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螺旋型垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔的设计与研究

作　者: 陈海林
导　师: 杨春平；甘海明
学　校: 湖南大学
专　业: 环境工程
关键词: 阿基米德螺线垂直筛板喷射鼓泡塔脱硫除尘
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

国内主要以煤炭为一次能源的局面难以在短期内改变,但由煤燃烧产生的粉尘、SO2污染多而且后果严重；几十年来政府通过立法等一系列措施控制和治理相关污染,但目前SO2污染形势依旧严峻。因此SO2污染治理研究和创新仍是一项紧迫的任务。研究开发新型的布气方式及脱硫除尘装置、进一步提高国内脱硫除尘装置的自主创新水平有重要意义。通过资料分析比较了几种成熟的脱硫技术,本文发现喷射鼓泡技术有独特的优势和广阔的发展前景,同时也发现螺旋形垂直筛板结构有结构简单紧凑、开孔面积大、不容易堵塞、气速稳定等优点。本研究设计的螺旋型垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘塔兼有喷射鼓泡脱硫除尘技术和螺旋形垂直筛板结构等优点。本文对整个创新设计过程进行了详细描述,设计内容主要包括螺旋型气室、切线进气口、气动浮筒搅拌器、格栅状喷气孔、支撑架等,其中特有的螺旋型气室是由两块按阿基米德螺线设计的垂直筛板围成。气动浮筒搅拌器则由空心钢管、帆和桨构成。本文通过压降、湿法脱硫和除尘实验对这一新型装置的性能进行了研究。研究结果如下：螺旋型垂直筛板布气的脱硫除尘装置具有螺旋型布气、环流布气、气动搅拌和喷射鼓泡等特点；空塔与负荷运行时装置各部分压降随气量增加而增加,负荷运行中气量为1856 m3·h-1时,塔总压降为3.37 kPa；脱硫效率随鼓泡层高度和气动搅拌器旋转速度的增加而升高；当石灰石浆液浓度上升时,pH升高,有效脱硫时间延长；pH是控制装置脱硫效率的关键,pH=5.35时脱硫效率可达70%,pH为6-7时脱硫效率保持在80%以上；当烟气中含尘浓度大于304 mg·m-3时(粉尘粒径小于50μm),除尘效率可达91%以上；该装置脱硫、除尘效率高,塔体高度较低,结构紧凑,具有很好的应用前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
插图索引  10-11
附表索引  11-12
第1章绪论  12-16
  1.1 国内能源现状  12
  1.2 煤烟型污染  12-13
  1.3 二氧化硫控制方法、现行政策及相关排放标准  13-16
    1.3.1 限制高硫煤的开采和使用  13
    1.3.2 重点治理火电厂二氧化硫污染  13
    1.3.3 研究开发污染控制技术  13-14
    1.3.4 排污收费制度  14
    1.3.5 实施排污许可证制度  14
    1.3.6 稳步推进排污权交易试点  14
    1.3.9 相关排放标准及法规  14-16
第2章脱硫技术简介  16-27
  2.1 国外脱硫技术简介  16
  2.2 国内脱硫技术简介  16-17
  2.3 燃煤烟气脱硫技术简介  17-21
    2.3.1 燃烧前脱硫技术  17-18
    2.3.2 燃烧中脱硫技术  18
    2.3.3 燃烧后烟气脱硫技术  18-21
  2.4 各种脱硫吸收塔简介  21-27
    2.4.1 脱硫吸收塔类型  21-27
第3章新型塔设计  27-49
  3.1 新型塔设计理论及进气装置简介  27-34
    3.1.1 设计理论基础——气液相反应器  27-28
    3.1.2 各类进气装置  28-30
    3.1.3 螺旋型创新结构来源——螺旋板式换热器  30-32
    3.1.4 搅拌器理论  32-34
  3.2 新型塔设计过程  34-49
    3.2.1 设计任务  34
    3.2.2 设计主要参数  34
    3.2.3 工艺选择  34-35
    3.2.4 塔主体设计  35-49
第4章新型塔性能研究  49-59
  4.1 性能研究目的  49
  4.2 工艺流程与实验器材  49-52
    4.2.1 工艺流程  49-50
    4.2.2 实验材料  50-51
    4.2.3 实验操作与检测方法  51-52
  4.3 实验结果及分析  52-59
    4.3.1 空塔运行时各部分压降  52-53
    4.3.2 负荷运行时各部分压降  53-54
    4.3.3 气量与鼓泡层高度、气动浮筒搅拌器转速的关系  54-55
    4.3.4 运行时间和pH值的关系  55-56
    4.3.5 脱硫浆液pH值和脱硫效率的关系  56-57
    4.3.6 粉尘浓度和除尘效率的关系  57-59
结论  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  65-66
附录B 攻读学位期间申请的国家发明专利  66-67

螺旋型垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔的设计与研究

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