噴淋塔中物質(zhì)的轉(zhuǎn)換量是液—氣比、氣體流速、噴嘴壓力、液滴大小、噴淋區(qū)高度和50:濃度的函數(shù)。因?yàn)?在煙氣中50:的濃度相對較低,影響吸收的氣膜阻力便可指望成為控制的因素。利用少量的添加劑以加強(qiáng)石灰石的溶解度,可獲得顯著的改進(jìn)。這樣,就可以假定有效的溶膜阻力依然存在。

次對煙氣脫硫噴淋塔性能的正規(guī)研究,是在安大略湖濱電站所裝試驗(yàn)性噴淋塔上進(jìn)行的。分析后的模擬數(shù)據(jù)曾預(yù)見到除硫的效果,但當(dāng)前正在應(yīng)用的噴淋塔證明,它們的性能要比模擬數(shù)據(jù)預(yù)見到的還要好得多。例如,在蒙蒂塞羅(Montieello)和亨太(Hunter)電站所裝的噴淋塔(圖3),其502的除量可達(dá)95%以上,而原來預(yù)期的效果僅為80~90%。由于來自實(shí)中的噴淋塔的資料增多,模擬數(shù)據(jù)已進(jìn)一步更加精確。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在噴淋塔中煙氣的分布可以自行調(diào)節(jié)。由于煙氣的壓降太大,當(dāng)初還認(rèn)為這是一個(gè)問題,但通過廣泛的模擬試驗(yàn),證明其情況恰恰相反。迎著上升煙氣噴射所消耗的量,顯然大得足以使煙氣得到均勻地

重新分配。圖4表示在沒有投入噴琳裝置時(shí),雖然煙氣流速變化很大,但噴淋裝置投入后的煙速也不超過其平均值的20%。

這樣,如象梯形擋板或多孔盤之類的附加煙氣分配裝置就不需要了。噴淋裝置的實(shí)踐效果還指出,噴射塔的大小對煙氣分配并無影響,但必須裝設(shè)數(shù)量足夠的噴嘴,以便在塔的橫斷面上能按2~3英尺的噴嘴間距來布置—均勻復(fù)蓋的噴射結(jié)構(gòu)。這樣就構(gòu)成多處重疊和疏密程度一致,而煙氣又必須由此通過的噴淋區(qū)。如果任何一個(gè)噴嘴發(fā)生故障,也不會(huì)形成阻力小的通道而使煙氣由此短路。

吸收液的分配必須能全部遮蓋塔的橫斷面(圖5)。選用的噴嘴,應(yīng)使介質(zhì)霧化后的顆粒接近2500微米,對此顆粒度的要求,是由于其結(jié)果可導(dǎo)致最少的煙氣帶水量,同時(shí)也為50:提供足夠的接觸面積。雖然細(xì)小的顆粒可形成更大的氣—液接觸面,但此液滴易為煙氣所帶走。如果液滴變大,減少的氣—液接觸面,可由增加流速的辦法來加以補(bǔ)償,但這樣卻要增加量消耗。

噴嘴本身的設(shè)計(jì)也很重要,必須是不會(huì)阻塞而且耐磨。一種用碳化硅鑄造的空心錐形噴嘴可滿足這要求(圖6)。液體的霧化靠切向引入產(chǎn)生離心力的作用,噴嘴室中并無內(nèi)部零件,不起障礙作用,且可作成各種尺寸以適應(yīng)液體流量的需要。正常的工作壓力約為20磅/英寸2表壓。