除雾器是湿法烟气脱硫（WFGD）系统中用于除去脱硫后烟气中所含浆液液滴的关键设备，其性能直接影响到WFGD工艺运行的可靠性111.目前，常用除雾设备有惯性捕沫器、旋风和复挡板捕沫器、纤维过滤器、旋流板除雾器和折板除雾器等。对于化工生产中雾滴小、除雾要求高的情况，一般采用前3种除雾器121.在WFGD系统中雾滴相对较粗大，应用比较广泛的有折板除雾器、旋流板除雾器等。我国脱硫除雾器的研究开发工作起步较晚，近年来国内对除雾器的研究不多131，对除雾器流场的研究大多停留在二维单相。

　　新型伞罩型除尘脱硫塔（见）是一种湿式去除烟气中的粉尘和SO2等有害气体的除尘脱硫装置。烟气从下部进气管进入塔体，吸收液由喷嘴喷第一作者：王大勇，男，1983年生，硕士研究生，研究方向为大气污染控制。通讯作者。

　　*新世纪优秀人才支持计划资助项目（No.NCET-040768）；教育部科学技术研究重点项目（No.105126）；湖南省自然科学基金重点项目（No.03JJY2002）。

　　念。旋流板除雾器的工作原理是使烟气通过旋流板，气流旋转将液滴抛向塔壁，从而聚集落下。

　　2数学模型2模拟中，计算流体的速度分量、压力及温度时，常用的湍流模型就是标准的k一*模型。该模型考虑了对流和扩散对脉动速度的影响，提供了较为真实的流动场景，且计算量较小。但是，标准的k一e湍流模型并不能很好地描述强旋流动，无法预报各向异性很强的湍流流动。RNG湍流模型针对强旋流对k一8模型进行了修正，取得了很好的效果。RNG模型相比于标准k一8模型对于分层流、环流、在弯曲几何体里的流动、涡旋流、快速变形的流动、剪切层不稳定的流动、低Prandtl数流体的流动、低雷诺数流体的流动或过渡流等流动方式具有更准确的计算结果。其数学方程如下：产生项，Pa/s；为模型常数，1.42，1.68；R为平均应变速率对e的影响，Pa/s2；x为笛卡坐标系中x轴方向；j取1，2，3.液相的模拟采用离散相模型（dpm），它可以完整地考虑颗粒与流体间的相互作用。DPM是将气体视为连续相并求解Naviei-Stokes方程，由球形颗粒（粒子、液滴或气泡）构成的离散相分布在连续相中，通过计算这些颗粒的轨道以及由颗粒引起的热量/质量传递来求解离散相。相间耦合及耦合结果对离散相轨道、连续相流动的影响均可考虑进去。

　　颗粒相的模拟通过积分拉氏坐标下颗粒的作用力微分方程求解离散相颗粒的轨道。颗粒的作用力平衡方程在笛卡儿坐标系下为：质量曳力，NAg；g为重力加速度，m/s2；为颗粒密度（骨架密度），kg/m3；F为附加力，如重力等，N.其中：力系数。

　　对于球形颗粒，在一定Re范围内，式（9）的gi、g2和g3为常数。

　　3数值模拟结果及分析算法进行求解，计算中选取气相为空气，液相为液滴。对整个除尘脱硫塔进行数值模拟，边界条件采用：入口速度11.39m/s；出口压力-351Pa.离散相液滴为球形，液滴的粒径分布采用R位径为3.696Um「121，分布指数为1.51.为折板除雾器X=Om截面的速度矢量图山丨总座力分布折板除雾器X=0 m截面气相速度与压力分布图与压力分布图。由（a）可以看出，气流进入除雾器流速分布较均匀，随后撞击壁面，在经过拐角以后，湍流程度加大，产生了边界层脱离。在拐角附近区域旋流作用较强，流速也随之增大，使得正常的通流面积大大减少，造成了阻力的增加。从（b）也可以看出，每经过一个拐角都会出现明显的压降，降幅约为20Pa.在拐角附近区域出现了低压区，这些区域湍动能最大，湍流耗散强烈，是实现气液分离的关键区域。这是因为，烟气在流过拐角时，在惯性力的作用下，液滴的跟随性变差，速度迟豫时间延长，易于碰到壁面而被捕集。因而在轴心区域出现低压区，总压沿半径向外逐渐增大，壁面处达最大值。

