文丘里洗涤器氢氧化钠吸收二氧化硫的传质模型
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ra to i v n u i cu b r. T d s rb a c rtl t e e cin n e t r s r b e s o e cie c u aey h ma s rn fr s ta se me h ns c a im o c ri g n e t r c u n i v n u i s r b e s h eaie v lct fg s a d d o lt a d a ile d if svt r o sd rd. Co aio c b r ,t e rltv eo iy o a n r pe s n xa d y dfu ii we e c n ie e u y mp rs n
有有限反 应速 率的二阶不可逆反 应 来描述氢氧化钠溶液与二氧化硫 的反应 , 并考虑轴 向涡流扩散 与相对速度 的影
响, 得到 了一个描述 文丘里 内气液传质 的宏观模型. 并将理论模型的脱硫效率预测值 与 实验 值进行 了对比. 结果表
明 , 者 吻 合 良好 , 二 3种 不 同 结 构 尺 寸 的 文 丘 里 洗 涤 器 相 对 误 差 的 算 术 平 均 值 均 小 于 5 最 大 相 对 误 差 为 %,
Ab t a t I r e o u d rtn h p o e s o s r n f rfo fu a it h sr b n iu d n a sr c : n o d rt n e sa d t e rc s f ma s ta se r m e g s n o te cub i g lq i i l v n u is r b e nd o tmie h e in a d i d sra p rto o h oe eu f rzto nt e tr cu b ra p i z te d sg n n u tilo eain ft e wh l d s lu ia in u i s
C A分别 为 二氧 化 硫 在 气 相 与 液 相 中 的量 浓 度 ; 和 c
,
1
c 分 别为 二氧 化硫 和 氢 氧 化 钠 在 液 相 中的 量浓 度 ; S 为距 离文丘 里 入 口为 处 的横 截 面 积 ; 在 文 匠 轴
向的液体体 积 分数 ; 和 E E 分 别 为二 氧化硫 的 气相
SeC C = kl 0
一 "
气液 混合 运动 与传 质 过程 非 常 复 杂 , 氧 化 钠对 二 氧 氢 化 硫 的 反 应 吸 收 涉 及 到 多 个 复 杂 的 反 应 过 程 , 是 但 U hd ci a等 _通 过对 大量 试验 数 据 的分析 得 出 , 气脱 5 烟
假设 吸 收碱 液 ( 氧 化 钠 溶 液 ) 大 于 吸 收 二 氧 化硫 氢 远 所 需浓 度 , 硫 过程 中其 浓度 变化 非常小 , 而可 忽 在脱 故
目前预 测 文 丘 里 内气 液 传 质过 程 主要 有 2种 方 法 : 以单 个液 滴和 气 体 之 间 的质 量 传 递代 替 整 个 文 ①
段振亚 ,胡金榜 ,宗润宽
( . 津 大 学 化 工 学 院 ,天津 30 7 ; . 岛科 技 大 学 机 电上 程学 院 , 岛 26 6 ) 1天 002 2青 青 6 0 1
摘 要 :为了准确预测 文丘 里洗涤器 中的气液传质状 况, 而对整 个装置进行 结 构优化和操 作条件 优化 , 进 采用带
文 丘里式 脱硫 装置 是具 有独 立知 识产权 的 高效脱
硫 除尘一 体化 装置 , 主体 结 构采 用文 丘 里 式 脱 硫器 与
丘里 的质量 传递 的微 观模 型
, 了求解 需 要 , 为 该类
旋流分离器一一对应 的并列捆绑式结构. 该脱硫装置 主要采 用 以氢氧化 钠 溶 液 为 主 的双 碱 法 脱硫 工 艺 , 作
维普Байду номын сангаас讯
第3 9卷
第1 0期
20 0 6年 1 0月
天 津 大 学 学 报 J u n l f ini nvri o r a o a j U ies y T n t
V0 . 9 No 0 13 .1 0c. 2 6 t 0o
文丘 里 洗 涤 器 氢 氧化 钠 吸 收 二 氧 化 硫 的传 质 模 型
为其核 心元 件之 一 , 准确 描 述 文 丘 里 内 的气 液 传 质 过
程 对整 个脱 硫装 置 的结构设 计 和操作 优化 非 常重要 .
方法需要忽略气液间的相对速度 ; ②对整个文丘里建 立微 分 方程 , 以数 值解 的形 式 分 析 气 液 间传 质 的宏 观 模 型 . 论微 观模 型还 是宏 观模 型 , 人 的研 究 均 无 前
维普资讯
20 0 6年 1 0月
段 振 亚 等 : 丘 里 洗 涤 器 氢 氧 化 钠 吸 收 二氧 化 硫 的传 质 模 型 文
‘1 8 1・ 1
r程实 际 中 , 气 中二氧 化硫 的浓 度很低 , 气流 烟 烟
处 的 = . 0
rltv ro S 一8. 7 eaie e ri 0 %.
