GR型消烟除尘脱硫一体化装置的模拟实验.doc

实验四 GR型消烟除尘脱硫一体化装置的模拟实验 一、实验意义和目的 燃煤锅炉排放的烟气含有大量的二氧化硫和烟尘，是目前我国主要的大气污染源之一，若不对该烟气加以净化处理，将会造成严重的大气污染。GR型消烟除尘脱硫一体化装置是它是集消烟、除尘、脱硫为一体的高效锅炉净化装置，该设备具有效率高，投资少，无二次水污染等特点，经应用表明其处理效果良好，出口烟气各项指标均达到国家规定的标准要求。 （1）湿式消烟除尘脱硫过程是以水、气、固三相工艺技术组成的一个系统，如何增大水、气、固的接触面积将直接影响消烟除尘脱硫效果，为增大接触面积，，采用自激式核凝原理实现消烟除尘脱硫。内部结构是在除尘室内设置自循环给水、收缩段、弧形板、扩张段、阶段折流等。作用过程是烟气通过风机作用产生高速气流冲击液面，由于烟气气速高、气温高，可产生大量微小水滴及过饱和水蒸气，较大烟气在流动过程中与直碰撞聚结沉降，微细烟气作为过饱和蒸气的凝结核，均匀地冷凝于每个微粒上凝聚增大由0.1~1μm增大到5μm以上，经过较长的折流挡板和气液分离器将液固混合物从烟气中分离，达到消烟除尘脱硫效果。 （2）湿式脱硫的主要作用有两个：一是水对二氧化硫的物理吸收剂，二氧化硫溶于水SO2+H2O=H2SO3，这是一个可逆过程，烟气脱硫效果受到最大溶解度的限制；二是化学吸收，烟气中SO2与水中碱性物质发生中和反应，反应机理如下： 从反应机理来看，脱硫效率受到气、液、固三相湍流状态和洗涤液的浓度及碱度有关。 采用双碱法，双碱法吸收SO2用钠基碱，因为它易吸收SO2，反应速度快，反应充分，与钙基相比，在较低液气比时得到较高的脱硫效率，而运行中实际消耗的是廉价的石灰（钙基），因为吸收SO2的废水进入再生池用石灰进行再生，使NaOH或Na2CO3再生重新进入除尘器内与SO2发生反应。由于生成CaSO3沉淀反应不在除尘器内部，而是在再生池中进行，因此，不会在除尘器及管道中产生结垢和堵塞现象，在除尘器内部是吸收反应，生成的是Na2SO3。所以双碱法具有高脱硫率、不易堵塞结垢等优点，而实际消耗是便宜的石灰，运行费用也较低。反应方程式： 吸收反应： NaOH+SO2→Na2SO3+H2O Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑ Na2SO3+SO2→2NaHSO3 ②氧化反应： 2Na2SO3+O2→2Na2SO4 在氧量不足的情况下，该反应不易发生。 再生反应，对吸收液的再生： CaO+H2O→Ca(OH)2 2NaHSO3+ Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3^(1/2)H2O↓+3H2O Na2SO3+ Ca(OH)2+(1/2)H2O→2NaOH+ CaSO3^(1/2)H2O↓ 有氧存在时： 2CaSO3?(1/2)H2O+O2+3H2O→CaSO4?2H2O↓ ()循环水系统 循环水系统由循环水池、循环水泵、循环水管道和加药装置组成。循环水池满足锅炉脱硫循环用水的需要，并能保证其沉淀反应时间。本系统采用零排放闭环运行，以避免二次污染。循环水池由两部分组成：沉淀池、清水池。脱硫采用双碱法，双碱法CaO溶解液在进入沉淀池前加入；随冲渣水一起进入沉淀池，双碱法在沉淀池中进行再生反应，NaOH得以再生反应生成的沉淀CaSO3、CaSO4及灰渣在沉淀池被捞出。NaOH及运行中需补充的NaOH在清水池中加入，pH调节在进入沉淀池前进行，其pH值应根据煤种的含硫量进行调控。pH值控制在9～10左右。 经锅炉实际运行表明，锅炉烟气经收缩管道撞击R板形成小水滴和水蒸气经多级折流挡板、扩张段、器，可达到较好的消烟除尘脱硫的效果。 装置主要特点及技术指标 除尘、脱硫、消烟一体化完成；对微小颗粒有较高的去除效果；③水封闭式自循环，不存在二次污染；④净化效率高：除尘效率98%脱硫效率65%烟气黑度1级GR型消烟除尘脱硫一体化装置，见图2。 图2 GR型消烟除尘脱硫一体化装置 1- 进气管；2-收缩管；3-R形狐板；4-挡板；5-S形通道；6-溢流水箱；7-溢流管；8-除湿装置；9- 排气管；10-卸灰管 五、分析测试器材 （1）TH-880Ⅳ型微电脑烟尘平行采样仪（武汉天虹智能仪表厂）：1台 （2）玻璃纤维滤筒：若干。 （3）镊子：1支。 （4）分析天平：分度值0.001g，1台。 （5）烘箱：1台； （6）橡胶管：若干。 六、实验步骤 1、滤筒的预处理：测试前先将滤筒编号，然后在105℃烘箱中烘2h，取出后置于干燥器内冷却20min，再用分析天平测得初重G1并记录。 2、检查TH-880Ⅳ型微电脑烟尘平行采样仪干燥筒内的硅胶干燥剂，保证其呈兰色，清洗瓶内装入3%的H2O2150ml，仔细阅读该装置的说明及线路连接图，连接线路。然后打开电源