自由旋片除雾器脱水性能实验研究
旋转涡轮分离器中气液两相喷嘴天然气脱水数值模拟研究
其 旋 转 ，旋 转 表 面 产 生 的 高 离 心 力使 多相 分 离 并 产 生 轴 功 ，产 生 的轴 功 可 用 于其 它 设备 ，被 分 离 的气 体 和 液 体 通 过 各 自的排 出 口排 出分 离 器 。旋 转 涡 轮 分 离器 主 要 由４ “ 木 式 ”部 件 组 成 ： 个 积 两 相 喷 嘴 、分 离 转 子 、气 液 排 出 装 置和 轴 及 其 密 封 、润 滑部 分 【 。 本文 用流 体 模拟 软件 Ｆｕｎ对旋 转 涡轮 分 离器 ｌｅ ｔ 的关 键 部件 一 气 液 两 相 喷 嘴 进 行 数值 模 拟 ，研 究 两 相 喷 嘴 中流 体 相 变 的规 律 ， 以确 定旋 转 涡轮 分 离器 在天然 气脱 水方 面 的能力 。
脱 水 方 法 。 目前 ， 最 常用 的方 法 是三 甘 醇 吸 收 和 固体 干 燥 剂 脱水 两 种 。这 些 常规 方法 很 成 熟 ，脱 水 效 果 比较 好 ，但 需 要添 加 药 剂 或 工 艺 复杂 ，而 且 对 原料 天然 气 的 压 能最 终没 有 很好 地 应 用 ，浪 费 了能量 。
第２ 期
一 ９一
旋转涡轮分离器 中气液两相喷嘴天然气脱水 数值模拟研究
任 吉娟 ，王天祥
（． １ 胜利石油管理局油气集输 公司 ， 山东 东 营 ２ ７ ６ ） ５ ０ ４ （． ２总装备部工程设计研 究总院 ，北 京 １ ０ ２ ） ０ ８ ０
［ 摘 要］ 以甲烷／ 水蒸气混合物 为介质 ，用Ｆ ｕ ｅ ｔ ． ｓ 旋转 涡轮分 离器中的两相喷嘴进行 了水蒸 气相 变的数值 模拟研 ｌｎ ｎ ６ ３￣ 究 。研 究表 明 ，水蒸 气的相 变点 出现在喷嘴喉部 的下游 ，在相 变点 以后 为气液两相双组份混合物 的流动相 似 ，该分 离器可
旋流雾化脱硫塔除尘效果试验
旋流雾化脱硫塔除尘效果试验汇报人：2024-01-10•试验目的•试验设备与方法•试验数据收集与分析目录•结果讨论与优化建议•结论与展望01试验目的分析旋流雾化脱硫塔的除尘原理，探讨其除尘机制和影响因素。
对比旋流雾化脱硫塔与其他脱硫技术的除尘效果，评估其在工业应用中的优势和局限性。
测试旋流雾化脱硫塔在不同工况下的除尘效率，包括入口烟尘浓度、入口烟气流量、液气比等因素对除尘效果的影响。
了解旋流雾化脱硫塔的除尘效果比较不同工况下的除尘效率测试不同入口烟尘浓度下的除尘效率，分析烟尘浓度对除尘效果的影响，为实际应用中控制入口烟尘浓度提供依据。
测试不同入口烟气流量下的除尘效率，分析烟气流量对除尘效果的影响，为实际应用中优化烟气流量提供参考。
测试不同液气比下的除尘效率，分析液气比对除尘效果的影响，为实际应用中选择合适的液气比提供指导。
通过试验数据，评估旋流雾化脱硫塔在各种工况下的性能表现，为实际应用中的选型和优化提供依据。
分析旋流雾化脱硫塔在各种烟气条件下的适应性，为实际应用中处理不同烟气提供参考。
总结试验结果，形成技术报告，为推广和应用旋流雾化脱硫塔提供数据支持和技术参考。
为实际应用提供数据支持02试验设备与方法旋流雾化脱硫塔由塔体、雾化器、喷嘴、除雾器等组成，采用高效旋流雾化技术，使烟气与脱硫浆液充分接触，提高脱硫效率。
通过旋流雾化器将脱硫浆液雾化成微小液滴，与烟气中的SO2发生化学反应，生成硫酸盐，从而达到脱硫目的。
旋流雾化脱硫塔装置介绍工作原理结构特点根据试验需求，搭建适合的试验台架，包括烟气发生装置、旋流雾化脱硫塔、气体流量计、压力计、温度计等。
台架搭建对试验台架进行调试，确保各设备运行正常，数据采集准确可靠。
调试过程试验台架搭建与调试操作流程1. 启动烟气发生装置，调整烟气流量、温度和压力至设定值。
2. 开启旋流雾化脱硫塔，调整雾化器的工作参数。
试验操作流程与注意事项01024. 试验结束后，关闭所有设备，进行数据整理与分析。
脱硫吸收塔除雾器性能的实验研究和数值模拟
第2卷 第11期环境工程学报Vol .2,No.112008年11月Chinese Journal of Envir on mental EngineeringNov.2008脱硫吸收塔除雾器性能的实验研究和数值模拟王 霄1 闵 健1 高正明13 王 昕2 陈智胜2(1.北京化工大学化学工程学院,北京100029;2.中国大唐集团科技工程有限公司,北京100089)摘 要 实验研究了不同操作条件、板片型式及板间距对除雾器除雾效率及压降的影响规律,并采用计算流体力学(CF D )方法对除雾器内流场进行了数值模拟与分析。
研究结果表明,操作条件对压降和流场影响较小,而板片型式特别是迎风面的几何结构是影响流场与压降的关键因素;随着气速的增大,除雾效率增高,但当气速增到某一临界值(4～5m /s )后,除雾效率随着气速的增大而迅速减小;除雾器压降的数值模拟结果与实验值吻合良好;除雾器内存在2个回流区,回流区是产生除雾器临界气速的重要原因之一。
研究结果可为除雾器优化设计提供指导。
