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工业二氧化硫排放在世界范围内造成了巨大的环境破坏和经济损失,控制工业二氧化硫排放对改善空气质量具有重要意义。脱硫喷淋塔内关键部件是脱硫液雾化喷嘴,基本反应单元为脱硫液滴,喷嘴的配置参数对脱硫传质过程影响重大。开展脱硫塔内喷嘴配置参数对脱硫效果影响规律研究,为脱硫塔内喷嘴的配置设计提供理论依据,对于提高脱硫效率具有重要应用价值。以美国杜邦贝尔格公司EDV脱硫系统喷淋塔为例,基于双膜理论,建立了SO2在脱硫浆液中的吸收传质模型,得到了SO2传质速率方程的表达形式;对脱硫喷淋塔内液滴运动进行数学建模,确定了不同操作气速下的临界粒径,拟合得到了烟气停留时间计算方程;对喷淋层阻力特性进行数学建模,得到了喷淋液滴粒径、喷淋强度和气液初始相对速度对喷淋层压降的影响规律。根据理论研究结果,采用Fluent软件对脱硫塔浆液池上方气液两相流动进行了数值模拟,研究分析喷嘴配置参数对脱硫塔内流场的影响规律。研究结果表明:喷淋层在塔内起到了整流作用,提高了塔内流动的均匀性;随喷雾锥角的增大,高湍流区域面积逐渐增加,有利于提高传质速率;喷嘴数目的增加提高塔内流动的均匀性,降低塔内平均湍流强度;叉排布置更利于延长气液接触时间和传质反应的进行;增加喷淋层数目则使塔内流场的均匀性得到了明显提升。使用CPFD软件Barracuda对塔内脱硫过程进行数值模拟,探索了适用于脱硫喷淋塔气液两相流动模拟的计算模型,定量研究了喷嘴配置参数与脱硫效率之间的关系。研究结果表明:脱硫效率与液滴直径成反比,与喷雾锥角、液气比喷淋层间距成正比,随液滴初始速度的增加,脱硫效率呈现出先增大后减小的趋势;经影响因素敏感性分析得到液气比对脱硫效率影响最大,其次是液滴粒径和喷雾锥角。根据研究结果提出了脱硫喷淋塔内喷嘴配置的相关原则。根据所得研究结果确定了喷嘴配置方案,对各方案进行了二级模糊综合评价。评价结果表明液气比为6.5L/m3、喷雾锥角为160°、喷淋液滴粒径为1.2mm、喷淋层间距为1.5m时为最佳配置。