烧结烟气鼓泡脱硫的三维数值模拟

对钢铁行业烧结工序的烟气脱硫过程进行了数值模拟研究,以220 m2烧结烟气脱硫塔为模拟对象建立了鼓泡脱硫塔气液流动与脱硫反应耦合的三维数理模型,考察了Ca(OH)2浓度、表观气速、入口烟气温度、入口烟气SO2浓度对烟气中SO2脱除率的影响.以表观气速0.11m/s、入口烟气温度418 K、入口烟气SO2浓度1 600 mg/m3、Ca(OH)2浓度0.614 mol/L、浆液温度323 K为基准工况,逐一改变单个运行参数.研究结果表明:当Ca(OH)2摩尔浓度为0.1~0.614 mol/L时,脱硫率随浆液中Ca(OH)2浓度的增加显著增大;当表观气速为0.07~0.21m/s时,脱硫率随流速的增大而降低;当入口烟气温度为370~445 K时,脱硫率随温度的增大而降低;当入口烟气SO2浓度为2 000~2 400 mg/m3时,脱硫率随入口烟气中SO2浓度的增加有所降低.     

旁通式烟气循环流化床脱硫特性的数值模拟

应用标准k-ε模型、DPM模型和物质输运与化学反应模型模拟了烟气循环流化床内的两相流动及脱硫反应,模拟结果和实验数据吻合较好。模拟研究了2种脱硫塔的脱硫效率和流动阻力,并进一步研究了入口SO2浓度对旁通式脱硫塔脱硫效率的影响。结果表明：旁通式脱硫塔的脱硫效率和阻力特性要优于无旁路脱硫塔;旁通式脱硫塔的脱硫效率随入口SO2浓度的增加而降低;脱硫塔内湿度增加时,脱硫效率增加。     

循环流化床烟气脱硫模拟中试试验研究

在东南大学热能工程研究所建立的φ600mm,处理烟气量达2000m^3/h（标准状态,下同）的循环流化床烟气脱硫中试试验台上,进行了循环流化床烟气脱硫的试验研究,分别讨论了Ca与S的摩尔比、烟气流量、入口SO2浓度、反应温度等因素对脱硫效率影响。试验结果表明,Ca与S的摩尔比和反应温度的影响最为显著,烟气量和SO2入口浓度也有一定的影响,但不十分明显,说明循环流化床烟气脱硫工艺对锅炉负荷和燃煤煤种的变化有较好的适应性。     

CO-NO_x-SO_2体系化学平衡分析

对CO-NOx-SO2体系进行化学平衡分析。研究结果表明:CO,NOx和SO2之间可以很好地相互作用从而使得3种污染物同时脱除;烟气中NOx比SO2易于被CO还原,增加CO的体积分数φ(CO)或降低温度有利于SO2的还原,燃煤烟气自身的CO足以在1 000 K以下还原其中的SO2和NOx;脱硝产物仅为N2,脱硫产物主要为单质硫和COS,提高反应温度可以抑制副产物COS的生成;随着烟气中NOx或SO2体积分数增大,脱硝率维持在100%,脱硫率有所降低,但脱硫产物均主要为单质硫。     

烟气特征对石灰-抛弃湿法烟气脱硫效率影响的研究

本文设计并建立了喷淋塔石灰-抛弃法烟气脱硫的冷态实验装置,通过大量的实验研究确定了喷淋塔烟气脱硫装置的阻力特性曲线、液气比（L/G）、烟气量、喷淋量、SO2入口浓度等因素对脱硫效率的影响,分析了各影响因素间的关系,得出了较为合理的工艺参数。     

荷电石灰浆雾滴吸收SO2的传质特性分析

在石灰浆荷电雾化脱硫理论分析和试验研究的基础上,建立石灰浆雾滴吸收SO2的传质模型,计算荷电前后不同气液流量,不同n(Ca)/n(S)时的气相传质系数、液相传质系数、总传质系数和增强因子,并进行SO2吸收特性分析.结果表明:n(Ca)/n(S)一定时,随着入口SO2体积分数的增加,脱硫效率增大,SO2吸收速率逐渐增大,增强因子逐渐减小;相同入口SO2体积分数时,加大液气比可以增大脱硫效率,同时使脱硫吸收速率增加,但是增加到一定量后,吸收速率开始下降.无论何种工况,荷电后的吸收速率和增强因子都比非荷电时大,说明荷电对SO2传质和化学反应具有明显促进作用.     