关键词 除雾器 除雾效率 压降 计算流体力学(CF D ) 流场中图分类号 X70113 文献标识码 A 文章编号 167329108(2008)1121529206Exper i m en t a l study and nu m er i ca l si m ul a ti on of character isti csof dem ister of absorb i n g tower i n desulfur i za ti on systemW ang Xiao 1 M in J ian 1 Gao Zheng m ing 1 W ang Xin 2 Chen Zhisheng2(1.College of Che m ical Engineering,Beijing University of Che m ical Technol ogy,Beijing 100029;2.China Datang Technol ogies &Engineering Co .L td .,Beijing 100089)Abstract The effects of operati on conditi ons,blade ty pes,blade s pacing on the separati on efficiency and p ressure dr op of de m ister have been ex peri m entally investigated .Meanwhile,the fl ow field was numerically si m 2ulated by using computati onal fluid dyna m ics (CF D )app r oach .The results show that the operati on conditi ons have little effect on the p ressure dr op and fl ow field .The blade type,es pecially the structure of blade,has a sig 2nificant effect on the fl ow field and p ressure dr op.The separati on efficiency of de m ister increases as the gas ve 2l ocity increasing until the vel ocity reaches a critical gas vel ocity (about 4～5m /s ),then it rap idly decreases with the increase of gas vel ocity .Good agree ment can be f ound bet w een the numerical si m ulati on results and ex 2peri m ental values of p ressure dr op in the de m ister .There are t w o recirculati on fl ow regi ons in the de m ister .The critical gas vel ocity is mainly caused by these t w o regi ons .The results are of i m portance t o the op ti m um design of de m ister .Key words de m ister;separati on efficiency;p ressure dr op;computati onal fluid dyna m ics (CF D );fl ow field收稿日期:2008-03-28;修订日期:2008-05-21作者简介:王霄(1982～),男,硕士研究生,主要从事流体混合与计算流体力学研究工作。
利用数值模拟方法分析静电-旋流耦合除雾器的分离性能
利用数值模拟方法分析静电-旋流耦合除雾器的 分离性能
袁惠新1，2，*，姜水林1，2，付双成1，2，周发戚1，2，朱星茼1，2
1. 常州大学机械工程学院，常州 213000 2. 江苏省绿色过程装备重点实验室，常州 213164
第一作者：袁惠新 (1957—)，男，博士，教授。研究方向：多相流与机械分离净化技术与设备。 E-mail：yuanhuixin2000@ *通信作者
()
∇ j = ∇ jp + ji = 0
(5)
式中：j 为总电流密度，A·m−2； jp为带电尘粒电流密度，A·m−2； ji为离子电流密度，A·m−2。
假设电晕放电稳定，电流连续性方程见式 (6)。联立式 (4) 和式 (6) 求解电场强度分布。而 Fluent
天然气分子筛脱水效果研究
堑堑盘堂趔土堂焦迨塞
ｓｕｌｆｕｒ ｔｏ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｅｖｅ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚｅ ｕｓｉｎｇ ａｌｕｍｉｎａ／ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｅｖｅ ｄｏｕｂｌｅ－ｂｅｄ ｉｓ ｇｏｏｄ．
４Ａ（ＮａＡ）分予筛结构式为Ｎａ９６（Ａ１９６Ｓｉ９６０３ｓ４）２１６Ｈ２０。ＮａＡ分予筛具有规整 鹣空赃结构，它熬ｇ元氧嚣强残弱塞弱壹镫淹０．４２ ｎｌ＇ｌｌ，铯允许Ｈ２０分：予砸一Ｏ．２９ ｎｍ）自由进出，加上水分予的极性大，常温惩较高的温度下均易被ＮａＡ分子筛强 烈吸附，所以ＮａＡ沸石分子筛是一辩优良的吸术裁。４Ａ分予簿按以下蹶序吸隧：
ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｅｖｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｇｒｅａｔｌｙ ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｏｉｌ ａｎｄ ｃｏｋｅ ｉｎ ｉｔ．
Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｍａｔｃｈ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｓｏｍｅｒ ｏｆ ｗａｔｅｒ／ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
３
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２．４——
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３，６ ｛３．７ ４。７． ６６ 夸．５ ＩＯ．２
天津大学_乙醇脱水反应研究实验2
乙醇脱水反应研究实验一、实验目的1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点，了解针对不同目的产物的反应条件对正、副反应的影响规律和生成的过程。
2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3.学习动态控制仪表的使用，如何设定温度和加热电流大小，怎样控制床层温度分布。
4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析，学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造，掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验原理1.实验仪器和药品：乙醇脱水固定床反应器，精密微量液体泵，蠕动泵，锥形瓶，烧瓶。
气相色谱仪GC-910及计算机数据采集和处理系统：载气1柱前压：0.06MPa载气流量：36ml/min载气2柱前压：0.07MPa载气流量：28ml/min桥电流：90mA讯号衰减：1(而后调节为2)柱箱温度：气化室温度：检测器温度：ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂，分析纯乙醇，纯乙醚，蒸馏水。
2.反应机理：乙醇脱水生成乙烯和乙醚，是一个吸热、分子数增不变的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚，但高温有利于乙烯的生在，较低温度时主要生成乙醚，有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼，尤其在高温，它的存在寿命更短，来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯．而在较低温度时，碳正离子存在时间长些，与乙醇分子相遇的机率增多，生成乙醚。
有人认为在生成产物的决定步骤中，生成乙烯要断裂C—H键，需要的活化能较高，所以要在高温才有乙烯的生成。
反应式如下：主反应：副反应：3.催化机理：ZSM-5分子筛，因其具有亲油疏水性，在催化脱水性能方面更具有优势。
[1]乙醇脱水生成乙烯主反应的机理主要有2种：生成乙醇盐中间体和生成碳正离子中间体。
监造和性能验收实验
监造（检验）和性能验收试验1 总述1.1 试验业主方按本规范对承包方提供的设备进行检验和试验。
检验和试验分为工厂检验和试验、现场检验和试验(调试)及验收试验是三个不同的阶段。
承包方将负责设计和提供必要的试验设备、管道和试验用仪表，以确保试验的完成。
1.2最终验收试验前必须检验、试验及通过的项目.供货范围内的设备及系统将经试验证实其能满足指定要求的全部性能。
所有设备试验将按本标书指定规范标准进行。
如采用其他的标准，将经业主方审查。
承包方至少在开始试验前2个月提交所有系统和设备的试验或启动步骤流程图和计划,供业主方检查。
承包方必须提前2个月通知业主方所提供设备检验日期、地点及试验，业主方将提前一个月通知承包方进行检验和试验，并指定专家参加某些检验和全部试验过程。
承包方将着重检验和试验业主方要求的数据、试验结果，签名及提交报告等。
业主方要检验和见证的项目双方在谈判中确定，费用包括在报价中。
试验报告由承包方完成，但试验结论必须经业主方认可。
1.3 发货前试验和记录.在承包方或分包商制造厂包装或发运前，要根据有关规范标准进行合同要求的有关性能和其他试验、经业主方检查认可。
要提供业主方六份试验证书。
承包方将提供六份装订成册的前期制造厂阶段所有带索引的设备性能试验证书。
1.4 检验、试验用仪表.仪表精度必须由承包方校验并适用于试验，承包方将提供全部现场试验所需仪表。
1.5 验收试验报告签字验收试验结束后，承包方和业主方将在报告中签字。
2 工厂检验及试验2.1 总述由承包方提供的设备，原材料将按规定和标准进行必要的检验和试验，以证实材料满足相将的规范和标准的要求，在设备制造工作完成时，将进行试验以证明其性能符合采用规范和标准的要求。
试验所用的全部测试仪器将进行常规校正，结果将由业主方检查。
试验报告由承包方完成，但试验的结论将取得业主方的同意。
