摘要：綜(zong)合噴(pen)淋洗滌(di)、文丘(qiu)里高效混(hun)合、旋風分離、攔截除(chu)霧等功能(neng)結構特(te)點(dian)，研究開發出一種高效率的(de)(de)除(chu)塵脫(tuo)(tuo)硫(liu)一體化(hua)設備(bei)。實驗和工程(cheng)實例表明，該(gai)設備(bei)除(chu)塵脫(tuo)(tuo)硫(liu)效率高，投資運(yun)行費(fei)用(yong)低，除(chu)塵效率達98 %，脫(tuo)(tuo)硫(liu)效率大于(yu)80 %。高效除(chu)塵脫(tuo)(tuo)硫(liu)一體化(hua)設備(bei)適用(yong)于(yu)中(zhong)小鍋爐的(de)(de)煙氣除(chu)塵脫(tuo)(tuo)硫(liu)處(chu)理。

關鍵詞：除塵,脫硫,一(yi)體化設備,高效率

鍋爐(lu)(lu)燃(ran)(ran)煤(mei)是(shi)(shi)造成大氣污(wu)染(ran)的根本原因之一(yi), 煤(mei)中可燃(ran)(ran)性硫及硫化(hua)合物在燃(ran)(ran)燒(shao)時(shi)生成SO2 和(he)SO3，是(shi)(shi)形成二(er)氧化(hua)硫和(he)酸雨的主要來(lai)源。目前,我國鍋爐(lu)(lu)約50 多(duo)萬(wan)臺,其中:中小(xiao)型鍋爐(lu)(lu)(1～35 t/h) 約占80 %，SO2 的排(pai)(pai)放(fang)量(liang)占鍋爐(lu)(lu)燃(ran)(ran)煤(mei)排(pai)(pai)放(fang)量(liang)的1/3。煙氣除(chu)塵(chen)(chen)脫硫則是(shi)(shi)現(xian)階段控制SO2 和(he)煙塵(chen)(chen)排(pai)(pai)放(fang)量(liang)的主要方(fang)式[1-4]。

針(zhen)對我國中(zhong)小鍋爐較多(duo)的現狀，有多(duo)種濕法除塵脫硫(liu)一(yi)(yi)體(ti)(ti)化設(she)(she)備已經投入使(shi)用(yong)，但幾乎都存在脫硫(liu)效率低，設(she)(she)備阻力大，投資運行成(cheng)本較高等(deng)缺點[4,5]。為此，研究和開發(fa)了一(yi)(yi)種高效除塵脫硫(liu)一(yi)(yi)體(ti)(ti)化設(she)(she)備。

1 高效除塵脫硫一體化設備研究目標和內容

高效除(chu)塵(chen)脫(tuo)硫一體化(hua)(hua)設(she)備應適(shi)用于(yu)中(zhong)小(xiao)型鍋爐(lu)(lu)和(he)相當容(rong)量工業窯爐(lu)(lu)、垃圾焚燒爐(lu)(lu)的(de)(de)煙氣除(chu)塵(chen)、除(chu)SO2 和(he)其他有(you)(you)毒有(you)(you)害氣體的(de)(de)一體化(hua)(hua)凈化(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi)。要求設(she)備結構緊湊(cou)，安裝(zhuang)操作方便，自動(dong)化(hua)(hua)程度(du)高。占地面積小(xiao)，噴淋洗(xi)滌液能夠做(zuo)到(dao)全(quan)封閉(bi)循(xun)環，沒(mei)有(you)(you)廢(fei)水(shui)排(pai)放，耗水(shui)量很少。系統(tong)阻力(li)(li)小(xiao)，運行工況適(shi)應力(li)(li)強，煙氣凈化(hua)(hua)后沒(mei)有(you)(you)夾霧帶(dai)水(shui)現象，設(she)備材(cai)質具有(you)(you)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(xing)、耐(nai)(nai)磨、耐(nai)(nai)高溫(wen)的(de)(de)性(xing)能，使用壽(shou)命長。除(chu)塵(chen)效率能達98 %以上，煙塵(chen)濃度(du)小(xiao)于(yu)100 mg/m3，除(chu)SO2 效率能達80 %以上。設(she)備價(jia)格適(shi)中(zhong)，不高于(yu)現有(you)(you)除(chu)塵(chen)脫(tuo)硫一體化(hua)(hua)設(she)備的(de)(de)市場價(jia)格，有(you)(you)市場競爭力(li)(li)。在研制過程中(zhong)必須解(jie)決如下幾個內容(rong)：

