导叶直流式旋流管的开发研究

论文摘要

本文针对氨法烟气脱硫装置净化气雾沫夹带严重的情况进行了调查研究,制订出用自行设计的除雾器——导叶直流式旋流管来去除脱硫塔出口烟气中夹带雾沫的方案,在保证高分离效率的基础上,兼顾压力损失,进行技术分析和冷模实验,选择出了合理的几何尺寸。经过实验运行证明,导叶直流式旋流管具有设备简单、除雾效果好、压降损失小、操作灵活方便等优点,实现了高效除雾、脱氨一体化,同时达到大气污染控制净化目的。在实验室小型实验的基础上,结合理论分析结果,确定导叶直流式旋流管的结构参数分别为:叶片数为20,叶片仰角为25°,气液分离高度为760mm,排气管插入深度为140mm。在该结构参数下,装置的压力损失较小,氨出口含量在35ppm以下,除雾效率可达98.6%。实验室对比结果表明,相同条件下,导叶直流式旋流管比最初选用的旋风分离器除雾效率提高7.3个百分点,压力损失降低379Pa。最后,参考前人对旋风分离器压降建立的关联式,本文在理论分析的基础上建立了导叶直流式旋流管的压降预测模型:其计算值与实测值相对误差基本上小于10%,可用于气液分离器的放大设计,并且放大效应小,可满足工业应用的需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 研究内容、研究方法和预期目标
• 1.3 气液分离设备的类型
• 1.3.1 重力沉降法
• 1.3.2 碰撞法
• 1.3.3 离心法
• 1.3.4 过滤法
• 1.3.5 其他除雾器
• 1.3.6 除雾器的组合
• 1.4 除雾器选用要求及依据
• 1.5 气液分离设备发展现状
• 1.6 除雾器性能比较
• 第2章 旋流分离理论研究
• 2.1 气水分离基础研究
• 2.1.1 烟气基本性质
• 2.1.2 凝结理论的发展及现状
• 2.2 喷淋水的雾化颗粒粒径计算
• 2.3 原理和公式的推导
• 2.3.1 旋流分离原理
• 2.4 符号说明
• 2.5 沉降速度
• 2.6 分离时间
• 2.7 停留时间
• 第3章 实验装置的设计及实验方法
• 3.1 实验装置的设计
• 3.1.1 结构
• 3.1.2 原理
• 3.1.3 旋流板的设计
• 3.1.4 装置的设计步骤
• 3.4 实验方案确定
• 3.4.1 实验装置
• 3.4.2 实验系统
• 3.4.3 测量系统
• 第4章 实验内容和实验结果分析
• 4.1 实验内容
• 4.1.1 待优化结构参数
• 4.1.2 除雾效率的计算方法
• 4.2 实验结果及分析
• 4.2.1 叶片数N 对除雾效率的影响
• 4.2.2 叶片仰角α对除雾效率的影响
• 4.2.3 气液分离高度H 对除雾效率的影响
• 4.2.4 排气管对除雾效率的影响
• 4.2.5 颗粒平均粒径对除雾效率的影响
• 4.3 旋风分离器和导叶直流式旋流管的比较
• 第5章 导叶直流式旋流管工业放大设计方法研究
• 5.1 分离器的最佳空速
• 5.2 分离器压降的预测
• 5.3 导叶直流式旋流管的工业放大方法
• 结论
• 1 实验结论
• 2 进一步实验建议
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