以下为检验及试验内容(不仅限于此)2.2 机械设备2.2.1 风机将对所提供风机和部件进行必要的工厂试验，证明加工及材料无缺陷，性能符合设计要求的。
旋流板式除雾器与折流板除雾器性能对比的数值模拟
旋流板式除雾器与折流板除雾器性能对比的数值模拟
杜明生1,谷长超2侏孔浩2,许伟伟2,王建军2*
【摘要】摘要：利用计算流体力学(CFD)法，采用RNG k-e模型、欧拉模型和欧拉液膜模型，对旋流板式除雾器与折流板除雾器的内部流场进行数值模拟, 探寻不同液滴粒径、不同进口气速对两种除雾器的两相压力降和分离效率的影
响。
结果表明：随看液滴粒径的増大，旋流板式除雾器与折流板除雾器的两相
压力降均基本无变化,两除雾器的分离效率均不断提高；相同液滴粒径下Z旋流板式除雾器的两相压力降和分离效率均比折流板除雾器大；液滴粒径为10 μm 时，随看气速的增大，旋流板式除雲器的分离效率不断提高Z而折流板式除雲器的分离效率基本无变化；随看气速的增大,两除雾器的两相压力降均不断增大，但旋流板式除雾器的两相压力降增大的速度更快；折流板迎风侧发挥分离作用的主要区域是弯道下部区域和靠近折流板流道出口的区域。
【期刊名称】《炼油技术与工程》
【年(卷),期】2018(048)005
【总页数】5
［关键词］除雾器分离效率数值模拟欧拉液膜模型
随看炼油厂含硫原油加工量的日益增大,含硫烟气的排放大大增加,与此同时, 电厂含硫烟气的排放也是与日俱増,在国家环保要求日益严苛的大环境下,控制烟气排放中的硫含量显得愈发重要。
在脱硫技术中，湿法烟气脱硫是最成熟、运用最广泛的脱硫工艺。
在湿法烟气脱硫系统中，经过喷淋层的烟气会携带大量以亚硫酸盐、硫酸盐、碳酸盐及灰分为主的酸性液滴,这些液滴若不去除，不但会造成下游烟道的堵塞、腐蚀等问题,还会导致粉尘排放量的增加［1-5］O。
垃圾焚烧旋转喷雾干燥净化模型研究
垃圾焚烧旋转喷雾干燥净化模型研究以垃圾焚烧厂脱酸塔为模拟对象，建立了脱酸塔气固液之间的传质模型及化学反应模型，对旋转产生的喷雾建立了浆滴模型以分析其蒸发和传质过程，通过对已有实验模型与脱酸塔实际运行结果进行对比，验证了所建化学反应模型和浆滴模型的准确性，模拟了某垃圾焚烧厂脱酸塔的内流特征，得到其压力、温度、速度和酸性气体质量分数等参数的分布及脱除率。
结果表明：脱酸塔中轴线上部是脱酸反应主要发生部位;由于烟气回流区的作用，部分没有蒸发完全的浆滴被吹向脱酸塔壁面，容易造成脱酸塔壁面的结渣和腐蚀，导致脱酸塔壁面所受的热应力增大，不利于脱酸塔长期稳定运行;浆滴进入脱酸塔5s内完全蒸发。
垃圾焚烧技术已成为目前解决日益严重的垃圾污染问题、缓解能源危机的重要措施。
但焚烧过程产生大量的酸性气体(如SO2和HCl等)，使得垃圾焚烧烟气净化技术的研究与设备优化备受关注。
其烟气净化技术主要借鉴燃煤烟气净化方法，一般采用半干式喷雾干燥吸收法。
但垃圾焚烧厂与燃煤电厂烟气净化的主要区别在于脱除对象不同：燃煤电厂主要脱除SO2，而垃圾焚烧厂主要脱除HCl和SO2，且在脱除过程中HCl与SO2之间存在复杂的相互影响和竞争关系。
脱酸塔作为烟气净化的重要设备，气液固在塔内的流动、传热传质过程对脱酸塔的设计和运行具有重要的影响。
臧仁德等研究了垃圾焚烧中喷雾干燥塔内烟气的温度分布，指出增加烟气流速可降低石灰浆滴(以下简称浆滴)对SO2、HCl的脱除率，且SO2脱除率降低幅度更显著。
李午申对双流体喷雾干燥塔内酸性气体净化进行了研究，指出SO2和HCl在半干法烟气净化中的净化效率随吸收剂用量的增大而提高。
Kiil等开展了脱酸塔装置的实验研究，分析了不同高度上的脱酸效率，指出石灰石剩余量越大，HCl脱除率越高。
因垃圾焚烧中脱除气体不同，所以在模型建立与气体有关部分的处理与燃煤电厂将存在较大差异，如气体浓度场、离散相与连续相的传质等过程，因此不能简单套用脱硫模型分析垃圾烟气脱酸过程。
热风分布器结构对脱硫废水旋转喷雾蒸发特性影响的数值模拟
机组的脱硫废水蒸发过程进行了模拟，研究了热风分布器中导流板的角度和数量对干燥塔内流场、废水雾滴运动
与蒸发的影响。结果表明：外导流板角度对喷雾干燥塔内流场影响比内导流板大，随着外导流板角度的增加，热
烟气进入喷雾干燥塔的旋转作用更加明显，外导流板角度为 32°时烟气旋流作用最好；随着内导流板角度的增
加，液滴轴向运动最远距离减少，同时内导流板角度的改变对喷雾干燥塔内液滴完全蒸发时间的影响大于外导流
LI Fei1，CHEN Haijie1，SUN Zongkang2，GU Xiaobing1，BAI Yuyong1，GAO Fei1，YANG Linjun2
(1 Datang Environment Industry Group Co., Ltd., Beijing 100097, China; 2 Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and
Keywords: desulfurization wastewater; spray evaporation; hot air distributor; deflector; flow field
目前，绝大部分燃煤电厂采用石灰石-石膏湿
法烟气脱硫工艺来控制 SO2 的排放[1-2]。然而，该工
艺在运行过程中会产生部分脱硫废水。脱硫废水成
500 万[10]。气液两相流场的各个参数及边界条件
见表 1。
图1
脱硫废水旋转喷雾蒸发干燥塔及热风分值研
究喷雾干燥过程中液滴群的蒸发特性，将热烟气作
为 连 续 相 ， 采 用 标 准 k- ε 双 方 程 模 型 ， 利 用
