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国际电力

2002

年第６卷第

期

ＮＴＵ —传质单元数；

Ｋ

１

，　Ｋ

２

，　Ｋ

３

，　Ｋ

４

—常量；

Ｋ —喷淋层布置相关系数；

（Ｌ／Ｇ）—液气比

（Ｌ／ｍ

３

）

，与流经吸收塔单位体积烟气量

相对应的浆液喷淋量；

Ｖ —烟气流速

（ｍ／ｓ）

，烟气在吸收塔内的流速；

Ｃ

ｔ

—吸收剂浓度

（ｋｇ／ｍ

３

）

；

α、β、γ—常数，１＞ α＞ β＞ γ＞　０；

ｙ

１

、ｙ

２

—吸收塔入口、出口处ＳＯ

２

浓度

（ｍｇ／Ｌ）

；

ｙ

—吸收塔内ＳＯ

２

平衡浓度

（ｍｇ／Ｌ）

；

η—吸收塔脱硫效率

（％）

。

1.2

　传质单元数与脱硫效率的关系

传质单元数综合表征烟气中ＳＯ

２

在吸收塔内被吸收和反

应的剧烈程度。传质单元数越大，吸收塔的脱硫效率越高。

由式（２）、（３）可导出传质单元数与脱硫效率的关系

（见

图１）

。

从图１可看出：（１）传质单元数为１．４～２．７时，对吸

收塔的脱硫效率影响较大；（２）在２．９～４范围内对吸收塔

的脱硫效率影响趋于平缓；（３）大于４．１时，脱硫效率将基

本保持不变；（４）入口ＳＯ

２

浓度超过１５００ｍｇ／Ｌ时，要保证

吸收塔的脱硫效率大于９０％，所需要的传质单元数应大于

２．６。

1.3

　影响传质单元数的３个关键参数

从式（１）可看出影响传质单元数的主要因素为：液气

比、烟气流速、钙硫比

（吸收剂浓度）

、吸收塔的结构等。

1.3.1

液气比的影响

液气比决定酸性气体吸收所需要的吸收表面。在其它参

数恒定的情况下，提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋

密度使液气间的接触面积增大，传质单元数将随之增大，脱

硫效率也将增大。图２、３分别表示在不同钙硫比与烟气流

速下，液气比与传质单元数的关系。

图中显示液气比与传质单元数基本成线性关系，当钙硫

比＝１．０５时，斜率在０．３１～０．３４间变化；当钙硫比＝１．０２

时，斜率在０．２７０～０．２８５间变化。显然，液气比对传质单

元数的影响很大。要提高吸收塔的脱硫效率，提高液气比是

一个重要的技术手段。

在实际工程中，提高液气比将使浆液循环泵的流量增

大，从而增加设备的投资和能耗。同时，高液气比还会使吸

收塔内压力损失增大，增加风机能耗。

1.3.2

　烟气流速的影响

在其它参数恒定的情况下，提高烟气流速可提高气液两

相的湍动，降低烟气与液滴间的膜厚度，提高传质系数。另

外，喷淋液滴的下降速度将相对降低，使单位体积内持液量

增大，增大了传质面积，使传质单元数得以提高，增加了脱

硫效率。图４、５分别表示在不同钙硫比、不同液气比情况

下烟气流速与传质单元数的关系。

图中显示烟气流速与传质单元数成线性关系，但斜率

相对较平坦。当钙硫比＝１．０５时，斜率在０．１２６～０．１６９间

变化；当钙硫比＝１．０２时，斜率在０．１０７～０．１４３间变化。

显然，烟气流速对传质单元数有一定影响，但影响程度较

液气比要小得多。

在实际工程中，烟气流速的增加无疑将会使吸收塔的塔

径变小，减小吸收塔的体积，对降低造价有益。然而，烟气

流速的增加将对吸收塔内除雾器的性能提出新的更高要求，

同时还会使吸收塔内的压力损失增大，能耗增加。目前，将

吸收塔内烟气流速控制在３．５～４．５ｍ／ｓ较合理。

1.3.3

钙硫比的影响

钙硫比

（Ｃａ／Ｓ）

是指注入吸收剂量与吸收ＳＯ

２

量的摩尔

比，反应单位时间内吸收剂原料的供给量。通常以浆液中吸

收剂浓度Ｃ

ｔ

作为衡量度量。

在保持浆液量

（液气比）

不变的情况下，钙硫比增大，注

入吸收塔内吸收剂的量相应增大，引起浆液ｐＨ值上升，可

增大中和反应的速率，增加反应的表面积，使ＳＯ

２

吸收量的

增加，提高脱硫效率。图６、７分别表示在不同烟气流速、

不同液气比情况下钙硫比与传质单元数的关系。

图中显示钙硫比与传质单元数呈单调函数关系，传质单

元数对钙硫比的变化相当敏感。另外，钙硫比变化对传质系

数的影响比烟气流速要大，但比液气比要小。

　石灰石－石膏法脱硫系统中影响脱硫效率的几

个参数

石灰石－石膏法ＦＧＤ采用石灰石

（ＣａＣＯ

３

）

为吸收剂，脱

环保技术

NVIRONMENTAL

ROTECTION

湿法烟气脱硫关键参数简析