Hydrodynamics of the Pilot Scale Wet Scrubber with Restricted Outlet Absorbent Flow Rate

This paper presents the hydrodynamics of the wet scrubber coupled to a pilot CFB incineration facility. The scrubber was operated using tap water as a scrubbing liquid. The outlet liquid flow rate, Qo, and accumulation rate, Qa, strongly depend on the inlet liquid flow rate, Qin, with different profiles. At higher Qin values, Qo stabilizes, leading to higher Qa and finally flooding. The values of Qa were higher than Qo except for Qin ranging between 0.53 and 0.72 L/s (safe operating range) in which Qa ≌ Qo and Qa = Qin/2. The outlet-to-inlet liquid flow rate ratio, Qo/Qin decreased for Qin > 0.53 L/s. The increase in the accumulation-to-inlet liquid flow rate ratio, Qa/Qin, at higher Qin indicates a change in flow regime towards flooding, accompanied by an abrupt increase in the height of accumulating liquid, Ha. The difference between Qa/Qin and Qo/Qin (denoted as, ΔQao/Qin), shows a minimum close to zero in the safe operating range. The gas flow rate towards the wet scrubber had slight effect on Qo and Qa when Qin was maintained constant. The ratio Qo/Qin decreased slightly with Ha/Ht irrespective of gas velocity. Changing the liquid-to-gas ratio, L/G and Qin strongly affects the maximum and minimum values of Qo/Qin and Qa/Qin.

文丘里洗涤器内气液两相流的压降特性研究

通过实验和CFD数值模拟相结合的方法,研究文丘里洗涤器内气液两相流压降特性。实验测量不同喉管长度、气体流量、液气比和喷嘴喷淋形式下,文丘里洗涤器压降的变化规律;建立CFD数值模型并验证其可靠性,考察文丘里洗涤器内液滴速度和浓度、管内压力和湍流强度的分布规律。研究结果表明,文丘里洗涤器内气液两相压降随气流量和喉管长度增加近似呈线性增加;采用轴流实心喷嘴产生的压降要大于采用轴流空心喷嘴产生的压降;压降随液气比增大而增大但不同液气比下变化速率不同;喉管段加速液滴和扩张段湍流强度的增大是长喉管和高气液比下压降大的主要原因。

干煤粉气化激冷流程工艺运行分析及优化措施

介绍了国能集团宁夏煤业有限责任公司400万t/a煤间接液化项目干煤粉气化激冷流程的工艺流程。针对气化炉激冷流程工艺系统运行时存在的合成气带水、带渣、带灰等问题,经分析认为主要原因是激冷室液位控制不当、合成气洗涤塔塔盘冲洗水水质差且塔盘结构设计不合理;为此,进行了相应的结构、材料、管线等方面的技改优化。运行效果表明:改造后合成气带水、带渣、带灰等问题得到了有效解决,合成气洗涤塔塔盘压差趋于平稳。

甲醇洗涤塔拦液原因分析及改造

针对酸性气体脱除工序甲醇洗涤塔C15201拦液的现象,提出了拦液问题的解决方案,通过解决方案的实施,提升了甲醇产量,实现达标达产目标,并产生了较好的经济效益。

海上平台湿式螺杆压缩机喷液自循环系统改造

通过对喷液螺杆压缩机现有工艺流程不能实现自循环的原因进行分析,提出了三种改造方案,并从来液的稳定性、自循环得实现、改造的可行性与经济性等四个方面,对三种方案进行对比分析。通过分析表明,从一级闪蒸气压缩机入口涤气罐引液,在压缩机回流阀任意开度下,喷液都可以实现自循环,并且前期的投入与后期的维护成本都比较低。

烹饪油烟污染与处理技术探讨

为了降低油烟对环境的污染,分析了油烟中的主要污染物成分及油烟对人体健康的几种危害。讨论了五种油烟净化技术:惯性分离法、过滤分离法、液体洗涤法、静电沉积法、复合技术。分析了液体洗涤油烟净化技术的原理、水循环利用时对洗涤废液进行的油水分离,提出了采用流场分析喷淋,以了解其流场的特性。结果表明,采用液体洗涤法去除油烟效率高,安全可靠。