K e wo d : v nu s r b e ; f e g s e uf rz t n; a il d y if svt r ltv v lct o a a d y r s e t r c b r l a d s l iai i u u u o x a e d dfu ii y; eaie eo i y fg s n d o lt r pes
量 又非常 大 , 降低 操作 成本 的观 点 出发 , 氧化 钠溶 从 氢 液浓 度在 保证 脱硫 效 率 的前 提 下 应 尽 量 低 , 以 在 脱 所 硫 过程 中其浓 度 变化 不 宜 忽 略. 外 文 丘里 内气 体 和 此 液滴 问 的相 对速 度较 大 . 对 速 度 直 接 影 响着 传 质 系 相
硫 过程 中氢 氧化 钠 吸收二 氧化硫 的反应 为
S ,A O ( )+2 a H( ) N O ( )+H 0 D) N O B aS C 2(
() 1
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式 中 : 和 。 别 为气 相 和液 相 的 体 积 流 量 ; 和 V 分 C
.
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1 理论模型 的建立
一
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,
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图 1为文丘 里 洗涤 器 的结 构 示 意 图 , 丘 里 内 的 文
1 2 传 质 方程 的建 立 .
根据 假设 , 对文 丘里洗涤 器 内气相 中的二氧 化硫 、 液相 中的氢 氧 化钠 和二 氧 化 硫 组 分 分 别 进 行 质 量衡 算 , 到 文丘 里洗 涤 器 内氢 氧 化 钠 溶 液 吸收 二 氧 化 硫 得 的传质 方程
0
的实 际条件对 宏 观模 型 进 行 简化 , 考 虑液 滴 和 烟 气 并 的相 对速度 及气 体 涡流 扩 散 的 影 响 , 立用 于 描 述 文 建 丘里 内气 液传 质 的一 维宏 观模 型 , 文 丘 里 式 脱硫 器 为 的设 计 和优化 提供 一个 相对 简单 的理论 分 析方 法.
,
a on e .
di n in lmah maia mo e wa p o o e o p e c h rmo a e iin y me so a t e tc l dl s rp s d t rdit t e e v l f ce c wi e o d o d r c e c l t s c n —r e h mia h
数 , 略相 列‘ 度将 会 产 生 较 大误 差 . 忽 速 因此 , 考虑 氢 氧 化钠 溶液浓 度 的影 响 , 假设 二氧 化 硫 与氢 氧化 钠 溶 在 液 的反 应为二 级不 可 逆 反 应 的基 础 上 , 据 烟 气 脱 硫 根
( )系统 处于 稳 定状 态 , 液体 被 引 入 喉 L处 的 5 且 】 初 始轴 向速度 为零 . ( )氧 氧化 钠 吸 收二 氧 化 硫 为二 级 可 逆 反 应 , 6 反应 速率 常数 k=1 0 m / to ・ ) ×1。 ( l s . o
i n u iSc u n Ve t r r bbe r
D UAN Z e . a一,HU Jnb n O n k a h n y i— a g ,Z NG Ru —u n ( .Sho o C e i l nier gadT c nl y Taj n esy Taj 0 0 2 C ia 1 col f h m c g ei n eh o g , i i U i r t, i i 3 07 , hn ; aE n n o nn v i nn 2 col f l t m ca i l n ne n , iga n esyo cec n eh o g , iga 6 0 1 C ia .Sho o Ee r eh n a E g er g QndoU i r t f i eadT c nl co c i i v i S n o Q ndo2 66 , h ) y n
与液 相 涡流 扩 散 系 数 ; 为氢 氧 化 钠 的 液 相 涡 流 扩 E 散 系数 ; 和 。 分 别为二 氧 化硫 的气 液 传 质 系数 ; K
,
I
— — — 一
一
8 0 %. .7
关 键 词 :文 丘 里洗 涤 器 ;烟 气脱 硫 ; 向湍 流 扩 散 ;气 液 相 对 速 度 轴 中 图分 类 号 :X 0 55 文献 标 志码 :A 文章 编 号 :09 — 17 2 0 )0 18 4 4 3 2 3 ( 06 1— 10 o
M a sTr nse o e o 2Abs r to y Na s a f r M d lf r SO o p in b OH l in Souto
.
v le fr lt e er ro r ev nu is r b eswi i e e td me so sae alls h n5 a d te ma i m au so eai ro ft e e t r c b r t df r n i n in r l e sta % n h x mu v h u h
略氢氧 化钠 溶液 浓度 的变 化 , 二 氧 化硫 与 氢 氧化 钠 将
的反应 简化 为一 级不 可逆 反应 .
