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系统被建立了用来模拟工业气液并流填料塔的ＳＯ２吸收过程。该系统由１００ｋＷ的天然气燃烧器,直径３．２６ｃｍ高５ｍ的湿壁塔和１１０Ｌ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ｐＨ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。     

湿法烟气脱硫的理论和实验研究(Ⅱ)--湿壁塔烟气脱硫数学模型

以中试湿壁塔为基础,一个通用型湿法烟气脱硫（ＷＦＧＤ）模型被发展。该模型包含一个总反应器模型和４个速率控制步骤,即ＳＯ２的吸收、ＨＳＯ－３的氧化、石灰石的溶解和石膏的结晶。ＷＦＧＤ中所有重要的组分：ＳＯ２（ｇ）、ＳＯ２（ａｑ）、ＨＳＯ－３、ＳＯ２－３、ＨＳＯ－４、ＳＯ２－４、ＣＯ２（ｇ）、ＣＯ２（ａｑ）、ＨＣＯ－３、ＣＯ２－３、Ｃａ２＋、ＣａＣＯ３（ｓ）、Ｍｇ２＋、Ｏ２（ｇ）、Ｏ２（ａｑ）、ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ、Ｈ＋和ＯＨ－均在模型中被考虑。该建模方法可应用于其它类型湿法烟气脱硫装置的设计中。     

湿法烟气脱硫的理论和实验研究(IV)——高雷诺数时的传质经验方程

在中试湿壁塔中,采用ＳＯ２／ＮａＯＨ和空气／Ｈ２Ｏ系统,实验研究了５０℃和高雷诺数时的气液传质速率。实验结果表明,气相雷诺数（ＲｅＧ）和液相雷诺数（ＲｅＬ）分别在７６００～１３５００和４７００～１２０００的范围内,气相舍伍德数（ＳｈＧ＝（ｋＧａｃｄｉ）／ＤＧ）分别与ＲｅＧ的１０４次方和ＲｅＬ的０２０７次方成正比。ＳｈＬ分别与ＲｅＧ的０６４次方和ＲｅＬ的０４３８次方成正比。高雷诺数时的液膜波动提高了相界面积和湍流程度,从而导致气相和液相传质系数的提高。     

湿法烟气脱硫的理论和实验研究(Ⅳ)--高雷诺数时的传质经验方程

在中试湿壁塔中，采用ＳＯ２／ＮａＯＨ和空气／Ｈ２Ｏ系统，实验研究了５０℃和高雷诺数时的气液传南速率。实验结果表明，气相雷诺和液相雷诺数分别在７６００－１３．５００和４７００－１２０００的范围内，气相舍伍德数分别ｅＧ的１．０４次方和ＲｅＬ的０．２０７次方成正比。     

湿法烟气脱硫的理论和实验研究(Ⅲ)--工艺实验和脱硫模型的验证

石灰石或石灰湿法烟气脱硫（ＷＦＧＤ）在中试湿壁吸收塔中被实验研究。实验结果表明，石灰比石灰石有更强的脱硫反应活性。石灰工艺的Ｌ／Ｇ比可以比石灰石的控制得低些，适合的ｐＨ值操作范围分别是５５～６２和５０～５５。以中试湿壁塔为原型的石灰石ＷＦＧＤ模型预测的沿塔脱硫率和浆液ｐＨ值的变化、Ｌ／Ｇ比和ｐＨ值对脱硫率的影响能较好地与实验数据吻合。石灰石ＷＦＧＤ强制氧化工艺比自然氧化工艺具有更高的脱硫率。强制氧化的副产物９７％以上为石膏，其颗粒的名义直径为３２μｍ，而自然氧化的副产物主要是亚硫酸氢钙和１０％以下的石膏，其颗粒的名义直径为２１μ     

强制氧化对湿法烟气脱硫的影响研究

在喷射鼓泡反应器上进行了强制氧化对湿法烟气脱硫过程的影响研究，测定了脱硫率η和pH随时间t的变化规律，得出了η与t的回归式及η与pH值的关系规律，讨论了不同曝气强度及抑制剂浓度对CaCO3利用率α、pH值及脱硫率田的影响。实验表明强制氧化能提高脱硫效率η及CaCO3利用率α，使浆液pH值下降更快。     

