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应用蒸汽相变促进WFGD系统脱除细颗粒的技术分析

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工业安全与环保 2011年第4期37卷 15-16,8页

作者：辛成运王海芳宋士娟刘锦辉杨林军中北大学化工与环境学院太原030051 东南大学能源与环境学院南京210096

依据蒸汽相变促进细颗粒凝并长大的机理及典型的湿法烟气脱硫(WFGD)工艺特征,提出脱硫塔出口设置蒸汽相变室,以建立细颗粒凝结长大所需要的过饱和环境,进而提高WFGD系统对细颗粒的脱除效率。综合WFGD系统的腐蚀机理及水汽不易在低表面... 详细信息

依据蒸汽相变促进细颗粒凝并长大的机理及典型的湿法烟气脱硫(WFGD)工艺特征,提出脱硫塔出口设置蒸汽相变室,以建立细颗粒凝结长大所需要的过饱和环境,进而提高WFGD系统对细颗粒的脱除效率。综合WFGD系统的腐蚀机理及水汽不易在低表面能材料表面凝结的特性,提出采用具有良好耐腐蚀性能的低表面能材料作为凝结室的内壁面或壁面衬里、涂料,以实现增进相变效果及防止酸性物质结露腐蚀的双重功效。

关键词：蒸汽相变细颗粒湿法烟气脱硫壁面材料

声场与蒸汽相变联合作用下PM2.5的动力学行为研究

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声场与蒸汽相变联合作用下PM2.5的动力学行为研究

作者：张斯宏上海理工大学

学位级别：硕士

燃煤电站排放的PM给大气环境和人群健康带来严重威胁,控制燃煤电站PM的排放已迫在眉睫。利用声场或蒸汽相变作用,促进PM长大为粒径较大的颗粒,以提高常规除尘装置的效率,是控制PM排放的重要预处理措施。然而,文献报道表明,欲达到理想的P... 详细信息

燃煤电站排放的PM给大气环境和人群健康带来严重威胁,控制燃煤电站PM的排放已迫在眉睫。利用声场或蒸汽相变作用,促进PM长大为粒径较大的颗粒,以提高常规除尘装置的效率,是控制PM排放的重要预处理措施。然而,文献报道表明,欲达到理想的PM脱除效果,采用声场或蒸汽相变单一机制作用均需要以高能耗为代价。为了在低能耗下有效提高PM的长大效果,声场与蒸汽相变联合作用下PM凝并技术应运而生。本文针对声场与蒸汽相变联合作用下PM动力学开展研究,以期为PM的低成本、高效脱除提供理论依据和方法指导。为揭示驻波声场中PM的相互作用过程,综合考虑同向相互作用、重力、声尾流与互散射效应,建立驻波声场中颗粒相互作用的数学模型。将数值计算与实验得到的颗粒运动轨迹进行对比验证,二者吻合良好。在此基础上,对不同条件下PM的相互作用过程进行了数值模拟。结果表明,声尾流效应是颗粒相互作用的主要机制;对于相同粒径的两颗粒,颗粒越靠近波腹,颗粒相互作用就越强烈、碰撞时间也越短;对于不同粒径的两颗粒,只有颗粒中心连线与声波传播方向的夹角在一定范围时才能发生碰撞。为探明过饱和蒸汽在PM表面的核化特性,在Fletcher经典异质核化理论的基础上,考虑分子的表面扩散机制、线张力以及颗粒表面粗糙度的影响,建立PM异质核化理论模型,开展数值模拟研究。与实验结果对比显示,该理论模型可以合理预测实验观测到的成核临界饱和度。研究发现,与蒸汽分子直接沉积相比,分子的表面扩散是晶核成长的主要机制;当线张力为正值时,随着颗粒表面粗糙度的增加,成核能垒与临界饱和度增大,当线张力为负值时,随着颗粒表面粗糙度增加,成核能垒与临界饱和度降低;添加润湿剂能够显著降低成核能垒与临界饱和度。研究还发现,过饱和蒸汽环境中,可能出现无热成核、异质成核和均质成核三种不同的核化特性;当接触角较大时,应通过添加润湿剂,以避免均质成核的发生,从而降低蒸汽相变促进PM凝结增长过程的水耗。为考查PM在蒸汽相变条件下的凝结增长特性,在异质核化理论模型基础上,结合凝结增长动力学理论,建立蒸汽相变条件下多分散不可溶PM凝结增长理论模型。将数值计算得到的凝结增长后粒径分布与实验结果进行对比,二者吻合良好,进而探讨了操作参数对凝结增长效果的影响。结果表明,较高的初始饱和度和温度能够促使PM成长为粒径更大的含尘液滴;随着停留时间的延长,发生凝结增长的颗粒数目增多;颗粒数目浓度越高,凝结增长后数目浓度峰值粒径越小,粒径分布越分散;颗粒初始分散度对凝结增长后的粒径分布的影响很小。为充分掌握声场与蒸汽相变联合作用下PM凝并特性,考虑布朗扩散、同向和重力沉降、声尾流效应、互散射效应等重要颗粒相互作用机理,利用基于Monte Carlo方法声凝并模型,探讨声场单独作用下频率对PM声凝并效果的影响。在此基础上,结合蒸汽相变条件下PM凝结增长动力学模型,研究PM先经蒸汽相变凝结,再经声场的联合作用下粒径分布演变特性。结果表明,在这种联合作用下,部分颗粒发生蒸汽相变凝结增长,增加了颗粒粒径之间的差异,从而增强了颗粒间相互作用;声场与蒸汽相变联合作用下(f=5 kHz、L=135 dB、S=1.12)的数目脱除效率相比于相同频率但较高声压级的声场单独作用下(f=5kHz、L=150 dB)的数目脱除效率,提高了7%。而且联合作用时,较好的颗粒润湿性、较高的初始饱和度和声场频率有利于颗粒的凝并。