烹饪油烟污染与净化技术

为了降低油烟对环境的污染,分析了油烟中的主要污染物成份及油烟对人体健康的几种危害.讨论了5种油烟净化技术:惯性分离法、过滤分离法、液体洗涤法、静电沉积法、复合技术法。分析了液体洗涤油烟净化技术的原理、水循环利用时对洗涤废液进行的油水分离,提出了采用Flu-ent软件分析喷淋的流场,以了解其流场的特性。结果表明,采用液体洗涤法去除油烟效率高,安全可靠。

新型逆喷式洗涤喷嘴气液两相传质特性研究

针对工业中湿法烟气净化工艺，结合现有的逆流接触式洗涤技术，提出了一种三路进液的新型洗涤喷嘴，并采用溶氧法，通过冷模实验考察了其在逆喷式洗涤器内的流体力学特性和气液两相传质性能；分析了操作条件对该喷嘴出口流型、传质效果、压降损失的影响，并与目前公认性能较佳的动力波喷嘴进行了对比。结果表明，研究提出的新型喷嘴具有传质效果好、操作弹性大等优点；并且，当其液气质量流量比大于1．2，液体轴切质量流量比在0．4～2．2时，会出现理想“泡沫型”流型，此时传质效果最佳。

气液逆喷洗涤器除尘性能的实验研究

在冷模实验装置上考察了气液逆喷洗涤器的除尘效率,研究了液气体积比、洗涤液喷头入口压力及进口粉尘质量浓度对除尘效率的影响。结果表明,除尘效率随液气体积比、洗涤液入口压力和进口粉尘质量浓度的增加而增大;在液气体积比大于6 L/m3时,气液逆喷洗涤器的除尘效率便可达99%以上;对于1—5μm的可吸入颗粒,其粒级效率大于97.5%;对5μm以上粒子,粒级效率则为100%。对洗涤器粒级除尘效率的理论计算显示,计算值与实验测量值吻合较好。文中的计算可用于气液逆喷洗涤器的性能预估。

烟气脱硫除尘的新解决方案——文氏棒塔洗涤技术

针对催化裂化烟气脱硫中存在引进技术费用高、烟气阻力大及运行成本高等问题,提出了文氏棒喷淋塔和文氏棒液柱塔两种高效低阻的新型烟气洗涤吸收设备,即在气液吸收塔内设置文丘里棒,将文丘里棒与空塔喷淋或液柱喷射技术有机结合,使新的文氏棒塔具有喷淋空塔压力降低、填料塔气液分布好、鼓泡塔“液包气”传热及传质推动力大、脱硫除尘效率高、能耗低等特点.该技术在35 t/h煤粉炉烟气脱硫装置示范结果表明：脱硫塔操作运行液气比（体积比）维持在2 L/m3左右,压力降小于1.20 kPa,脱硫率在93.05％ ～ 98.59％,NOx脱除率在55.62％以上,脱硫过程消耗商品氨液量在0.3 t/h以下,氨利用率达到97％以上.装置处理能力及脱硫效果均达到预期目标.该技术可替代国外引进工艺,实现对催化裂化烟气除尘、脱硫一体化治理.

液柱喷射脱硫技术机理研究与设备研发

液柱喷射脱硫设备是一种高效的湿法烟气脱硫设备。详细介绍了液柱喷射脱硫技术的工艺原理与技术特点,对近年来在液柱喷射脱硫技术方面的研发现状、发展趋势以及取得的研究成果进行了归纳与分析,并对液柱喷射脱硫设备的研发及其在工程中的应用情况作了介绍。结合所进行的研究,重点对多级多尺度液柱脱硫技术研发过程中的一些关键问题进行了探讨,以期为液柱喷射脱硫技术的研究与工业应用提供有益的参考。

气液撞击流洗涤脱硫的实验研究

以石灰石悬浮液为吸收剂,在气液撞击流洗涤器内进行了烟气脱硫实验,着重研究了液气比、循环浆液的pH值、进气SO2浓度和吸收剂质量浓度对脱硫效率的影响,分析了各因素对脱硫效率产生影响的原因.实验结果表明,在浆液pH值大于6.1,进气SO2浓度小于1657mg/m3的条件下,较低的液气比L/G和较低的吸收剂浓度就能达到95%以上的脱硫效率,增大液气比L/G和吸收剂浓度,脱硫效率可达99%以上.本实验结果在单喷头中试装置上得到了进一步的验证.