(1) 除塵(chen)脫(tuo)硫一體化設備的(de)優化設計； (2) 設備負荷(he)穩定性的(de)研(yan)究(jiu)； (3) 飄塵(chen)捕集效應的(de)研(yan)究(jiu)； (4) 煙(yan)氣(qi)脫(tuo)水的(de)研(yan)究(jiu)。

2 高效除塵脫硫一體化設備的研究和設計

2.1 工藝路線分析

中小型鍋(guo)(guo)爐煙氣(qi)是從鍋(guo)(guo)爐省煤(mei)器引出后的(de)氣(qi)固混合物，組分一(yi)般包(bao)括N2、O2、CO2、SO2、NOX、水蒸(zheng)氣(qi)等(deng)氣(qi)體(ti)并攜帶大量細(xi)微粉塵(chen)；狀(zhuang)態一(yi)般為：微負壓，溫度在150 ℃～250 ℃。濕法除塵(chen)脫硫的(de)工(gong)藝路線多(duo)為如圖(tu)1 所(suo)示的(de)流(liu)程順序。

洗滌(di)，這里是工藝過(guo)程中(zhong)的(de)(de)核心步驟，完(wan)成(cheng)對氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)吸收(shou)和降(jiang)溫(wen)，使氣(qi)(qi)- 固(gu)(gu)混(hun)合(he)物變成(cheng)氣(qi)(qi)- 液- 固(gu)(gu)三相混(hun)合(he)物。吸收(shou)主(zhu)要(yao)通過(guo)氣(qi)(qi)液混(hun)合(he)傳質和化學反(fan)應進(jin)行，降(jiang)溫(wen)主(zhu)要(yao)通過(guo)氣(qi)(qi)液固(gu)(gu)混(hun)合(he)傳熱，以噴淋液溫(wen)度(du)的(de)(de)升高和水的(de)(de)蒸發來(lai)達到降(jiang)溫(wen)目的(de)(de)，降(jiang)溫(wen)有利于氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)吸收(shou)。然后(hou)(hou)經過(guo)噴淋洗滌(di)后(hou)(hou)的(de)(de)氣(qi)(qi)液固(gu)(gu)三相混(hun)合(he)物進(jin)入(ru)氣(qi)(qi)液分(fen)(fen)離(li)設備，完(wan)成(cheng)氣(qi)(qi)液和氣(qi)(qi)固(gu)(gu)的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)操作，凈化后(hou)(hou)的(de)(de)煙氣(qi)(qi)經煙囪排出，液固(gu)(gu)混(hun)合(he)物加入(ru)吸收(shou)劑(ji)再生(sheng)，并產生(sheng)部分(fen)(fen)固(gu)(gu)體(ti)沉(chen)淀，然后(hou)(hou)進(jin)入(ru)液固(gu)(gu)分(fen)(fen)離(li)設備，分(fen)(fen)離(li)后(hou)(hou)的(de)(de)液體(ti)用循環泵打入(ru)洗滌(di)吸收(shou)設備。

2.2 除塵脫硫機理

煙氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)懸(xuan)浮著(zhu)的(de)煙塵或液(ye)體(ti)微粒(li)(li)和氣(qi)(qi)體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)固(gu)(gu)非均相體(ti)系，粒(li)(li)徑小于(yu)10μm 時(shi)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)氣(qi)(qi)溶膠，煙塵凈(jing)(jing)化(hua)需(xu)在(zai)(zai)氣(qi)(qi)固(gu)(gu)非均相體(ti)系中(zhong)(zhong)研(yan)究，找(zhao)出(chu)固(gu)(gu)體(ti)顆粒(li)(li)分(fen)離(li)(li)(li)(li)的(de)規律，脫水(shui)問題(ti)研(yan)究需(xu)要在(zai)(zai)氣(qi)(qi)液(ye)非均相體(ti)系中(zhong)(zhong)研(yan)究，找(zhao)出(chu)將液(ye)體(ti)顆粒(li)(li)分(fen)離(li)(li)(li)(li)的(de)規律，而SO2 的(de)凈(jing)(jing)化(hua)是(shi)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)分(fen)離(li)(li)(li)(li)，SO2 被(bei)小液(ye)滴表面的(de)液(ye)膜吸收后溶解在(zai)(zai)小液(ye)滴中(zhong)(zhong)，這屬于(yu)氣(qi)(qi)液(ye)分(fen)離(li)(li)(li)(li)。同時(shi)SO2 也(ye)會被(bei)塵粒(li)(li)表面上(shang)的(de)液(ye)膜吸收從而隨著(zhu)煙氣(qi)(qi)顆粒(li)(li)一同被(bei)凈(jing)(jing)化(hua)分(fen)離(li)(li)(li)(li)出(chu)去，又屬于(yu)氣(qi)(qi)固(gu)(gu)分(fen)離(li)(li)(li)(li)。此外，SO2 也(ye)會與水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)分(fen)子反應形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)酸的(de)蒸(zheng)汽，在(zai)(zai)冷凝過(guo)程中(zhong)(zhong)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)小霧滴，霧滴的(de)凈(jing)(jing)化(hua)又是(shi)氣(qi)(qi)液(ye)分(fen)離(li)(li)(li)(li)。

