式中，NTU為傳質(zhì)單元數(shù)，無(wú)量Y。為人口SO2摩爾分率；Y為出口SO摩爾分率
K為氣相平均總傳質(zhì)系數(shù)，kg／（s?m2）；A為傳質(zhì)界面總面積，m2；G為煙氣總質(zhì)量流量
kg/s
FGD過(guò)程是低濃度氣體吸收凈化過(guò)程，適用于本章首頁(yè)提出的三項(xiàng)假定，因此可以認(rèn)為上
式基本正確
將式（321）稍作改動(dòng)則得到以對(duì)數(shù)表示的脫硫效率（o）與NTU的關(guān)系式為
NTU=In(Y/Y)=-IN(-/Y)=-IN(
(3-2-2)
NTU是影響脫硫效率的所有參數(shù)的函數(shù)。不同的效率所需NTU可根據(jù)上式得出，
見(jiàn)表3－2－1，
表321不同的脫破數(shù)率所需傳質(zhì)單元數(shù)
NTU
脫效率／
NTU
玻效率／
0.5
6.0
3
95.0
982
2
B6.5
5
99,3
23
90.0
6
99.75
式（3－2－1）表明，在相同煙氣流量（G）條件下，增大KA乘積，將提高脫硫效率。A是氣
液接觸總表面積，對(duì)于填料塔A等于填料被濕化的表面積加上從填料中下落液滴的表面積；對(duì)
于噴淋空塔，A等于所有霧化液滴的總表面積；對(duì)于帶有多孔篩盤(pán)的噴淋塔，A包括液滴的總表
面積加上煙氣通過(guò)篩盤(pán)上液層鼓起的氣泡的表面積。通過(guò)提高噴淋流量（m2／h）、噴淋密度
m2／（m2?h）］、吸收區(qū)有效高度、填料表面積和降低霧化液滴平均直徑可以增大A值，提高脫
硫效率。因此A是吸收塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)
總傳質(zhì)系數(shù)K可以用吸收氣體通過(guò)氣膜和液膜的傳質(zhì)分系數(shù)k和k來(lái)表示，即
11H
(3-2-3)
K ka klo
ec=Dc/6c
KL=DL/61
式中，Dc、D分別為氣膜和液膜的擴(kuò)散系數(shù)；為液膜增強(qiáng)系數(shù)
k、k是SO2擴(kuò)散系數(shù)和一些影響膜厚的物理變量，如液滴大小、氣液相對(duì)流速的函數(shù)
液膜增強(qiáng)系數(shù)受漿液成分或堿度的影響，提高液體的堿度，值增大。因此，可以通過(guò)提高
氣液之間的接觸效果，例如加劇氣液之間的擾動(dòng)來(lái)降低液膜厚度，或通過(guò)提高漿液的堿度提高
K值，即可提高SO2吸收速率
根據(jù)式（3－2－3），當(dāng)用堿性吸收劑洗滌易溶于水的氣體時(shí)，H很小、中大，H（kの）一項(xiàng)可
以忽略不計(jì)，則1／K≈1／ko，即K≈ko，這說(shuō)明吸收過(guò)程的總傳質(zhì)速率主要取決于氣膜的擴(kuò)散
率，在這種情況下，提高液相堿度對(duì)總傳質(zhì)系數(shù)K的影響不大。這屬于氣膜控制過(guò)程，石灰
法FGD基本上屬于這種類(lèi)型。而對(duì)于石灰石濕法FGD工藝，由于CaCO難溶于水，為提高
aCO2的溶解速率，液相為弱酸性，因此值很小，式（3－2－3）中的H／（k）不能忽略。實(shí)際
除了上述的氣液界面外，還存在液－固界面，在非常復(fù)雜的氣液固三相反應(yīng)的過(guò)程中，Ca－
O的溶解速率控制了吸收過(guò)程的總速率，因此，石灰石FGD過(guò)程主要是液膜控制過(guò)程。
二，塔器高度
濕式FGD屬于低濃度氣體吸收過(guò)程
在吸收塔內(nèi)，氣體濃度y逐漸下降而液體濃度逐漸上升，各截面的傳質(zhì)速率NA是變化的。
傳質(zhì)速率式代入質(zhì)量衡算式，然后根據(jù)低濃度吸收過(guò)程的特點(diǎn)，氣液兩相的流率（G和L）及要依據(jù)。