石灰石——石膏湿法电站烟气脱硫系统防腐蚀措施

分析了石灰石—石膏湿法烟气脱硫(FGD)系统防腐机理,针对脱硫系统设计情况和运行环境,探讨了适宜的防腐方案。     

微生物湿法烟气脱硫技术研究应用及展望

由于石灰石-石膏湿法脱硫工艺中湿烟气的排放会引发雾霾问题,脱硫工艺亟待完善和改进,微生物湿法脱硫技术以其低能耗、低成本、无二次污染等优势成为潜在的发展方向。从硫的价态形式出发,介绍了氧化型和还原型两种微生物湿法烟气脱硫技术的脱硫机制、研究现状及应用现状,并从技术条件、脱硫效率、投资成本、运行能耗等方面比较了微生物湿法脱硫与石灰石-石膏湿法脱硫技术之间的区别,指出还原型微生物湿法烟气脱硫或将成为今后微生物湿法脱硫的主导方向。     

660MW机组湿法烟气脱硫喷淋塔的简化模型及仿真验证

以某火电厂660MW机组石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统为对象,在研究脱硫塔内气液传质、化学反应机理及进行合理简化假设的基础上,采用集总参数法和模块化建模方法,建立了其喷淋式脱硫塔的动态数学模型;通过稳态检测和动态扰动试验验证了模型的正确性,为开发该电厂脱硫系统实时培训仿真模型奠定了基础.     

基于PLC和FCS的湿法烟气脱硫吸收塔监控系统研究

介绍了湿法烟气脱硫中吸收塔的工艺原理和整个系统的启停,采用PLC和FCS相结合,通过编程实现吸收塔系统的监控功能,并应用工控机对系统进行组态编程实现上位机和下位机通信.采用PLC和FCS相结合实现脱硫系统的监控设计,提高了系统的可靠性,实现了信息的可靠传输和真正的分布式控制.     

尿素/添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮研究(Ⅱ)--净化过程中SO2和NOx的吸收特性

简述了吸收过程传质理论——双膜理论的基本原理,据此研究了尿素／添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮过程中SO2和NOx的吸收特性．实验结果表明,在尿素／添加剂水溶液中,烟气中SO2的吸收由气膜控制,是液相中伴有快速不可逆化学反应的气体吸收;NOx的吸收由气膜和液膜共同控制,是液相中伴有慢速不可逆化学反应的气体吸收．     

尿素／添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮研究（I）——吸收反应中尿素消耗的动力学方程

研究尿素、添加剂的吸收剂溶液对烟气同时脱硫脱氮吸收反应过程中尿素消耗的动力学方程.实验结果表明,吸收过程中尿素溶液浓度随时间的变化呈线性关系,即为零级反应方程;无添加剂的尿素溶液的反应速率常数k为0.857 1 mmol·L-1 ·min-1,而加入乙二胺和磷酸铵添加剂的尿素溶液反应速率常数k分别为1.945 mmol·L-1 ·min-1和1.152 1 mmol·L-1 ·min-1.此外,烟气同时脱硫脱氮吸收反应的速率常数大于烟气单独脱硫吸收反应的速率常数和烟气单独脱氮吸收反应的速率常数之和.这说明烟气同时脱硫脱氮吸收反应过程中各反应有协同促效作用.     

脱硫烟气分析系统的故障分析及对策——以宜宾黄桷庄电厂脱硫烟气分析系统为例

通过分析脱硫烟气分析系统故障产生的原因及现象,论述了采取的解决故障的对策,提出了烟气分析系统的不足和改进方法.     

