隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使我們對能源的需求越來越多，伴隨能源的加速利用其中煤炭的利用為廣泛[1]，煤炭的大量直接燃燒造成的污染物排放急劇增加，以煤為主的能源造成排放嚴(yán)重，給環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染，實施減排技術(shù)并進(jìn)行排放總量排放是我國持續(xù)發(fā)展的迫切要求。

        1 濕法脫硫工藝脫硫塔類型

        1.1 噴淋塔

        原理：脫硫塔吸收液在噴淋塔內(nèi)經(jīng)噴嘴霧化，液體與煙氣充分接觸吸收并除去其中的；脫硫效率可達(dá)到95%以上，該塔的有點有結(jié)構(gòu)先對簡單，操作難度小，壓損小，系統(tǒng)阻力小，脫硫過程中除塵降本一并操作。缺點是氣液很難充分接觸，混合不均勻，噴嘴易結(jié)垢堵塞等。

        1.2 填料塔

        原理：吸收液在填料塔內(nèi)沿著填料表面向下流動形成液膜，與煙氣接觸后吸收并去除其中的脫硫效率達(dá)到95%以上，其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，對填料的選擇可以多樣化，耐腐蝕，耐高溫，耐持久性，操作彈性大，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。缺點是易形成液泛，自控水平較低，填料檢修麻煩，系統(tǒng)阻力大，長時間運轉(zhuǎn)后，效率較低，較難清洗。

        1.3 鼓泡塔

        原理：吸收漿液在塔底以液層形式存在，通過鼓泡反應(yīng)器將煙氣鼓入，形成泡狀，氣液接觸后吸收并去除其中的SO2，其脫硫效率高達(dá)95%以上，其優(yōu)點為成本低，耐腐蝕，較其他形式脫硫塔，吸收容量大，氣液接觸時間長，運行穩(wěn)定可靠。缺點是空塔氣速低，只適用于中小量煙氣，塔底液較多時，壓損大，系統(tǒng)阻力較大，耗能增加。

        1.4 板式塔

        原理：脫硫漿液逐板往下，煙氣逐板往上，逐流接觸后吸收并除去其中的SO2。脫硫效率高達(dá)95%以上，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，空塔氣速高，處理氣量大，脫硫過程中除塵降溫一并操作，維護(hù)保養(yǎng)方便。缺點是制造工藝要求高，安裝嚴(yán)謹(jǐn)，操作彈性小，容易發(fā)生偏流側(cè)流，效率降低。

        1.5 液柱塔

        液柱塔作為一種新興的脫硫塔型，其特點為氣液接觸比較充分，脫硫的效率較高，煙氣進(jìn)入塔后在上升過程中穿過吸收液區(qū)域，其反應(yīng)區(qū)域是含有脫硫劑的循環(huán)吸收液在塔的中部向上噴射，通過逆流與煙氣順流的液柱相接觸，然后在頂部分離，后形成自上而下與煙氣逆流的液滴，液柱塔中的液滴的平均直徑要比噴淋塔中的大，而且，在整個氣液流場中，液滴的分離和聚集不停的交替。

        2 脫硫塔的設(shè)計理論原理

        脫硫塔的理論設(shè)計主要原理是雙膜原理，根據(jù)雙膜原理將噴淋塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)模擬出來，據(jù)此可推算出出該塔的高度直徑等重要數(shù)，理論上，脫硫塔的設(shè)計高度是由傳質(zhì)單元高度及傳質(zhì)單元數(shù)決定，而操作線和平衡線的相對位置受液氣比影響。脫硫塔本體的外形尺寸主要由塔體的、反應(yīng)液的體積、吸收及除霧區(qū)的高度。其尺寸的大小由進(jìn)氣量、煙氣的流速、液氣比、噴淋層數(shù)等來確定[3]。

        2.1 操作線和液氣比

        目前噴淋塔絕大部分為氣液逆流的操作，塔內(nèi)煙氣向上進(jìn)行流動，吸收液滴向下滴落，充分增加氣液接觸面積，這里我們設(shè)在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)x，在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)y，那么可以得到：

