垃圾发电厂半干式反应塔脱酸效率影响因素分析

《垃圾发电厂半干式反应塔脱酸效率影响因素分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、垃圾发电厂半干式反应塔脱酸效率影响因素分析　　　　摘要：文章针对半干式反应塔脱酸的技术特点，进行了细致分析，并介绍了脱酸的机理和影响脱酸效率的各种因素，提出以石灰浆滴飞行过程作为脱酸影响的分析方法，为垃圾发电厂的经济、环保运行提供参考和指导。下载论文网/3/　　关键词：半干法脱酸；影响因素；石灰浆　　中图分类号：X701文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）20-0070-03　　垃圾发电厂的烟气脱酸工艺包括干法、湿法、半干法三种，半干法因净化效率高、流程简单、设备少、生成物易处理、无二次污染和便于调节控制等优点而被垃圾发电厂广泛应用。　　半干式反应塔多采用高速离心式旋转雾化器

2、，在高达10000～12000r/min的转速下，将石灰浆液雾化成小于100μm的颗粒，使石灰浆液滴与烟气中的酸性组分充分接触并发生中和反应。　　石灰浆是含有一定量的水和石灰粉混合而成的一种特殊流体，从单个雾化的石灰浆液滴来看，液滴是由石灰微粒及其表面包裹的水膜所组成，液滴离开雾化盘后经历汽化吸收、反应、静止的三个状态。即液滴的整个飞行过程，为脱酸的反应过程。本文旨在对如何得到最佳脱酸效果及运行工况进行分析。　　1浆液粒径对脱酸效果的影响　　石灰浆雾化粒径越小，从而增大了石灰浆液滴与酸性烟气接触的比表面积，有利于反应的进行。但同时由于粒径的减小使其质量也减小，液滴表面的水膜会被迅速汽化，从而大

3、大减少了酸性烟气向水膜的传质，当液滴完全干燥时使脱酸效率大大降低。　　反之，粒径越大使水膜汽化时间延长，从而延长了传质时间和飞行停留时间，有利于脱酸反应，但同时比表面积的减小不利于脱酸反应，同时液滴飞行轨迹的延长，可能产生液滴触壁结焦等危害。　　因此粒径对脱酸的传质和化学反应的影响是相反的，存在一个合理粒径，使脱酸效率最高。根据前人研究的直径大小对脱酸效率的影响，其结果显示当雾滴直径为60～80μm时，脱酸效果为最佳。　　雾化器转速对粒径的影响　　理论研究表明，若外部其他条件不变时，液滴粒径与雾化转盘转速成反比。由于作用液滴的力主要受液滴飞行速度、质量、时间以及烟气拖拽力、重力、浮力的影响，从

4、液滴飞行轨迹来看，浆液粒径越小其飞行轨迹越短，反之亦然。　　根据上述理论，为了获得细小且均匀的雾滴，可采用增加雾化器转速的方法来提高石灰浆的雾化质量。通过实验表明对于不同浓度的石灰浆液，实验实测数据所反映的变化趋势基本上都满足雾滴粒径与转盘转速成反比的关系。而且当转盘转速增加到12000r/min以后，粒径随转速变化将不明显，此时再继续增加转速，对减小雾滴粒径帮助不大。　　进料速率对粒径的影响　　根据文献表明，外部条件不变时，液滴粒径与进料速率成正比。为了获得细小且均匀的雾滴，可采用降低进料速率的方法来提高石灰浆的雾化质量。通过实验，得出对于不同浓度的石灰浆液，实验实测数据所反映的变化趋势都满

5、足雾滴粒径与进料速率成正比的关系。　　石灰浆浓度对粒径的影响　　对不同浓度的石灰浆进行雾化试验，得出粒径与石灰浆浓度成正比关系。这是因为随着石灰浆浓度的增加，料液黏度将增大，当其他条件不变时雾化石灰浆所需的能量就越多，使得雾滴粒径变大，这符合能量守恒原理。　　2喷雾距对脱酸效果的影响　　喷雾距对脱酸效果的影响从某种角度上讲也包括了粒径对脱酸效果的影响，因喷雾距受到烟气逆向阻力和摩擦力作用，粒径大的液滴比粒径小的液滴更难失去初速度，因此粒径大时喷雾距也随之增大，脱酸效果越好。　　其中，d为雾化盘直径（m），G为浆液流速（kg/h），n为雾化器转速（r/min），通过公式可以看出，喷雾距与浆液流速

6、成正比，而和雾化器转速成反比，其中流速增大，粒径随之增大，喷雾距增大使液滴的飞行时间延长有利于脱酸反应；转速增大，粒径减小，喷雾距减小使比表面增大，因此存在一个合理的喷雾距。　　3烟气温度对脱酸效果的影响　　入口烟气温度的影响　　入口烟气温度对脱酸效果的影响主要表现在液滴表面液膜被完全汽化的时间长短。一方面温度越高液膜被汽化的速度越快，酸性气体与碱性液滴的传质过程缩短，使反应效率大大降低。另一方面温度的升高也可使液滴水膜温度升高，使酸性气体离子扩散系数增加，使水膜加快对酸性气体的吸收，从而提高脱酸效率。　　通过试验表明：对于S02而言，前者的作用明显小于后者，因此温度增加使得脱硫效率增大；而对

7、于HCL，两者作用大小类似，脱氯率基本保持不变。　　反应温度的影响　　反应温度是指反应塔内发生中和反应过程时的温度，当增大冷却水量时，使液滴水膜增厚从而延长传质过程和吸收更多烟气热量，同时增大了烟气湿度，可使烟气脱酸效率提高，但随喷水量的增加脱酸效率的上升会逐渐缩小。　　但过低的烟温会导致反应塔结焦、腐蚀和威胁后续布袋除尘器的正常运行。反应温度越接近露点脱酸效率越高，因为在此温度下酸性组分与液滴的