静电场中射流破裂荷电液滴脱硫机理与实验研究

论文摘要

工业生产过程中排放的含SO2烟气给人们带来了极大的危害,解决SO2污染问题迫在眉睫。传统的脱硫技术都存在难以克服的缺点,如成本高、脱硫产物不能综合利用等。针对这些问题,本文提出了荷电喷雾脱硫技术。本文首先探讨了荷电喷雾技术及其脱硫机理。研究表明,气液两相射流的感应荷电能获得较大荷电量的雾滴,其荷电破裂主要是由于库仑斥力导致表面张力的降低而引起的。荷电雾滴的脱硫机理主要取决于其物理作用,雾滴表面的净电荷只能间接地通过雾滴对吸收过程起促进作用,其本身并不具有吸收SO2的特性。实验得出了荷电电压与液气比对雾滴荷质比的影响,实验值与理论表达式具有很好的一致性。对湿法烟气脱硫系统引入静电效应后产生的脱硫增益作用进行了实验测定。水雾荷电前后的脱硫效率比较实验结果表明,对于较低的SO2浓度,这种效应可使雾滴脱硫效率增加8个百分点左右。实验还讨论了荷电电压、液气比、进口SO2浓度、雾滴距喷嘴的距离对脱硫效率的影响。实验及理论分析指出,荷电对强化烟气脱硫是有益的,雾滴带电后本质上提高了雾滴的表面活性,改善了脱硫通道中雾滴的弥散程度,从而加速了SO2的吸收进程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 二氧化硫的来源和危害
• 1.2 烟气中二氧化硫的浓度
• 1.3 烟气脱硫控制技术
• 1.3.1 干法烟气脱硫
• 1.3.2 半干法烟气脱硫
• 1.3.3 湿法烟气脱硫
• 1.4 研究内容
• 1.4.1 射流破裂产生超高荷质比带电液滴的荷电雾化机理与实验研究
• 1.4.2 静电场中射流破裂荷电液滴脱硫机理与实验研究
• 第二章 荷电喷雾雾化性能研究
• 2.1 荷电雾化基本理论
• 2.2 液滴雾化
• 2.3 液滴荷电
• 2.4 喷雾特性
• 第三章 荷电喷雾脱硫机理
• 3.1 雾化机理
• 3.2 静电对雾化的影响
• 3.3 荷电机理
• 3.3.1 液体的电导
• 3.3.2 液体介质的极化
• 3.3.3 液体的带电
• 3.3.4 雾滴的荷电
• 3.3.5 液滴的库仑分裂
• 3.4 脱硫机理
• 第四章 荷质比的测量与分析
• 4.1 实验装置
• 4.1.1 静电喷雾装置
• 4.1.2 荷质比测量装置
• 4.2 液滴荷质比影响因素
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 荷电电压与荷质比的关系
• 4.3.2 液气比与荷质比的关系
• 4.4 结论
• 第五章 脱硫效率的测量与分析
• 5.1 实验方案
• 5.2 微库仑滴定仪检测技术
• 5.2.1 微库仑滴定仪工作原理
• 5.2.2 测硫试验步骤
• 5.2.3 硫含量的计算
• 5.2.4 微库仑仪测定硫含量的影响因素
• 5.3 脱硫效率的计算
• 5.4 实验结果与分析
• 5.4.1 荷电电压对脱硫效率的影响
• 5.4.2 液气比对脱硫效率的影响
• 2浓度对脱硫效率的影响'>5.4.3 进口SO₂浓度对脱硫效率的影响
• 5.4.4 雾滴距喷嘴的距离对脱硫效率的影响
• 第六章 结论及建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 读研期间发表论文情况