不同的脱硫工艺,采用的脱硫喷嘴形式也各异。干法脱硫工艺中输送的物料是脱硫剂粉末,一般采用气流式喷嘴。半干法脱硫工艺中输送石灰石浆液,其浓度较高、粘度大,一般也采用气流式喷嘴。研究表明,气流质量比和浓度是影响平均雾滴粒度的主要参数,气液质量比增大,液滴平均SMD减小;浓度增加,SMD增大。

湿法脱硫工艺中,喷嘴一般用于脱硫洗涤塔烟气洗涤、除雾器叶片清洗等,工艺要求的喷雾液滴直径一般在1300～3000μm,再考虑到能耗和喷嘴摩擦等因素,常采用压力式喷嘴。对于湿法烟气脱硫工艺中采用的压力喷嘴,要求其中使液体获得旋转运动的部件越简单越好,且因要求的雾化粒径较大,一般采用旋转型压力喷嘴。喷嘴进口多为1个,与旋转室相切。浆液从切线入口进入旋转室而获得旋转运动,再根据旋转动量矩守恒定律,旋转速度与旋转半径成反比。随着浆液向喷嘴出口的推移,旋转速度迅速增加,浆液静压能转变为动能,浆液绕空气心旋转喷出而得到空心锥喷雾。在综合经济和特性的基础上,脱硫工艺中常用的压力式喷嘴主要有实心锥型喷嘴、空心锥旋流喷嘴、空气锥螺旋喷嘴及实心锥螺旋喷嘴。其中以空心锥旋流喷嘴的应用zui为普遍。

由于喷嘴在湿法脱硫工艺中的地位决定了喷嘴研究的重要性,随着工艺研究的进步,喷嘴的研究也逐渐深入。国内学者姚增权从理想流体出发,经过湍流阻力的修正,推导出简单旋流喷嘴所遵循的系列关系式,并给出简单旋流喷嘴各参数的计算方法,方法中的粘度修正仍然有待研究。目前以石灰石浆液为介质的压力喷嘴的应用研究仍然较少,一般都是以水为介质进行研究。喷嘴内外部流场结构以及喷雾塔内部喷嘴布置方式的研究,也很少有人涉及。

总之,就压力式喷嘴而言,其研究已经进行了100多年,形成了较为完善的理论体系。但是,结合脱硫工艺的喷嘴研究相对较少。目前,我国仍然不能自行研制洗涤塔喷嘴,国产化的需求十分迫切,因此,吸取前人经验,对于脱硫工艺中常用喷嘴进行系统理论和应用研究,模拟内外部流场、建立模型,喷嘴设计研究、雾化直径预测等具有重要意义。

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