SIMPLE 算法求解；液滴作为离散相，利用随机轨
李飞 1，陈海杰 1，孙宗康 2，谷小兵 1，白玉勇 1，高飞 1，杨林军 2
旋转雾化蒸发技术对脱硫废水和烟气的适应性研究
旋转雾化蒸发技术对脱硫废水和烟气的适应性研究李飞1,2,3(1. 大唐环保科技研究院，北京 100097；2. 大唐环境产业集团股份有限公司，北京 100097；3. 大唐电力设计研究院，北京 100097)摘 要：开展了脱硫废水旋转雾化蒸发实验，研究了该技术对废水水质和烟气参数的适应性，分析了优化废水蒸发效果的方法。
结果表明，旋转雾化蒸发技术对废水盐含量（TDS ）、悬浮物含量（SS ）、烟气温度和烟气粉尘含量等有很强的适应性。
在适当的实验条件下，当废水含盐量高达200 000 mg/L ，悬浮物含量高达6%，烟气温度≥300 ℃，或烟气粉尘含量高达30 g/m 3时，蒸发塔出口和底部灰分的含水率均低于2%，废水蒸发效果良好。
此外，增加气液比或提高雾化器转速可有效降低蒸发塔出口和底部灰分的含水率，可用于对废水蒸发进行优化。
关键词：脱硫废水；旋转雾化；适应性；零排放；废水水质；烟气参数DOI ：10.11930/j.issn.1004-9649.2020110800 引言为降低SO 2排放，中国绝大多数火电机组都进行了超低排放改造，其中约有90%以上的机组采用了石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺[1-2]。
该工艺在高效脱除烟气SO 2的同时，也会向外排出脱硫废水，该废水具有高盐、高悬浮物、高氯和高硬度等特点，是火电厂最难处理的废水[3-5]。
2017年原环保部连续发布了《火电厂污染防治技术政策》和《火电厂污染防治可行技术指南》，鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等工艺处理脱硫废水，实现废水零排放。
旋转雾化蒸发技术是一种对脱硫废水实现蒸发干燥的技术，该技术设置与空预器并联的蒸发塔，通过高速旋转的方式将废水雾化为数十微米的雾滴，并抽取空预器之前的部分高温烟气（300~400 ℃），雾滴和烟气进入蒸发塔后快速完成传热传质，实现脱硫废水的零排放[6]。
近年来，不少学者通过流场模拟和实验的方法研究了废水的雾化和蒸发特性，考察了蒸发产物的特征和迁移转化规律，分析了废水蒸发对除尘、脱硫等系统的影响[6-12]，这些研究为脱硫废水旋转雾化蒸发技术的完善和推广奠定了理论基础。
脱硫废水旋转喷雾蒸发特性实验研究
脱硫废水旋转喷雾蒸发特性实验研究摘要：脱硫废水旋转喷雾干燥技术是一种利用热烟气蒸发脱硫废水的零排放技术。
开展了不同悬浮物（SS）含量的脱硫废水原水以及经浓缩的高盐废水的蒸发实验，采用可视化手段观察了脱硫废水在干燥塔内的蒸发特性，考察了脱硫废水喷雾蒸发过程中停留时间、进口烟气温度、气液比对蒸发特性的影响。
结果表明，旋转喷雾蒸发工艺对高盐、高SS含量等复杂脱硫废水组分具有较佳的适应性；脱硫废水从旋转雾化器喷出后，迅速蒸发，主蒸发区在雾化盘下方0.75~1.00m区域内；随后是蒸发析出的未干盐分及未完全蒸发的废水液滴进一步蒸干至含水率低于2%；烟气在喷雾干燥塔内的停留时间需要维持在20s以上才能保证塔出口灰分含水率低于2%；进口烟气温度越高，其塔底及塔出口的灰分含水率越低，在气液比为12000m³/m³（标准状态）的废水工况下，入口烟温为280℃时已经难以保证废水液滴良好蒸发；在入口烟气温度为340℃、气液比在大于10000m³/m³（标准状态）时，塔底灰分含水率小于2%，蒸发效果良好。
关键词：脱硫废水；蒸发特性；停留时间；悬浮物浓度；可视化实验1引言目前，燃煤电厂普遍采用石灰石˗石膏湿法脱硫工艺，该工艺具有脱硫效率高及运行成本低等特点，但运行过程中会排放一定量的脱硫废水，排放量约为15～20kg/(MW•h)。
脱硫废水一般具有悬浮物含量高、水质为弱酸性、含盐量高等特点，因此不能直接排放。
近年来，随着“水十条”的发布，工业水的排放标准更加严格，脱硫废水作为工业水的一种，其排放控制引起了广泛关注。
旋转喷雾干燥技术是利用旋转雾化器将液滴雾化成粒径为10～60μm的细小液滴喷入干燥塔，从空预器前引出高温烟气作为热源将液滴在干燥塔内快速蒸干，可有效解决主、旁路烟道蒸发技术积灰和喷嘴堵塞的问题，相较于主烟道蒸发技术和旁路烟道蒸发技术有一定的技术优势，具有良好的应用前景。
本文开展了不同悬浮物及含盐量的脱硫废水蒸发实验，并采用可视化手段观察了脱硫废水在干燥塔内的蒸发特性，在此基础上考察了脱硫废水喷雾蒸发所需要的停留时间，从而为脱硫废水旋转喷雾蒸发工艺的工程应用提供实验基础。
脱硫废水旋转喷雾蒸发产物析出及其对烟气组分影响特性的试验研究
subsequent dust removal equipment. The main components of the dry product are MgSO 4 , MgSO 4 , H 2 O, CaSO 4·0. 5H 2 O,
CaSO 4 and NaCl. About 5 ~ 10% of the chloride ions are transferred to the gas phase during the spray evaporation of the
desulfurization wastewater, and the rest exists in inorganic salts.