旋流水膜脱硫(RFD)在循环流化床锅炉烟气治理中的应用

循环流化床锅炉烟气经过电除尘后，采用旋流水膜脱硫技术，使烟气中SO2与循环吸收液中的Ca(OH)2发生反应，将烟气中的SO2除去，脱硫效率达到65％以上。     

氧化镁湿法烟气脱硫的工艺优化研究

基于氧化镁湿法烟气脱硫(FGD)工艺研究及应用中存在的问题,对影响氧化镁法脱硫效率的循环吸收液p H值、烟气量、SO2浓度、液气比、镁硫摩尔比等参数进行了单因素实验,得出各参数对脱硫效率影响的规律,通过正交试验得出脱硫效率最高的工艺方案.结果表明:循环吸收液p H值为5.0,烟气量为325 000 m3·h-1,烟气中SO2浓度为1100 mg·m-3,液气比为4.7,镁硫摩尔比为1.4,此时脱硫效率高达95.8%.     

碳酸锰矿浆湿法烟气脱硫反应过程研究

在磁力和机械驱动双搅拌反应器中对碳酸锰矿浆烟气脱硫的反应过程进行实验研究,考察了矿粉粒度、气相搅拌速度、液相搅拌速度、气液接触面积、温度对反应速率的影响.结果表明:总反应速率随气相、液相搅拌速度增加而增加,随反应温度的升高而降低,与气液面积成正比,但气相搅拌速度对反应速率的影响较液相搅拌速度更为明显;碳酸锰矿浆脱硫的反应属气、液扩散同时控制,但气相扩散阻力为主导性因素;碳酸锰矿浆脱除烟气中的SO2的反应过程总体上属于传质速度控制过程而非动力学控制过程,应选用能增强气、液、固三相之间传质的喷射鼓泡反应器作为碳酸锰矿浆烟气脱硫的吸收设备.     

基于CFD的活性炭烟气脱硫数值模拟

以移动床作为吸附装置,建立了反应器三维非稳态流动和传热的数学模型,将活性炭对烟气中SO2的吸附作为研究对象,利用CFD软件对移动床内的SO3浓度场、烟气速度场和压力场进行模拟计算,研究了烟气入口速度、烟气入口SO2浓度等因素对脱硫效率的影响。结果表明:反应器入口片脱硫效果明显,出口处脱硫效果减弱。为增大脱硫效果,应增大活性炭下移速度或降低烟气速度。     

湿法烟气脱硫的理论和实验研究(I)——湿壁塔脱硫反应系统及操作特性

根据落膜塔原理 ,一个中试湿法烟气脱硫 (WFGD)系统被建立用来模拟工业气液并流填料塔的 SO2 吸收过程。该系统由 10 0 k W的天然气燃烧器、直径3.2 6 cm高 5 m的湿壁塔和 110 L的持液槽等组成。该系统能等温操作 ,主要操作参数如进塔 SO2 浓度、浆液 p H值和 L/G比等能被控制在设定值。该系统能用于石灰石 /石灰的 WFGD研究 ,同时为湿壁塔 WFGD模型研究提供了原型和模型验证的实验手段     

水合活化固硫装置脱硫效率试验研究

通过建立水合活化固硫试验装置，研究装置的工艺特性对装置脱硫率的影响规律．试验结果表明，各因子对脱硫率的影响程度由大到小依次是：水钙摩尔比、钙硫摩尔比、二氧化硫量、烟气入口温度和停留时间；在其他因子保持不变的前提下，装置的脱硫率分别随各单项因子的增加而有不同程度的提高．试验研究的结果验证了本文中探讨的水合活化固硫机理——反应发生在气、液、固三相之间，雾化水滴和吸收剂颗粒碰撞并在其表面形成液膜是固硫反应的前提．     

影响石灰石--石膏湿法烟气脱硫效率因素的分析

湿法烟气脱硫作为一种相对成熟、脱硫效率较高的脱硫技术，得到了广泛的应用．为使湿法脱硫技术在我国得到更加广泛的应用，结合南京工程学院火电厂烟气脱硫中心的建立，对燃煤电厂湿式石灰石—石膏脱硫系统的各种因素如SO2浓度、液气比、pH值、停留时间、吸收反应过程、吸收反应特性、最终产品石膏的形成进行了理论分析．     

钠碱法烟气脱硫工艺技术

采用乙烯废碱液作为吸收剂, 对模拟烟气进行钠碱法烟气脱硫实验. 主要考察了进口烟气温度、烟气含氧量、液气比、进口烟气SO₂ 浓度、烟气流速对脱硫效率的影响, 并对采用该工艺技术的某厂进行经济效益分析, 得出脱硫效率达到95% 以上的工艺参数: 进口烟气温度80~90 ℃、烟气含氧量5%~6%、液气比3.5 L/m³、烟气流速3.5~4.5 m/s 等. 以2.0% NaOH 和7.2% Na₂CO₃ 平均浓度及以上浓度乙烯废碱液的脱硫效率较高. 此外, 乙烯废碱液在烟气速度较低时具有一定的发泡趋势.     

