一、摘自(POWERENGINEERING,AcidmistcausesproblemsforFGDsystems)1、硫酸霧形成有兩個主要機(jī)制。第一種機(jī)制是形成液滴的H2O蒸氣和SO3蒸發(fā)之間的反應(yīng)。第二種機(jī)理是當(dāng)氣流溫度降低到H2SO4露點(diǎn)以下時在氣相中硫酸蒸汽冷凝。（Therearetwoprimarymechanismsforsulfuricacidmistformation.ThefirstmechanismisthereactionbetweenH2OvaporsandSO3vaporsthatformliquiddroplets.ThesecondmechanismissulfuricacidvaporcondensationinthebulkgasphasewhenthegasstreamtemperatureisloweredbelowtheH2SO4

dewpoint.）2、可以從硫酸分壓與水蒸氣的分壓比來確定硫酸蒸汽露點(diǎn)的升高。盡管典型條件下H2SO4的露點(diǎn)為300-355°F，但由于體相溫差，非理想條件和壁效應(yīng)的不確定性，氣體溫度高達(dá)430°F時會產(chǎn)生霧化。（Thesulfuricacidvapordewpointelevationcanbedeterminedfromtheratioofthepartialpressureofsulfuricacidtothatofwatervapor.AlthoughthedewpointofH2SO4undertypicalconditionsis300-355F,mistformationcanoccuratgastemperaturesashighas430Fbecauseofuncertaintiesofbulkphasetemperaturedifferences,non-idealconditionsandwalleffects.）3、根據(jù)氣溶膠科學(xué)，氣體中的蒸汽的飽和比“S”是氣體中的蒸氣的分壓與液體平面上的蒸氣的飽和蒸汽壓的比率。當(dāng)S>1時，氣體被稱為蒸汽過飽和；當(dāng)S=1時，氣體飽和；當(dāng)S<1時，氣體與蒸汽不飽和。為了發(fā)生冷凝，硫酸蒸氣必須過飽和（S>1）。然而，硫酸的冷凝可以在熱力學(xué)上不可能的條件下進(jìn)行。例如，當(dāng)煙道氣含有飛灰時，飛灰可以作為蒸汽的冷凝核。當(dāng)煙氣流過排放控制系統(tǒng)的冷卻器階段時，硫酸蒸氣在飛灰上冷凝。（Accordingtoaerosolscience,thesaturationratio"S"ofavaporinagas,istheratioofthepartialpressureofthevaporinthegastothesaturationvaporpressureofthevaporoveraplaneoftheliquid.WhenS>1,thegasissaidtobesupersaturatedwithvapor;whenS=1,thegasissaturated;andwhenS<1,thegasisunsaturatedwithvapor.Forcondensationtotakeplace,sulfuricacidvapormustbesupersaturated(S>1).However,thecondensationofsulfuricacidcantakeplaceunderconditionswhereitisthermodynamicallyimpossible.Forexample,whenthefluegascontainsflyash,theflyashmayactasanucleusofcondensationforthevapor.Thesulfuricacidvaporscondenseontheflyashasthefluegasflowsthroughthecoolerstagesoftheemissionscontrolsystem.）4、硫酸冷凝的另一機(jī)制（當(dāng)S<1）在較冷的表面上冷凝時，如果設(shè)備壁的溫度明顯低于氣流的溫度，則會發(fā)生。這發(fā)生在靠近壁表面的非常薄的層狀邊界層中。由于層狀層的厚度是總氣體體積的一小部分，所以即使對于熱交換器表面，這種冷凝機(jī)理通常也不會產(chǎn)生大量的硫酸霧。Anothermechanismforsulfuricacidcondensation(whenS<1)iscondensationoncoldersurfaceswhichtakesplaceifthetemperatureoftheequipmentwallsissignificantlylowerthanthetemperatureofthegasstream.Thisoccursintheverythinlaminarboundarylayerclosetothewallsurface.Becausethethicknessofthelaminarlayerisasmallpercentageofthetotalgasvolume,evenforheatexchangersurfaces,thiscondensationmechanismwillnotgenerallyprovideaconsiderablequantityofsulfuricacidmist.5、然而，高飽和度的層流層可能是產(chǎn)生最大的部分硫酸液滴的最好機(jī)制。例如，在SCR系統(tǒng)的下游，其中煙道氣體溫度為約480°F，硫酸蒸氣濃度為50ppm，硫酸霧形成比小于1.0。在這些條件下，已經(jīng)在層狀層中開始了硫酸的氣相冷凝。However,thehighsaturationratiointhislaminarlayermaybethemechanismthatproducesthelargestportionofthefinestsulfuricaciddroplets.Forexample,downstreamofanSCRsystem,wherethefluegastemperatureisabout480Fandtheconcentrationofsulfuricacidvaporis50ppm,thesulfuricacidmistformationratioislessthan1.0.Attheseconditionsthegasphasecondensationofsulfuricacidhasalreadybeguninthelaminarlayer.6、當(dāng)發(fā)生慢氣體驟冷時，例如通過使用間接接觸冷凝器，也可能發(fā)生層狀層中形成霧的過程。通過緩慢的冷卻過程，飛灰的存在是一個重要因素，因?yàn)樗峁┝艘粋€較大的表面積，蒸氣可以冷凝。這種冷卻的優(yōu)點(diǎn)是，大多數(shù)酸會在現(xiàn)有的飛灰顆粒和冷凝器壁。另一方面，大多數(shù)FGD系統(tǒng)使用快速淬火技術(shù)，其中熱煙氣與水的直接接觸冷卻。該過程通過均勻成核固有地產(chǎn)生大量的硫酸液滴。Theprocessofmistformationinthelaminarlayermayalsooccurwhenslowgasquenchingtakesplace,suchasthroughtheuseofanindirectcontactcondenser.Withsulfuricacid,whereregularcondensationandgrowthofparticlestakeplace,themistdropletsizeisactuallylarger.6、例如，氣相中硫酸濃度為3.6％時，霧的平均直徑為0.5mk。在高濃度硫酸的表面上發(fā)生類似的霧形成過程。在酸強(qiáng)度低于98.5％時，酸開始產(chǎn)生可測量的水蒸汽壓力，這導(dǎo)致亞微米霧形成。形成的液滴的直徑取決于水的平衡分壓。當(dāng)用硫酸表面蒸發(fā)的水分子足以與所有SO3反應(yīng)時，液滴的直徑是恒定的（水蒸氣壓0.06mmHg）。如果酸霧與水飽和的氣流接觸，酸滴通過吸收水而生長。如圖所示。最大的液滴含有最低濃度的硫酸。然而，初始液滴尺寸取決于氣相中水蒸氣和三氧化硫的相對濃度。Forexampleat3.6%concentrationofsulfuricacidinthegasphase,theaveragediameterofmistis0.5mk(Table1).Asimilarprocessofmistformationtakesplaceoverasurfaceofhighconcentrationsulfuricacid.Atacidstrengthsbelow98.5%,theacidbeginstoexertameasurablewatervaporpressure,whichcausessubmicronmistformation(Fig4)[8].Thediameteroftheformeddropletsdependsontheequilibriumpartialpressureofwater.Thediameterofthedropletisconstant(watervaporpressure0.06mmHg)whenthewatermoleculeswhichvaporizewiththesulfuricacidsurfacearesufficienttoreactwithalloftheSO3[9].Iftheacidmistcontactsthewatersaturatedgasstream,theaciddropletsgrowb