煙(yan)氣(qi)凈(jing)化(hua)(hua)過程首先是將(jiang)氣(qi)固(gu)(gu)非均一(yi)體(ti)(ti)(ti)系(xi)，變(bian)成氣(qi)、液(ye)、固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)系(xi)，如噴淋洗滌過程、組合文丘里過程，盡(jin)(jin)可能(neng)地將(jiang)氣(qi)、液(ye)、固(gu)(gu)三態物質混(hun)合，而在(zai)除去固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)和液(ye)體(ti)(ti)(ti)顆粒時(shi)(shi)(shi)就(jiu)需要體(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)破壞。在(zai)體(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)容量(liang)確(que)定(ding)后(hou)，煙(yan)氣(qi)的(de)體(ti)(ti)(ti)積在(zai)一(yi)定(ding)范圍內確(que)定(ding)，那么煙(yan)氣(qi)通(tong)過凈(jing)化(hua)(hua)設備的(de)時(shi)(shi)(shi)間就(jiu)確(que)定(ding)了，所(suo)以在(zai)結構設計時(shi)(shi)(shi)就(jiu)要考慮如何能(neng)夠在(zai)盡(jin)(jin)量(liang)短(duan)的(de)時(shi)(shi)(shi)間內使氣(qi)液(ye)、氣(qi)固(gu)(gu)非均一(yi)相體(ti)(ti)(ti)系(xi)盡(jin)(jin)快地形成，而又如何使其在(zai)盡(jin)(jin)量(liang)短(duan)的(de)時(shi)(shi)(shi)間內破壞、解體(ti)(ti)(ti)，如何延(yan)長煙(yan)氣(qi)在(zai)設備中(zhong)滯留的(de)時(shi)(shi)(shi)間。

