本文關(guān)鍵詞：多組分液滴對流蒸發(fā)過程的實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：脫硫廢水噴霧蒸發(fā)處理屬于一種高效環(huán)保的處理電廠脫硫廢水的方法。通過霧化噴嘴將脫硫廢水噴入空氣預(yù)熱器和除塵器之間的煙道內(nèi),高溫?zé)煔庹舭l(fā)液滴,廢水中的微米級固體顆粒隨煙灰一起由除塵器捕捉,實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。但該方法應(yīng)用在工程上存在諸多困難,無法直接觀察噴霧液滴在煙道內(nèi)的蒸發(fā)情況,廢水液滴在煙氣中的噴霧蒸發(fā)比較復(fù)雜。因此,研究液滴的蒸發(fā)特性具有十分重要的意義。本文研究單個(gè)液滴在氣流中的蒸發(fā)特性,采用靜止懸掛液滴的方法,基于相似理論設(shè)計(jì)、搭建了實(shí)驗(yàn)臺。選取不同種類的液滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從外界環(huán)境條件和液滴自身物性兩方面探究液滴的蒸發(fā),研究各因素對液滴蒸發(fā)的影響程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)在整個(gè)蒸發(fā)過程中,液滴的蒸發(fā)速率先逐漸增大,達(dá)到最大值后再逐漸減小直至蒸發(fā)結(jié)束。對于單組份液體,其沸點(diǎn)越高,液滴的平均蒸發(fā)系數(shù)越小,液滴蒸發(fā)完全所需的時(shí)間越長。液體的導(dǎo)熱系數(shù)也是影響液滴蒸發(fā)的關(guān)鍵因素,液滴的存活時(shí)間隨導(dǎo)熱系數(shù)的升高而降低。(2)對比堿溶液、鹽溶液和純水液滴的蒸發(fā)過程,發(fā)現(xiàn)兩組分水溶液液滴在蒸發(fā)末尾階段的蒸發(fā)速率明顯下降,不再滿足D2-t定律,液滴的整個(gè)蒸發(fā)過程符合D2-t3定律。兩組分水溶液液滴的蒸汽壓低于純水液滴,氫氧化鈉溶液液滴的蒸汽壓低于氯化鎂溶液液滴,且氫氧化鈉溶液的熱容比氯化鎂溶液的熱容高。同一工況下,純水液滴的蒸發(fā)最快,其次是氯化鎂溶液,氫氧化鈉溶液液滴蒸發(fā)最慢。氣流溫度和氣流速度的增加都能促進(jìn)液滴的蒸發(fā),但升高氣流溫度能更加有效的加快液滴的蒸發(fā)速率,且升高氣流溫度對純水液滴蒸發(fā)速率的提高更為明顯。建立液滴的蒸發(fā)模型,推導(dǎo)出液滴直徑平方與時(shí)間之間的關(guān)系式,計(jì)算純水液滴的蒸發(fā)常數(shù)并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,理論值與實(shí)驗(yàn)值的偏差較小,且理論值的誤差隨氣流溫度和速度的升高而減小。(3)對于脫硫廢水液滴,升高氣流溫度和速度都能顯著提高液滴的蒸發(fā)速率,廢水的濃度越高,脫硫廢水表面的蒸汽壓越低,液滴蒸發(fā)完全所需的時(shí)間越長。脫硫廢水液滴的導(dǎo)熱系數(shù)和蒸汽壓均低于兩組分水溶液液滴,工況相同時(shí),脫硫廢水液滴蒸發(fā)最慢,其次是氫氧化鈉溶液和氯化鎂溶液,純水液滴的蒸發(fā)最快。
【關(guān)鍵詞】：液滴蒸發(fā) 脫硫廢水 氣流溫度 氣流速度 蒸發(fā)速率
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X773
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 主要符號表8-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 液滴的蒸發(fā)機(jī)理10-12
• 1.2.1 液滴的蒸發(fā)模型10-11
• 1.2.2 液滴蒸發(fā)的實(shí)驗(yàn)方法11-12
• 1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀12-19
• 1.3.1 國內(nèi)的理論研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 國內(nèi)的實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 國外的理論研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.4 國外的實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.5 國內(nèi)外研究存在的問題18-19
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容19-20
• 2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方案20-28
• 2.1 概述20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的要求20-21
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)主體段的相似性設(shè)計(jì)21-24
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成部分24-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方案27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 不同物性液滴的蒸發(fā)特性的實(shí)驗(yàn)研究28-48
• 3.1 概述28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析28-46
• 3.2.1 沸點(diǎn)對液滴蒸發(fā)特性的影響29-33
• 3.2.2 氣流溫度對不同物性液滴蒸發(fā)特性的影響33-39
• 3.2.3 氣流速度對不同物性液滴蒸發(fā)特性的影響39-44
• 3.2.4 理論推導(dǎo)計(jì)算44-46
• 3.3 本章小結(jié)46-48
• 4 脫硫廢水液滴的蒸發(fā)特性的實(shí)驗(yàn)研究48-63
• 4.1 概述48-49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析49-61
• 4.2.1 氣流溫度對脫硫廢水液滴蒸發(fā)特性的影響49-53
• 4.2.2 氣流速度對脫硫廢水液滴蒸發(fā)特性的影響53-56
• 4.2.3 初始濃度對脫硫廢水液滴蒸發(fā)的影響56-59
• 4.2.4 不同物性液滴的蒸發(fā)情況對比59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-63
• 5 結(jié)論63-65
• 5.1 主要結(jié)論63-64
• 5.2 工作展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69

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