脱硫脱硝除尘器的影响因素及脱硫特性

在烟气湿法脱硫中，以石灰(石)湿法洗涤、石灰双碱法湿法洗涤较为成熟，应用较广。在我国，因石灰来源广、取材方便，以石灰为主作为脱硫剂的湿法脱硫工艺，对工业锅炉和中小型电站锅炉或热电厂锅炉的烟气净化，是可广泛应用的脱硫技术之一。

烟气流化床净化器采用气液流化床技术，创造性地应用了流化床净化洗涤机理，实现了烟气的净化；并且，烟气的脱硫、除尘同时在流化床内一体完成。

气液流态化系统的流体动力学行为复杂影响因素多。对于即有传热又有传质的因气洗涤液流态化系统，则为复杂。在此仅对流化床层内的气相含率、气泡直径，流化床层上部空间的液滴携带等参数进行分析。

1气液流化床的相态分析

在实验条件下，沿流化床高度方向大致上可分为两层：靠近布风板的一层称为气液流化层，气相呈分散的气泡状，液相是连续的；流化层以上为上层空间，液相为分散颗粒状，气相是连续的。两层之间有明显的但波动的分界面。流化层的平均高度称为床层高度。实验观察发现，流化层内部分的气泡及液体大致是向上 流动的，而四周气泡和液体大致是向下流动，由此形成循环。气泡及液体的这种循环流动增加了气液在床层内的停留时间，了气液之间的混合，对传质是有利的。随着空塔速度的提高，这种循环加剧，在部分气泡合并，甚至形成气柱，从而使气相成为连续的，这对烟气净化是为不利的。试验表明这个空塔速度约为4m/S左右。

2气液流化层的气相含率和气泡平均直径

空气穿过布风板后很快由气柱形态变为气泡形态，并且气泡分布基本均匀。布风板上气液流化层的气相含率可近似认为是均匀的。

气液流化床用于烟气脱硫除尘时，流化床的气相含率，气泡平均直径，床层高度是主要的影响因素。在床层高度时，气相含率越高，气泡直径越小，说明流化床层包含的气泡数量越多，气液接触面积越大，传质速率越大，净化效果越小。流化床在给定的液气比下，脱硫除尘器的主要影响因素是空塔速度、开孔率、洗涤液性质(和液侧传质系数、气泡直径有关)。在烟气流化床脱硫除尘器设计时空塔速度、开孔率应取较大值。

3流化床上层空间的流体动力特性

气泡冲出床层表面后破裂，会在上层空间形成大量水滴。在上层空间液体是非连续相，气相是连续相。进行烟气净化时，流化床上层空间对脱硫除尘有作用，但相对于流化床层很小。上层空间的气相上升速度对实际烟气净化器的运行是个重要参数，它决定液体的携带量和液滴的直径分布。

液滴直径越小，带出水滴所需气流速度就越低；反之，气流速度越高，带出水滴的较小直径越大，带液能力增强。此时会增加脱水器的负荷。为此在实际设计时可适当加大上层空间的流通截面积，以降低气相上升速度。

烟气流化床净化器的脱硫、除尘

1烟气流化床的脱硫特性

流化床中气液两相的强烈混合有利于提高烟气脱硫过程的总传质速率，脱硫过程的总传质速率取决于气侧和液侧的传质系数、相界面积和浓度差。二氧 化 硫易溶于水，故气侧的传质阻力相对较小，为提高液侧的传质系数可在水中加入氢氧 化 钙或其它碱性物质，以洗涤液对二氧 化 硫的吸收，提高液侧传质系数。相界面积取决于气相含率、气泡直径和床层高度。由前述分析可知，提高空塔速度、开孔率和液气比可提高相界面积。应注意加入碱性物质会提高洗涤液的表面张力，增加气泡直径，使相界面积减少，削弱了总的传质效率。在实际设计时，洗涤液的pH值选择、结垢、腐蚀等因素，应综合考虑。

2烟气流化床的除尘机理

烟气流化床的除尘机理相当复杂。一般来说烟尘是被液膜、液流或液滴所捕获。其机理可分为两种作用：其一是动力作用，即重力的沉降、截留、碰撞和布朗运动的接触作用；其二是泳力作用，即热泳力、扩散泳力(电泳与磁泳作用在流化床中不是主要的)。

具体可归纳为：尘粒接触液滴、液膜和气泡而粘附其上；由于扩散作用，尘粒接触液膜而被截留；尘粒增湿相互凝聚；蒸汽在流化床内的位置不同，其尘粒的捕获机理是有区别的。在布风板上的气泡分散层内，尘粒位于气泡内部，尘粒的活动空间小，因尘粒与气泡间存在相对速度与布朗运动，使尘粒易粘附在液面上，即截留作用、碰撞作用、布朗扩散作用表现的为显著；此时尘粒尚未冷却，遇到液体后较易粘附在液面上。

在流化床的上层空间，气相为连续相，气相的相对空间大，因而上述机理表现较弱，但对于尘粒和液滴的回落及细微颗粒，特别是烟黑在泳力作用下得以脱除，则是重要的。