【摘要】：我國環(huán)保要求日益嚴(yán)格,越來越多的電廠考慮脫硫廢水的合理回收利用,然而目前脫硫廢水零排放處理工藝十分昂貴。考慮到煙氣濕法脫硫前,大量低溫?zé)煔獾臒崃繘]有被利用,如果可以利用這部分廢熱處理脫硫廢水將會(huì)十分經(jīng)濟(jì)。降膜蒸發(fā)廣泛應(yīng)用于化工、食品、污水處理、海水淡化及醫(yī)藥等工業(yè)中,降膜蒸發(fā)器具有溫差小、結(jié)構(gòu)緊湊、滯留時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。本文提出采用CaCl2溶液模擬脫硫廢水,采用垂直降膜方式、氣液逆流接觸換熱蒸發(fā)。相對(duì)于常規(guī)的降膜蒸發(fā)方式,本文采用低溫?zé)煔庾鳛闊嵩?以便更好利用低品位熱源,降低脫硫廢水處理成本。本文研究的低溫?zé)煔鉁囟确秶鸀?0～120℃,建立了絕熱逆流降膜蒸發(fā)過程的控制方程,用數(shù)值模擬計(jì)算的方法研究了降膜蒸發(fā)熱質(zhì)傳遞過程,初步探究氣液雷諾數(shù)、溶液鹽濃度、煙氣溫度和煙氣濕度對(duì)蒸發(fā)性能的影響。模擬計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)在蒸發(fā)管內(nèi),煙氣側(cè)的溫度分布與含濕量分布正好相反,液膜附近煙氣含濕量最高,溫度最低。隨著入口煙氣含濕量增大,煙氣中用來蒸發(fā)溶液的熱量逐漸減小。提高氣液雷諾數(shù)和入口煙氣的溫度能夠增加低溫?zé)煔獾恼舭l(fā)能力;提高入口煙氣濕度會(huì)降低煙氣的蒸發(fā)能力;CaCl2稀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0從增加到4%,煙氣蒸發(fā)能力略有降低,但是影響非常小。設(shè)計(jì)搭建了絕熱逆流垂直降膜蒸發(fā)試驗(yàn)臺(tái),繼續(xù)探究各影響因素對(duì)低溫?zé)釤煔庹舭l(fā)脫硫廢水的影響。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行的對(duì)比分析,表明煙氣雷諾數(shù)、入口煙氣溫度和濕度對(duì)低溫?zé)煔獾恼舭l(fā)能力影響與模擬結(jié)果趨勢(shì)一致,提高入口煙氣溫度和流速,降低入口煙氣濕度都能促進(jìn)蒸發(fā);雖然溶液雷諾數(shù)提升對(duì)溶液蒸發(fā)也起到促進(jìn)作用,但是當(dāng)溶液雷諾數(shù)大于1600時(shí)煙氣開始帶液,煙氣蒸發(fā)能力開始下降,因此在合適范圍內(nèi)提高溶液流量能促進(jìn)蒸發(fā);CaCl2稀溶液在質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%到3%之間低溫?zé)煔庹舭l(fā)能力相近;氣液高雷諾數(shù)情況下,溶液中的鹽分隨著液滴被煙氣帶走,降膜管浸潤表面結(jié)垢均勻,煙氣入口位置易發(fā)生結(jié)垢。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到,本實(shí)驗(yàn)條件下蒸發(fā)量為0.54 kg/(m2.h)～2.16kg/(m2.h),各工況下傳質(zhì)系數(shù)介于0.012m/s～0.036m/s之間,對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式為hm=X0.753Resol0.021Rea0.568Tain0.25。
【圖文】：

Ｉ逡逑Ｍｍ逡逑圖１－２恒益電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝流程逡逑恒益電廠［１２］引進(jìn)美國臥室薄膜噴淋ＭＶＣ蒸發(fā)／結(jié)晶處理系統(tǒng)，由兩級(jí)ＭＶＣ＋逡逑兩效ＭＥＤ＋臥室圓盤結(jié)晶器組成，總投資約６千萬，處理Ｉｔ廢水的運(yùn)行費(fèi)用約逡逑為１７．７５元，耗電約為２０ｋＷ．ｈ，同時(shí)需消耗約０．０５ｔ蒸汽，能耗低。但是對(duì)系統(tǒng)逡逑進(jìn)水需進(jìn)行軟化處理，否則容易結(jié)垢，日常運(yùn)行要多次除垢，增加了的前期預(yù)處逡逑理的費(fèi)用；此外產(chǎn)生的結(jié)晶鹽含有重金屬，需按照固體廢物處理，處理費(fèi)用高。逡逑１．２．３煙道蒸發(fā)工藝逡逑煙道蒸發(fā)工藝設(shè)備少、工藝簡單、占地小、建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低，由于我國電逡逑廠多以改造為主，這樣的優(yōu)點(diǎn)讓該工藝備受青睞。脫硫廢水經(jīng)由噴頭霧化，在空逡逑預(yù)器和電除塵之間的煙道內(nèi)噴入

邐ｉｉ？ｉＫ．邋ｊ逡逑圖１－３煙道蒸發(fā)工藝流程逡逑然而脫硫廢水中含有非常多顆粒狀的懸浮物，在霧化過程中極易阻塞和磨損逡逑噴嘴，降低噴霧效果；鹽溶液相對(duì)于其他溶液（如純水和酸溶液）在低溫?zé)煔庵绣义险舭l(fā)速率最慢。霧化粒徑大，在煙道中滯留時(shí)間長，蒸發(fā)速率慢；噴霧粒徑小，逡逑跟隨氣流運(yùn)動(dòng)，液滴變?yōu)楦S氣流流動(dòng)的靜態(tài)蒸發(fā)，蒸發(fā)速率慢［１６］。此情況下，，逡逑４逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X773

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2694988