双层滤料床高温烟气干法净化一体化研究

论文摘要

双层滤料颗粒层除尘技术作为一项创新技术已成功应用于铝熔炼炉的烟气除尘中,基于该新技术,本文通过模拟试验研究了双层滤料床烟气净化一体化的新工艺。实验系统由模拟烟气发生系统、吸附剂加料系统、温控系统、双层滤料床装置和烟气分析等组成,双层滤料床放置于管式炉中,通过调节管式炉温度,控制反应温度。主要研究内容和结论为:1.在模型试验台上进行了钙基、钠基吸附剂在双层滤料床中的脱硫试验,研究了温度、浓度、吸附剂加入量、CO2等因素对吸附剂脱硫的影响。结果表明:温度对吸附剂Ca(OH)2脱硫的影响显著,吸附剂Ca(OH)2的脱硫穿透时间随温度的升高而增加,400℃时,穿透时间为17分钟,700℃时,穿透时间则可达30分钟;且钙利用率也随温度的升高而增加,400℃时钙利用率为30%,600℃时钙利用率将近60%。吸附剂需要经过多次重复吸附才能使吸附剂达到饱和,400℃时,吸附剂Ca(OH)2需要重复吸附8次,吸附剂NaHCO3需要重复吸附4次。CO2对吸附剂Ca(OH)2脱硫的影响明显,温度范围在400~600℃,模拟气体中增加10% CO2后,其脱硫穿透时间明显减少,且随着温度的升高穿透时间减少量增加,在600℃时穿透时间减少量达20分钟。温度对吸附剂NaHCO3脱硫的影响显著,在300℃以下,工业食用小苏打和分析纯小苏打的脱硫穿透时间都在10分钟以下,当温度高于400℃时穿透时间变长,工业食用小苏打在400℃时穿透时间为25分钟,500℃时穿透时间达30分钟。2.在模型试验台上进行了钙基、钠基吸附剂在双层滤料床中的脱氯试验,研究了温度、CO2等因素对吸附剂脱氯的影响。结果表明:温度范围在300~500℃,吸附剂Ca(OH)2的脱氯穿透时间随着温度升高而变长,在500℃,20~30分钟内出口处HCl的平均浓度为150ppm,600℃时穿透时间变短,20~30分钟内出口处HCl的平均浓度为200ppm,所以500℃是该实验条件下的脱氯最佳温度。吸附剂NaHCO3的脱氯穿透时间随着温度升高增加,在500℃时,前30分钟出口处HCl的浓度都为零,可见较高的温度下对脱氯有利。3.双层滤料床烟气净化一体化新工艺可应用于垃圾焚烧炉烟气净化、中温烟气脱硫脱硝除尘一体化、高温烟气脱硫脱硝除尘一体化三种方案。该新工艺应用于垃圾焚烧炉烟气净化时,通过与半干法脱酸反应塔加布袋除尘器工艺比较,具有工艺简单、占地少、操作管理简便、投资省、运行成本低、可同时高效脱酸、除尘和除二恶英等优点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 国内外研究现状
• 1.1 工业锅炉和炉窑的烟气净化技术
• 1.1.1 颗粒污染物的净化技术
• 1.1.2 NOx 的净化
• 1.1.3 二氧化硫的净化
• 1.2 烟气干法脱酸研究
• 2的净化研究'>1.2.1 SO₂的净化研究
• 1.2.2 HCl 的净化研究
• 1.3 烟气干法净化一体化工艺技术
• 1.3.1 荷电干式吸收剂喷射脱硫法（CDSI）
• 1.3.2 高能电子活化氧化法
• 1.3.3 活性焦脱硫脱硝法
• 1.3.4 SNRB 工艺
• 1.4 烟气干法净化技术存在的问题
• 1.5 双层滤料床烟气净化一体化技术
• 1.6 本论文主要研究内容和创新点
• 2 实验系统
• 2.1 实验原料及主要设备
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 主要设备
• 2.2 实验方法
• 2.3 实验装置与流程图
• 2.4 数据处理
• 3 脱硫实验结果及分析
• 3.1 钙基吸附剂的脱硫试验研究
• 3.1.1 温度对脱硫的影响
• 2浓度对脱硫的影响'>3.1.2 SO₂浓度对脱硫的影响
• 3.1.3 吸附剂加入量对脱硫的影响
• 2的重复吸附对脱硫的影响'>3.1.4 Ca（OH）₂的重复吸附对脱硫的影响
• 3.1.5 有效钙含量对脱硫的影响
• 3.1.6 二氧化碳对脱硫的影响
• 3.1.7 低温下水分对脱硫的影响
• 3.1.8 温度对钙基吸附剂利用率的影响
• 3.2 钠基吸附剂脱硫试验研究
• 3.2.1 温度对脱硫的影响
• 3.2.2 重复吸附对脱硫的影响
• 3.3 理论分析
• 3.4 本章小结
• 4 脱氯试验结果及分析
• 4.1 钙基吸附剂的脱氯试验研究
• 4.1.1 温度对脱氯的影响
• 4.1.2 二氧化碳对脱氯的影响
• 4.2 钠基吸附剂的脱氯试验研究
• 2脱除的影响'>4.3 HCL 脱除过程对SO₂脱除的影响
• 4.4 其它因素的影响
• 4.5 理论分析
• 4.6 本章小结
• 5 双层滤料床烟气净化新工艺分析
• 5.1 双层滤料床烟气净化新工艺介绍
• 5.2 新工艺的应用
• 5.2.1 垃圾焚烧炉烟气净化
• 5.2.2 中温烟气脱硫脱硝除尘一体化
• 5.2.3 高温烟气脱硫脱硝除尘一体化
• 5.3 新工艺的技术经济评价
• 5.4 本章小结
• 6 结论和建议
• 6.1 结论
• 6.2 今后工作的建议
• 参考文献
• 附录 实验装置实图
• 在学研究成果
• 致谢