基本信息
- 项目名称：
- 教学用微型SO2吸收净化装置的设计与制作
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 我们通过对石灰石－石膏法脱硫工艺路线的研究与设计，制作了用于教学用微型SO2吸收净化装置，此装置能以最低的运行成本、一目了然的观察脱硫工艺的全过程，为教学提供一套较为系统、更为全貌的脱硫工艺教学演示装置。增加了学生的参与性，对培养学生的实验兴趣和创新能力有极大的促进作用
- 详细介绍：
- 目前各高校环境工程专业现有的脱硫教学实验设备大多为QJK01型SO2吸收净化装置。由于该设备对于实验教学来说仍显体积庞大、且价格昂贵（28000元），维护性也较差，SO2使用量也较大，导致该实验教学大部分只是进行演示实验，如此这个设备为学生提供的参与性极差，多数学生无法亲自动手实验，限制了学生实验创新能力和探究能力的发挥。在教学改革不断深入的今天，强化学生的动手能力，对于激发学生学习兴趣，培养学生的创新思维及实施探究性研究具有非常重要的意义。鉴于此我们研制了微型化SO2吸收净化装置。初步的教学实践表明：庞大设备微型化不仅使学生的参与性增强,而且可以节省实验经费, 使脱硫过程一目了然。此微型教学用装置可以最大限度和最低成本地模拟大型烟气脱硫成套装置在具体的液气比，具体的钙硫比，具体的烟气滞留时间，具体的脱硫温度和具体的浆液池pH值条件下的脱硫效率和脱硫成本，具有较高的实用价值。 此微型装置制作成本仅为2500元左右，仅为QJK01型SO2吸收净化装置的十分之一。该装备的设计嵌入了板块设计思路，为学生自行组装提供了最大的便利，使学生在参与制备和组装过程中，深入理解设备的构造、运行原理以及运行中要注意的问题，对培养学生的实验兴趣和创新能力有极大的促进作用。加之由于较低的成本，使其能够在高校中普及成为一种可能，这可有效地解决资金限制造成实验设备少、学生不能亲手实验的问题。同时也可为教师利用此微型设备对此脱硫工艺进行更深一步的探究，为实际的成套装置的经济运行提供具有指导意义的各项参数。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目前高校拥有的QJK01型SO2吸收净化装置价格昂贵且实验消耗大，大多为演示实验，学生的参与性极差。故我们遵循比例放大原理，研制了微型SO2吸收净化装置。该装置制作成本仅为QJK01型的1/10。教学实践表明：设备微型化后学生亲自动手实验，可小视角的观察脱硫全过程。该装置还可最大限度和最低成本地模拟大型装置具体的液气比、钙硫比、烟气滞留时间、脱硫温度和浆液池pH值条件下的脱硫效果。
科学性、先进性
- 该微型装置与QJK01型SO2吸收净化装置相比较，能以最低的运行成本、一目了然小视角地观察脱硫工艺的全过程，该装备的设计嵌入了板块设计思路，为学生自行组装提供了最大的便利，使学生在参与制备和组装过程中，深入理解脱硫设备的构造、运行原理以及运行中要注意的问题。为教学提供一套较为系统、更为全貌的脱硫工艺教学实验装置；同时也可为脱硫工艺的更进一步的深入探究、为实际的成套装置的经济运行提供具有指导意义的各项参数。 [1]中国石化集团上海工程有限公司.《化工工艺设计手册》.化学工业出版社，2009 [2]杜锦才, 黄灵仙. 实验设备微型化的意义[J]. 能源工程, 1998, (02)
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 技术入股方式
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该微型装置主体采用有机玻璃制作，使学生能清楚了解其内部运行状况；而且可最大限度和最低成本地模拟大型烟气脱硫装置的运行效果和脱硫效率。其设计嵌入了板块设计思路，设备由三部分组成。学生在制备和组装过程中，深入理解脱硫设备的构造、运行原理以及运行中要注意的问题，是性价比理想的实验及科研设备。各高校现有实验脱硫设备大多QJK01型，价格为28000元，而微型装置仅为2500元，故其推广有很高的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 随着对SO2排放的严格控制,出现了一系列的脱硫技术，我国也相继引进了许多国外先进的脱硫设备,针对我国的国情也研制出许多脱硫设备。国内外工业应用较为广泛的有石灰石/石灰—石膏湿法、炉内喷钙尾部增湿法、旋转喷雾法、半干法循环流化床脱硫、电子束照射法。其中石灰石/石灰—石膏湿法为当今世界最成熟、使用最为广泛的湿法烟气脱硫技术。“石灰石/石灰-石膏湿法”工艺的脱硫设备国内外一般用吸收塔作为传质设备，考虑传质和防结垢的双重要求，吸收设备应同时具有设备持液量大、内部构件少、阻力小的特性。但现有诸多的吸收装置如栅条填充塔、喷雾塔、多孔板塔等，普遍存在设备、管道、喷嘴结垢易堵塞，用水量大等问题；又由于现实中用于研究的大型脱硫设备普遍存在着建设和运行费用高、运行周期长、操作复杂、运行过程中管道内的流场波动较大，SO2浓度的精确测量存在较大困难等问题，针对性的解决方案又与其脱硫效率和脱硫成本存在密切关联，为了展示这些关联，相应的实验室脱硫设备的研制越来越受到人们的重视。 目前各高校环境工程专业普遍使用的脱硫教学实验设备大多为QJK01型SO2吸收净化装置。该实验装置能以比较低的运行成本、一目了然的观察脱硫工艺的全过程，为教学提供了一套较为系统和全貌的脱硫工艺教学装置。由此系统测取的数据可以模拟、修正和验证实际装置的运行工况，为实际的成套装置的经济运行提供具有一定指导意义的各项参数。但QJK01型SO2吸收净化装置价格昂贵且实验消耗大，大多为演示实验，学生的参与性极差。故我们遵循比例放大原理，研制了微型SO2吸收净化装置。该装置的设计嵌入了板块设计思路，为学生自行组装提供了最大的便利，使学生在参与制备和组装过程中，深入理解脱硫设备的构造、运行原理以及运行中要注意的问题。其制作成本仅为QJK01型的1/10，而且设备微型化后学生亲自动手实验，可小视角的观察脱硫全过程。该装置还可最大限度和最低成本地模拟大型装置具体的液气比、钙硫比、烟气滞留时间、脱硫温度和浆液池pH值条件下的脱硫效果。
