陕西一体化玻璃钢泵站定制发布时间: 2020-06-17 01:25:00

随着我国经济的高速发展，使我们对能源的需求越来越多，伴随能源的加速利用其中煤炭的利用为广泛[1]，煤炭的大量直接燃烧造成的污染物排放急剧增加，以煤为主的能源造成排放严重，给环境带来了严重污染，实施减排技术并进行排放总量排放是我国持续发展的迫切要求。

        1 湿法脱硫工艺脱硫塔类型

        1.1 喷淋塔

        原理：脱硫塔吸收液在喷淋塔内经喷嘴雾化，液体与烟气充分接触吸收并除去其中的；脱硫效率可达到95%以上，该塔的有点有结构先对简单，操作难度小，压损小，系统阻力小，脱硫过程中除尘降本一并操作。缺点是气液很难充分接触，混合不均匀，喷嘴易结垢堵塞等。

        1.2 填料塔

        原理：吸收液在填料塔内沿着填料表面向下流动形成液膜，与烟气接触后吸收并去除其中的脱硫效率达到95%以上，其结构相对复杂，对填料的选择可以多样化，耐腐蚀，耐高温，耐持久性，操作弹性大，系统稳定可靠。缺点是易形成液泛，自控水平较低，填料检修麻烦，系统阻力大，长时间运转后，效率较低，较难清洗。

        1.3 鼓泡塔

        原理：吸收浆液在塔底以液层形式存在，通过鼓泡反应器将烟气鼓入，形成泡状，气液接触后吸收并去除其中的SO2，其脱硫效率高达95%以上，其优点为成本低，耐腐蚀，较其他形式脱硫塔，吸收容量大，气液接触时间长，运行稳定可靠。缺点是空塔气速低，只适用于中小量烟气，塔底液较多时，压损大，系统阻力较大，耗能增加。

        1.4 板式塔

        原理：脱硫浆液逐板往下，烟气逐板往上，逐流接触后吸收并除去其中的SO2。脱硫效率高达95%以上，结构简单，成本低，空塔气速高，处理气量大，脱硫过程中除尘降温一并操作，维护保养方便。缺点是制造工艺要求高，安装严谨，操作弹性小，容易发生偏流侧流，效率降低。

        1.5 液柱塔

        液柱塔作为一种新兴的脱硫塔型，其特点为气液接触比较充分，脱硫的效率较高，烟气进入塔后在上升过程中穿过吸收液区域，其反应区域是含有脱硫剂的循环吸收液在塔的中部向上喷射，通过逆流与烟气顺流的液柱相接触，然后在顶部分离，后形成自上而下与烟气逆流的液滴，液柱塔中的液滴的平均直径要比喷淋塔中的大，而且，在整个气液流场中，液滴的分离和聚集不停的交替。

        2 脱硫塔的设计理论原理

        脱硫塔的理论设计主要原理是双膜原理，根据双膜原理将喷淋塔的结构参数模拟出来，据此可推算出出该塔的高度直径等重要数，理论上，脱硫塔的设计高度是由传质单元高度及传质单元数决定，而操作线和平衡线的相对位置受液气比影响。脱硫塔本体的外形尺寸主要由塔体的、反应液的体积、吸收及除雾区的高度。其尺寸的大小由进气量、烟气的流速、液气比、喷淋层数等来确定[3]。

        2.1 操作线和液气比

        目前喷淋塔绝大部分为气液逆流的操作，塔内烟气向上进行流动，吸收液滴向下滴落，充分增加气液接触面积，这里我们设在液相中的摩尔分数x，在气相中的摩尔分数y，那么可以得到：

        （1-1）

        （1-2）

        根据物料衡算原理我们可以得到操作线方程：

        （1-3）

        吸收剂流量， 载气流量，

        2.2 吸收区高度

        一般来说，烟气总量一定，随工作负荷变化而小范围波动，但影响不大，而在一定脱硫效率的要求下，脱硫塔高度一定，当烟气量增大时，我们只需将脱硫塔直径增大，那么吸收区的理论计算公式为：

        （2-1）

        （2-2）

        （2-3）

        （2-4）

        其中： H0— 传质单元高度，m

        表示传质单元数，数值为烟气进出口浓度差与平均推动力的比值，作为一个衡量烟气中吸收难易程度的度量，完成既定吸收量的塔高随该值变大而变大，影响吸收区理论设计高度的因素主要有： 烟速、液气比、吸收液值等内在参数，除此之外，还包括吸收塔的塔径，结构等外在参数。