道蒸发的研 究 较 多, 据 日 本 三 菱 重 工 的 一 份 技 术 报
脱硫废水液滴的快速蒸发,蒸发析出的粗盐分通过干
,旋转喷雾蒸发技 术 具 有 实 现 废 水 零 排 放、无 二
燥塔塔底灰斗收集,细小颗粒随烟气排出后进入静电
告
[ 4]
次污染,建设与运行费用低、占地面积小、能耗低等特
除尘器被捕集。
evaporation products of desulfurization wastewater and its influence on the flue gas components from the drying tower were
investigated. The results show that the rotary spray drying tower has a certain separation efficiency, about 15 ~ 50% of the dust
旋转式和静态式填料塔脱碳性能实验研究
旋转式和静态式填料塔脱碳性能实验研究何丽娟;王淑旭;黄艳伟;魏士钦;潘鹏【摘要】Aiming at the defect of low efficiency in equipments forCO2absorption from flue gas of power plant, a rotating absorption packed tower and a static baffle plate absorption packing tower were proposed based on the principle of vapor-liquid absorption equilibrium, and an experimental bench was build to carry out the comparative experiments. The mixed amine solution with the volumetric composition of20%MDEA+10%TETA+70%H2O was used as absorbent,and the simulated flue gas had a CO2/N2 volume ratio of 3:17. Under the absortive solution temperature of 40℃ and the gas flow rate of 0.5 m3/h, the effects of mixed amine solution flow rate, liquid distributor speed and packing height on the efficiency of CO2absorption from the simulated flue gas were investigated. The results show that the static baffle plate absorption packing tower has a higher CO2absorption efficiency, and the highest value reached 88.2%.%针对电厂烟道气CO2吸收设备效率低的缺陷,从气液吸收平衡机理出发,提出旋转吸收填料塔和静态折流板式吸收填料塔,并自行搭建实验台进行对比实验研究,采用体积组成为20%MDEA+10%TETA+70%H2O的混合胺液为吸收剂,以V(CO2):V(N2)=3:17的混合气为模拟烟气,在混合胺液温度40℃,模拟烟气流量0.5m3/h的条件下,研究混合胺液流量、液体分布器转速及填料高度对模拟烟气中CO2吸收效率的影响.结果表明,静态折流板式吸收填料塔具有更高的CO2吸收效率,实验所得最高值达88.7%.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2018(043)001【总页数】4页(P85-88)【关键词】模拟烟气;吸收效率;混合胺液;旋转吸收填料塔;静态折流板式吸收填料塔【作者】何丽娟;王淑旭;黄艳伟;魏士钦;潘鹏【作者单位】内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TQ028.2燃煤电厂作为我国CO2主要排放源，占总排放量的50%[1]。
伞罩型除尘脱硫塔内除雾器性能研究_王大勇
CD
=a1
+a2 Re
+a3 Re
(9)
对于球形颗粒 , 在一定 Re 范围内 , 式(9)的 a1 、
王大勇 李彩亭 # 曾光明 李珊红 王 飞 闫师杰
(湖南大学环境科学与工程 学院 , 湖南 长沙 410082)
摘要 除雾器是湿法烟气脱硫(WFG D)系统内重要的设备之一 , 其性能对 W FG D 系统运行的可靠性有重要 影响。 利用 Fluent 6.2软件对新型伞罩型除尘脱硫塔内的三维两相流场进行数值模拟, 气相采用 RN G 湍流模型 , 液相采用离散相模型 , 选择 S IM PLE 算法 进行计算 , 分析塔内的折板除雾器和旋流板除雾器的速度场、压力场和液滴的分布情况 。 结果表明 , 烟气经过折板除雾器 , 产生了明显 的压降 , 且在拐角区域湍流耗散强烈 , 是实现气液分离的关键区域 ;烟气经过旋流板除雾器 , 速度和压强分布具有良好的对称性 , 液滴被 气流旋转抛向壁面实现气液分离 。 模拟结果对新型的 WFG D 除雾器的设计和运行具有一定的理论指导意义。 关键词 伞罩型 除尘脱硫塔 除雾器 数值模拟
F D =1ρ8pμdC2pD2R4 e
(7)
式中 :FD 为总曳力产生项 , N · s/(kg · m);dp 为颗
粒直径 , m ;Re 为相对雷诺数(颗粒雷诺数);CD 为曳
力系数 。
Re 的表达式为 :
Re =ρdp
up -u μ
CD 的表达式为 :
