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湿法烟气脱硫工艺中，石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺是我国和世界各国当今烟气脱硫的首选工艺，工艺核心装置为脱硫吸收塔。由于喷淋塔具有防堵塞性能优越、阻力较小、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、运行稳定等优点，为目前的主流塔型。雾化系统是喷淋塔的关键技术，影响到引进技术的转化，制约着自主知识产权技术的研发。
本文以湿法烟气脱硫工艺中应用最广的喷淋塔为研究对象，从喷淋塔雾化单元——喷嘴入手，研究整塔雾化特性，进而提出并揭示喷淋塔雾化机理，较全面地研究了喷淋塔的雾化系统，为喷淋塔优化设计提供理论指导。
对于雾化单元——喷嘴，主要以应用广泛的空心锥旋流喷嘴和有一定应用的螺旋喷嘴为对象，通过大量试验，系统研究了体积流量、雾化粒径、雾化角、雾化粒径分布等常规雾化特性，探讨了大孔径脱硫喷嘴的空间雾化特性，定义了体积通量、雾炬厚度、平均索太尔粒径、粒径相对离差等参数，得到了喷嘴常规雾化性能与空间雾化性能的相关规律，将空心锥旋流喷嘴与螺旋喷嘴雾化特性进行对比分析，认为旋流喷嘴是最适用于湿法烟气脱硫的首选喷嘴，为湿法脱硫工艺中喷嘴选型提供了依据。
喷淋塔雾化性能的研究，主要从无喷淋空塔性能、单层喷淋性能、双层喷淋性能等方面进行，试验研究了雾化系统对塔内气流分布的影响，对旋流喷嘴单层/双层布置、螺旋喷嘴单层，双层布置、旋流．螺旋喷嘴组合布置等塔内雾化系统的断面压力分布进行了系统分析。试验表明，循环液流量、气体流量、液气比是影响喷淋塔雾化特性的主要因素，其中循环液流量是影响断面雾化粒径的主导因素，并认为仅由喷淋层布置方式解决气流分布问题较为困难，相比之下，上层旋流喷嘴下层螺旋喷嘴的组合布置形式可满足工艺液气比的要求，且断面上雾化粒径分布及雾滴在喷淋段的分散都较为均匀，可作为喷淋塔雾化系统优化方案。
提出了喷淋塔雾化机理和侧向撞击流原理，认为喷淋塔的雾化过程是由喷嘴雾化、液雾撞击雾化和液雾碰壁雾化3个基本过程组成，其中，液雾撞击雾化是由侧向撞击流形成的;通过试验初步研究了塔内喷嘴雾化机理、侧向撞击流雾化机理、多喷嘴重叠流雾化机理和液雾撞击塔壁雾化机理，初步揭示了喷淋塔雾化过程机理，形成较为完整的喷淋塔雾化理论，指出喷淋塔的传质理论用薄膜理论描述更为恰当。
为从微观上揭示喷嘴和喷淋塔的内部流场和雾化特性，建立了内部流场数学模型，利用FLUENT流体力学仿真软件，对旋流喷嘴和试验喷淋塔内的流动进行了数值模拟，模拟结果与试验较为吻合，证明了数学模型的可靠性与合理性，为喷嘴和喷淋塔的优化设计提供了经济便捷的研究手段。