收 稿 日期 :0 5 1— 6 20 ・ 2 2 ;修 回 日期 :0 6 0 — 1 20.4 1.
基金项目 : 河北省省校科技基金资助项 目( 财外 [0 3 4 冀 20 ]4号 ) . 作者简介 : 段振亚(9 4 17 一 ) 男 , 士,unhn a yu tm , 博 d azey@eo .o
有有限反 应速 率的二阶不可逆反 应 来描述氢氧化钠溶液与二氧化硫 的反应 , 并考虑轴 向涡流扩散 与相对速度 的影
响, 得到 了一个描述 文丘里 内气液传质 的宏观模型. 并将理论模型的脱硫效率预测值 与 实验 值进行 了对比. 结果表
明 , 者 吻 合 良好 , 二 3种 不 同 结 构 尺 寸 的 文 丘 里 洗 涤 器 相 对 误 差 的 算 术 平 均 值 均 小 于 5 最 大 相 对 误 差 为 %,
Ab t a t I r e o u d rtn h p o e s o s r n f rfo fu a it h sr b n iu d n a sr c : n o d rt n e sa d t e rc s f ma s ta se r m e g s n o te cub i g lq i i l v n u is r b e nd o tmie h e in a d i d sra p rto o h oe eu f rzto nt e tr cu b ra p i z te d sg n n u tilo eain ft e wh l d s lu ia in u i s
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向的液体体 积 分数 ; 和 E E 分 别 为二 氧化硫 的 气相
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气液 混合 运动 与传 质 过程 非 常 复 杂 , 氧 化 钠对 二 氧 氢 化 硫 的 反 应 吸 收 涉 及 到 多 个 复 杂 的 反 应 过 程 , 是 但 U hd ci a等 _通 过对 大量 试验 数 据 的分析 得 出 , 气脱 5 烟
假设 吸 收碱 液 ( 氧 化 钠 溶 液 ) 大 于 吸 收 二 氧 化硫 氢 远 所 需浓 度 , 硫 过程 中其 浓度 变化 非常小 , 而可 忽 在脱 故
目前预 测 文 丘 里 内气 液 传 质过 程 主要 有 2种 方 法 : 以单 个液 滴和 气 体 之 间 的质 量 传 递代 替 整 个 文 ①
段振亚 ,胡金榜 ,宗润宽
( . 津 大 学 化 工 学 院 ,天津 30 7 ; . 岛科 技 大 学 机 电上 程学 院 , 岛 26 6 ) 1天 002 2青 青 6 0 1
摘 要 :为了准确预测 文丘 里洗涤器 中的气液传质状 况, 而对整 个装置进行 结 构优化和操 作条件 优化 , 进 采用带
文 丘里式 脱硫 装置 是具 有独 立知 识产权 的 高效脱
硫 除尘一 体化 装置 , 主体 结 构采 用文 丘 里 式 脱 硫器 与
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, 了求解 需 要 , 为 该类
旋流分离器一一对应 的并列捆绑式结构. 该脱硫装置 主要采 用 以氢氧化 钠 溶 液 为 主 的双 碱 法 脱硫 工 艺 , 作
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天 津 大 学 学 报 J u n l f ini nvri o r a o a j U ies y T n t
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文丘 里 洗 涤 器 氢 氧化 钠 吸 收 二 氧 化 硫 的传 质 模 型
为其核 心元 件之 一 , 准确 描 述 文 丘 里 内 的气 液 传 质 过
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段 振 亚 等 : 丘 里 洗 涤 器 氢 氧 化 钠 吸 收 二氧 化 硫 的传 质 模 型 文
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关 键 词 :文 丘 里洗 涤 器 ;烟 气脱 硫 ; 向湍 流 扩 散 ;气 液 相 对 速 度 轴 中 图分 类 号 :X 0 55 文献 标 志码 :A 文章 编 号 :09 — 17 2 0 )0 18 4 4 3 2 3 ( 06 1— 10 o
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略氢氧 化钠 溶液 浓度 的变 化 , 二 氧 化硫 与 氢 氧化 钠 将
的反应 简化 为一 级不 可逆 反应 .
收 稿 日期 :0 5 1— 6 20 ・ 2 2 ;修 回 日期 :0 6 0 — 1 20.4 1.
基金项目 : 河北省省校科技基金资助项 目( 财外 [0 3 4 冀 20 ]4号 ) . 作者简介 : 段振亚(9 4 17 一 ) 男 , 士,unhn a yu tm , 博 d azey@eo .o