氣(qi)(qi)(qi)固(gu)(gu)分(fen)離(li)(li)的(de)(de)物理(li)(li)基礎之(zhi)(zhi)一(yi)是(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)對顆粒的(de)(de)曳(ye)力(li)，曳(ye)力(li)的(de)(de)大小取決于(yu)(yu)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)介質的(de)(de)密度(du)，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)與(yu)(yu)顆粒間(jian)的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)對速(su)度(du)，顆粒的(de)(de)形狀及顆粒在氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)介質中的(de)(de)運動狀態。氣(qi)(qi)(qi)固(gu)(gu)分(fen)離(li)(li)的(de)(de)物理(li)(li)基礎之(zhi)(zhi)二是(shi)(shi)質點沉(chen)(chen)(chen)降的(de)(de)基本原(yuan)(yuan)理(li)(li)，它(ta)包(bao)括：重(zhong)力(li)沉(chen)(chen)(chen)降、離(li)(li)心力(li)沉(chen)(chen)(chen)降、慣(guan)(guan)性(xing)(xing)沉(chen)(chen)(chen)降、接觸效應、電(dian)力(li)沉(chen)(chen)(chen)降、擴散(san)沉(chen)(chen)(chen)降、熱斥力(li)。氣(qi)(qi)(qi)液(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)非均(jun)一(yi)體(ti)(ti)系的(de)(de)荷(he)電(dian)性(xing)(xing)、粘(zhan)附(fu)性(xing)(xing)、濕潤性(xing)(xing)等高于(yu)(yu)氣(qi)(qi)(qi)固(gu)(gu)非均(jun)一(yi)體(ti)(ti)系，而(er)摩擦性(xing)(xing)、研磨性(xing)(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)對較低，因(yin)(yin)為液(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)顆粒密度(du)較小而(er)粘(zhan)度(du)大，因(yin)(yin)而(er)分(fen)離(li)(li)相(xiang)(xiang)(xiang)對多選用(yong)濕潤法(fa)(fa)、離(li)(li)心分(fen)離(li)(li)法(fa)(fa)。此外(wai)，慣(guan)(guan)性(xing)(xing)碰(peng)撞(zhuang)、擴散(san)、粘(zhan)附(fu)、凝聚作用(yong)也利于(yu)(yu)分(fen)離(li)(li)。氣(qi)(qi)(qi)流(liu)中SO2 或(huo)其他(ta)有害(hai)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)如(ru)NOx、HCl、H2S、NH3 等均(jun)為氣(qi)(qi)(qi)態物質，將氣(qi)(qi)(qi)態物質從氣(qi)(qi)(qi)態體(ti)(ti)系中分(fen)離(li)(li)出去(qu)，與(yu)(yu)氣(qi)(qi)(qi)固(gu)(gu)、氣(qi)(qi)(qi)液(ye)(ye)非均(jun)一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)體(ti)(ti)系的(de)(de)分(fen)離(li)(li)方(fang)法(fa)(fa)完全(quan)不同，因(yin)(yin)為它(ta)是(shi)(shi)均(jun)相(xiang)(xiang)(xiang)體(ti)(ti)系，與(yu)(yu)固(gu)(gu)、液(ye)(ye)物質的(de)(de)凈化原(yuan)(yuan)理(li)(li)不同，采用(yong)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)也不同，以至于(yu)(yu)方(fang)法(fa)(fa)之(zhi)(zhi)間(jian)會出現矛(mao)盾，如(ru)固(gu)(gu)、液(ye)(ye)顆粒高速(su)運動有利于(yu)(yu)分(fen)離(li)(li)，而(er)氣(qi)(qi)(qi)態SO2 需要緩(huan)慢流(liu)速(su)，以利于(yu)(yu)與(yu)(yu)吸收物質有充分(fen)的(de)(de)接觸時間(jian)。

SO2 被吸(xi)(xi)收液吸(xi)(xi)收過程(cheng)中發生(sheng)化學反應，因(yin)此系統中的溫度(du)、壓力、洗滌液與(yu)煙氣(qi)(qi)的液、氣(qi)(qi)比(bi)例(li)、煙氣(qi)(qi)流速以及在設備中滯留(liu)時間(jian)均影(ying)響著SO2 去(qu)除率。為了增(zeng)加化學反應，煙氣(qi)(qi)的運動(dong)要(yao)處于湍(tuan)流狀(zhuang)態(tai)，因(yin)為湍(tuan)流的擴散作用比(bi)起層流來要(yao)大，能更有效地輸送動(dong)量(liang)(liang)、熱量(liang)(liang)，而且耗散功能速度(du)也(ye)要(yao)比(bi)層流快得多。

在(zai)(zai)高效除塵脫硫一體化設備中(zhong)采(cai)用NaOH 和Ca(OH)2 雙堿水溶液(ye)作為(wei)脫硫劑(ji)，噴淋洗滌(di)液(ye)做到全封閉循環(huan)，操作方法為(wei)：在(zai)(zai)開車(che)時加入NaOH，加入量(liang)按每小時的(de)燃煤量(liang)中(zhong)的(de)硫含量(liang)以及每小時的(de)循環(huan)水量(liang)計算(suan)，并使其(qi)pH 值控制在(zai)(zai)7± 1。

脫硫反應機理：

NaOH→Na+ +OH- 2 OH-+ SO2→SO3 2-+ H2O OH-+ SO2→HSO3-

按(an)煤的(de)硫含量加入Ca(OH)2，此時(shi)循環液(ye)中(zhong)的(de)SO3 2- 和HSO3- 變成CaSO3·2 H2O 沉淀(dian)出(chu)來，使循環液(ye)保持(chi)中(zhong)性(xing)或弱(ruo)堿性(xing)。

