液接触总表面积,对于填料塔A等于填料被湿化的表面积加上从填料中下落液滴的表面积;对于喷淋空塔,A等于所有雾化液滴的总表面积;对于带有多孔筛盘的喷淋塔,A包括液滴的总表面积加上烟气通过筛盘上液层鼓起的气泡的表面积。通过提高喷淋流量(m2/h)、喷淋密度、吸收区有效高度、填料表面积和降低雾化液滴平均直径可以增大A值,提高脱硫效率。因此A是吸收塔结构设计的关键参数总传质系数K可以用吸收气体通过气膜和液膜的传质分系数k和k来表示,即式中,Dc、D分别为气膜和液膜的扩散系数;为液膜增强系数k、k是SO2扩散系数和一些影响膜厚的物理变量,如液滴大小、气液相对流速的函数
液膜增强系数受浆液成分或碱度的影响,提高液体的碱度,值增大。因此,可以通过提高气液之间的接触效果,例如加剧气液之间的扰动来降低液膜厚度,或通过提高浆液的碱度提高K值,即可提高SO2吸收速率根据式(3-2-3),当用碱性吸收剂洗涤易溶于水的气体时,H很小、中大,H(kの)一项可以忽略不计,则1/K≈1/ko,即K≈ko,这说明吸收过程的总传质速率主要取决于气膜的扩散率,在这种情况下,提高液相碱度对总传质系数K的影响不大。这属于气膜控制过程,石灰法FGD基本上属于这种类型。而对于石灰石湿法FGD工艺,由于CaCO难溶于水,为提高aCO2的溶解速率,液相为弱酸性,因此值很小,式(3-2-3)中的H/(k)不能忽略。实际除了上述的气液界面外,还存在液-固界面,在非常复杂的气液固三相反应的过程中,CaO的溶解速率控制了吸收过程的总速率,因此,石灰石FGD过程主要是液膜控制过程。塔器高度湿式FGD属于低浓度气体吸收过程在吸收塔内,气体浓度y逐渐下降而液体浓度逐渐上升,各截面的传质速率NA是变化的。传质速率式代入质量衡算式,然后根据低浓度吸收过程的特点,气液两相的流率(G和L)及的、特点外、隔板的另一个作用是试图减少氧化空气,被吸人隔环中面影响的工作特性,图3反应槽中的隔板成称折流板也是起隔离空气泡的作用。图3-314(c)和图3-3-14(d)是另外两种布置方式。无论采用哪种反应布置方式,都必须充分授拌槽体中的浆液,搅排的目的除了悬浮浆液中的固体颗粒外,还有以下作用:①使新加入的吸收剂浆液尽快分布均匀,加速石灰石的溶解应②量免脱硫副产物局部浓度过高,以防止石膏结垢;③提高氧化效果,促使石膏结品成长通常排液的方式有两种,一种是液力搅排方式,采用脉冲悬浮泵,从槽体中抽取浆液向槽底都喷射形成搅拌[如图3-3-14(b)所示].这种搅掉方式当FGD系统短时停机期间可以停运脉冲悬浮泵,节省动力消耗。脉冲悬浮泵有上下两个吸入口,当需要授动已沉淀浆液时,先开启上吸入阀门,启动系,10min后沉淀業液搅拌均匀后切换下吸入口阅门进家。另一种方式是采用螺旋某搅拌器,这是一种成熟的机械搅拌技术,设备较简单,操作灵活。缺点是当系统短时停机时,只要罐体中有浆液,就不能停止搅拌器的运行,如果停运超过大约8h,石膏沉积物就不容易再搅动起来。搅拌器可以垂直安装在反应槽的顶部,也可以从槽体侧面插入[见图3-3-14,后一种布置方式为常见,为了避免槽体底部出现固体物沉淀“死区”,需沿槽体侧壁合理地布置多台搅排器,有的将悬浮浆液用搅拌器与氧化空气用搅拌器合二为一[见图3(d)、(e)],也有的将其分开设计和布置[见图3-3-14(c)]反应罐还应设置便于检修人员、机械设备进出的人孔门。在罐体的最低位置需设置排空阅,便于排尽浆液和冲洗罐体底部淤积的固体物强制氧化装置的型式和布置方式在大型火电石灰石法工艺中,必须设置强制氧化装置,由专门的罗茨鼓风机来提供所需的氧化空气,实现已吸收SO2的氧化将氧化空气导入反应槽氧化区,并使之分散。工业上有多种强制氧化装置,其中用得最普的两种是管网喷雾式,又称固定式空气喷雾器(FAS)和搅拌器与空气喷枪组合式(ALS)
FAS是在反应槽的一定深度(通常大于3m)[见图3-3-15(b)]或在罐体的底部沿着槽体截面,均布若干根布气主管,可以直接在主管上开许多喷气孔「见图3-3-15(a)、(b)],也可以在主管上装分支管,使喷嘴分布得更均匀[见图3-3-15(c)、(d)]。多孔管小孔直径一般采用512mm;主管直径一般采用80~180mm,支管直径采用20~40mm图3-3-15()的主管直径般采用80~180mm,支管直径一般采用~15mm;图3-3-15(d)的主管内径按管内空气流速20m/s来计算,支管按流速20~25m/s计算内径,喷嘴内径8~16m,喷射空气流速取4080m/s,喷嘴间距300~1000mm,标准间距500mm,喷嘴与槽底的间距应不小于400mm,这种设计的喷嘴分布较均匀,但管道的阻力大,支管易堵塞。FAS氧化空气管道的设计应使喷嘴均匀地分布在整个相体截面上,使微小气泡充满整个氧化区
