摘 要

硫排放的控制对于大型航运船舶来说意义重大，而湿法脱硫，由于是气液反应，其脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高，如用石灰做脱硫剂时，当Ca/S=1时，即可达到90%的脱硫率。而对湿法脱硫中液滴的研究对实际的脱硫过程有较高的指导意义，因此，研究湿法脱硫中液滴的数学运动模型意义重大。

首先，在阅读大量的国内外相关文献的基础上，概述了国内外学者湿法脱硫的研一些究成果，确定了以研究数学运动模型为本文研究方向。作为以后各章节研究的基础，介绍了脱硫方法及脱硫塔的概况。

然后对喷淋塔中液滴进行受力分析，根据牛顿定律建立了液滴的数学运动模型，并对方程求解。对方程编程后结合方程得出液滴不同阶段的运动状态，同时分析了液滴直径，初始喷射速度，逆流气速对液滴运动的影响。并由以上分析得出相应结论，明确了对液滴运动数学模型的认识。

关键词：湿法脱硫；喷淋塔；液滴运动数学模型。

Abstract

Control of sulfur emissions of great significance for the large shipping vessels, and wet desulphurization, because it is the gas-liquid reaction, the desulfurization reaction speed, high efficiency, high utilization rate of desulfurization additive, such as lime as desulfurizer, when Ca/S=1, the desulfurization rate can reach 90%. Therefore, it is of great significance to study the mathematical movement model of liquid droplets in wet desulfurization.

First of all, on the basis of reading a large number of relevant literature at home and abroad, this paper summarizes the research results of desulfurization by scholars at home and abroad, and determines the research direction of the mathematical movement model. As the basis of the research in the following chapters, the general situation of the desulfurization tower is introduced.

Then, the force analysis of the droplets in the spray tower is carried out. According to Newton's law, the mathematical movement model of the droplet is established, and the equation is solved. According to the equation, the motion state of the droplets at different stages is obtained, and the effects of droplet diameter, initial jet velocity, countercurrent gas velocity and injection angle on the droplet motion are analyzed. The corresponding conclusions are obtained from the above analysis, and the understanding of the mathematical model of droplet movement is clarified.

Key words: wet desulfurization; spray tower; droplet movement mathematical model.

目录

1. 绪论..................................................................................................................1

1.1研究目的和意义..............................................................................................1

1.2现用脱硫方法简介..........................................................................................2

1.3国内外研究现状..............................................................................................5

第二章液滴运动数学模型..........................................................................................7

2.1模型建立..........................................................................................................7

2.2模型求解..........................................................................................................9

第三章模型分析.........................................................................................................11

3.1临界粒径.........................................................................................................11

3.2末端沉降速度.................................................................................................12

3.3运动速度.........................................................................................................13

3.4停留时间.........................................................................................................14

第四章展望.................................................................................................................15

小结.............................................................................................................................16

参考文献.....................................................................................................................17

致谢.............................................................................................................................19

第一章 绪论

1.研究目的及意义

SOX对人体健康有极大的危害，对人体的呼吸器官有很强的毒害作用，除此之外，SOX引起的酸雨对森林，建筑物，水生物都会造成破坏。SOX作为船用柴油机的主要有害排放物之一，随着国际船舶事业的飞速发展，据统计，以柴油机为动力的船舶每年向大气排放硫化物约600万t，国际海事组织对SOX的排放控制越来越严格。  MARPOL公约附则VI修正案要求从2012年1月1日起，全球重质燃油的含硫量从现在的4.5%降低至3.5%，并在2018年之前做出可行性评估.如果通过评估，则到2020年1月1日，将要求全球船用重质燃油的含硫量降低到0.5%。对于硫氧化物（SOX）排放控制区（波罗的海、北海等），从2010年7月1日开始，该区域船舶所使用的燃油含硫量不得超过1.0%；从2015年1月1日开始不得超过0.1%；此外，MEPC第58次会议于2008年10月6日至10日在英国伦敦IMO总部召开，会议一致通过了MARPOL73/78公约附则Ⅵ关于减少船舶排放废气的修正案，对船舶大气污染物的排放提出了进一步的要求。该修正案将于2010年7月1日默认生效。