        （1-1）

        （1-2）

        根據(jù)物料衡算原理我們可以得到操作線方程：

        （1-3）

        吸收劑流量， 載氣流量，

        2.2 吸收區(qū)高度

        一般來說，煙氣總量一定，隨工作負(fù)荷變化而小范圍波動，但影響不大，而在一定脫硫效率的要求下，脫硫塔高度一定，當(dāng)煙氣量增大時，我們只需將脫硫塔直徑增大，那么吸收區(qū)的理論計算公式為：

        （2-1）

        （2-2）

        （2-3）

        （2-4）

        其中： H0— 傳質(zhì)單元高度，m

        表示傳質(zhì)單元數(shù)，數(shù)值為煙氣進(jìn)出口濃度差與平均推動力的比值，作為一個衡量煙氣中吸收難易程度的度量，完成既定吸收量的塔高隨該值變大而變大，影響吸收區(qū)理論設(shè)計高度的因素主要有： 煙速、液氣比、吸收液值等內(nèi)在參數(shù)，除此之外，還包括吸收塔的塔徑，結(jié)構(gòu)等外在參數(shù)。

        2.3 填料塔直徑計算

        填料塔的直徑DT計算主要是根據(jù)煙氣的總流量Q和煙氣流速μ，公式如下：

        其中： 直徑，m Q— 煙氣流量， μ-煙氣流速，

        2.4 填料層壓力降的計算

        ，與填料的尺寸、堆放、類別方式有關(guān)，且隨兩相的流速而變化?？捎脼楹唵螌嵱玫墓絹碛嬎悖?/span>

        式中：

        2.5 填料層高度計算及塔高的確定

        ：

        令（氣相傳質(zhì)單元高度），（氣相傳質(zhì)單元數(shù)）

        ，：

        ；；。

        煙氣流速我們一般用泛點氣速法、氣相動能因子法或氣相負(fù)荷因子法等確定，這里我們選用泛點關(guān)聯(lián)式計算：

        ——空塔液泛氣流速度，m/s g——重力加速度，kg/m3

        ρc——氣相密度， ρL——液相密度，kg/m3

        μL——液相粘度， qmL——液體質(zhì)量流量

        qm，G——氣體質(zhì)量流量

        漿液面高度a

        漿液池容積V1

        VN ——標(biāo)準(zhǔn)煙氣濕態(tài)體積，Nm3/h ——液氣比 t1——漿液循環(huán)停留時間

        3 總結(jié)

        填料塔中的填料增加了煙氣與漿液接觸的時間，增加了氣液的接觸面積，但由于填料的存在，結(jié)垢嚴(yán)重，且清理起來也較困難，運行和維護(hù)比較麻煩。鼓泡塔氣液接觸時是將氣相高度分散到液相中，氣液傳質(zhì)較充分，傳質(zhì)的效率高，但煙氣阻力大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，容易結(jié)構(gòu)堵塞。液柱塔的脫硫反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，液柱向上噴射同時發(fā)散低落，吸收劑液滴之間不斷碰撞，又會產(chǎn)生新的表面，又由于液柱是根據(jù)氣流是在脫硫反應(yīng)塔內(nèi)的流場分布的[4]，從而氣流能夠充分地和吸收劑液滴發(fā)生反應(yīng)，又由于噴淋塔和液柱塔是空塔，阻力小，不易結(jié)垢。

（1）復(fù)擋除霧器構(gòu)造 如圖9—26所示，它類似于旋風(fēng)除塵器，利用炯?xì)馇芯€進(jìn)入產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動，使煙氣中的霧粒產(chǎn)生離心力，逐漸甩向器壁而被捕集。

復(fù)擋除霧器構(gòu)造

①煙速（空塔）：煙氣流速是以空塔氣速，它是一個重要技術(shù)參數(shù)，其取值大小會直接影響到設(shè)備的除霧效率和壓降損失，也是除霧器設(shè)備設(shè)計或核算生產(chǎn)能力的重要依據(jù)。通過除霧器斷面的煙氣流速過高或過低都不利于除霧器設(shè)備的正常運行，流速的增加將造成系統(tǒng)阻力增加，使得能耗增加。同時流速的增加有一定的限度，流速過高會造成二次帶水，從而降低除霧效率。常將通過除霧器斷面的高且又不致二次帶水時的煙氣流速定義為臨界氣流速度，該速度與除霧器結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)帶水負(fù)荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關(guān)。