一情況下，煙氣流量與脫硫效率的關(guān)系如
圖3－2－6所示
G對(duì)？的影響是多方面的，但主要因素是提供
傳質(zhì)表面積和氣液接觸條件。在已有的FGD裝置
上，增加煙氣流量既要考慮塔內(nèi)氣流速度提高帶
來(lái)的一系列問(wèn)題，還要考慮氧化風(fēng)機(jī)的疊加影響
實(shí)際上，設(shè)計(jì)煙氣流量在較大程度上受制于
吸收塔型。通常，逆流式項(xiàng)淋塔煙氣流速采用3
圖32－6煙氣量O與脫效率的關(guān)系
5m／s，雖然提高流速，可以改善傳質(zhì)條件，但流
速不可過(guò)高，它受到除霧器性能的限制，對(duì)于托盤(pán)式噴淋塔，流速則須根據(jù)多孔盤(pán)的水力設(shè)計(jì)特
性來(lái)確定，以防流速太低造成盤(pán)上無(wú)積液層，流速過(guò)高則引起盤(pán)上“液泛”
對(duì)于順流式填料塔，由于真?zhèn)髻|(zhì)表面主要依賴(lài)填料的潤(rùn)濕面積，而非液滴，在除霧器不過(guò)載
和霧沫不進(jìn)逸的條件下，煙氣流速可以采用5～7m／s。對(duì)于某些液柱式順逆流組合塔型，在順
流段煙氣流速高達(dá)10m／s，不僅解決了流柱噴淋覆蓋度差的問(wèn)題，而且充分利用順、逆流的特
點(diǎn)，降低塔高和造價(jià)
煙氣流量是既定的，在不同的工藝部位的煙氣流速是不同的。處于煙道中的煙氣流速的確定
要考慮煙道材質(zhì)、費(fèi)用和壓力損失以及避免飛灰沉積等因素，按照設(shè)計(jì)規(guī)程推薦煙道煙氣流速的
范圍是10～15m／s，實(shí)際工程要求為≤15m／s
吸收塔的入口煙道、塔體之間需要一個(gè)特球過(guò)渡段。過(guò)渡段的煙氣流速可能高于或低于原煙
道的流速，這要決定于塔的斷面和塔內(nèi)煙氣流速。它的設(shè)計(jì)要求是壓力損失小，降低能量消耗1
入口尺寸適宜，不影響塔的高度和強(qiáng)度；使干濕界面盡量遠(yuǎn)離入口煙道，避免入口煙道沉積灰
垢；盡可能緩解反應(yīng)槽液面傾斜，減少液面控制誤差特別是確保氣流分布均勻，對(duì)充分發(fā)揮吸
收塔和除霧器的性能十分重要。為此，過(guò)渡段的設(shè)計(jì)有必要通過(guò)模擬試驗(yàn)確定或要求設(shè)備供應(yīng)方
提供入口煙氣流速分布圖
吸收塔（含除霧器）的煙氣流速是至關(guān)緊要的設(shè)計(jì)參數(shù)。不同的塔型，煙氣流速有所差別
一般逆流式吸收塔煙氣流速采用2．5～5m／s，較多為3m／s左右。但近年有采用高流速的趨向
當(dāng)然也不可能過(guò)高，突破除霧器功能的上限是不允許的，當(dāng)水平布置除霧器時(shí)，這個(gè)流速限值設(shè)
計(jì)上多采用5m／s
我國(guó)近年引進(jìn)一些大型火電FGD吸收塔的煙氣流速列于表3－2－3，供參考。
表3－2－3我國(guó)近年引進(jìn)的一些大型濕式FGD吸收塔煙氣流速
電廠名稱(chēng)
塔電廠
略頂電廠期
重慶發(fā)電廠
北京一熱廣系連州
離了
3號(hào)、4號(hào)
電廠
電5號(hào)
吸收塔
流填
液柱式加合空塔
逆流噴解逆液項(xiàng)逆速?lài)?br /> 料婚
流域
空塔
空塔
空
順流填料婚
收塔流速
/(m/
44
10.0
4,6
3.3
3.3
3.3
4.7-5.2
①對(duì)應(yīng)三種不同產(chǎn)地的
如果除霧器垂直于氣流布置時(shí)，煙氣流速可以放寬至7～8m／s
由表3－2－3可見(jiàn)，從塔型區(qū)分，煙氣流速相對(duì)較低的是逆流式噴排塔，相對(duì)較高的是順流式
真料塔和液柱塔。
液氣比
液氣比（L／C）的定義是處理單位體積煙氣需要循環(huán)求液的體積，煙氣量以標(biāo)態(tài)體積表示