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烟气脱硫实验指导书

  

一、实验目的
湿法烟气脱硫是控制大气污染的重要手段,由于湿法脱硫运行成本低,脱硫效率高,脱硫产物(石膏)具有一定的经济价值,所以目前被广泛采用。通过湿法烟气湿法脱硫实验,使学生更深入的了解湿法脱硫的基本原理、工艺流程和影响脱硫率的因素,为从事火电厂烟气脱硫工作打下坚实基础。
二、实验要求
1. 通过实验进一步掌握湿法脱硫的基本原理及工艺流程,熟悉脱硫系统组成和结构。
2. 熟悉影响烟气脱硫效率的主要因素。
3. 了解有关测量仪器的使用方法。
4. 基本掌握湿式石灰吸收法脱硫的操作要点。
三、实验原理
利用吸收塔进行脱硫实验。模拟烟气由气体输送系统送至塔底,通过进气管进入塔内,与由塔顶喷入的石灰浆液逆流接触,在逆向接触过程中完成SO2的吸收,主要反应式如下:
石灰吸收法反应           Ca(OH)2+SO2→CaSO3·烟气脱硫实验指导书(图1)H2O+烟气脱硫实验指导书(图1)H2O
石灰石吸收法反应         CaCO3+SO2烟气脱硫实验指导书(图1)H2O→CaSO3·烟气脱硫实验指导书(图1)H2O+CO2
生成物与SO2进一步反应   CaSO3·烟气脱硫实验指导书(图1)H2O+SO2烟气脱硫实验指导书(图1)H2O→Ca(HSO32
烟气含氧时的反应       2CaSO3·烟气脱硫实验指导书(图1)H2O+O2+3H2O→2CaSO4·2H2O
干净烟气经除雾器由塔顶排出。吸收过的浆液流入浆液槽循环使用,以提高浆液的利用率。当槽中浆液PH值达到6以下时,排出一部分,同时补充一部分新鲜浆液。并测定吸收塔入口和出口的SO2浓度、烟气温度和压差,进而计算出脱硫率。
四、实验仪器、设备、材料
1.气体制备及输送系统:主要由模拟烟气混合柜、风机、流量计及管道等组成。
2.吸收塔。
3.石灰浆液及输送系统。
4.SO2标气钢瓶。
5.SO2测定仪。
6.温度测量系统。
7.压差测量系统。
五、实验方法及步骤
1.连接测量系统。
(1) 连接SO2标气钢瓶。
(2) 连接温度测量系统。
(3) 连接压差测量系统。
(4) 连接SO2测定仪于主系统测量部位。
2.开动搅拌机,使浆液混合均匀。
3.开动浆液泵,调节流量,使之达到所需值。
4.开动风机,调节流量,使之达到所需值。
5.测量入口和出口的烟气温度。
6.测量入口和出口的静压差。
7.慢慢开启SO2标气钢瓶,并打开已用标气标定好的SO2测定仪,按说明书规定调节好仪器流量,测量入口烟气浓度,使之达到1000ppm,并固定不变。
8.测定SO2浓度不变时不同液气比(L/G)下的脱硫率(η):固定一个L/G,分别快速测定入口及出口SO2浓度,并测定温度和压差。然后再变动L/G,再次测定入口、出口SO2浓度、温度和压差。每一个L/G下要测定三次,取平均值。每变动一次L/G,要等5分钟,使运行稳定后再进行测定。
六、实验结果分析
1.将测定结果记入表4-1
表4-1                    脱硫实验记录表

L/G
(L/m3
测定次数Ci
(mg/m3
ti
(℃)
hi
(Pa)
Co
(mg/m3
to
(℃)
ho
(Pa)
η
(%)

1






2





3





平均






1






2





3





平均






1






2





3





平均






1






2





3





平均






1






2





3





平均





备注







 

注:影响烟气脱硫率的因素有液气比、SO2浓度和钙硫比等,本实验主要选择在SO2浓度一定的前提下,液气比对脱硫率的影响。
2.按下式计算SO2浓度和脱硫效率
            η=(1-烟气脱硫实验指导书(图8))×100%                    (4-1)
式中  η-—脱硫率, %;       
CiN-—入口SO2标准浓度,mg/Nm3
 CoN-—出口SO2标准浓度, mg/Nm3
                      Cg=烟气脱硫实验指导书(图9)                             (4-2)
式中  Cg-—以mg/m3表示的气体浓度,mg/m3
Cp-—以ppm表示的气体浓度,ppm;
  M-—被测气体的摩尔质量,g;
  22.4-—标准状态下(0℃,101325Pa)气体摩尔体积,L。
        CiN= Ci×烟气脱硫实验指导书(图10)×烟气脱硫实验指导书(图11)                    (4-3)
   CoN= Co×烟气脱硫实验指导书(图12)×烟气脱硫实验指导书(图13)                   (4-4)
式中  Ci、Co-—入口、出口SO2测定浓度,mg/m3;       
ti、to-—入口、出口烟气温度,℃;
P-—当地大气压力,Pa;
hi、ho-—入口、出口的真空度,Pa。
3.绘出η随L/G变化的曲线
七、思考题
1.为什么二氧化硫浓度要换算成标准状态下的体积?
2.通过本次实验,认为液气比对脱硫率影响如何?