Ca(OH)2 + SO3 2-+2H2O→2OH- +CaSO3·2H2O↓ Ca(OH)2 + SO4 2- +2H2O→2OH- +CaSO4·2H2O↓ Ca(OH)2 + HSO3-→ SO3 2-+CaSO3·2H2O↓

循環液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)pH 值控制在7±1，以上反(fan)應順利進行(xing)。在凈化器的(de)(de)出水處加入(ru)Ca(OH)2 溶液(ye)(ye)(ye)，經(jing)過(guo)混合流(liu)(liu)動生成(cheng)CaSO3· 2H2O 沉(chen)(chen)淀，洗(xi)滌液(ye)(ye)(ye)流(liu)(liu)入(ru)沉(chen)(chen)淀池后很容(rong)易(yi)沉(chen)(chen)淀下來，再經(jing)過(guo) 1-2 次的(de)(de)溢流(liu)(liu)沉(chen)(chen)降，洗(xi)滌液(ye)(ye)(ye)澄清(qing)，經(jing)離(li)心泵加壓后打入(ru)噴淋管(guan)道。采用雙堿(jian)法(fa)流(liu)(liu)程克服了(le)石灰- 石灰石法(fa)容(rong)易(yi)結垢的(de)(de)弱點，提高了(le)SO2 的(de)(de)去(qu)除率，運行(xing)費用也很低[7]。

2.3 除塵脫硫一體化設備工藝系統

提高(gao)脫(tuo)(tuo)硫效率的(de)(de)(de)關(guan)(guan)鍵：一(yi)是氣(qi)液混合是否充(chong)分，二(er)是氣(qi)體在吸收設(she)備(bei)內(nei)的(de)(de)(de)停留(liu)時間(jian)，即氣(qi)液接觸反應(ying)時間(jian)。除塵(chen)效率的(de)(de)(de)關(guan)(guan)鍵是氣(qi)液分離的(de)(de)(de)效率。綜合除塵(chen)和脫(tuo)(tuo)硫的(de)(de)(de)關(guan)(guan)鍵因素，設(she)計了如圖2 所示的(de)(de)(de)高(gao)效率除塵(chen)脫(tuo)(tuo)硫一(yi)體化工(gong)藝系統。

如圖所示(shi)，除塵(chen)脫硫一體化設備由(you)噴淋管(guan)道、多通道組合文丘里滌(di)氣(qi)器、上(shang)下導旋籠柵、除霧器和主體外(wai)殼(ke)等構(gou)成。導旋芯管(guan)采用(yong)(yong)不銹鋼(gang)材質，其他部位可根(gen)據用(yong)(yong)戶需(xu)要采用(yong)(yong)不銹鋼(gang)或碳鋼(gang)噴涂特種涂料(liao)。該設備根(gen)據氣(qi)液傳質理論(lun)和流(liu)體力學(xue)理論(lun)，綜合了液相噴淋洗滌(di)、組合文丘里、離心(xin)力分離、速度差捕集、粘附凝(ning)聚等作用(yong)(yong)，使氣(qi)液固三(san)相接觸混合和分離脫水都達到比較高的效(xiao)率。

煙(yan)氣(qi)(qi)在(zai)進(jin)入高效(xiao)除(chu)塵脫(tuo)硫一體化設備之前(qian)的(de)煙(yan)道中基本是處于層(ceng)流(liu)(liu)運動(dong)(dong)狀(zhuang)態，在(zai)進(jin)入主體設備前(qian)端的(de)噴淋(lin)管道和(he)(he)(he)多通道組合文丘(qiu)(qiu)里(li)后，設備的(de)結構使流(liu)(liu)體由層(ceng)流(liu)(liu)狀(zhuang)態轉(zhuan)變為(wei)湍流(liu)(liu)運動(dong)(dong)，因(yin)為(wei)湍流(liu)(liu)是以高頻擾動(dong)(dong)旋渦為(wei)特(te)征的(de)三維運動(dong)(dong)，使固、液(ye)(ye)、氣(qi)(qi)三態物質最(zui)大程度地(di)混合，從而(er)接近(jin)混沌狀(zhuang)態。這(zhe)樣才能增(zeng)(zeng)大氣(qi)(qi)、液(ye)(ye)態物質，即SO2、NOx 等有害(hai)氣(qi)(qi)體分(fen)(fen)子和(he)(he)(he) H2O 的(de)碰撞(zhuang)機率(lv)，增(zeng)(zeng)大粉塵顆粒和(he)(he)(he)水(shui)粒的(de)撞(zhuang)擊、攔截以及凝聚的(de)機率(lv)。多通道組合文丘(qiu)(qiu)里(li)起到增(zeng)(zeng)大高頻渦旋的(de)作用，而(er)且(qie)阻力(li)小，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沖擊著水(shui)滴在(zai)慣性(xing)和(he)(he)(he)重(zhong)力(li)作用下猶如雪(xue)崩(beng)現象，因(yin)此在(zai)噴淋(lin)管道和(he)(he)(he)組合文丘(qiu)(qiu)里(li)中，微(wei)堿性(xing)洗滌液(ye)(ye)對煙(yan)氣(qi)(qi)進(jin)行充(chong)分(fen)(fen)的(de)洗滌。

煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)經(jing)過組合文丘里(li)進入(ru)水(shui)平噴(pen)(pen)(pen)淋管道，管道中分布(bu)著螺旋無堵塞噴(pen)(pen)(pen)咀，噴(pen)(pen)(pen)淋液體從噴(pen)(pen)(pen)咀出來后形成(cheng)一(yi)(yi)個旋轉(zhuan)面進而(er)分散(san)成(cheng)小液滴，布(bu)滿在實(shi)心錐形的空(kong)間(jian)內(nei)，每(mei)個小水(shui)滴都有一(yi)(yi)個初始速(su)度，這與氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)的方(fang)向(xiang)和速(su)度都不(bu)一(yi)(yi)樣，就(jiu)形成(cheng)一(yi)(yi)個相對速(su)度，使(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)再(zai)次(ci)受到外力作(zuo)用，使(shi)已經(jing)減弱了的湍(tuan)流(liu)運動再(zai)次(ci)加強，氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)在水(shui)平管道中第二次(ci)被洗(xi)滌，小液滴將氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)中顆粒和氣(qi)(qi)(qi)(qi)態物(wu)質再(zai)次(ci)捕獲。

煙氣通(tong)過水(shui)(shui)平管道第二(er)次(ci)(ci)洗滌后(hou)(hou)，被加速(su)進入(ru)(ru)凈化器主體設(she)(she)備(bei)中(zhong)，由于煙氣從(cong)筒體切向進入(ru)(ru)，此時煙氣開始作圓(yuan)周運動(dong)，由原來的(de)(de)湍流(liu)(liu)運動(dong)變為(wei)二(er)維的(de)(de)渦旋(xuan)，大的(de)(de)固體顆粒和(he)液(ye)(ye)滴(di)(di)碰到(dao)(dao)籠柵(zha)(zha)的(de)(de)柵(zha)(zha)葉上再次(ci)(ci)被捕獲，只有旋(xuan)轉(zhuan)到(dao)(dao)與籠柵(zha)(zha)切線方向的(de)(de)縫隙位(wei)置時才能(neng)允許氣流(liu)(liu)通(tong)過。湍流(liu)(liu)運動(dong)在這種(zhong)結(jie)(jie)構(gou)下變為(wei)層流(liu)(liu)，這樣極為(wei)有利于液(ye)(ye)態(tai)和(he)固態(tai)物質分(fen)(fen)(fen)離出去，氣流(liu)(liu)進入(ru)(ru)籠柵(zha)(zha)后(hou)(hou)，切向旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度增大，從(cong)下筒體氣流(liu)(liu)中(zhong)帶上來的(de)(de)水(shui)(shui)滴(di)(di)在這種(zhong)離心力作用(yong)下，極有利于分(fen)(fen)(fen)離。SO2 氣體不斷(duan)地被吸(xi)收(shou)到(dao)(dao)固、液(ye)(ye)小(xiao)(xiao)顆粒和(he)容器壁上，被吸(xi)收(shou)后(hou)(hou)的(de)(de)SO2 變成離子狀(zhuang)態(tai)，顯(xian)酸性，溶入(ru)(ru)液(ye)(ye)滴(di)(di)后(hou)(hou)就服從(cong)氣液(ye)(ye)非均一相體系(xi)的(de)(de)凈化規律(lv)，受到(dao)(dao)離心力、擴散力，攔截作用(yong)等被捕獲下來。在設(she)(she)備(bei)上部(bu)還設(she)(she)有除霧器，再次(ci)(ci)將細小(xiao)(xiao)霧滴(di)(di)和(he)部(bu)分(fen)(fen)(fen)凝結(jie)(jie)水(shui)(shui)脫去。