催化裂化装置烟气污染物脱除技术的研究——气液撞击流洗涤脱硫

针对FCC再生烟气的脱硫要求研究烟气一洗涤液撞击流洗涤器的系统阻力和脱硫效率。试验考察了PH值、液气比、烟气浓度等因素对脱硫效率的影响以及不同操作气速和液速下洗涤器的阻力特性。结果表明,气液撞击流脱硫技术是一种极具发展潜力的烟气脱硫技术,完全可以应用于炼厂FCC装置的尾气处理。

湿式除尘器除尘机理的理论分析

对湿式除尘机理进行了理论分析，导出了湿式除尘器分级效率的计算公式．结果表明，影响湿式除尘器分级效率的主要因素是液气比和气液混合物的速度，为设计和研制高效湿式除尘器提供了理论依据．

除尘器气液两相流动形态识别的特征参数挖掘

将自激式除尘器气相压力信号的概率密度和频谱分析结果与气液两相流动形态相关联,挖掘气液两相定量识别的特征参数,结果表明:气相压力的随机波动过程与初始液位和气流速度密切相关,初始液位越高、气流速度越大,压力信号波动性越强,反映出气液流动耦合程度越剧烈;除尘器气相压力的频谱以0~10 Hz低频为背景(反映液面整体波动状态),伴随20 Hz左右的较高频率频谱(反映气流对液相的剪切和卷吸等剧烈流动状态),功率谱密度(Power spectral density,PSD)分布可以较充分地反映气液流动的细节特征;气相压力的概率密度参数μ、σ和PSD分布特征能较好地反映气液两相流动形态的典型特征,可作为气液两相流动形态识别的特征参数。

动力波洗涤器性能实验研究

以电厂电除尘器捕集的飞灰、空气、水为实验介质,采用单因素考察的方法,研究了液气比、液体喷射速度、气相速度对动力波洗涤器的压降、除尘效率的影响。结果表明:压降随着气相速度、液体喷射速度的增加而增加,利用实验结果拟合得出的压降数学模型,其计算值与实测值非常接近,可为设备的工业应用和放大设计提供可靠依据。除尘效率随着液气比的增加而增加,当液气比达到8—9 L/m3时,除尘效率达到99.9%并趋于稳定;与文丘里洗涤器的对比实验表明:除尘效率相同时,动力波洗涤器压降仅为文丘里洗涤器压降的26%,雾沫夹带质量浓度为文丘里洗涤器的4%。

文丘里除尘器除尘性能试验研究

实验研究文丘里各操作参数对除尘性能的影响,结果表明,影响除尘效率的主要为液气比、喉管速度及入口粉尘浓度。除尘效率应根据实际需要调节各个参数以降低压力损失。

文丘里洗涤器压力损失模型

通过理论分析,在考虑气体摩擦压力损失和扩散段液滴减速的压力回收基础上,推导出了一个准确、实用的文丘里洗涤器压力损失计算模型,并分别对3个具有不同喉管长度的文丘里洗涤器模型在液气比为0.4—1.0L/m3与喉管气速为33—58m/s条件下的压力损失进行了试验测量。结果表明:模型的理论预测值和试验值吻合良好,可以为工程设计或优化操作时文丘里洗涤器压力损失的预测方法。

自吸式文丘里洗涤器引射量实验研究

以自吸式文丘里洗涤器为研究对象,采用空气-水为工作介质,针对喉部气速、吸液口静压差、喉部间距等因素对文丘里洗涤器引射特性的影响进行实验研究。结果表明,随着喉部气速的增加,文丘里洗涤器引射量呈快速增长趋势,且吸液口静压差越高增长越明显,但喉部气速过大会加剧液相贴壁流动现象,降低气液接触效率;吸液口静压差对洗涤器引射量的影响程度与喉部气速有关,当喉部气速超过66. 5 m/s后,增大吸液口静压差会显著提高洗涤器引射量;喉部间距增大会降低洗涤器引射量,但有利于液相分散,强化气液相间接触,与常规文丘里脱硫除尘液量需求相比,自吸式文丘里洗涤器引射量大,实验工况下液气比最大可达3. 95 L/m3。

环缝洗涤器内气液两相流的数值模拟

针对环缝洗涤器内的复杂两相流建立了三维物理和数学模型,通过现场测试的数据对其进行了验证。在此基础上针对多种工况进行了大量的数值模拟,绘制了不同煤气流量、不同环缝行程以及不同水气比条件下环缝洗涤器内多相流的压力损失曲线,揭示了环缝洗涤器内两相流场特性和各个影响因素对压降的影响程度,在此基础上给出了优化建议。