关键词： PM2.5 声场蒸汽相变增长动力学数值模拟

流量测量应用技术——蒸汽相变对流量测量的影响(一)

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医药工程设计 2001年第1期22卷 37-39页

作者：纪纲上海宝科自动化仪表研究所 200940

本文讨论蒸汽流量测量中 ,由于流体散热和减压等原因导致流体发生相变而偏离设计状态所引起的流量测量误差 ,并提出了解决方法。

关键词：流体相变流量测量质量流量温压补偿蒸汽相变

应用蒸汽相变原理控制燃煤PM2.5排放新技术

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中国科技成果 2011年第16期12卷 16-17页

细颗粒物（PM2.5）污染已成为我国突出的大气环境问题，燃煤电厂是引起我国大气环境中PM2.5含量增加的主要污染源。利用现有的燃煤烟气污染控制装置，通过合理改进提高其对PM2.5的脱除性能，是控制PM2.5的重要技术发展方向。本课题结合... 详细信息

细颗粒物（PM2.5）污染已成为我国突出的大气环境问题，燃煤电厂是引起我国大气环境中PM2.5含量增加的主要污染源。利用现有的燃煤烟气污染控制装置，通过合理改进提高其对PM2.5的脱除性能，是控制PM2.5的重要技术发展方向。本课题结合燃煤锅炉烟气经湿法、半干法脱硫后相对湿度较高的特点，创新提出利用过饱和水汽在PM2.5表面的凝结特性提高现有燃煤锅炉烟气脱硫系统对PM2.5的脱除效果。

关键词：污染控制装置 PM2.5 燃煤电厂蒸汽相变新技术燃煤锅炉烟气排放原理

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对喷流协同蒸汽相变脱除细颗粒的试验研究

对喷流协同蒸汽相变脱除细颗粒的试验研究

水汽相变耦合撞击流作用下细颗粒物的脱除特性

贯彻“十二五”环保规划创新火电环保技术与装备研讨会

作者：熊桂龙杨林军颜金培彭飞赵汶东南大学

采用蒸汽相变和撞击流耦合的方法,试验研究了烟气对喷水平间距、烟气对喷流速,蒸汽添加量等对细颗粒脱除效率和相变脱除后烟气中细颗粒数目中位粒径的影响,并分析测试了相应条件下系统的阻力和除雾器的压力降;结果表明:细颗粒脱除效率... 详细信息

采用蒸汽相变和撞击流耦合的方法,试验研究了烟气对喷水平间距、烟气对喷流速,蒸汽添加量等对细颗粒脱除效率和相变脱除后烟气中细颗粒数目中位粒径的影响,并分析测试了相应条件下系统的阻力和除雾器的压力降;结果表明:细颗粒脱除效率随烟气对喷水平间距的增加先增大后减小,随烟气对喷流速和蒸汽添加量的增大而增大;相变脱除后烟气中细颗粒数目中位粒径的变化规律与细颗粒脱除效率的变化规律正好相反;系统阻力和除雾器的压降均随着烟气对喷流速的增大而增大;随烟气对喷间距的增大,系统阻力减小,除雾器的压降基本保持不变。撞击流结构的相变室系统的流体阻力小,细颗粒脱除效率高,因此,采用蒸汽相变与撞击流耦合脱除细颗粒物的方法是可行的。

关键词：细颗粒物蒸汽相变撞击流脱除压力降

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第5期42卷 904-909页

作者：熊桂龙杨林军郭惠彭飞赵汶东南大学能源与环境学院南京210096 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

采用水汽相变和撞击流耦合的方法,研究了烟气对喷水平间距、烟气流速、水蒸气添加量等参数对细颗粒脱除效率和相变脱除后烟气中细颗粒中位粒径的影响,并分析测试了相应条件下系统的流体阻力和除雾器的压力降.结果表明:细颗粒脱除效率随... 详细信息

采用水汽相变和撞击流耦合的方法,研究了烟气对喷水平间距、烟气流速、水蒸气添加量等参数对细颗粒脱除效率和相变脱除后烟气中细颗粒中位粒径的影响,并分析测试了相应条件下系统的流体阻力和除雾器的压力降.结果表明:细颗粒脱除效率随烟气对喷水平间距的增加先增大后减小,随烟气流速和蒸汽添加量的增大而增大;相变脱除后烟气中细颗粒中位粒径的变化规律与细颗粒脱除效率的变化规律相反;系统阻力和除雾器的压降均随烟气流速的增大而增大;随烟气对喷间距的增大,系统阻力减小,除雾器的压降基本保持不变.撞击流相变室的系统阻力小,细颗粒物脱除效率高,因此,蒸汽相变耦合撞击流是一种用于脱除细颗粒物的切实可行的方法.