②除霧效率：除霧效率是指除霧器在單位時間內(nèi)捕集到的液滴質(zhì)量與進(jìn)入除霧器液滴質(zhì)量的比值。除霧效率是考核除霧器性能的關(guān)鍵指標(biāo)。影響除霧效率的因素很多，主要包括：煙氣流速、通過除霧器斷面氣流分布的均勻性、葉片結(jié)構(gòu)、葉片之間的距離及除霧器布置形式等。

③系統(tǒng)壓力降：系統(tǒng)壓力降是指煙氣通過除霧器時所產(chǎn)生的壓力損失，系統(tǒng)壓力降越大，能耗就越高。除霧系統(tǒng)壓力降的大小主要與煙氣流速、葉片結(jié)構(gòu)、葉片間距及煙氣帶水負(fù)荷等因素有關(guān)。當(dāng)除霧器葉片上結(jié)垢嚴(yán)重時系統(tǒng)壓力降會明顯提高。一般級數(shù)越多除霧效率越高，但是效率提高的同時系統(tǒng)的阻力也會大大增加，這不僅增加了系統(tǒng)的能耗，也使系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)受到威脅。所以折板的級數(shù)不宜過多，一般以兩到三級為宜。

④除霧器葉片間距：除霧器葉片間距的選取對保證除霧效率，維持除霧系統(tǒng)穩(wěn)定運行至關(guān)重要。葉片間距大，除霧效率低，煙氣帶水嚴(yán)重，易造成風(fēng)機(jī)故障，導(dǎo)致整個系統(tǒng)非正常停運。葉片間距選取過小，除加大能耗外，沖洗的效果也有所下降，葉片上易結(jié)垢、堵塞，終也會造成系統(tǒng)停運。葉片間距根據(jù)系統(tǒng)煙氣特征(流速、SO2含量、帶水負(fù)荷、粉塵濃度等)、吸收劑利用率、葉片結(jié)構(gòu)等綜合因素進(jìn)行選取。葉片間距一般設(shè)計在15-一75mm。目前國內(nèi)脫硫系統(tǒng)中常用的除霧器葉片間距大多在20一50mm，更多的在25-38mm。

⑤除霧器級數(shù)：在除霧器除霧過程中，通常為了增大除霧效率而把折板連接起來組成多級除霧器，一般級數(shù)越多除霧效率越高，但是效率提高的同時系統(tǒng)的阻力也會大大增加，這不僅增加了系統(tǒng)的能耗，也使系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)受到威脅。所以折板的級數(shù)不宜過多，一般以兩到三級為宜。

⑥除霧器沖洗間隔時間該時間根據(jù)測量的煙氣量和液位實時計算得到，從而根據(jù)具體情況隨時調(diào)整除霧器的沖洗頻率。實際運行表明，采用這一控制方法，可以很好地控制吸收塔內(nèi)的液位，并保證除霧器的清潔，國內(nèi)廠家基本選型在90分鐘到120分鐘大循環(huán)，每個單獨的區(qū)間沖洗時間60秒到120秒小循環(huán)，自動程序，廊青環(huán)保推薦沖洗水時間在起初階段按照廠家提供的參數(shù)運行，待運行短時間根據(jù)液位池子的液位及除霧器潔凈程度以及除霧器壓差損耗等綜合分析出適合自己的時間，比方說：你除霧器不潔凈沖洗水在不考慮補(bǔ)水的因素要沖洗干嘛呢？既浪費水資源也浪費電力資源，當(dāng)然反過來，除霧器賭的死死的，不去分析原因，不去找問題，除霧器都堵死了，談什么除霧器效率呢？當(dāng)然了，也不能按照我的這個套路走極端，在你們選型好了除霧器設(shè)備就得對他充分的掌握，當(dāng)成自己的身體一樣去了解他，了解的越透徹設(shè)備運行越好，也就更少的影響到生產(chǎn)安排，廊青環(huán)保接觸的很多的項目我們都是推薦使用單位的維持運行和檢修人員親自參與除霧器的安裝過程中，充分考慮到安全的前提我們大家都去了解除霧器設(shè)備是一個不錯的選擇。

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