脱硫废水荷电蒸发及产物特性研究

张秋双^1,2，姚竣文^1,2，崔琳^1,2，邴栋^1,2，陈桂芳^1,2，董勇^1,2

1. 山东大学燃煤污染物减排国家工程实验室2. 山东省能源碳减排技术与资源化利用重点实验室

摘 要：传统的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术在高效脱除烟气中SO₂的同时,会产生一定量难处理的脱硫废水。目前利用热烟气蒸干是处理脱硫废水的有效途径,但在实际应用中,由于脱硫废水蒸发速度慢等问题容易引起烟道的结垢与腐蚀。为更好地实现脱硫废水烟气蒸发处理,提高脱硫废水在烟道内的蒸发速度,本文利用高压静电感应荷电理论,提出脱硫废水荷电蒸发技术,通过搭建脱硫废水荷电蒸发热态实验系统,对脱硫废水荷电蒸发后的沿程温度分布,不同荷电电压与雾化压力下干燥产物自身的粒径分布与荷电量变化等进行了研究。结果表明,脱硫废水中由于CaCl₂等盐分的存在,限制了其蒸发速度,且干燥后增加了烟气中细颗粒的浓度;与不荷电相比,荷电雾化能够提高脱硫废水的蒸发速度,并能够通过电荷迁移使干燥后的细颗粒荷电,而且颗粒粒径越大所带的电荷量越多;受荷电液滴蒸发破碎机制不同的影响,提高荷电电压,脱硫废水蒸发干燥后的细颗粒数减少,但细颗粒所带的电荷量增加;提高雾化压力,脱硫废水蒸发干燥后的细颗粒数增加,但细颗粒所带的电荷量减少;荷电电压极性对干燥产物的粒径分布基本没有影响。研究结论证明了脱硫废水荷电蒸发的可行性,并为脱硫废水荷电蒸发协同促进细颗粒团聚提供了基础数据与理论支持。

关键词：脱硫废水;感应荷电;雾化蒸发;温度分布;粒径分布;电荷分布;