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目前常用的烟气脱硫技术普遍存在着设备投资及运行成本高、易造成二次污染等问题,严重制约了脱硫项目的实施。在对半干法脱硫和钠碱法脱硫进行深入研究的基础上,提出了一种解决烟气脱硫问题的新工艺——惰性粒子流化床半干法钠碱烟气脱硫工艺,本文即对此工艺展开理论和实验研究。
在流化床内加入惰性粒子,以改善脱硫剂与烟气的接触,延长脱硫剂在床内的停留时间,促进脱硫反应的进行,提高脱硫剂利用率和脱硫效率。论文以NaOH为脱硫剂,加快脱硫反应速率,避免发生脱硫产物堵塞床层的情况。
分析了流化床内气液相传质过程,从传质的角度提出了影响脱硫效率的相关因素,并实验研究了各相关因素对脱硫效率的影响,结果表明,钠硫摩尔比(Na/S)越高,入口烟气流速越小,流化床床温越低,床层高度越高,惰性粒子粒径越小,对提高脱硫效率越有利。
基本试验工况(近绝热饱和温度差28℃,钠硫摩尔比1.4,入口SO2浓度600ppm,入口烟气速度2.1m/s,入口烟气温度170℃,静止床高100mm,惰性粒子粒径2mm)时,脱硫效率达到85%左右。
分析了各主要因素对脱硫效率影响的原因,导出了脱硫效率数学关联式,关联式的精度较高。建立了惰性粒子流化床半干法烟气脱硫的数学模型,研究结果表明该模型可有效模拟运行参数(如惰性粒子粒径、床层高度、流化床入口烟气速度等)对脱硫效率的影响,计算值与实验值吻合较好。