　　为两种除雾器液滴的分布图。从可以看出，液滴在除雾器下端截面上并不是均匀分布，被气流携带的液滴的粒径也不是很有规律性，因此对整个除尘脱硫塔进行数值模拟来研究其除雾器脱水性能与单纯模拟除雾器的数值模拟相比，提高了模拟的真实性。本研究折板除雾器的壁面条件设为捕捉即液滴撞到除雾器叶片上就停止计算，从（a）可以看出，液滴的捕捉大部分发生在第1个拐角处，到达第2个拐角的液滴数量很少，被捕捉的几率也相对较小。整体来看，当携带大量液滴的气流通过除雾器以后，携带液滴的数量已经明显减少。根据旋流板除雾器的除雾原理，液滴的捕捉主要是气流旋转把液滴抛向塔壁，而被捕捉，因此除尘脱硫塔除雾段壁面设为捕捉，旋流板除雾器的叶片设置为壁面液膜模型。与壁面捕捉相比，液膜模型能更好地反应液滴的实际运动轨迹，进入除雾器的液滴撞击到叶片上，一部分反弹，受气流影响螺旋上升，撞向塔壁；一部分在叶片上形成液膜，并在重力作用下向下运动。从（b）可以明显看出，液滴被旋转抛向塔壁，从而被捕捉。液滴抛向塔壁的高度与除雾器叶片的仰角有关，仰角越大气流携带液滴上升的高度越高。因此，为了提高旋流板除雾器的脱水效率，除尘脱硫塔的除雾段要具有一定的高度并在合适的位置设置挡水环。

　　此外，影响除雾器的除雾效率的主要因素还有折板除雾器的折角、板间距等；旋流板除雾器的叶片数、叶片的径向角和仰角。折板除雾器折角的选取一般为9（J~ 120*；板间距的选取一般为20~60mm.折角与板间距越小，除雾效率越高，压降越大。

　　旋流板叶片数一般为4的倍数，也可根据塔径大小情况而定；叶片的径向角为叶片开缝线外端与半径的夹角，中是由6=sin-1（Dm/Dx）（Dm为盲板直径，m；Dx为旋流板叶片直径，m.）确定；仰角为叶片与水平面的夹角，一般为203 ~30*.当增加旋流板的叶片数、减小仰角时会提高除雾效率，但压降也随之增加。因此，确定除雾效率与压降的最优组合是改进除雾器的关键。

　　4结论利用Fluent6.2软件对安装不同除雾器的伞罩型除尘脱硫塔的内部流场进行了数值模拟，分析了折板除雾器和旋流板除雾器的速度流场、压力场以及液滴的分布情况。

　　气流经过折板除雾器，产生了明显的压降；除雾器的拐角区域湍流耗散强烈，是实现液滴捕捉的关键区域；大部分的液滴在经过折板除雾器第一个拐角时就已经被捕捉。因此，在除雾器设计过程中，对叶片第一个拐角段进行防腐设计十分必要。

　　气流经过旋流板除雾器以后，速度分布和压力分布具有良好的对称性；气流在除尘脱硫塔除雾段主要集中在塔壁附近；旋流板除雾器使携带液滴的气流螺旋上升，利用离心力把液滴抛向塔壁而被捕捉。因此，除尘脱硫塔除雾段的高度以及除雾段挡水环的设计还有待进一步研究。

　　两种除雾器模型基本上能满足伞罩型脱硫除尘塔的实际运行要求，但仍需进行改进。折板除雾器可保持折角不变，增加板间距为30mm.旋流板除雾器可保持仰角不变，增加叶片数为16片。对整个伞罩型除尘脱硫塔进行数值模拟，研究折板除雾器和旋流板除雾器的脱水性能，提高了模拟的真实性。

　　3结论与建议湖北省、湖南省五氯酚钠消费都占到全国总消费的1/3以上，两省总和占了全国总消费的72.62%，而湖北省荆州市和湖南省岳阳市、常德市、益阳市的消费分别占全国总消费的15.25%、12.78%、11.72%、9.89%，总和占到全国总消费的49.我国今后环境中五氯酚钠的相关研究和监测，应以湖北省和湖南省为重点区域，特别是湖北荆州市和湖南岳阳市、常德市、益阳市。应首先在这些地区开展环境介质中五氯酚钠残留浓度的监测，人体暴露的评价以及对生态环境和人体健康影响的分析；同时，对于五氯酚钠的替代品的推广使用，也应以上述地区为重点。