试论lifac和喷雾干燥烟气脱硫中应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除的研究

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1、INVESTIGATIONONREMOVALOFF烈EPARTICLESBYHETEROGENEOUSCONDENSATIONINLIR～CA-NDSPRAYDRYINGFLUEGASDESULFURIZATIONSYSTEMADissertationSubmittedtoSoutheastUniversity。FortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLiuJinhuiSupervisedbyProf．YangLin-junSchoolofEnergyandEnvironmentSouthe

2、astUniversityMarch2010＼、、＼一、东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：皇9盟琢日期：型里：够．rD东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和

3、电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生虢桦聊虢撂呼期：出／)摘要燃煤过程中产生的可吸入颗粒物、S02、Nox等对大气造成了严重污染，尤其是空气动力学直径小于2．5I．tm的细颗粒物PM2．5’其比表面积大，易富集有毒物质，容易被吸入人体内部，且常规除尘技术难以对其有效捕集。在低温高湿烟气中添加适量蒸汽使其达到过饱和状态，蒸汽以细颗粒为依托发

4、生凝结形成含尘液滴，该含尘液滴易于被常规除尘设备脱除。LIFAC和喷雾干燥脱硫过程对烟气温湿度有较大影响，且烟气温湿度是添加蒸汽后烟气能否达到过饱和状态的重要影响因素，应用FLUENT离散相模型模拟LIFAC和喷雾干燥脱硫过程中烟气温湿度的变化特性，考察了活化水添加量、烟气温度、烟气量、浆液浓度及浆液添加量对烟气温湿度的影响，并采用VaisalaHMT337型温湿度变送器对脱硫过程中烟气温湿度的变化进行了分析测试。分别采用电称低压冲击器(ELPI)、场发射扫描电镜、能谱分析等对LIFAC和喷雾干燥脱硫前后烟气中颗粒数浓度、质量浓度、粒径

5、分布、形貌、元素组成进行了分析测试，考察脱硫过程对细颗粒物排放特性的影响。结果表明：本烟气发生装置产生的细颗粒中，空气动力学直径小于0．269m的细颗粒物数浓度占总数浓度的98．6％，而质量浓度仅占总质量浓度的4．1％；脱硫反应使烟气中细颗粒形貌和元素组成发生了一定变化，S、Ca元素含量明显升高：活化水和浆液添加对细颗粒数浓度的影响规律与细颗粒粒径有关。·向LIFAC和喷雾干燥脱硫后的低温高湿烟气中添加饱和蒸汽，烟气过饱和度随蒸汽添加量的增加先增后降。选择合适的蒸汽添加量使烟气达到较高的过饱和度，水蒸汽以细颗粒为依托发生相变凝结，进而由

6、除雾器脱除凝结长大形成的含尘液滴。考察了活化水添加量、烟气温度、蒸汽添加量、细颗粒数浓度、除雾器性能、浆液浓度及浆液添加量对应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除的影响。结果表明：脱除效率随烟气过饱和度的提高、细颗粒数浓度的减小而提高；高效除雾器有利于细颗粒物脱除效率的提高，但阻力较大．关键词：LIFAC脱硫；喷雾干燥脱硫；温湿度；细颗粒物；蒸汽相交；脱除东南大学硕士学位论文ABSTRACTInhalableparticles，s02，NOxemittedfromcoalcombustioncauseseriouspollutionoftheai

7、r,especiallythefineparticles(PM2．5)absorbtoxicmaterialforitslargespecificsurfaceareaandcaneasilyenterthehumanbodythroughrespiratorytract．ConventionaldustremovaldevicesfacegreatchallengesinreductionofPM2．5emission．SupersaturationrequiredforfineparticlesgrowthWflSachievedb

8、yaddingadequatesteamtothewetfluegaswithlowtemperature．Theremovaloftheenlargedparticlesbyconventionaldus