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喷雾干燥法进行脱硫废水处理实验中质量平衡
在脱硫废水喷雾干燥过程中,重要涉及到的是废水中水、固及烟气的质量平衡。此过程中,水蒸发成水蒸气,与热烟气完成换热,随尾气一起排出干燥塔,固体颗粒一部分随尾气排出,一部分沉降在干燥塔底部。此过程为平衡如下(按水分全蒸发计):
M(废水)+M(烟气)=M(烟气)+M(蒸汽)+M(固体)
M(固体)=M(废水)×W(含固量)
M(蒸汽)=M(废水)-M(固体)
喷雾干燥法进行脱硫废水处理实验中热量平衡
在脱硫废水喷雾干燥过程中,热烟气加热废水雾滴,废水吸收热量后加热蒸发水分,干燥出固体颗粒吸收热量,在此过程中热烟气温度降低,湿度增加。热量平衡计算如下:
Q(废水)+Q(烟气)=Q(尾气)+Q(固体)+Q(损失)
喷雾干燥法进行脱硫废水处理实验中质量平衡详解
物料銜算主要是在给定处理量的条件下,确定水分蒸发量(也称蒸发水量)、空气消耗量以及产品产量。
喷雾干燥法进行脱硫废水处理水分蒸发量的计算
水分蒸发量W是指进人干燥器的湿物料G被干燥成GS的产品时从湿物料中去除水分的量。这里应当指出,湿物料和产品中的含水率通常都以湿基形式给出(即湿基含水率),在于燥过程中只有绝干物料量是不变的,在计算时应将湿基含水率换算成干基含水率。
湿基含水率w(%):
w(%)=m(w)/(m(G)+m(w))×100%
干基含水率c:
c=m(w)/m(G)×100%
两种含水率的换算:
w(%)=c/(1+c)
c=w(%)/(1-w(%))
例题:在100kg湿物料中,含水20kg,含绝干物料80kg。
湿基含水率为:
w(%)=20/(80+20)×100%=20%
干基含水率为:
c=20/80×100%=25%
按湿基含水率计算干基含水率:
c=w(%)/(1-w(%))=0.2/(1-0.2)=25%
喷雾干燥法进行脱硫废水处理实验中风量的计算
根据热量的变化求得风量,详解在下一节热量平衡中详细阐述。
热量平衡及烟气量计算
在干燥蒸发过程中,高温烟气放热使废水加热蒸发,形成水蒸气,固体物形成颗粒状粉尘。在此过程中,主要热量平衡如下:
Q烟=Q蒸汽+Q粉尘-Q废水-Q散热
Q烟=Q烟(高温)-Q烟(目标温度)=c(烟气)*Δt*m(烟气)
在上面式子中高温烟气指入口烟气,烟气温度在350℃以上,为什么选择这个温度区间?因为在以往的烟道蒸发废水处理技术中,一般喷入点在锅炉空预器出口至除尘器入口的烟道内,温度一般在150℃以下,实践表明:在150℃烟气中,脱硫废水完整蒸发干燥是不可行的,往往出口温度会降低至酸露点以下,结果造成烟道腐蚀,除尘器腐蚀,本技术在以往蒸发干燥基础上,提高入口烟气温度,这样做对水分完整蒸发是很有用的。上式中目标温度一般控制在酸露点以上,如有条件可以控制在150℃左右。烟气比热容、水比热容等值可以查询手册。
通过上式求出烟气的总质量,通过查找相对应的温度下的烟气密度,可以计算出总烟气量。
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