雾化特性进行了模拟优化,最终建立了在不同高度上具有不同粒径的叁级液滴密集层的数值模型,其基本参数为：(1)底层喷射高度h=1.1m,粒径分布R=exp[-(d/441.6)5.84],索特直径382μtm；(2)中层喷射高度h=2m,粒径分布R=exp[-(d/669.3)4.09],索特直径579μtm；(3)高层喷射高度h=3.1m,粒径分布R=exp[-(d/1364)3.84],索特直径1180μtm。其次,依托沈阳化肥总厂的烟气脱硫项目,对单级液柱塔和多级多尺度液柱塔进行了数值模拟与分析。结果表明：通过增设液滴密集层,多级液柱喷射塔填补了单级塔体底部的液滴空隙区,提高了气液接触面积,更利于气液传质。再次,以20t·h-1燃煤锅炉烟气脱硫为对象,选用石灰浆液为脱硫剂,从理论上分析了吸收反应过程,进行了工艺计算,并完成了多级液柱喷射塔的主体结构及关键部件设计,选择了合适的喷嘴型号。从工程角度上对多级液柱喷射塔的可行性进行了设计尝试,以给其实验装置的建立及未来的工业化推广提供技术支持。最后,针对单个微细液滴建立了液滴内部及液滴周围气相中二氧化硫的浓度分布方程,在相关假设的前提下,设定初始条件和边界条件,采用对空间和时间的差分方法,得到液滴内部和液滴周围二氧化硫浓度分布的差分方程,方程中各参数也通过相关文献中的理论及实验结果给出了具体数值,提出对求解域上各节点值的求解方法,对多级液柱喷射塔中的传质反应过程进行了初步的研究与探讨,对于多液滴的传质分析具有一定的指导意义。
李晓, 段振亚, 陈莹, 李建隆[4]2007年在《液柱喷射脱硫塔的研究进展》文中研究指明介绍了液柱喷射脱硫塔的主要技术特点和研发现状,对现有的几种液柱塔的结构特点进行了系统分析, 并讨论了影响脱硫效率的主要因素,以期为完善液柱塔结构,优化其脱硫性能、降低系统成本等进一步的工作提供参考。
参考文献：
[1]. 液柱式湿法烟气脱硫系统中液柱喷射性能的研究[D]. 万玮. 清华大学. 2003
[2]. 液柱冲击塔湿法烟气脱硫的试验和理论研究[D]. 程峰. 浙江大学. 2005
[3]. 多级液柱喷射塔的流场特性分析与传质模型探讨[D]. 郑富林. 青岛科技大学. 2014
[4]. 液柱喷射脱硫塔的研究进展[C]. 李晓, 段振亚, 陈莹, 李建隆. 第二届全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集. 2007
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