【摘要】：脫硫廢水零排放是燃煤電廠煙氣治理的任務之一,煙道氣直接蒸發(fā)是脫硫廢水處理工藝中投資最少、能耗最低的一種工藝。該工藝將脫硫廢水霧化成液滴噴入鍋爐尾部煙道,利用煙氣熱量蒸發(fā)脫硫廢水,蒸發(fā)后殘留的固體顆粒由電除塵器捕捉并隨灰排放。但是,液滴蒸發(fā)受到煙氣溫度、煙氣含濕量、液滴粒徑、液滴在尾部煙道中的停留時間等多重因素的影響,如果液滴不能完全蒸發(fā),將對電除塵器等后部設備造成腐蝕。此外,伴隨脫硫廢水的蒸發(fā),廢水中的部分氯離子轉(zhuǎn)化為氯化氫釋放到煙氣中,在后部脫硫塔中進入脫硫廢水。如果氯化氫釋放比例過多,將顯著增加脫硫廢水處理量,嚴重情況下導致該工藝無法實施。因此,深入研究脫硫廢水的霧化特性及蒸發(fā)過程中的氯化氫釋放規(guī)律,對該工藝的實際應用具有重要意義。本文利用相位多普勒粒子分析儀(PDPA)進行雙流體噴嘴的霧化特性實驗,研究了霧化氣體流量、液體流量及氣液比對噴嘴出口霧化錐角、液滴粒徑和液滴速度的影響規(guī)律。實驗結(jié)果表明:(1)霧化錐角隨氣體流量增加而增加,隨液體流量增加而減小;(2)液滴索特平均直徑隨軸向和徑向距離的增加而增加,隨雙流體噴嘴氣液比的提高而減小,在中軸線上液滴的索特平均直徑小于30μm,徑向距離最大處液滴的索特平均直徑小于70μm;(3)液滴軸向速度隨徑向距離的增加而減小,隨雙流體噴嘴氣液比的提高而增加。搭建了脫硫廢水蒸發(fā)實驗臺,采用前述研究的雙流體噴嘴作為霧化器�？紤]到實際脫硫廢水中鈣離子與鎂離子濃度相當,采用氯化鈣與氯化鎂按1:1配制的廢水為研究對象,進行中低溫條件下脫硫廢水蒸發(fā)過程中的HCl釋放規(guī)律的實驗研究。實驗結(jié)果表明:(1)當入口煙氣溫度從200℃上升到340℃時,出口煙氣中氯化氫濃度從4.82ppm增加到65.65 ppm,氯離子蒸發(fā)釋放率從1.59%增加到17.29%;(2)當廢水中氯離子濃度從15 g/L降低為10 g/L時,在整個溫度區(qū)間氯化氫濃度大幅減小,200℃對應的氯化氫濃度降低為2.88 ppm,釋放率降低為1.42%;340℃對應的氯化氫濃度降低為14.19 ppm,釋放率降低為5.71%;(3)當廢水流率從12 ml/min增加到24 ml/min時,出口煙氣氯化氫濃度由39.29 ppm增加到40.67 ppm隨后降低到30.95 ppm;釋放率從14.69%單調(diào)下降到5.79%。采用單獨氯化鈣配制的廢水進行對比實驗,在入口煙氣溫度從200℃增加到300℃時,出口氯化氫含量由3.13 ppm增加到5.70 ppm,遠低于氯化鈣與氯化鎂按1:1配制的廢水,表明實際脫硫廢水蒸發(fā)時HCl主要來源于廢水中所含的氯化鎂。在實驗研究的基礎上,基于歐拉-拉格朗日方法,針對某生物質(zhì)電廠,采用數(shù)值模擬方法研究煙氣溫度、煙氣流速、煙氣含水率和液滴霧化粒徑對脫硫廢水蒸發(fā)過程的影響。模擬結(jié)果表明:(1)煙氣溫度升高、廢水液滴粒徑減小、煙氣流速增加及煙氣含水率降低均可加快廢水液滴蒸發(fā)。(2)煙氣溫度與廢水液滴粒徑對完全蒸發(fā)時間影響較大,而煙氣流速對廢水液滴完全蒸發(fā)時間影響較小。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X773
【圖文】：

圖 1-1 物化法處理脫硫廢水工藝流程圖先脫硫廢水進入緩沖池，通過羅茨風機向緩沖池中通入壓縮空氣，使得2-、S2O32-被氧化，降低 COD。在中和池里，通過加石灰乳調(diào)節(jié)廢水的H-與重金屬離子形成難溶于水的氫氧化物，沉淀析出，同時，廢水中的難溶于水的 CaF2沉淀析出。經(jīng)過中和池后，廢水呈弱堿性。在反應硫化物三疏基三峰鈉鹽（TMT-15），去除 Cr2+、Cd2+、Hg2+等，而且該子生成的重金屬絡合物在水中溶解度很低，可以充分保證重金屬離子絮凝池內(nèi)，通過加入絮凝劑使廢水中的石膏顆粒、氫氧化物等凝聚成凝處理后，脫硫廢水已較為合格，再經(jīng)過澄清池，經(jīng)過靜置使得廢水上層廢水經(jīng)檢測合格便排出系統(tǒng)。物化法處理脫硫廢水對于脫除重金具有顯著的效果，但是其系統(tǒng)較為復雜，設備較多，初次投資較大，與中和池之間的水泵工作條件較為惡劣，廢水中的 Cl-、F-等會對水泵增加設備的危險性與不可控性。再者，通過物理化學方法處理后的脫量不會降低，如果最后用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的 PH 還會導致 Cl-含量增多。藝會產(chǎn)生較多污泥，對于污泥的脫水處理也需要相當多的能耗，導致

生成的重金屬絡合物在水中溶解度很低，可以充分保證重金屬離子凝池內(nèi)，通過加入絮凝劑使廢水中的石膏顆粒、氫氧化物等凝聚成處理后，脫硫廢水已較為合格，再經(jīng)過澄清池，經(jīng)過靜置使得廢水層廢水經(jīng)檢測合格便排出系統(tǒng)。物化法處理脫硫廢水對于脫除重金有顯著的效果，但是其系統(tǒng)較為復雜，設備較多，初次投資較大，中和池之間的水泵工作條件較為惡劣，廢水中的 Cl-、F-等會對水泵加設備的危險性與不可控性。再者，通過物理化學方法處理后的脫不會降低，如果最后用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的 PH 還會導致 Cl-含量增多。會產(chǎn)生較多污泥，對于污泥的脫水處理也需要相當多的能耗，導致低。床法處理脫硫廢水床以其良好的混合特性廣泛應用于火力發(fā)電，對于脫硫廢水處理也麥愛屋德電廠利用流化床處理脫硫廢水，并且取得較為理想的脫除 1-2。

【參考文獻】

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本文編號：2741075