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烟气流速对SO2脱除率的影响
根据双膜理论,吸收塔的性能可以近似地描述成下式:NTU=KA/G(5-2)式中,NTU为传质单元数,无量纲;K为气相平均传质系数,kg/(s・m):A为总传质面积,m2;G为烟气总流速,kg/s
在喷淋塔中,烟气流速是影响SO2脱除率的一个重要因素。式(5-2)指出,如果不考虑K和A值,NTU会与烟气流速成反比。然而,在一个逆流塔中,烟气流速的增大会增加K值,因为雾商与烟气之间的相对速度增大,增加了紊流及减小了气液膜的厚度。烟气流速的増大也会使A值增大因为雾滴在吸收塔中的停留时间会随烟气流速的増大而増大。某个试验表明,NTU与成反比。
应该注意的是,在喷淋塔中进口烟气的速度分布也能影响到SO2的脱除率。这种影响是现有的吸收塔和其进口烟道所特定的,只能通过试验来测定。采用大直径喷淋塔结构关键是保证烟气分布均匀,以维持高脱硫率。为此, 采取相应的有效措施。美国MET( Marsulex Envi-ronmental Technologie)公司为保证大直径喷淋塔有高的脱硫率,在喷嘴上设计喷雾重叠度达150%,并采用液相再分布装置对吸收浆液和烟气流进行组织,要求吸收断面的压力均衡,烟气能均匀通过喷淋吸收段,在浆液浓度和气液比选择合适的条件下,可以保证高的脱硫率。这些措施已经是公认的可行的办法。美国巴威公司为保证喷淋塔的脱硫效果,在吸收塔上部设计了合金多孔托盘,见图5-10。托的开孔率为30%~50%,孔径为25~40m,相当于一块筛板。吸收塔循环泵将石灰石浆液打到喷嘴,再喷到托盘上。烟气由托盘下均匀通过托盘孔时,与石灰石浆液接触,吸收SO。由于果用了托盘,使得烟气均匀分布,气液接触面积增大,在保证脱硫率的情况下气液比可降低27%,总能量可节约7%。