綜上所述，設(she)備結(jie)構設(she)計(ji)、參數確定的技術(shu)路線是從理(li)論上研究清楚氣、液、固三態物(wu)質混合(he)相(xiang)對運動和(he)相(xiang)對作用所必須遵循的流體力學(xue)規(gui)(gui)律(lv)，在設(she)備的設(she)計(ji)中(zhong)(zhong)特別強調了遵循理(li)論規(gui)(gui)律(lv)和(he)充分運用這些規(gui)(gui)律(lv)，參數設(she)計(ji)中(zhong)(zhong)參考多(duo)種學(xue)科已有成功設(she)計(ji)經驗，取其長處，完善(shan)設(she)計(ji)，使(shi)設(she)備性(xing)能達到預期的效(xiao)果。

2.4 高效除塵脫硫一體化設備的性能指標

(1) 煙氣林格(ge)曼里度&lt; 1 級(ji) (2) 除(chu)塵(chen)效率(lv)> 98 % 排塵(chen)濃度< 100 mg/m3 (3) 除(chu)二氧化(hua)硫效率(lv)>80 % (4) 凈化(hua)器主(zhu)體阻力< 1500 Pa (5) 液氣比2～3 l/m3 (6) 耗水量< 0.013～0.018 l/m3 (7) 噴淋液PH 控制范圍7±1

3 工程實例及分析

該高效除(chu)(chu)塵(chen)(chen)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)一(yi)體化(hua)設(she)備經(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)試(shi)和放大(da)(da)后(hou)(hou)，已(yi)經(jing)應用于(yu)多個(ge)鍋(guo)爐(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)程，如(ru)某化(hua)工(gong)廠4 t/h 鍋(guo)爐(lu)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)程、某水(shui)務有(you)限(xian)公司(si)兩臺6 t/h 鍋(guo)爐(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)程、天津某焊條有(you)限(xian)公司(si)2 t/h 窯(yao)爐(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)程等。工(gong)程中(zhong)(zhong)(zhong)，經(jing)過凈化(hua)后(hou)(hou)的煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)粉塵(chen)(chen)和SO2 濃(nong)度(du)都遠遠低于(yu)國家現有(you)排放標(biao)準，且除(chu)(chu)塵(chen)(chen)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效率(lv)都達到了設(she)計要(yao)求。表(biao)一(yi)和表(biao)二(er)為(wei)某水(shui)務有(you)限(xian)公司(si)6 t/h 鍋(guo)爐(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)凈化(hua)效率(lv)的測(ce)試(shi)數(shu)(shu)據(ju)，其中(zhong)(zhong)(zhong)SO2 濃(nong)度(du)、NOx 濃(nong)度(du)的測(ce)定(ding)儀器是GA60(美國)。從表(biao)中(zhong)(zhong)(zhong)測(ce)試(shi)數(shu)(shu)據(ju)來看(kan)，除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)大(da)(da)于(yu)98 %，脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效率(lv)達到90 %左右(you)，脫(tuo)(tuo)氮效率(lv)大(da)(da)于(yu)50 %。

4 結論

(1) 高效除塵脫(tuo)硫一體化(hua)設(she)備根據氣液(ye)(ye)傳質(zhi)理(li)論和(he)流體力學理(li)論，綜合了液(ye)(ye)相噴淋洗滌(di)、組合文丘里、離(li)心力分離(li)、速度差捕集、粘附凝聚等作用，使(shi)氣液(ye)(ye)固三(san)相接觸混合和(he)分離(li)脫(tuo)水都達到比(bi)較高的效率。

(2) 高效(xiao)除(chu)塵脫硫一體化(hua)設備是集(ji)除(chu)塵、除(chu)SO2 多功能效(xiao)果(guo)的一體化(hua)設備，除(chu)塵效(xiao)率達98 %以上（除(chu)小(xiao)于10μm 粒徑煙塵達90 %），除(chu)SO2 效(xiao)率達80 %以上。

(3) 設(she)備(bei)(bei)結(jie)構(gou)緊湊，占地面(mian)積小，耗水量少；循(xun)環洗滌(di)液(ye)可以做(zuo)到全封(feng)閉循(xun)環，無廢水排放。凈化(hua)后的煙(yan)氣(qi)不夾霧帶水，設(she)備(bei)(bei)阻(zu)力小。設(she)備(bei)(bei)運行過程中沒有堵(du)塞和積灰現象；設(she)備(bei)(bei)負荷適應范(fan)圍大，性能穩(wen)定。  

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章