气固两相穿越液池过程颗粒运动分布特性研究

为了掌握气固两相穿越液池的气固分离过程中气、液、固三相流动特征,从而获得颗粒在液池中的分布规律,通过实验和数值模拟方法,对液池内颗粒运动进行研究。研究发现:颗粒在液池中表现出波动性的分布规律;粒径≤15μm颗粒在液池中以悬浮运动为主,50μm粒径是颗粒沉降和悬浮的临界直径,粒径≥100μm颗粒在液池中则以自由沉降运动为主,且主要集中分布在液池底部;随着下降管浸没深度的增大,直径为10μm颗粒在液池高度方向上体积分数基本保持不变;入口流速的增大,对小粒径颗粒在液池中的分布影响显著,而对大粒径颗粒影响不大。     

湿法脱硫石膏颗粒特性与杂质赋存状况分析

以电厂湿法脱硫石膏为原料,利用XRD、SEM、EDS和XRF等分析技术,对其颗粒形貌与化学组成、杂质赋存状况、粒径分布等基本颗粒特性进行了研究,重点研究了脱硫石膏中不同形貌颗粒的化学组成与杂质的赋存状况。研究结果表明:脱硫石膏颗粒主要由圆饼状、板状、球状和不规则颗粒状组成;其中,板状颗粒主要由CaSO4·2H2O组成,圆饼状颗粒则由CaCO3和CaSO4·2H2O组成,且CaCO3分布于颗粒芯部,球状和不规则颗粒主要由铝硅质、钙硅质矿物组成。对于不同的杂质,其引入方式也不相同。与精细化工与先进材料制备所要求的颗粒粒径与分布相比,湿法脱硫石膏粒径较粗,且分布较宽。     

燃煤电厂烟气环境下脱硫废水液滴蒸发特性的研究

通过理论分析和数学模型研究了烟道喷雾蒸发技术脱硫废水液滴在烟气环境中的运动、受热和蒸发过程中的传热传质特性,考察了烟气速度、温度和液滴粒径等对液滴蒸发特性的影响规律。结果表明:烟气速度越大,液滴初速度对液滴运动速度的影响越小;气液初始相对速度越大,液滴完全蒸发时间越短;烟气温度是影响废水蒸发时间的关键参数,在不影响锅炉效率的前提下适当提高锅炉尾部烟气温度有利于喷雾蒸发技术的实现。在本文研究的烟气环境和液滴条件下,液滴无量纲完全蒸发时间与烟气温度呈指数递减关系。     

基于气-液传质氨法脱硫喷淋吸收CFD仿真模拟

结合氨法脱硫SO₂吸收传质的研究,通过耦合氨法脱硫液滴中多组分化学反应、液滴与气相间传质(双膜理论)、液滴蒸发相变等多个过程,采用CFD二次开发技术研究开发了可预测脱硫效果的CFD计算方法,利用基于该方法建立的三维氨法脱硫仿真模型模拟脱硫塔内的流场及烟气流速、pH值、液气比、雾化粒径、初始SO₂浓度对脱硫效果的影响,研究结果表明,模拟结果与实验数据有着相同的变化趋势且二者之间的相对误差小于±20%.同时,通过计算pH值和浆液粒径等关键参数对脱硫塔内竖直中心线上NH₃和SO₂浓度分布规律的影响,明确通过合理控制浆液pH值与浆液粒径来提高脱硫效率以及减少NH₃逃逸.实验和数值模拟结果表明,氨法脱硫系统控制烟气流速为2～3m/s、浆液pH值为5～6,液气比2.5～3.5L/m³,雾化液滴粒径为0.8～1mm较为合适.     

CFB锅炉钙基飞灰的雾化喷水悬浮式脱硫特性

以循环流化床(CFB)锅炉钙基飞灰为原料,实验研究了不同条件下飞灰的雾化喷水悬浮式脱硫工艺技术特性。结果表明:增湿飞灰具有良好的低温脱硫能力,其脱硫过程分为快速、慢速反应2个阶段,增湿前后脱硫剂的总钙利用率从41%提高到70%左右。飞灰颗粒的增湿效果与反应温度是影响硫盐化速率的主要因素。采用50 μm雾化水粒径、增湿水分级喷入方式,可使飞灰颗粒获得更好的增湿效果,并延长快速反应的持续时间,使反应更充分;反应温度对增湿脱硫同时存在促进与抑制2方面作用,最佳反应温度在80℃左右;SO₂浓度对脱硫的影响不显著;飞灰经过雾化喷水活化后,颗粒表面的孔隙、裂缝增多,改善的微观结构促进了气固传质和脱硫反应。     

脱硫喷淋塔除尘的影响因素及效果分析

根据燃煤电厂烟气中粉尘成分、来源及排放特性,对影响脱硫喷淋塔除尘效率的因素进行了分析,结果表明:粒径>0.3μm时,颗粒度越大,去除率越高,粒径<0.3μm时,则相反;烟气流速及浆液喷淋密度与除尘效率呈正相关性,优化各影响因素,喷淋塔除尘效率可高达84%,其处理后粉尘质量浓度<50 mg/m3。     

上流式斜流沉淀去除率公式的理论推导

结合斜流沉淀结构的特点，分析了流道内液芬布对颗粒沉淀过程的影响；污水中颗粒粒径分布对去除率的影响，从而理论上推导上流式斜流沉去除率的计算公式     

复合型湿式除尘器脱硫性能研究

利用CFD技术对复合型湿式除尘器内部多相流场以及气液传质过程进行模拟,采用Realizable k-ε湍流模型在Euler坐标系下模拟除尘器内部气相的流动,采用DPM模型在Lagrange坐标系下描述液滴以及粉尘颗粒的运动轨迹,采用species transport多组分化学反应模型研究电机转速、喷淋液气比、入口烟气中SO_2浓度等运行参数对湿式除尘风机脱硫效率的影响。建立了复合型湿式除尘器脱硫实验系统,对除尘器的理论模型以及运行规律进行验证。结果表明:实验测得值和仿真模拟值误差均在10%以内,且脱硫效率变化规律一致,即随着电机转速、喷淋液气比以及Ca(OH)_2溶液pH的增大,脱硫效率明显上升;随着入口烟气中SO_2浓度的增大,脱硫效率降低。     

半干法烟道气脱硫的研究

本文讨论了应用半干法烟道气脱硫常见的几个问题，并提出了解决方法，吸收液雾化问题关。它决定脱硫效率的高代；雾化粒径及操作费用是由雾化器的选择决定。粘壁，结块问题是影响干法脱硫应用的主要因素，脱硫设备扔效防腐延长了其使用寿命 ，能够减少维修，节约费用。     

蒸汽相变促进可溶PM2.5凝结增长的数值分析

为利用蒸汽相变原理促进氨法脱硫系统排放细颗粒物(PM2.5)的脱除,建立多分散颗粒的凝结增长动力学模型,利用数值模拟方法研究了可溶硫酸铵颗粒的凝结增长规律,并将典型粒径可溶与不可溶颗粒的凝结增长过程进行对比分析.结果表明:不同粒径硫酸铵颗粒的增长速率相近,等温系统的凝结增长效果优于绝热系统;对于同一初始粒径分布下的可溶和不可溶颗粒,微米尺度可溶颗粒的增长速率始终大于不可溶颗粒,亚微米尺度可溶颗粒的增长速率先大于而后小于不可溶颗粒,使得二者的增长曲线存在一个交叉点;蒸汽饱和度增大能显著促进硫酸铵颗粒的增长;等温系统中温度对硫酸铵颗粒的增长影响显著,绝热系统中温度的影响较弱.