新型海水煙氣脫硫工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、海水煙氣脫硫工藝?yán)煤Ｋ畨A性吸收煙氣中的SO2,工藝較為簡單具有經(jīng)濟(jì)性,且具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景。該工藝能夠有效控制燃煤電廠污染氣體SO2的排放,明顯可以改善大氣質(zhì)量。目前該工藝已被多家電廠應(yīng)用,相關(guān)理論研究已有報(bào)道。實(shí)驗(yàn)室已從實(shí)驗(yàn)方面對海水煙氣脫硫影響因素進(jìn)行了探索:海水鹽度、堿度、溫度、pH值等,并且進(jìn)行了中試試驗(yàn)對幾種類型的填料進(jìn)行了對比研究。本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的研究成果以及相關(guān)文獻(xiàn),對以下方面進(jìn)行了深入探索:
　　 1、深入探索

2、了海水煙氣脫硫(SFGD)中SO2的吸收機(jī)理:對填料塔內(nèi)海水吸收煙氣中低含量SO2進(jìn)行了簡化處理,根據(jù)相關(guān)原理以及主要影響因素將過程簡化為碳酸氫鹽對煙氣中SO2的吸收,結(jié)合電荷守恒以及全塔物料衡算,可以預(yù)測不同塔段pH、y(氣相摩爾分率)、碳酸鹽含量、SO2吸收量的關(guān)系,結(jié)果存在一定的誤差,但在工程上可以使用;求解了增強(qiáng)因子β,結(jié)合傳質(zhì)速率方程對傳質(zhì)系數(shù)進(jìn)行了修正。
　　 2、參照文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對吸收塔相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,計(jì)算了塔

3、徑以及填料裝填高度,計(jì)算了氣液分布器的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù);運(yùn)用流程模擬軟件Aspen plus模擬了海水煙氣脫硫的吸收部分,探索了液氣比、煙氣量以及海水成分、填料高度等對脫硫率η的影響,并對進(jìn)料方式進(jìn)行了初步優(yōu)化。結(jié)果表明:操作液氣比對脫硫效率有較大影響,脫硫效率隨著液氣比增大而升高;海水中HCO3ˉ含量越高,脫硫效率越高;液氣比恒定,煙氣中SO2含量升高使脫硫效率降低。結(jié)合相平衡線以及操作線方程計(jì)算了pH值隨塔高的變化關(guān)系;對工藝進(jìn)行了優(yōu)化

4、:一是液體進(jìn)料量之和與單股進(jìn)料相同,計(jì)算脫硫率,并與單股進(jìn)料脫硫率比較;二是固定每段脫硫率相同,計(jì)算每段需要的海水流量。結(jié)果表明,兩種方式都表現(xiàn)出比單股進(jìn)料更好的效果。
　　 3、恢復(fù)系統(tǒng)主要發(fā)生亞硫酸鹽的氧化反應(yīng),根據(jù)雙膜理論以及文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)分析,出塔海水中亞硫酸鹽含量小于臨界濃度,反應(yīng)由雙膜控制,反應(yīng)級數(shù)并不為零。對文獻(xiàn)中氧化動力學(xué)公式進(jìn)行了討論:在充分曝氣的情況下,認(rèn)為空氣中O2的濃度對反應(yīng)速率沒有影響,擬合了文獻(xiàn)中數(shù)據(jù),探