廢氣處理之超重力旋轉(zhuǎn)床脫硫脫硝裝置研究背景
燃煤鍋爐煙氣治理(包括脫硫、除塵、脫硝、捕集二氧化碳)是我國可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的迫切要求。
以鍋爐煙氣脫硫、除塵為例:目前國內(nèi)電廠煙氣脫硫基本采用脫硫塔裝置,除塵基本采用靜電除塵器,或布袋除塵器(電裝置,除塵基本采用靜電除塵器,或布袋除塵器(電-袋復(fù)合除塵)等,投資費(fèi)用大,運(yùn)行費(fèi)用高;中小型小型鍋爐(采用麻石水膜塔)幾乎沒有經(jīng)濟(jì)合適的高效脫硫裝置。很多冶金企業(yè)其高溫、高濃度煙氣的凈化也是急待解決的問題。
目前常用煙氣治理設(shè)備主要困難在于:
鍋爐煙氣流量大; 設(shè)備效率需進(jìn)一步提高;
煙氣溫度高、成分復(fù)雜; 設(shè)備的防腐與耐磨。
基本概念
失重與超重
地球重力加速度g
在失重場和超重場中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特殊性
超重力場與環(huán)保理論的交叉結(jié)合及發(fā)展
廢氣處理之超重力旋轉(zhuǎn)床脫硫脫硝裝置基本原理
鍋爐煙道氣不僅含有固體粉塵,也含有二氧化硫等廢氣。
靜電除塵器、布袋除塵器等雖然都具有較好的除塵功能,但是不能脫除其中的有害氣
體,其除塵功能還受到氣體溫度、濕度、熱比電阻的限制。
濕法除塵雖然具有除塵效果,也能同時(shí)脫除部分二氧化硫,但用水量較大。
脫硫除塵一體化超重機(jī)則具有良好的除塵、脫硫一體化功能。
超重力場是一種利用離心力強(qiáng)化傳遞和混合過程的新型技術(shù),在環(huán)保領(lǐng)域它不是技術(shù)革新,而是技術(shù)革命。
工程原理
超重力場由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生,它是一種利用離心力強(qiáng)化傳遞和混合過程的新型技術(shù)。
超重機(jī)能夠產(chǎn)生穩(wěn)定、可調(diào)的超重力場,用離心力取代重力強(qiáng)化傳質(zhì)過程,體積傳質(zhì)系數(shù)可增大至普通脫硫塔的數(shù)十倍甚*百倍。
液體在超重力場作用下,受到巨大的剪切力作用,表面被迅速更新,產(chǎn)生巨大相間接觸面積,因此,*地提高了傳質(zhì)和脫硫反應(yīng)速率。
*,旋風(fēng)除塵器是靠旋轉(zhuǎn)離心力促使氣固兩相分離,氣流旋轉(zhuǎn)的理論zui大值不大于5周,除塵效率一般可達(dá)85%左右。
超重機(jī)強(qiáng)制含塵氣體每分鐘旋轉(zhuǎn)數(shù)百周,可*提高除塵效率。
用超重機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的除塵設(shè)備(如旋風(fēng)除塵器等),不僅具有良好的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、可靠性、*性和易于維修等優(yōu)點(diǎn),而且具有更高的除塵效率和更低的成本。
超重機(jī)具有一定的抽吸功能,對(duì)整個(gè)產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生的阻力較?。灰虼?,采用超重機(jī)可實(shí)現(xiàn)脫硫除塵一體化,同時(shí)也不需要更換原來風(fēng)機(jī),不影響原工作系統(tǒng)。
占地面積小,特別適合老鍋爐的除塵脫硫改造。
脫硫超重機(jī)與脫硫塔相比具有*的優(yōu)點(diǎn):
? 1.傳質(zhì)強(qiáng)度高,可大幅度減小設(shè)備體積,即減少設(shè)備投資;
? 2.停留時(shí)間短;
? 3.不怕振動(dòng)和傾斜;
? 4.不易起泡;
? 5.持液量小;
? 6.易于維修、開停車方便等。
基本原理
在高速旋轉(zhuǎn)的超重離心場中,固體粒子的加速度等于三種加速度之和:
J=J’+JC +JK
式中:J-加速度,
J’-取決于運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的相對(duì)加速度,
JC -遷移加速度,
JK -柯氏加速度。
固體粒子在徑向方向上也受到三個(gè)力的作用,即慣性離心力、向心力和運(yùn)動(dòng)阻力。
根據(jù)牛頓第二定律知,顆粒在徑向任意位置處離心沉降的zui小直徑為由式(2)知,若增大切向速度 或減小半徑r,都將進(jìn)一步捕獲更小的顆粒,則與旋轉(zhuǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的雷諾數(shù)有關(guān)。