为了防止氧化空气喷嘴堵塞,定时将工业水注入氧化空气主管中,用于冲洗和降温,避免垢到堵也有利于氧的溶解。图3-3-15(d)氧化空气管的冲洗结构如图3-3-16所示,每个喷嘴冲洗水的平均流量约为4L/h,程控定时冲洗频率基本与除雾器相同。ALS是将氧化空气喷管布置在侧插入式搅拌器業叶的前方,如图3-3-15()~图33
所示,图3-3-17是其结构图。依靠搅拌器菜叶产生的高速液流鼓入的空气分散成细小的气泡,均布于氧化区,有利于氧气溶解。尽管ALS氧化空气喷管口径比FAS的大得多,但仍需设置冲洗水管以防止喷管结垢堵塞关于强制氧化装置的布置,应重视以下三点。①喷嘴的浸没深度不宜小于3m,确保氧空
气在氧化区有足够的停留时间②对FAS来说,管网的布置应使鼓入浆液的空气泡均匀分布于整个氧化区,对ALS来说,应布置足够的喷枪,搅拌器能提供足够的动力,使其产生的液流足以将氧化空气泡送至氧化区的整个断面上,对于大直径的反应槽,尤应关注此问题防止空气进人循环泵和出浆泵,进入泵体的气泡占浆液的体积比应低于1%,当超过3%时,泵的效率二级水平流除雾器,当烟气流速6m/s时,压力损失约为250,而同为二级垂直流除写气,所需材料较烟气流速3.4m/s时压力损失不到100Pa。所以在旧电厂加装改造FGD时,采用垂直流往可能无须增压风机或减少对增压风机的要求。对于新建电厂的FGD系统,采用铜种雾器及处置方式,应当综合考虑优劣得失、GGH类型和平面布置的位置目前,大型湿式FGD几乎都采用二级除雾,以防下游设备结垢和腐蚀,第一级较宽,多为30-7m能除去り%以上的雾浓,易清洗第三级的板间距数,td
30mm,除雾效率高,能使出口烟气中的液滴含量降至50mg/m2(厂商甚至提出
术规范的要求是低于75mgm3,由手进入第二级除雾器的烟气中液滴已大大少,断ぐ、
来并不困难。考虑投资成本和运行费用,第三级除雾器很少采用。通常,在湿式FCいt
部设置こ级除雾装置就已足够。通过二级除雾可以达到直径大于17p=m的液滴分离率为别可排出净烟气的含液量低于75mg/m2,液滴的平均直径小于20m除雾器两级之间的间距以及各级除雾器与吸收塔中其他组件的距离也是除雾器设计物可故数上是母管或液柱最高点应有足够的距离,ー个空同,气中的置冲洗管道。对于高烟气流速(4.6m/s)的逆流塔,适当加大这一间距相当于延长了区的高度。对于垂直流除雾器,建议这一距离≥1.2~1.5m近年我国引进的逆流喷淋塔,除雾器采用菱形布置,吸收塔喷嘴为双空心锥切线型,喷淋母管中心线与第一级除雾器端面的平均距离为4.1m(最小距离3.5m)。引进的逆流液柱塔,烟气流速3.55~4.56m/s,液柱最高点与垂直流除雾器第一中放由于水平流除雾器通常布置在吸收塔外的水平烟道中,与喷淋层之间留有足够的i上经过第一级除雾器后的烟气中二次带水形成的较大液滴,为了使之从烟气中分离出于布置两级之同向上和向下的冲洗装置,以及方便维修,两级之间必须留有足够的空无论垂直流或水平流除雾器,这个空间高度是1.8m。目前,FGD所用除雾器的发展趋势是减少H道数,缩小除雾器的厚度和板间距,增大第一复可料E与最上层喷淋层的距离,扩大两级间的空间第2级做的目的在于谋求高效除雾和方便冲洗维护条件1.5~1.8m
在采用垂直流除雾器的逆流吸收塔中,第二4.5m/s以上的烟气高流速。第1级器页面至吸收塔截面开始变窄处(即烟气流速开数吸收最比依靠烟气流速托起的液滴要大得多,留有上层确林层处),也应有足够的距离。烟气二次带水形成的可以使这些较大滴从烟气中分离出来落将样可以减少带到除雾器下游烟道和设备中的液
烟气流这一间距不小于1m,旧32示出采用二图33-22ME各级之间以及它与塔内吸收塔上部与其他之间的建议间距・其他部件之间的推荐间距湿法FGD系统中的除雾器通常由除雾器本体和冲洗系统组成。冲洗系统则由种要4.除雾器的冲洗洗系统的作用是定期冲洗掉除雾器板片上捕集的浆体、固体沉积物,保持板片清法洗管道、冲洗水泵、冲洗水自动开关阀、压力仪表、冲洗水流量计以及程控器等组成。