尿素/添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮研究(Ⅰ)--吸收反应中尿素消耗的动力学方程

研究尿素、添加剂的吸收剂溶液对烟气同时脱硫脱氮吸收反应过程中尿素消耗的动力学方程.实验结果表明,吸收过程中尿素溶液浓度随时间的变化呈线性关系,即为零级反应方程;无添加剂的尿素溶液的反应速率常数k为0.857 1 mmol·L-1 ·min-1,而加入乙二胺和磷酸铵添加剂的尿素溶液反应速率常数k分别为1.945 mmol·L-1 ·min-1和1.152 1 mmol·L-1 ·min-1.此外,烟气同时脱硫脱氮吸收反应的速率常数大于烟气单独脱硫吸收反应的速率常数和烟气单独脱氮吸收反应的速率常数之和.这说明烟气同时脱硫脱氮吸收反应过程中各反应有协同促效作用.     

化学强化剂提高生物膜填料塔烟气同时脱硫脱氮性能的实验研究

对采用外加化学强化剂提高生物膜填料塔烟气同时脱硫脱氮的性能进行实验研究.结果表明,当按最优化学强化剂添加量添加硝酸镧0.25+硝酸铈0.25 mg/L、硫酸镁0.5 g/L、乙酸钠0.3 g/L时,生物膜填料塔的NOx净化效率可达61.78%,脱硫率为100%.进一步的长时间连续运行实验结果表明,在对SO2的净化效率达到100%的同时,按添加最优化学强化剂条件实验操作的生物膜填料塔的NOx净化效率明显高于对比空白实验的NOx净化效率,其NOx净化效率的平均值提高了14.78%.实验为研究形成提高生物法烟气同时脱硫脱氮性能(尤其对提高烟气脱氮效率)的新型化学强化技术方法奠定了基础.     

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。     

改良型湿壁塔用于化学吸收的研究——BV催化热钾碱液吸收CO_2的传质特性

按文题,对吸收机理和影响传质的各种因素进行了探讨,并建立了数学模型。关联得到的吸收速率系数为k_(BV)=133.03(1-f_C)~(0.8324) exp(-(5981/1.987T)。适用范围为:温度T:60—80℃;转化度f_C:0.1—0.6。本文提出了假一级快反应吸收的临界液膜厚度的概念,从而有效地解释了湿壁塔和工业填料塔在传质方面的差异,这对传质过程的理解,对传质设备的强化,提供了较好的理论基础。     

喷射鼓泡烟气脱硫(Ⅱ)——在工业锅炉上的应用

该文介绍了喷射鼓泡烟气脱硫在工业锅炉上应用的情况。喷射鼓泡烟气脱硫工艺由石灰浆液配制系统、脱硫除尘反应系统和产物处理系统等组成。喷射鼓泡反应器（ＪＢＲ）集脱硫除尘于一体，具有气体压降小、液气比高，能达到９０％以上的脱硫率和９５％以上的除尘率等特点。ＪＢＲ脱硫系统的设备投资与运行费用低，１ｔ／ｈ锅炉的设备投资约为１．２５万元，去除１ｔＳＯ２的费用约１２５元。ＪＢＲ脱硫系统操作容易而稳定，没有结垢问题，表现出推广应用的潜力。     

生物法同时脱除高温烟气中SO2和NOx的实验研究

 对采用生物膜填料塔处理高温烟气中的SO₂和NO_x进行了实验研究,结果表明,生物膜填料塔能够有效地同时去除高温烟气中的SO₂和NO_x.在65 ℃,循环液流量4.0~7.0 L/h,pH=1.5,停留时间150 s,SO₂进气质量浓度2 000~3 000 mg/m³,NO_x进气质量浓度500~1 000 mg/m³的操作条件下,生物膜填料塔对SO₂的去除率可达99.9%以上,对NO_x的去除率为60.2%.     

掺La(OH)_3多孔硅的感湿特性研究

本文报道了多孔硅的制备方法及形成条件,并对掺La(OH)_3多孔硅的感湿特性进行了实验研究,结果表明掺La(OH)_3多孔硅的交流阻抗随环境温度的增大而减少,呈近似线性规律,敏感度变化很小。掺La(OH)_3多孔硅化传统的LiCl敏感材料的繁感度有所提高。