湿法脱硫协同去除细颗粒物的研究进展-第2页-北极星大气网

投稿

我要投稿

3.1 脱硫塔内部结构调整

在湿法脱硫过程中，燃煤烟气从底部侧面进入脱硫塔与自上而下喷淋的脱硫浆液逆向接触脱除二氧化硫和颗粒物后由顶部排出，塔内烟气流速分布不均匀。在脱硫塔内添加适宜的塔内结构，可以强化气液接触作用，获得更好的脱硫除尘效果。

将旋风除尘与湿式洗涤除尘结合应用，气体从塔体的切线方向进入，塔内设置旋流板，在离心力的作用下接触壁面，同时洗涤液滴在气流作用下在壁面上形成水膜，细颗粒物在强旋流以及与壁面水膜接触的作用下高效去除。图1为Lee 等[20] 开发的旋流湿式洗涤器试验原理图，通过调整旋流板角度、喷雾压力及在喷嘴端部设置的圆棒撞击板可以达到约 97% 的质量脱除效率。Chen 等[21] 对开放式洗涤塔、托盘洗涤塔及带流型控制洗涤塔协同去除颗粒物效果进行了中试实验研究。实验结果表明，带流型控制洗涤塔具有最高的颗粒物去除效率同时压降比托盘式洗涤塔低，经过性能指标评价，带流型控制洗涤塔在湿法烟气脱硫协同去除颗粒物中更高效经济。图2为Meikap等[22] 设计的多级鼓泡塔洗涤器，塔内设置五级空心圆盘（三级收缩圆盘和两级膨胀圆盘）连续诱导气泡产生和破裂，吸附接触到的颗粒物进行去除。在综合了气液流量、塔体高度和飞灰给料量的条件下，颗粒去除效率超过 95%。Mohan等[23] 在喷淋塔顶部连接鼓泡塔，同时应用双流体雾化喷嘴产生细小液滴。研究发现，对比于简单喷淋塔，双流体喷雾洗涤塔有更高的除尘效率，与喷淋鼓泡塔同时应用脱除效率最高达到 99.3%。Byeon等[24] 设计改进了湍流湿式洗涤器，如图3所示，增加多重导流板促进颗粒与液滴的接触脱除，同时指出颗粒物的润湿性和过滤效果对提升颗粒物脱除效率至关重要。许琳等[25] 研究发现在固阀塔内，颗粒物润湿性越好细颗粒物洗涤效率越高，粒径大于2μm的颗粒物洗涤效率在90%以上。对于脱硫塔塔内部结构的调整的研究不仅对喷淋区流场进行优化，更有学者研究新型除雾器，在脱硫塔出口将细颗粒物及小粒径雾滴高效拦截。朱凯等[26] 设计了一种新型涡流除雾器，如图4所示，实验研究发现烟气流速 5m/s 时，涡流除雾器比传统折流板除雾器除雾效率高24.6%，通过数值模拟研究发现涡流除雾器对 20μm 雾滴的除雾能力达到 90%以上。

通过调整脱硫塔内部结构可以改变流场分布，实现烟气与液滴更好接触作用，从而起到强化增效除尘的功能，但是上述结论大都是在实验室模型实验的基础上得出的，没有真正应用于湿法脱硫工业环境中，同时塔内构件越复杂越容易引起壁面结垢及堵塞，当脱硫塔运行时间过长时，影响更为严重，这些问题都会影响到实际脱硫塔的应用，实际应用中脱硫塔的稳定性仍需进一步测试。