(8)
王大勇等 伞罩型除尘脱硫塔内除 雾器性能研究
1 物理模型
研究了两种不同类型的除雾器 :折板除雾器和 旋流板除雾器 , 其示意图见图 2 。 折板除雾器折角 为 90°, 板间 距为 25 mm 。 旋流板除雾器 叶片数为 12 片 , 叶片仰角为 25°, 没有考虑溢流槽的存在 。
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时段内前集水器收集水量, L。
113 实验条件
实验在室内常温下进行。气液物理参数为: 温
度, 20e ; 大气压力, 101 325 Pa; 水密度、动力粘性 系数、体积 流量分别 为 1 000 kg /m3、11005 @ 10- 3
Pa# s、18 L / h; 空气 密 度、动 力 粘 性 系数 分 别 为 11205 kg /m3、1181 @ 10- 5; 压缩空气压力控制在 013
K ey words m ist elim inator; free revo lving b lade; dem ist effic iency; liquid to gas ratio; pressure loss
除雾器在化工、石油、食品等行业, 特别是在环 一定限制。虽然旋风除雾器中的气流速度较大, 但
图 3 实验流程图 F ig. 3 Schem e o f exper im enta l system
知道喷水量、前集水器和后集水器的收集水量, 就能
通过水平衡法确定除雾器的除雾效率:
G=
Q
Lb lt-
L
a
@
100%
( 1)
式中: G) 除雾 效率; Lb ) t 时段内后 集水器收 集水
量, L; Q l) 流量计读数, L /h; t) 测 试时间, h; L a ) t
比。取小液气比的理由有二点: 一是如果液气比偏 大, 会使较多的雾滴在叶轮上游管壁上沉降, 导致实 验误差增大; 二是作为比较实验, 取较小的液气比更 具有说服力。因为液气比大, 除雾器的除雾效率高, 不同除雾器的除雾效率差异不明显, 不便于比较。
图 4是液气比 为 12 mL /m 3 时, 除雾效 率随气
境保护工程中有重要的应用。目前, 国内外除雾技 压力损失偏高。静电除雾器虽然可以解决压力损失
术主要有: 惯性分离、离心分离、静电沉积、筛滤等。 过大的问题, 但设备庞大、且需高压荷电。这种方法 基于这些技术而研发出的除雾器有波纹板除雾器、 技术要求高、成本高, 应用较少。丝网捕沫器虽可分
旋风分离器、旋流板除雾器、静电除雾器、旋风除雾 离 3~ 5 Lm 的小颗粒, 但它只适用于洁净气体, 气液
2. G reen M anu facture and Pollu tion C ontro l C enter, W uhan U n ivers ity of S cien ce and Technology, W uhan 430081, C h ina)
A bstract A new m ist separator, free revo lving blade m ist e lim inator, w as deve loped in th is study. T he perform ances o f thism ist e lim inator, such as the separat ion e ff ic iency and the pressure drop, w ere investigated in laboratory. The experim enta l resu lts show ed that the separation efficiency got to the m ax imum va lue when the gas veloc ity w as about 11 m / s. In com par ison w ith the fixed b lade m ist elim inator, the free revolv ing b lade m ist elim inato r ach ieved m uch greater separation efficiency, w ith at least 10% increm ent in the m ax im um separation e ff iciency. T he separat ion efficiency curve of the free revo lv ing blade m ist e lim inator w as quite sm oo th w ith the veloc ity varies from 6 to 13 m / s, wh ich indicated that that it had a good adap tab ility to velocity perturbation. Furtherm ore, the separat ion efficiency cou ld a lso be enhanced by increasing the liqu id to gas rat io and the wa ter drop let d iam eter. T he pressure drop coefficient of the free revo lv ing blade m ist e lim inator w as on ly 413 w h ile the fixed blade m ist elim ina tor w as 616. T herefore, the perfo rm ances of th is new type m ist elim inator are superior to the f ixed blade m ist e lim inator.
