试析旋流板在钠碱烟气脱硫中的应用研究

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1、天津大学硕士学位论文旋流板在钠碱烟气脱硫中的应用研究姓名：徐屹申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张毅民20070601摘要本文以钠碱烟气脱硫为背景，通过理论模型模拟与实验相结合的方法，考察了不同因素对旋流板脱硫率，单板效率，除尘效率以及旋流板流体力学行为的影响。通过计算流体力学软件FLUENT，对旋流板塔内的流场进行了数字实验模拟，发现旋流板叶片中间的气速最大，从此处向叶片两端气速分别递减，盲板附近的气速较小，塔板上压强由盲板向壁面从低到高变化。建立了钠碱溶液二氧化硫吸收平衡曲线的数学模型方程，通过数值计算发现有无活度系数修正对二氧化硫吸收相平衡曲

2、线有较大影响，这种影响大小随溶液条件而异；在脱硫率单因子实验中，脱硫率随钠离子的浓度增大而先增后减，钠离子浓度分界点为0．8mol／L；脱硫率随pH增加而增大，在pH=6．7～7．9之间脱硫率增长不明显；脱硫率随液气比(坍)的增加而增大，基本呈线性变化；脱硫率随进口烟气浓度的增加先增大后减小，在一定条件下存在着吸收极限。旋流板的单板效率随钠离子浓度的增加而下降，随pH的升高而降低。在压降实验中发现，该旋流板在实验条件下其压降较小，湿板压降在一定的液气比范围可以保持基本不变。通过对旋流板除尘效率的考察，发现旋流板在较小的液气比下除尘效率能达到60％以上，同时

3、随烟灰浓度的加大除尘效率变化不大。通过上述理论与实验研究结果充分说明了旋流板脱硫效率好、负荷高、压降低、操作弹性宽、除尘性能良好的特点，在烟气脱硫中更适于实现脱硫、除尘一体化。关键词：钠碱烟气脱硫除尘旋流板相平衡板效率计算流体力学(CFD)ABSTRACTConsideringtheapplicationofRotating—-stream—·tray(RST)scrubberinfuelgasdesulphurizationbynatrium—alkali，thisthesishasinvestigatedtheeffectsofdifferentfac

4、torsontheefficiencyoffuelgasdesulphu—zation，plateefficiency,dustremovingefficiencyandfluidmechanicscharacteristicsofRST．NumericalexperimentswerecarriedouttOsimulatetheflowfieldinRSTscrubberbycomputationalfluiddynamics(CFD)softwareFLUENT．Thecalculatedresultsshowedthatthegasvelocity

5、atthemiddleofRSTWaslargest，butthegasvelocityfromthispointtotwotipsofRSTgraduallydeclined，moreover,thegasvelocityneartoblankingplatewassmall，atthesametime，thestaticpressurewasloweratblankingplate，buthigherneartotowerwall．Amathematicmodelforsulfurdioxideabsorptionequilibriuminsodium

6、alkaliaqueoussolutionwasestablished．Theresultsindicatedthemodificationofactivitycoefficientwouldinfluenceequilibriumcurves；furthermore，theconditionsofalkali—adsorptionsolutionaffectedthetrendoftheabsorptionequilibriumcurves．DesulphurizationexperimentsshowedtheS02removalefficiencyi

7、ncreasedfirst，thendecreasedwiththeincreaseofsodiumionconcentration，andthecriticalsodiumionconcentrationwasaboutO．8mol／L；S02removalefficiencyaswellincreasedwithpH，butalmostkeptatthesamelevelwhenpHat6．7—7．9；Obviously,S02removalefficiencyincreasedwiththeratioofliquid／gasinalinearmode

8、；inaddition，S02remoralefficiencyi