关键词：细颗粒物蒸汽相变撞击流脱除压力降

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声波与相变联合作用下细颗粒脱除的实验研究

中国电机工程学报 2014年第20期34卷 3282-3288页

作者：颜金培陈立奇杨林军李忠国家海洋局海洋?大气化学与全球变化重点实验室(国家海洋局第三海洋研究所) 福建省厦门市361005 东南大学能源与环境学院江苏省南京市210096

基于声波和相变耦合强化细颗粒长大机制,建立了声波与蒸汽相变联合作用下细颗粒物长大脱除的实验装置,并对细颗粒在不同外加条件下的脱除特性进行实验研究,探讨不同操作条件对细颗粒脱除效率的影响。结果表明：在2 000 Hz和150 dB的声... 详细信息

基于声波和相变耦合强化细颗粒长大机制,建立了声波与蒸汽相变联合作用下细颗粒物长大脱除的实验装置,并对细颗粒在不同外加条件下的脱除特性进行实验研究,探讨不同操作条件对细颗粒脱除效率的影响。结果表明：在2 000 Hz和150 dB的声波单独作用下,细颗粒的分级脱除效率较低在10%～23%左右;在过饱和度S=1.2的蒸汽环境中,细颗粒的分级脱除效率略高于声波单独作用的脱除效率;在声波和蒸汽相变联合作用下,细颗粒的分级脱除效率均得到大幅提高,分级脱除效率达到了53%～80%。相变单独作用时,在过饱和度较低时,细颗粒无凝结长大,因此脱除效率很低,脱除效率几乎不随过饱和度的增大而改变,但当过饱和度增到1.0后,细颗粒的脱除效率则随过饱和度的提高而迅速增大。在声波与相变联合作用下,细颗粒的脱除效率随过饱和度的增大而增加,当过饱和度增大到一定程度时,脱除效率出现大幅的提高,过饱和度从1.0增大到1.2,脱除效率从40%左右提高到80%。实验结果表明声波与相变联合作用可有效提高燃煤细颗粒的脱除效果。

关键词：细颗粒蒸汽相变声波团聚脱除

应用润湿剂促进WFGD系统脱除细颗粒物的性能

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化工学报 2011年第4期62卷 1084-1090页

作者：耿俊峰宋士娟鲍静静杨林军东南大学能源与环境学院江苏南京210096

采用旋流板塔双碱法脱硫工艺,进行了脱硫液中分别添加聚醚硅油、Compound No.3、XHG-248润湿剂促进湿法烟气脱硫(WFGD)系统脱除细颗粒物的试验研究,考察了脱硫液气比、脱硫液温度等对润湿剂作用性能的影响,并进行了协同利用蒸汽相变原... 详细信息

采用旋流板塔双碱法脱硫工艺,进行了脱硫液中分别添加聚醚硅油、Compound No.3、XHG-248润湿剂促进湿法烟气脱硫(WFGD)系统脱除细颗粒物的试验研究,考察了脱硫液气比、脱硫液温度等对润湿剂作用性能的影响,并进行了协同利用蒸汽相变原理和添加润湿剂促进细颗粒物脱除的试验。结果表明:脱硫液温度对添加润湿剂的作用效果存在显著影响,常温下试验的3种润湿剂均能不同程度促进细颗粒物的脱除,脱硫液温度为45℃时,仅有Compound No.3对细颗粒物脱除有促进作用;同时在旋流板塔盘间添加适量蒸汽和脱硫液中添加Compound No.3润湿剂,可显著促进细颗粒物的脱除,脱除效率可增至65%左右。

关键词：润湿剂湿法烟气脱硫蒸汽相变细颗粒脱除

文丘里洗涤器脱除燃烧源PM_(2.5)的实验研究

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动力工程 2008年第2期28卷 297-301页

作者：张宇杨林军张霞孙露娟颜金培沈湘林东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室南京210096

利用文丘里洗涤器进行了脱除燃煤和燃油PM2.5颗粒的实验研究.研究了液气比R、蒸汽的添加以及微粒物化性质对脱除效率的影响.结果表明:PM2.5颗粒的脱除效率随液气比R的增大而增大;应用蒸汽相变预调节技术促使PM2.5颗粒凝结长大有助于提... 详细信息

利用文丘里洗涤器进行了脱除燃煤和燃油PM2.5颗粒的实验研究.研究了液气比R、蒸汽的添加以及微粒物化性质对脱除效率的影响.结果表明:PM2.5颗粒的脱除效率随液气比R的增大而增大;应用蒸汽相变预调节技术促使PM2.5颗粒凝结长大有助于提高脱除效率;在相同条件下,燃煤PM2.5颗粒的脱除效果优于燃油PM2.5颗粒.

关键词：环境科学文丘里洗涤器燃烧源PM2.5 蒸汽相变脱除