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油页岩干馏过程中会产生大量的粉尘,而传统的喷淋洗涤方式工艺相对落后,存在能耗大、循环水量大、产生废水量大的缺点。本课题在传统喷淋洗涤塔的基础上,设计了一种水洗和油洗两用的多层喷雾除尘实验装置,与传统的喷淋洗涤塔相比,该雾化洗涤塔具有除尘效率高、结构简单、占地面积小、投资运行成本低和节约液体工质的优点。本课题以雾化洗涤塔为研究对象,首先对实验所用粉体的特性进行了检测;随后采用实验的方法研究了入口气体流量、入口粉尘浓度、液气体积比和喷嘴布置方式对不同粒径粉尘颗粒洗涤效率的影响;最后运用CFD数值模拟的方法研究了雾化洗涤塔内不同工况下速度分布、压力分布和湍流强度分布,同时还研究了喷嘴布置方式对雾滴粒径分布的影响。在粉体特性的研究中,实验用粉尘颗粒具有良好的流动性、喷流性和润湿性,属于中等亲水性粉尘;粉尘颗粒粒径分布于1~100μm之间,平均粒径为15.23μm;粉尘颗粒表面形态以球形为主,并伴有其它不规则形状。在雾化洗涤塔的实验研究中,入口气体流量是影响雾化洗涤塔总体压降最主要的因素,入口粉尘浓度变化和液气体积比变化对压降影响非常小。雾化洗涤塔总除尘效率随入口气体流量、入口粉尘浓度和液气体积比的增大而增大,当入口气体流量为158.3m~3/h、入口粉尘浓度为32g/m~3、液气体积比为16.3L/m~3时,总除尘效率可达98.7%。粒径小于3μm的粉尘颗粒洗涤效率随入口气体流量、入口粉尘浓度的增大而减小,随液气体积比的增大而增大;粒径3~5μm的粉尘颗粒洗涤效率受入口气体流量、入口粉尘浓度的影响不大,随液气体积比的增大而增大;粒径5~15μm的粉尘颗粒洗涤效率随入口气体流量、入口粉尘浓度和液气体积比的增大而增大。在雾化洗涤塔CFD数值模拟中,雾化洗涤塔内速度、压降和湍流强度随入口气体流量的增大而增大,入口气体流量的增大使粉尘颗粒在洗涤区域分布更加均匀,提高了粉尘颗粒与雾滴的混合程度,增加了二者的碰撞几率;双喷嘴沿雾化洗涤塔径向对喷时,不但增强了粉尘颗粒和雾滴之间的扰动和混合,而且延长了粉尘颗粒在洗涤区域的停留时间,能够有效的提高粉尘颗粒所受到的惯性作用、扩散作用和拦截作用。双喷嘴对称布置与单喷嘴布置方式相比,相同喷射压力下雾滴的索特尔平均直径(SMD)减小了约10μm,并且雾化均匀度也得到了提高。