第 8期
何明礼等: 自由旋片除雾器脱水性能实验研究雾器的除雾效 率最大值和自由旋片除雾器的除雾效率最大值分别 出现在 7 m / s和 11 m / s左右。二者的最大除雾效 率相差约 10% 。因 此, 在同样的结构参数条 件下, 自由旋片除雾器不仅可以提高气液分离效率, 而且 可以增大含雾气流的处理量。从图 4中还能看出, 自由旋片除雾器的效率曲线比固定叶片除雾器的效 率曲线平缓, 这说明自由旋片除雾器对含雾气流流 速的波动有很好的适应性。
关键词 除雾器 自由旋片 除雾效率 液气比 压力损失
中图分类号 X 701 文献标识码 A 文章编号 1673-9108( 2010) 08-1867-04
Experim ental study on dehydration property of free revolving blade m ist elim inator
1. 2 实验系统 自由旋片除雾器实验系统如图 3所示。雾滴由
气液两相喷头产生, 雾滴粒径由压缩空气流量与液 体流量之比控制。如要产生更细的水雾, 可增大压 缩空气流量或减少供水量。
在自由旋片叶轮前后各安装 1个集水器, 如果
211 自由旋片除雾器的除雾效率 2. 1. 1 流速对除雾效率的影响
实验采用自由旋片除雾器和固定叶片除雾器进 行性能对比实验。液气比为 12 mL /m 3。该液气比 远小于实际工业除雾器所 处理的含雾气流 的液气
图 5 不同液气比下自由旋片除雾器的除雾效 率 F ig. 5 D em ist efficiency o f free revo lv ing e lim inator at d ifferent liquid to gas ra tios
图 4 固定叶片与自由旋片除雾器除雾效率随流速变化 F ig. 4 D em ist effic iency chang ing w ith gas v elocity
第 4卷 第 8期 2 0 1 0 年 8月
环 境 工程 学报
Ch inese Journa l o f Env ironm ental Eng ineering
V o l. 4, N o. 8 Aug. 2 0 1 0
自由旋片除雾器脱水性能实验研究
何明礼 1 刘 娟 1 盖龄同1 向晓东2 魏 智 2 宋树帜 2
器和丝网捕沫器等。其中波纹板除雾器因其结构简
单, 运行可靠而被广泛使用。丝网捕沫器因能分离 直径大于 3~ 5 Lm 的颗粒, 且压降不大而被广泛使 用 [ 1] 。有文献表明 [ 2, 3 ] , 波纹板除雾器和旋 流板除
基金项目: 武汉市科技攻关项目 ( 200760423161 ) 收稿日期: 2009- 06 - 21; 修订日期: 2009- 07- 09 作者简介: 何明礼 ( 1984 ~ ) , 男, 硕士 研究生, 主要从 事烟尘 污染控
雾器的最佳风速为 5~ 9 m / s, 因此其处理能力受到
制理论与应用技术研究。 E-m ai:l summ erhm @l 163. com
1868
环 境工程学 报
第 4卷
中不能含有粘结物, 否则易堵塞 [ 4] 。 为了提高除雾器的除雾性能, 提出一种新型除
雾器 ) ) ) 自由旋片除雾器。与叶片固定的旋流板除 雾器不同, 自由旋片除雾器的叶轮在气流的作用下 能自由旋转, 风速越高, 转速越快。关于自由旋片除 雾器除雾效率和的压力损失研究尚属空白, 这也正 是本文讨论自由旋片除雾器除雾性能的意义所在。
1 实验系统与实验条件
111 自由旋片除雾器的结构 实验用自由旋片除雾器的叶轮主要由旋片、轮
毂组成, 如图 1所示。 自由旋片除雾器实验模型的结构与安装如图 2
所示。主要结构参数为: 旋片数量, 5个; 轮毂直径, 515 cm; 叶 轮外径, 17 cm; 外筒直径, 19 cm; 仰 角, 20b; 径向角, 90b; 叶片厚度 011 cm; 单个叶片面积, 3112 @ 10- 3 mm 2。自由旋片叶轮靠支撑骨架固定于 管壁上, 在轴承外设置密封盖, 防止水雾或固体颗粒 物进入轴承, 保证叶轮旋转的灵活性。
( 1. 武汉科技大学钢铁冶金与资源综合利用省部共建教育部重点实验室, 武汉 430081; 2. 武汉科技大学绿色制造与节能减排研究中心, 武汉 430081)
摘 要 提出一种新型除雾装置 ) ) ) 自由旋片除雾器。在实验室条件下, 从除雾效率、压力损失 两方面研究 了自由旋 片除雾器的性能。实验结果表明, 风 速在 11 m / s左右时, 自由旋片除雾器的除雾 效率达到 最大值。对比 实验发现, 自由旋 片除雾器的除雾效率远高于固定叶片除雾器的除雾效率, 二者的 除雾效率最 大值相差 约 10% 。自由旋片 除雾器的 除雾效 率变化曲线在 6~ 13 m / s的流速范围内相当平滑, 说明自由旋片除雾器对含雾气 流流速的 波动有很好 的适应性。另 外, 增 加液气比和雾滴粒径会提高自由旋片除雾器的除雾效率。自由旋片除雾器压力损失系数 仅为 413, 而固定叶片除 雾器压力 损失系数为 61 6。所以, 自由旋片除雾器的阻力特性远优于固定叶片除雾器。