双面对切进口结构的湿法烟气脱硫喷淋塔内流场的数值模拟和实验研究

烟气脱硫喷淋塔一般直径大高度低,处理的烟气量很大,气体进入塔内的几何结构一定程度上影响着塔内流场的分布,从而对SO2的有效吸收及运行性能产生至关重要的影响。常规情况下,烟气从单侧进口以自由射流方式进入喷淋塔,在进口处容易形成回流区、死滞区、涡流区。湿法烟气脱硫系统中的喷淋塔进口结构设计为双面对切进口。通过数值模拟和实验测试相结合的方法,研究了双面对切进口对塔内流场分布的影响。结果表明,采用双面对切进口结构,可以使喷淋塔得到近似于活塞流的均匀流场,从而使烟气均匀一致地通过脱硫喷淋塔,提高了脱硫效率。     

射流曝气技术在脱硫浆液氧化工艺中的应用

亚硫酸钙的氧化率是衡量高硫煤电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺效率的重要指标.笔者采用集曝气与搅拌为一体的射流曝气技术实现石灰石/石膏湿法脱硫强制氧化以提高氧化率,研究了脱硫浆液射流曝气氧化工作原理.基于ANSYS CFX对脱硫浆液罐的内部流场进行数值模拟实验,确定了浆液混合搅拌效果较为理想的射流曝气器安装方式:将3个射流曝气器垂直于浆液罐壁均布在离浆液罐底部0.8m的平面上;并在重庆某环保公司进行现场应用实验,测定了在此安装方式下射流曝气器的吸气量,并采用碘量法测定了脱硫浆液中亚硫酸钙的氧化率,应用结果表明:射流曝气器吸气量总量为59.52 m3/h,满足浆液氧化需气量要求,且浆液经过射流氧化2h后,亚硫酸钙氧化率达87.6％.     

喷射鼓泡反应器湿法烟气脱硫模型

以中试喷射鼓泡反应器（JBR）为基础,该文建立了一种基于全混流的JBR湿法烟气脱硫数学模型,包括SO2在石灰浆液中的吸收模型和JBR反应器模型。根据模型方程可求得在JBR任一位置处各组分浓度及pH值与烟气中初始SO2浓度的关系值,并可计算SO2在石灰浆液中的吸收速率、气液相传质系数及气液有效比表面积。模型在中试JBR系统中得到的实验验证,实验结果与模型预测的情况具有较好的一致性。     

FeSO4溶液催化氧化脱除烟气中SO2研究

提出了一种烟气脱硫新工艺．实验在无其他催化剂条件下进行,FeSO4为脱硫吸收液．脱硫过程中加入铁屑以实现高脱硫率和回收硫的目的．对比实验发现加入铁屑可显著提高SO2脱除效率．连续运行实验结果表明,脱硫率与吸收液pH的变化同步．吸收液中总铁物质的量浓度随时问的变化及初始FeSO4物质的量浓度对脱硫率和吸收液pH的影响显示,在保持较高脱硫率的同时,制取高浓度FeSO4溶液是可行的．并调查了吸收温度、液气比、空塔气速和SO2入口质量浓度对脱硫率和吸收液pH的影响．     

基于响应曲面法研究喷淋塔的脱硫效率

建立了石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔实验台,利用响应曲面法(RSM)对喷淋塔的脱硫效率进行了实验研究,得到喷淋塔脱硫效率的预测模型.计算结果表明,通过该预测模型可以很好地描述脱硫效率与浆液pH值、液气比(质量比)、烟气温度和烟气速度等重要操作参数之间的关系,R-Sq值达到0.964.因素分析表明,液气比对脱硫效率的影响最大,同时液气比和浆液pH值以及液气比和烟气速度的交互作用均对脱硫效率有重要的影响.利用得到的改进预测模型可以计算喷淋塔的脱硫效率.