石灰湿法烟气脱硫系统中的热湿交换分析

摘要

石灰湿法烟气脱硫技术经过几十年的发展，已经逐步成熟，但通过对大量脱硫技术著述的调研，发现研究者们对脱硫运行参数的研究是通过化学反应过程，重点集中在二氧化硫与石灰水吸收液发生化学反应的机理上，很少有人从烟气与石灰水吸收液进行热湿交换反应的角度，对其导致的运行参数的不同来研究它。 为了弥补此方面研究的不足，本文先通过一般脱硫过程反应机理的分析，确定石灰湿法烟气脱硫过程中的主要影响因素，建立实验模型，分别对吸收液pH值、液气比、吸收液温度、烟气中二氧化硫浓度变化进行具体的实验操作，记录实验数据，并分析实验过程中热、湿、质交换的影响，对实验数据进行处理，根据非线性最小二乘问题拟合出优化公式，再根据理论公式和优化公式运用MATLAB中的Simulink工具建立湿法烟气脱硫(WFGD)模型。该模型包括脱硫效率和热湿交换两个子系Ⅰ统，通过改变模型中的输入变量：烟气体积流量、烟气中初始二氧化()浓度、吸收液体积流量、贮液槽中吸收液温度、贮液槽中吸收液pH值、室外大气干湿球温度，对湿法烟气脱硫过程中的因素影响和热湿交换进行仿真，得到热湿交换程度和输出变量：脱硫效率、凝水状态、出口烟气中二氧化硫排放浓度、单位耗水量、水雾脱除率的变化。最后通过其它实验数据检验，证明该模型仿真可靠，可正确的对该湿法烟气脱硫过程进行仿真模拟。 因此，本文运用Simulink工具建立WFGD模型的过程相当于提出了一种简单易行的方法，可在缺少实际条件操作时，通过该模型预测脱硫结果和其它参数变化，而在实际运行中可选取合适的运行参数，降低运行成本，节省运行费用，达到预期效果。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1二氧化硫的来源及危害

1.1.1 SO2的来源

1.1.2 SO2的危害

1.1.3燃煤SO2排放控制对策

1.2脱硫高新技术及发展趋势

1.2.1传统脱硫技术

1.2.2国外脱硫技术进展

1.2.3国内脱硫技术进展

1.3课题的目的和工作

1.3.1湿法烟气脱硫研究现状

1.3.2课题目的和工作

第二章湿法烟气脱硫机理

2.1吸收过程分析

2.1.1气液平衡

2.1.2传质过程

2.1.3伴有化学反应的吸收过程

2.2脱硫过程中的影响要素

第三章实验部分

3.1实验目的

3.2实验系统

3.3实验过程

3.4实验结果

第四章实验系统中热湿平衡及质交换

4.1热湿交换分析

4.1.1吸收器中热湿交换的影响因素

4.1.2冷却塔中热湿交换的影响因素

4.2热工计算

4.3质交换

第五章实验数据处理

5.1实验数据处理方法

5.2拟合公式

第六章系统建模仿真

6.1湿法烟气脱硫模型

6.1.1热湿交换模型

6.1.2脱硫效率模型

6.2模型检验

6.3仿真

6.3.1热湿交换仿真

6.3.2脱硫效率仿真

总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文