惰性粒子流化床半干法脱硫研究

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1、摘要摘要目前烟气脱硫有湿法、干法和半干法三种方法。湿法烟气脱硫工艺技术成熟程度高，脱硫效率稳定，但存在设备腐蚀严重，运行维护费用高，易造成二次污染等问题。干法、半干法脱硫工艺具有系统简单、投资费用低、占地面积小等优点，主要的缺点是脱硫效率及吸收剂利用率低，所以还需要进一步开发和完善。鉴于此，本文开展了惰性粒子流化床半干法烟气脱硫方面的理论和实验研究。在流化床内加入惰性粒子，以改善脱硫剂与烟气的接触，延长脱硫剂在床内的停留时间，促进脱硫反应进行，提高脱硫效率和脱硫剂利用率。论文以Ca(OH)2为脱硫剂，实验研

2、究了惰性粒子的加入量及其他操作条件对脱硫效率的影响。实验结果表明，随着惰性粒子粒径减小及床内加入量增加，烟气脱硫效率提高；运行参数中近绝热饱和温度，Ca／S对脱硫效率影响较大；近绝热饱和温度越低，钙硫比越高，脱硫塔床温越低，烟气速度越小，对提高脱硫效率越有利。基本实验工况(入口烟气温度160℃，入口S02浓度600ppm，近绝热饱和温度15℃，Ca／S摩尔比为1．2，塔内风速1．8士0．1m／s，惰性粒子粒径2mm，静止床高100mm)时，脱硫效率达到85％左右。利用fluent软件，采用欧拉方法，对流化床

3、内的颗粒混合特性进行了三维数值模拟，获得了颗粒轴向速度、颗粒浓度、流化床内压降的变化规律。在实验研究的基础上，本文建立了半干法惰性粒子流化床烟气脱硫的数学模型，并利用双膜理论模型，研究了塔内的脱硫反应过程，该模型可以模拟运行参数(惰性粒子粒径，惰性粒子固定床高，空塔气速)对脱硫效率的影响，模型的计算值与实验测量值吻合较好。关键词：惰性粒子，流化床，脱硫，数学模型东南大学硕士学位论文AbstractTherearethreedesulfurizationmethodsatpresent，wetprocess，

4、dryprocessandsemi．dryprocess．Wetprocessismostmatureandhavehighdesulfurizationefficiency,butiterodeequipmentseriously,havehighmaintenancecostandsecondlypolluting．Dryprocessandsemi—dryprocesshavesomeadvantages，forexample，simplesystem，lowerinvest，smallerarea．

5、It’sdisadvantageiSloweruseefficiencyofdesulfurizeranddesulfurizatione伍ciency．Somemeasuresmustbetakentosolvethisproblem．Someworksaboutfluegasdesulfurizationbyasemi-dryprocess、ⅣitlliIlertparticlesfluidizedbedhavebeendoneispresentedinthispaper．Inthisprocessin

6、ertparticleswereaddedintoafluidizedbedinwhichthedesulfurizerparticleswerepromotedtocontactwithfluegasbytheinertparticles．Accordingly,thereactionbetweenthedesulfurizerand802wasimproved，andhighdesulfurizationefficiencyCanbeobtained．Intheexperiments，Ca(OH)2wa

7、susedasthedesulfurizer．Theeffectsofthestaticheightoftheinertparticlesinthebedandotheroperationconditionsondesulfurizationemciencywereinvestigated．Experimentalresultsshowedthat：desulfurizationemciencyincreaseswiththeincreasingoftheheightofinertparticlesinth

8、ebed，themolarratioofCatoSandtheinletconcentrationofS02，andthedecreasingofthediameteroftheinertparticles，thespacevelocityofsimulatedfluegasandtheapproachingsaturationtemperature．Inoperationparameters，themolarr