3.2 促进颗粒物凝聚长大

湿法脱硫过程中，高温烟气与脱硫浆液逆向接触时，发生强烈的传热传质反应，高温烟气使部分脱硫浆液汽化蒸发，烟气含湿量增大接近或达到饱和状态。基于脱硫塔内高湿环境，杨林军等[27] 提出了湿法脱硫中应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除。蒸汽相变促进细颗粒物脱除的机理为[28] ：在过饱和蒸汽环境中，过饱和蒸汽以细颗粒物为凝结核发生非均相核化凝结，使颗粒粒度增大，质量增加，增强惯性捕集作用；同时凝结过程放出凝结潜热，颗粒物表面与燃煤烟气存在温度梯度及水汽浓度梯度，烟气中的细颗粒物会在热泳和扩散泳作用下发生迁移运动，相互碰撞接触更频繁；发生相变凝结时，水汽在细颗粒物表面凝结成一层水膜，细颗粒物表面润湿性发生变化，从而更容易吸附捕集碰撞到水膜上的细颗粒物，提高湿法脱硫协同除尘效率。 Wu 等[29-31] 采用不同的方式实现过饱和蒸汽环境，研究了湿法脱硫协同去除细颗粒物的性能。文献 [29]报道在电除尘器前设置蒸发室，脱硫塔前设置低温换热器，提高烟气相对湿度实现细颗粒物冷凝的过饱和蒸汽环境。研究结果表明设置蒸发室及低温换热器显著增强湿法烟气脱硫系统去除细颗粒物效果，去除效率提高40%~50%。文献[30]报道在两个除雾器之间注入适量蒸汽，以脱硫塔顶部空间作为蒸汽相变室，促进未被脱硫浆液去除的细颗粒物及脱硫浆液蒸发结晶的石膏颗粒凝结长大，顶部设置丝网除雾器拦截凝结长大的液滴，试验系统如图 5所示。注入湿蒸汽使烟气过饱和度及过饱和区域增加，脱硫塔出口细颗粒物数量浓度降低 30%~ 40%。文献[31]研究了蒸汽相变和耦合撞击流作用下细颗粒物的去除特性。为使脱硫烟气与蒸汽混合更加充分，将传统的单通道蒸汽注入改为两股冲击射流注入脱硫塔，实验室环境下该工艺除尘效率可以增加到50%~60%。Yan等[32] 考虑到不同粒径的颗粒在声场中受声波的夹带作用不同，颗粒间产生相对运动导致团聚，研究了带有润湿剂的液滴在声场中对细颗粒物的脱除特性。结果表明，颗粒物的去除效率与润湿剂的润湿性及声场强度密切相关，采用十二烷基磺酸钠润湿剂及低强度声场可以获得较高的颗粒物去除效率。随后，Yan等[33] 研究了湿法脱硫过程中声凝聚和过饱和蒸汽冷凝共同作用对细颗粒物去除效果的影响。脱硫塔前设置低温换热器创造过饱和环境，两级除雾器之间设置声团聚室，在低蒸汽消耗（过饱和度 S=1.15）和低声场强度（I=151dB）下去除效率超过70%。刘勇等[34] 实验研究了脱硫塔入口烟气及脱硫浆液中添加化学团聚剂对细颗粒物团聚脱除的影响，实验结果表明添加化学团聚剂可以使细颗粒物平均粒径增大约4倍，数量浓度降低约 40% 以上，同时对脱硫效率影响较小。

添加蒸汽或湿空气促进细颗粒物凝结长大适合于湿法脱硫喷淋的高湿环境，但目前工业湿法脱硫系统中应用较为普遍的折流板除雾器对30μm以上的雾滴才有较佳的捕集效果，而单纯应用蒸汽相变很难将PM2.5细颗粒物凝结长大至30μm，从而被传统折流板除雾器捕集，因此脱硫洗涤中高湿烟气相变促进细颗粒物脱除需要配置高效除雾器。此外，过饱和水汽在细颗粒表面凝结的同时，也会凝结于相变室壁面，进而削弱蒸汽相变效果，并有可能增强壁面腐蚀结垢，其工业应用还有待进一步试验。

原标题：湿法脱硫协同去除细颗粒物的研究进展

投稿与新闻线索：电话：0335-3030550，邮箱：huanbaowang#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

绍兴柯桥区全域印染企业改造提升行动方案的（征求意见稿）

湿法脱硫查看更多>细颗粒物查看更多>除尘查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

湿法脱硫协同去除细颗粒物的研究进展

绍兴柯桥区全域印染企业改造提升行动方案的（征求意见稿）

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~