        2.3 填料塔直径计算

        填料塔的直径DT计算主要是根据烟气的总流量Q和烟气流速μ，公式如下：

        其中： 直径，m Q— 烟气流量， μ-烟气流速，

        2.4 填料层压力降的计算

        ，与填料的尺寸、堆放、类别方式有关，且随两相的流速而变化。可用为简单实用的公式来计算：

        式中：

        2.5 填料层高度计算及塔高的确定

        ：

        令（气相传质单元高度），（气相传质单元数）

        ，：

        ；；。

        烟气流速我们一般用泛点气速法、气相动能因子法或气相负荷因子法等确定，这里我们选用泛点关联式计算：

        ——空塔液泛气流速度，m/s g——重力加速度，kg/m3

        ρc——气相密度， ρL——液相密度，kg/m3

        μL——液相粘度， qmL——液体质量流量

        qm，G——气体质量流量

        浆液面高度a

        浆液池容积V1

        VN ——标准烟气湿态体积，Nm3/h ——液气比 t1——浆液循环停留时间

        3 总结

        填料塔中的填料增加了烟气与浆液接触的时间，增加了气液的接触面积，但由于填料的存在，结垢严重，且清理起来也较困难，运行和维护比较麻烦。鼓泡塔气液接触时是将气相高度分散到液相中，气液传质较充分，传质的效率高，但烟气阻力大，其内部结构较复杂，容易结构堵塞。液柱塔的脱硫反应区域内，液柱向上喷射同时发散低落，吸收剂液滴之间不断碰撞，又会产生新的表面，又由于液柱是根据气流是在脱硫反应塔内的流场分布的[4]，从而气流能够充分地和吸收剂液滴发生反应，又由于喷淋塔和液柱塔是空塔，阻力小，不易结垢。

工业废气进行脱硫处理设备通常使用玻璃钢脱硫塔，电厂脱硫塔是我公司主导产品之一。
  电厂脱硫塔初以花岗岩砌筑的应用的为广泛，其利用水膜脱硫除尘原理，又名花岗岩水膜脱硫除尘器，或名麻石水膜脱硫除尘器。优点是易维护，且可通过配制不同的除尘剂，同时达到除尘和脱硫（脱氮）的效果。现在随着玻璃钢技术的发展，脱硫塔逐渐改为用玻璃钢制造。相比花岗岩脱硫塔，玻璃钢脱硫塔成本低、加工容易、不锈不烂、重量轻，因此成为今后脱硫塔的发展趋势。
  玻璃钢脱硫塔日趋成熟，已发展成文丘里型、旋流板型、旋流柱型、浮球型、筛板型、气动乳化型等各种类型的脱硫塔，设备技术日趋成熟，各有优点和不足，企业可依自身需要选用不同类型。
  电厂脱硫塔国内外常用的玻璃钢脱硫塔，主要有喷淋空塔、填料塔、双回路塔及喷射鼓炮塔等四种。
  电厂脱硫塔为处理烟气脱硫的大型脱硫装置，而用于燃煤工业锅炉和窑炉烟气脱硫的小型脱硫除尘装置多称为脱硫除尘器。在脱硫塔和脱硫除尘器中，应含SO2的烟气，对烟气中的SO2进行化学吸收。为了强化吸收过程，提高脱硫效率，降低设备的投资和运行费用，脱硫塔和脱硫除尘器应满足以下的基本要求：
  （1）气液间有较大的接触面积和一定的接触时间；（2）气液间扰动强烈，吸收阻力小，对SO2的吸收效率高；（3）操作稳定，要有合适的操作弹性；（4）气流通过时的压降要小；（5）结构简单，制造及维修方便，造价低廉，使用寿命长；（6）不结垢，不堵塞，耐磨损，耐腐蚀；（7）能耗低，不产生二次污染。

行业中有很多人把平板除雾器也称为折流板除雾器，而除雾器又被应用于烟气脱硫，所以也有人称为脱硫除雾器。平板除雾器结构很简单，是一种传统除雾器，对中等尺寸和大尺寸雾滴的捕获效率高，压降比较低、易于冲洗，具有敝开式结构便于维修和费用较低等特点。

当含有雾滴的气体经过平板除雾器时，会根据惯性的作用雾沫与波形板相碰撞而被附着在波形板表面上。波形板表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降使雾沫形成较大的液滴并随气流向前运动至波形板转弯处，由于转向离心力及其与波形板的摩擦作用、吸附作用和液体的表面张力使得液滴越来越大，直到集聚的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从波形板表面上被分离下来。

除雾器波形板的多折向结构增加了雾沫被捕集的机会，未被除去的雾沫在下一个转弯处经过相同的作用而被捕集，这样反复作用，从而大大提高了除雾效率。气体通过波形板除雾器后，基本上不含雾沫。除雾器系统由除雾器本体及冲洗系统组成。一般为二级不同规格的除雾器本体、冲洗水管道、喷嘴、支撑架、支撑梁及相关连接、固定、密封件等组成。

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