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旋转填充床是一种典型的过程强化设备。当液体进入设备内,被旋转的填料切割,形成细小的液体微元,使液体与气体相互接触面积增大,强化了气液传质过程。因此旋转填充床被广泛应用于反应与分离等化工过程。本研究面向锅炉烟气脱硫过程,以满足国家颁布的《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中要求的尾气排放浓度标准为目标。根据初始SO2的浓度不同,以旋转填充床串联原有脱硫设备和单级旋转填充床脱硫两种工艺,分别采用钙法和亚钠法进行脱硫,研究了脱硫性能及气相体积传质系数,并进行了工业侧线验证。1.旋转填充床钙法脱硫性能研究利用CaSO3和Ca(HSO3)2混合液为吸收剂,考察了旋转填充床转速、气量、入口SO2浓度等因素对SO2脱除率与气相体积传质系数的影响。结果表明,随着转速的增加,SO2脱除率和气相体积传质系数随之增大；随着气量的增加,SO2脱除率降低,气相体积传质系数增大；随着入口SO2浓度的增加,SO2脱除率和气相体积传质系数随之减小。对于不同填料,金属丝网填料旋转填充床SO2脱除率与气相体积传质系数结果都优于塑料填料,然而金属丝网填料在高pH时有堵塞现象。对于模拟工业实际操作情况,连续补充碱液用于维持体系pH时,旋转填充床运行较为稳定。2.旋转填充床亚钠法脱硫性能研究利用NaSO3和NaHSO3混合溶液为吸收剂,考察了旋转填充床转速、气量、入口SO2浓度等因素对SO2脱除率与气相体积传质系数的影响。结果表明,随着转速的增加,SO2脱除率和气相体积传质系数随之增大；随着气量的增加,SO2脱除率降低,气相体积传质系数增大；随着入口SO2浓度的增加,SO2脱除率和气相体积传质系数随之减小。对于不同浓度的吸收液,随着吸收液浓度的增加,SO2脱除率和气相体积传质系数随之增加,然而当浓度过高时差距并不明显。对于模拟工艺实际操作情况,连续向溶液中补充碱液用于维持体系pH时,旋转填充床运行稳定。3.旋转填充床脱硫工业侧线研究利用NaSO3和NaHSO3混合溶液为吸收剂,进行了气体处理量为550m3/h的工业侧线研究。考察了溶液pH、转速和气液比等因素对SO2脱除效率的影响。随着溶液pH和转速的升高,SO2脱除率增加;随着气液比的增加,SO2脱除率降低。在工业侧线的条件下,旋转填充床运行情况良好,各参数对SO2的影响规律与实验室研究相同,基本无放大效应。