喷射鼓泡池湿法烟气脱硫特性试验研究

论文摘要

本文对当今国内外二氧化硫排放控制技术研究、开发、推广应用的意义、现状、存在问题及发展趋势进行了综述。通过运用双膜等经典理论从微观上对鼓泡池内的气液传质机理进行了研究,并结合鼓泡池的结构特点,分析研究了在鼓泡池中石灰石浆液吸收SO2的化学机理。在分析研究传统湿法烟气脱硫塔特点的基础上,设计并建立了模拟冷态烟气的可以改变喷射管内径、出口结构、淹没深度、出口风速等参数的透明可视喷射鼓泡池湿法烟气脱硫装置系统。以空气—清水系统为试验物系,借助可视透明的喷射鼓泡池体,对不同运行工况喷射鼓泡池内气液运动状态进行了观察与图像采集;以空气—清水或石灰石浆液系统为试验物系,试验研究了不同运行工况喷射鼓泡池的阻力特性;以石灰石浆液为SO2吸收剂,试验研究了不同运行工况喷射鼓泡池的吸收SO2特性。通过对大量数码采集照片和试验数据进行分析与处理,定性描述了喷射鼓泡池不同运行工况下的气液运动状态;给出了鼓泡池阻力与喷射管内径、出口结构、淹没深度、出口风速、浆液浓度的关系曲线;给出了喷射鼓泡池不同运行工况的脱硫特性曲线,分析研究了脱硫效率与喷射管内径、淹没深度、出口风速、浆液pH值等重要参数之间的相互关系。本文的研究成果对喷射鼓泡池脱硫技术的开发与推广应用具有理论指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 二氧化硫的危害及其在我国的排放现状
• 2 排放技术概述'>1.2 国内外控制SO₂排放技术概述
• 1.2.1 脱硫技术的分类
• 1.2.2 烟气脱硫技术
• 1.2.3 国外烟气脱硫技术应用状况
• 1.2.4 国内烟气脱硫技术应用状况
• 1.3 我国烟气脱硫产业化发展中存在的主要问题
• 1.4 我国脱硫技术的发展方向
• 1.5 石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术
• 1.5.1 填料塔脱硫工艺
• 1.5.2 喷淋塔脱硫工艺
• 1.5.3 液柱塔脱硫工艺
• 1.5.4 喷射鼓泡塔脱硫工艺
• 1.6 课题背景与研究内容
• 1.6.1 课题背景
• 1.6.2 研究内容
• 1.7 课题研究的意义
• 第二章 气液传质机理与化学机理分析
• 2.1 喷射鼓泡池中的气液传质机理
• 2.1.1 气体扩散
• 2.1.2 气液平衡
• 2.1.3 气体吸收
• 2.2 喷射鼓泡池中石灰石湿法烟气脱硫的化学机理
• 2.3 本章小结
• 第三章 喷射鼓泡池试验装置系统与工艺流程
• 3.1 系统的组成
• 2 吸收系统'>3.1.1 SO₂吸收系统
• 3.1.2 冷态烟气模拟系统
• 3.1.3 石灰石浆液制备系统
• 3.1.4 数据采集系统
• 3.2 工艺流程简介
• 3.2.1 气液运动状态观察与图像采集工艺流程
• 3.2.2 喷射鼓泡池阻力特性试验工艺流程
• 3.2.3 喷射鼓泡池脱硫特性试验工艺流程
• 2+)和MG²⁺的浓度检测工艺'>3.3 CA²⁺)和MG²⁺的浓度检测工艺
• 3.3.1 化学实验仪器
• 2+、Mg²⁺浓度的测定'>3.3.2 各种溶液的配置及Ca²⁺、Mg²⁺浓度的测定
• 3.4 本章小结
• 第四章 喷射鼓泡池气液运动状态与阻力特性试验
• 4.1 喷射鼓泡池气液运动状态观察与分析
• 4.1.1 试验条件及方法
• 4.1.2 气液运动状态观察与分析
• 4.2 喷射鼓泡池阻力特性试验
• 4.2.1 喷射鼓泡池空池阻力特性
• 4.2.2 同淹没深度喷射管等径有无槽的阻力特性
• 4.2.3 不同淹没深度喷射管等径有槽阻力特性
• 4.2.4 不同淹没深度喷射管等风速等径有槽阻力特性
• 4.2.5 同淹没深度等风速不同管径有槽阻力特性
• 4.2.6 浆液浓度对阻力的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 喷射鼓泡池脱硫特性试验
• 5.1 喷射鼓泡池脱硫特性试验
• 5.1.1 喷射管淹没深度对脱硫效率的影响
• 5.1.2 浆液pH 值对脱硫效率的影响
• 5.1.3 喷射管出口风速对脱硫效率的影响
• 5.1.4 喷射管出口内径大小对脱硫效率的影响
• 5.1.5 喷射管等流量不同内径对脱硫效率的影响
• 2 浓度对脱硫效率的影响'>5.1.6 进口烟气SO₂浓度对脱硫效率的影响
• 2+浓度的变化'>5.2 浆液中CA²⁺浓度的变化
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 存在的问题
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间取得的科研成果