喷淋塔的设计

喷淋塔中物质的转换量是液—气比、气体流速、喷嘴压力、液滴大小、喷淋区高度和50:浓度的函数。因为,在烟气中50:的浓度相对较低,影响吸收的气膜阻力便可指望成为控制的因素。利用少量的添加剂以加强石灰石的溶解度,可获得显著的改进。这样,就可以假定有效的溶膜阻力依然存在。

次对烟气脱硫喷淋塔性能的正规研究,是在安大略湖滨电站所装试验性喷淋塔上进行的。分析后的模拟数据曾预见到除硫的效果,但当前正在应用的喷淋塔证明,它们的性能要比模拟数据预见到的还要好得多。例如,在蒙蒂塞罗(Montieello)和亨太(Hunter)电站所装的喷淋塔(图3),其502的除量可达95%以上,而原来预期的效果仅为80~90%。由于来自实中的喷淋塔的资料增多,模拟数据已进一步更加精确。已经发现在喷淋塔中烟气的分布可以自行调节。由于烟气的压降太大,当初还认为这是一个问题,但通过广泛的模拟试验,证明其情况恰恰相反。迎着上升烟气喷射所消耗的量,显然大得足以使烟气得到均匀地

重新分配。图4表示在没有投入喷琳装置时,虽然烟气流速变化很大,但喷淋装置投入后的烟速也不超过其平均值的20%。

这样,如象梯形挡板或多孔盘之类的附加烟气分配装置就不需要了。喷淋装置的实践效果还指出,喷射塔的大小对烟气分配并无影响,但必须装设数量足够的喷嘴,以便在塔的横断面上能按2~3英尺的喷嘴间距来布置—均匀复盖的喷射结构。这样就构成多处重叠和疏密程度一致,而烟气又必须由此通过的喷淋区。如果任何一个喷嘴发生故障,也不会形成阻力小的通道而使烟气由此短路。

吸收液的分配必须能全部遮盖塔的横断面(图5)。选用的喷嘴,应使介质雾化后的颗粒接近2500微米,对此颗粒度的要求,是由于其结果可导致最少的烟气带水量,同时也为50:提供足够的接触面积。虽然细小的颗粒可形成更大的气—液接触面,但此液滴易为烟气所带走。如果液滴变大,减少的气—液接触面,可由增加流速的办法来加以补偿,但这样却要增加量消耗。

喷嘴本身的设计也很重要,必须是不会阻塞而且耐磨。一种用碳化硅铸造的空心锥形喷嘴可满足这要求(图6)。液体的雾化靠切向引入产生离心力的作用,喷嘴室中并无内部零件,不起障碍作用,且可作成各种尺寸以适应液体流量的需要。正常的工作压力约为20磅/英寸2表压。