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射流曝气器专题:1、研究意义

发布日期:2020/04/08

我国的环境污染非常严重,二氧化硫排放是大气污染的主要污染源之一[1]。由于电力企业是二氧化硫的排放大户,因此,控制二氧化硫的排放,成为电力环境治理的主要问题[2-3]。


目前,范围内的火电厂脱硫技术多种多样,达数百种之多。归纳起来, 主要有四大类:燃烧前脱硫(原煤净化工艺,主要除无机硫)、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫(烟气脱硫)和煤的转化利用技术。最为广泛应用的是燃烧后脱硫,即烟气脱硫技术,也是目前最大规模商业化应用的脱硫方式,在技术成熟程度和经济的承受能力等方面其他方法还不能与之竞争[4]。按其脱硫过程是否有水参与及脱硫产物的干湿状态分为湿法、干法和半干(半湿)法[5-9]。


湿法脱硫工艺法应用最为广泛,脱硫效率高[10]。湿法脱硫工艺中占当然统治地位的石灰石-石膏法烟气脱硫工艺是上技术最成熟、实用业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到 90%以上,且吸收剂来源广、价格低廉、工艺流程简单、操作方便、易于管理,副产品石膏可用于道路建筑方面。


氧化是石灰石-石灰湿式脱硫工艺中的一个重要化学过程,吸收塔浆液中的亚硫酸钙经氧化生成硫酸钙[11-15]。一般采用强制氧化,通过向洗涤液鼓人空气,使氧化反应趋于完全,氧化率高于 95%,保证浆液有足够的石膏品种用于晶体成长。强制氧化可改善脱硫浆液的处理性能、生产商品级石膏,不但具有商业价值,同时也避免了二次污染。


目前,强制氧化系统大都依赖鼓风机或空气压缩机作为强制氧化空气动力源, 在氧化槽内通过空气分配管路,最后经由空气喷射器鼓入压缩空气。但是这种方式对风机有较高的技术要求,氧的利用率低,需要另外安装搅拌装置来提高脱硫浆液氧化率[16-21]。


借鉴射流曝气器在工业废水及污水处理领域的应用,,将射流曝气器应用到脱硫浆液氧化中,在循环泵流量 16m3/h 与压力 0.3MPa 条件下,有压浆液通过喷嘴射出,由于浆液高速运动,周围空气被卷进吸气室,两股流体在喉管内混合后,从扩散管喷射至浆液罐中,同时对浆液进行搅拌与氧化,从而省去搅拌装置,简化系统结构。通过优化射流曝气器结构,增大其吸气量,采用数值模拟实验确定其最佳安装方式,并通过现场实验验证其吸气量与氧化效果。


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