火电厂尾气脱硫工艺过程模拟及氧化铝回收过程研究

火电厂尾气脱硫工艺过程模拟及氧化铝回收过程研究

论文摘要

我国是世界上煤炭生产和消费最大的国家,煤炭生产和消费占能源总量的75%,同时也是世界上S02排放量最大的国家。随着国家S02排放标准的严格及国内脱硫市场的发展,石灰石-石膏湿法烟气脱硫作为一种脱硫效率高、运行稳定、可靠的脱硫技术,得到了广泛的应用。本文对石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术基本参数与物料平衡计算等开展研究;针对物料平衡计算中的热平衡、水平衡和固平衡计算原理进行了分析,并结合具体工程就行了计算,结果表明与国外技术支持商提出的数据较为吻合,满足工程需要。在此基础之上利用Visual Basic集成编译环境,编制基于Windows操作系统的应用软件,实现石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱硫系统设计计算的图形化,可视化,用户可以在良好的操作界面领导下完成参数输入、物料平衡计算、设备计算、预测工况变化下的工艺性能曲线及比较不同系统配置下的工艺性能和投资费用,确定最佳的工艺流程。同时,本文对内蒙古某电厂排放烟气中的高铝粉煤灰提取Al2O3进行了实验研究,确定了利用高铝粉煤灰提取Al2O3的工艺技术路线,对主要化学反应的原理进行了研究。高铝粉煤灰与氧化钙混合后在高温下煅烧生成自粉化料,使粉煤灰中的铝活化。将自粉化料与硫酸反应使Al从固相转移至液相得到硫酸铝粗液。研究了硫酸溶液用量、硫酸浓度、酸溶时间以及酸溶温度对铝回收率的影响。采用有机溶液萃取法脱除硫酸铝粗液中的铁离子,使硫酸铝粗液得到精制。然后用氨水与精制硫酸铝溶液反应得到铝铵矾结晶。最后将铝铵矾晶体在高温下煅烧得到氧化铝。采用此法可使粉煤灰中Al的回收率达到77%。

论文目录

  • 学位论文数据集
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 燃煤电厂污染现状
  • 1.2 政府控制烟气排放—环保政策
  • 1.2.1 我国二氧化硫排放控制方针及计划
  • 1.2.2 我国二氧化硫控制战略
  • 1.3 燃煤二氧化硫控制技术
  • 1.3.1 燃烧前脱硫技术
  • 1.3.2 燃烧中脱硫技术
  • 1.3.3 燃烧后脱硫技术
  • 1.3.3.1 湿法烟气脱硫技术
  • 1.3.3.2 半干法烟气脱硫技术
  • 1.3.3.3 干法烟气脱硫技术
  • 1.4 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺
  • 1.4.1 典型的工艺流程
  • 1.4.2 工艺功能和特点
  • 1.5 本课题研究的目的和主要内容
  • 1.5.1 本课题的目的
  • 1.5.2 本课题的主要内容
  • 1.6 本章小结
  • 第二章 石灰石湿法烟气脱硫原理和主要工艺参数
  • 2.1 脱除二氧化硫的化学原理
  • 2.1.1 吸收原理
  • 2.1.2 化学过程
  • 2.2 气体吸收过程的机理
  • 2.2.1 气液平衡
  • 2.2.2 传质过程
  • 2.3 工艺设计主要参数
  • 2.3.1 烟气流量
  • 2.3.2 液气比
  • 2.3.3 烟气二氧化硫浓度
  • 2.3.4 浆液pH值和钙硫比
  • 2.3.5 循环浆液固体物浓度和固体物停留时间
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 数学模型的建立
  • 3.1 烟气参数
  • 3.2 物料计算模型
  • 3.2.1 热平衡
  • 3.2.1.1 基本假定
  • 3.2.1.2 计算原理
  • 3.2.1.3 计算框图
  • 3.2.1.4 项目验证
  • 3.2.2 水平衡
  • 3.2.2.1 基本假定
  • 3.2.2.2 计算框图
  • 3.2.2.3 计算原则
  • 3.2.2.4 项目验证
  • 3.2.3 固平衡
  • 3.2.3.1 固体物运行过程
  • 3.2.3.2 计算框图
  • 3.2.3.3 计算原则
  • 3.2.3.4 项目验证
  • 3.3 喷淋吸收塔的设计
  • 3.4 循环浆液量计算
  • 3.5 性能曲线
  • 3.5.1 全负荷运行时性能曲线
  • 3.5.2 1台循环泵故障时的曲线
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 计算软件
  • 4.1 软件的总体设计
  • 4.2 软件的编制
  • 4.2.1 问题描述
  • 4.2.2 对象模型建立
  • 4.3 具体实现
  • 4.4 软件的设计和开发
  • 4.4.1 数据库
  • 4.4.2 界面设计
  • 4.5 软件介绍
  • 4.5.1 [项目管理]菜单
  • 4.5.2 [系统配置]菜单
  • 4.5.3 [参数输入]菜单
  • 4.5.4 [设备参数]菜单
  • 4.5.5 [数据分析]菜单
  • 4.5.6 [系统管理]菜单
  • 4.5.7 [帮助]菜单
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 粉煤灰提取氧化铝实验与结果分析
  • 5.1 高铝粉煤灰的性质
  • 5.2 实验原理
  • 5.3 实验设备
  • 5.3.1 铝离子和铁离子浓度测定仪
  • 5.4 实验流程
  • 5.5 实验结果与讨论
  • 5.5.1 氧化钙用量对灰粉中铝和铁回收率的影响
  • 5.5.2 酸溶工艺对铝回收率的影响
  • 5.5.3 杂质铁离子的萃取
  • 5.5.4 氧化铝的制备
  • 5.6 本章小结
  • 第六章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 研究成果及发表的学术论文
  • 作者和导师简介
  • 附录
  • 相关论文文献

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