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根據雙膜理論,吸收塔的性能可以近似地描述成下式:NTU=KA/G(5-2)式中,NTU為傳質單元數,無量綱;K為氣相平均傳質系數,kg/(s?m):A為總傳質面積,m2;G為煙氣總流速,kg/s
在噴淋塔中,煙氣流速是影響SO2脫除率的一個重要因素。式(5-2)指出,如果不考慮K和A
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(1)煙氣流速對SO2脫除率的影響
根據雙膜理論,吸收塔的性能可以近似地描述成下式:NTU=KA/G(5-2)式中,NTU為傳質單元數,無量綱;K為氣相平均傳質系數,kg/(s?m):A為總傳質面積,m2;G為煙氣總流速,kg/s
在噴淋塔中,煙氣流速是影響SO2脫除率的一個重要因素。式(5-2)指出,如果不考慮K和A值,NTU會與煙氣流速成反比。然而,在一個逆流塔中,煙氣流速的增大會增加K值,因為霧商與煙氣之間的相對速度增大,增加了紊流及減小了氣液膜的厚度。煙氣流速的増大也會使A值增大因為霧滴在吸收塔中的停留時間會隨煙氣流速的増大而増大。某個試驗表明,NTU與成反比。
應該注意的是,在噴淋塔中進口煙氣的速度分布也能影響到SO2的脫除率。這種影響是現有的吸收塔和其進口煙道所特定的,只能通過試驗來測定。采用大直徑噴淋塔結構關鍵是保證煙氣分布均勻,以維持高脫硫率。為此,必須采取相應的有效措施。美國MET( Marsulex Envi-ronmental Technologie)公司為保證大直徑噴淋塔有高的脫硫率,在噴嘴上設計噴霧重疊度達150%,并采用液相再分布裝置對吸收漿液和煙氣流進行組織,要求吸收斷面的壓力均衡,煙氣能均勻通過噴淋吸收段,在漿液濃度和氣液比選擇合適的條件下,可以保證高的脫
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塔上部設計了合金多孔托盤,見圖5-10。托的開孔率為30%~50%,孔徑為25~40m,相當于一塊篩板。吸收塔循環泵將石灰石漿液打到噴嘴,再噴到托盤上。煙氣由托盤下均勻通過托盤孔時,與石灰石漿液接觸,吸收SO。由于果用了托盤,使得煙氣均勻分布,氣液接觸面積增大,在保證脫硫率的情況下氣液比可降低27%,總能量可節約7%。
(2)漿液噴淋量對SO2脫除率的形響
在噴淋塔中,漿液噴淋量可以由改變循環漿液泵的操作數量來增大或減少。吸收塔中霧滴總表面積可以粗略地與總噴淋量成比例,因為所有噴嘴的操作壓力和霧滴尺寸的分布不會因循環漿液泵操作數量的改變而發生變化。霧滴總表面積和總噴淋量之間的比例關系是在假定霧滴不會與除霧器煙氣出口除霧區水洗嘴暗淋層吸附區硅碳漿液煙氣入口托盤漿液循環泵氧化區穿孔托盤氧化空氣進口攪拌器圖5-10帶托盤的噴淋吸收塔其他噴嘴或噴淋層噴出的霧滴凝聚或碰撞的基礎上建立的。在一個用于石灰石-石膏工藝的噴淋塔中的試驗數據表明,NTU與L成正比。在工程中,液氣比一般在8~25L/m2之間。噴嘴人口壓力不能太高,在(0.5~2)×10Pa之間。噴嘴出口流速約10m/s,霧滴直徑約1320~2350pm之間。噴嘴用碳化硅制造,耐磨性好,使用壽命在10年以上。
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