脱硫废水喷雾干燥蒸发工艺设计

论文总字数：24710字

摘 要

Abstract II

第一章 概述 1

1.1 喷雾干燥技术 1

1.1.1 简介 1

1.1.2喷雾干燥技术的优点 1

1.1.3 喷雾干燥技术的缺点 2

1.2喷雾干燥的分类 2

1.2.1气流式喷雾干燥 2

1.2.2压力式喷雾干燥 3

1.2.3 离心式喷雾干燥 4

1.2.3静电雾化 5

1.2.4 超声雾化器的喷雾干燥 5

1.3喷雾干燥系统结构组成 5

1.4喷雾干燥技术的应用 6

1.5喷雾干燥的节能技术 7

1) 提高热介质的进口温度，降低热介质出口温度。 7

2) 提高料液的固含量 7

3) 提高料液的温度 7

4) 尾气余热回收利用 7

5) 采用多级干燥，进行干燥器组合 7

6）尾气部分循环 7

1.6喷雾干燥发展 8

第二章 工艺设计方案 9

2.1 设计背景 9

2.1.1 脱硫废水特性 9

2.1.2 零排放政策和主要技术 9

2.1.3其他零排放技术 10

2.2 工艺选择 10

2.2.1空气-雾滴流动方向 10

2.2.2 雾化器和雾化方式的选择 10

2.2.3热风分布器的选择 11

2.3 脱硫废水旋转喷雾干燥工艺 11

2.3.1本次设计采用的旋转喷雾干燥工艺处理脱硫废水的优点 11

2.3.2工艺中可能存在的问题及解决办法 12

2.4 工艺流程图 13

第三章 任务书和工艺设计参数 15

3.1 设计任务书 15

3.1.1脱硫废水旋转喷雾蒸发工艺系统设计 15

3.1.2脱硫废水旋转喷雾蒸发干燥塔塔径、塔高设计计算 15

3.1.3脱硫废水旋转喷雾蒸发干燥气体分布器结构设计计算 15

3.2工艺设计条件 15

3.3设计计算方案 16

3.3.1.脱硫废水喷雾干燥塔结构参数（塔径、塔高等）设计计算方法 16

3.3.2.热风分布器——蜗壳分布器的设计计算方法 16

第四章 工艺设计计算 17

4.1物料衡算 17

4.1.1干燥产品产量 17

4.1.2水分蒸发量 17

4.2热量衡算 17

4.2.1物料升温所需热量 17

4.2.2绝干烟气用量 17

4.2.3干燥系统损失的热量 17

4.3雾滴干燥所需时间 18

4.3.1 汽化潜热γ 18

4.3.2 导热系数λ 18

4.3.3 临界湿含量Xc 18

4.3.4平均液滴尺寸即初始液滴粒径 19

4.3.5 烟气临界温度tc 19

4.3.6雾滴干燥所需时间τ 19

1）恒速干燥阶段所需时间τ1 19

2）降速阶段所需时间τ2 20

第五章 用图解积分法计算塔高、塔径 21

5.1速度计算 21

5.1.1设计中采用叶片盘旋转雾化器，则径向速度 21

5.1.2切向速度 21

5.1.3释出速度 21

5.1.4液体释出角 21

5.1.5液膜厚度 21

5.2 塔径计算 21

5.3 塔高计算 24

1）雾滴沉降速度的计算 24

2）雾滴减速运动时间内下降的距离H₁ 25

3）雾滴等速运动时间内下降距离H₂ 27

4）塔高H： 27

5）总塔高H_T 28

第六章 热风分布器及其他设计计算 29

6.1热风分布器 29

6.1.1热风分布器进口烟道尺寸 29

6.1.2热风分布器蜗壳通道设计 29

6.2干燥塔热风进、出口接管管径 31

6.2.1热风进口接管管径d1 31

6.2.2热风出口接管管径 d2 32

6.3 空气加热器 32

第七章 结论 33

7.1结果分析 33

7.1.1计算结果和对比 33

7.1.2 误差分析 33

7.2期望 33

参考文献： 35

致 谢 36

摘 要

喷雾干燥技术是将料液雾化，在热干燥介质中使雾滴中水分蒸发进入烟气，并最终干燥产品的处理过程。为实行零排放政策，国内外开始关注脱硫废水零排放技术中的烟道蒸发技术。其中，旋转喷雾干燥技术具有工艺简单，无需额外的热源，和脱硫废水零排放的优点。而目前关于旋转喷雾工艺的设计大都是经验设计法，没有统一的规范。本工艺设计利用图解积分法计算设计旋转喷雾塔高和塔径，利用不等边距法计算设计热风分布器，并验证计算方法的可行性和合理性。

关键词：旋转喷雾，脱硫废水，图解积分法，不等边距法

Abstract

Spray drying technology is the process of atomizing the liquid, evaporating the water in the mist into the flue gas in a hot drying medium, and finally drying the product. In order to implement the zero-emissions policy, domestic and foreign countries began to pay attention to the flue evaporation technology in the zero-emission technology of desulfurization wastewater. Among them, the rotary spray drying technology has the advantages of simple process, no need for additional heat source, and zero discharge of desulfurization wastewater. At present, the design of the rotary spray process is mostly an empirical design method, and there is no uniform specification. The process design uses the graphical integration method to calculate the design of the rotating spray tower height and tower diameter, and uses the unequal margin method to calculate the design of the hot air distributor, and verifies the feasibility and rationality of the calculation method.

KEY WORDS: rotary spray, desulfurization wastewater, graphic integration method, unequal margin method

1. 概述
   1. 喷雾干燥技术

1.1.1 简介

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