论文总字数：24412字

摘 要

湿法脱硫技术常采用中和、沉淀、絮凝及浓缩/澄清的传统化学处理方法，但水中的氯离子仍无法去除。由于其产物复杂、含盐量高等特点，需进行零污染排放处理。目前旋转喷雾干燥零排放技术引起了广泛关注，是实现脱硫废水零排放的一项重要技术工艺。本文对已知的相关文献进行了分析总结，总结了脱硫废水的来源、成分及危害，和常见的零排放处理方法。并针对脱硫废水旋转喷雾蒸发技术，利用PDA（多普勒三维粒度分析仪）对脱硫废水的粒径分布特性进行了分析研究，考察了复杂脱硫废水组分及物性等的影响；并在现有的脱硫废水喷雾干燥实验平台基础上，进行了关于不同烟气物性、脱硫废水水质及喷雾干燥条件下的脱硫废水旋转喷雾蒸发特性试验研究；并进行了有关喷雾干燥塔和旁路热烟道蒸发的对比实验。最终实验结果显示，喷雾干燥塔中氯离子浓度的变化对蒸发产物含水量影响不大，且灰分的含水量较低，干燥效果较好。旋转喷雾蒸发还可以处理不同氯离子浓度和不同酸碱性的脱硫废水，与旁路烟道蒸发相比，旋转喷雾蒸发对进口烟气温度、烟气流量等，有更强的变工况适应能力。

关键词：脱硫废水；旋转喷雾；零排放技术；蒸发特性

Abstract

The traditional chemical methods of neutralization, precipitation, flocculation and concentration/clarification are often used in wet desulfurization technology, but the chloride ion in water can’t be removed. Because of its complex products and high salt content, zero pollution discharge treatment is needed. At present, the zero emission technology of rotary spray drying has attracted wide attention and is an important technology to achieve zero discharge of desulfurized wastewater. In this paper, the known literature is analyzed and summarized, and the sources, components and hazards of desulfurization wastewater, as well as the common zero-discharge treatment methods are summarized. According to the spray evaporation technology of desulphurization waste water, the particle size distribution characteristics of desulphurization waste water were analyzed by PDA (Doppler 3D particle size analyzer). The effects of components and physical properties of complex desulphurization wastewater were investigated. On the basis of the existing spray drying experimental platform of desulphurization waste water, different flue gas physical properties, desulphurization waste water quality and spray drying conditions were carried out. The experimental study on the characteristics of rotary spray evaporation of desulphurized waste water was carried out, and a comparative experiment on evaporation of spray drying tower and bypass hot flue was carried out. Finally, the experimental results show that the change of chloride concentration in spray drying tower has little effect on the water content of evaporation products, and the ash content is low and the drying effect is good. Rotary spray evaporation can also treat desulphurizing wastewater with different chloride concentration and acid base. Compared with the by-pass flue gas evaporation, the rotary spray evaporation has stronger adaptability to the inlet under different conditions.

KEY WORDS: desulphurization wastewater; rotary spray; zero emission technology; particle size distribution characteristics; variable conditions

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 综述 1

1.1序言 1

1.2我国脱硫废水概况 2

1.2.1脱硫废水来源 2

1.2.2脱硫废水成分及主要特点 2

1.2.3脱硫废水对环境的危害 3

1.3常用的脱硫废水处理方法 4

1.3.1化学沉淀法 4

1.3.2蒸发结晶法 5

1.3.3主烟道烟气蒸发 6

1.3.4旁路烟气蒸发 6

1.4旋转喷雾干燥蒸发技术在脱硫废水处理中的应用 7

1.4.1旋转喷雾蒸发处理脱硫废水的基本原理 7

1.4.2旋转喷雾干燥处理脱硫废水的工艺特点 8

1.4.3旋转喷雾干燥蒸发工艺的研究现状 9

1.5研究目的及内容 9

1.5.1旋转喷雾干燥蒸发技术应用概况 9

1.5.2立题的意义及主要研究内容 10

第二章 实验装置及测试分析方法 11

2.1 实验装置 11

2.2脱硫废水的水质分析 13

2.3测试分析方法 14

2.3.1脱硫废水旋转喷雾雾化特性 14

2.3.2脱硫废水喷雾蒸发特性 15

第三章 实验结果及分析 17

3.1脱硫废水喷雾雾化特性分析 17

3.1.1雾化器转速对脱硫废水雾化性能的影响 17

3.1.2雾化流量对脱硫废水雾化性能的影响 18

3.1.3废水氯离子浓度对脱硫废水雾化性能的影响 19

3.2喷雾干燥塔中脱硫废水蒸发干燥特性分析 20

3.2.1烟气温度对蒸发特性的影响 20

3.2.2废水氯离子浓度对蒸发特性的影响 21

3.2.3废水pH值对蒸发特性的影响 22

3.3脱硫废水旋转喷雾蒸发过程中Cl元素分布特性 23

3.3.1脱硫废水氯离子浓度的影响 23

3.3.2 脱硫废水pH值的影响 24

3.4 脱硫废水喷雾干燥蒸发产物物性 25

3.5脱硫废水旁路烟道蒸发特性分析 26

3.5.1烟气流速对旁路高温烟气的降温效果 26

3.5.2脱硫废水流量对旁路高温烟气的降温效果 27

3.5.3双流体喷嘴进口气压对旁路高温烟气的降温效果 27

3.5.4进口烟气温度对旁路高温烟气的降温效果 28

3.6脱硫废水旋转雾化蒸发和旁路烟道蒸发的对比 30

结 论 31

致 谢 32

参考文献 33

第一章 综述

1.1序言

煤炭作为一次能源，约占中国能源结构的四分之三。大约84%的煤将直接用于燃烧。根据2000年公布的数据，火电厂燃煤发电约占中国发电量的78%。根据国家统计局的调研结果，2016年我国能源消费总量为43.6亿吨标准煤，煤炭消耗占能源消费总量的62%^[1]。

以电能为主要能源供给来源的今天，环境污染问题日趋严重，火电厂脱硫废水的处理成为工业中的一大难题。由此可知，发展我国的燃煤电厂发电技术的不仅面临着发电效率的改善，而且面临着如何降低燃煤发电排放水平所造成的环境污染等严峻问题。脱硫废水主要是在石灰石-石膏法WFGD（湿法脱硫技术）处理燃煤烟气过程中从吸收塔排出的水。为了降低烟气中氯化物可溶部分的含量，并且提高石膏质量，以及平衡脱硫装置浆液循环系统中的物料，一定数量的废水必须从系统中排出，石膏脱水和净化系统是废水的主要来源^[2]。污水中的许多杂质很多是国家环境保护标准中第一类需要严格控制的污染物，主要包括悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属^[3]，因此脱硫废水的零排放工艺技术是十分重要的。

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