楊博，程文龍，年永樂(lè)，趙銳，許張敏

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 工程科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥，230027)

目前，PUREX 流程是乏燃料后處理的經(jīng)典工藝，該流程會(huì)產(chǎn)生大量的低濃度含氚廢水[1]，含氚廢水中的氚以氚化水(HTO)的形式存在，HTO排放進(jìn)環(huán)境中后能通過(guò)多種途徑進(jìn)入人體，長(zhǎng)時(shí)間存在于身體內(nèi)會(huì)對(duì)人體造成不可逆的傷害[2]。隨核能工業(yè)的發(fā)展，含氚廢水的生產(chǎn)量和排放量也與日俱增，因此世界各國(guó)對(duì)氚排放的管控越加嚴(yán)格，目前含氚廢水的排放方式主要有向江河海洋釋放排放、深井處置等[3]。對(duì)處于內(nèi)陸的核電站而言，大氣擴(kuò)散稀釋排放[4]是一個(gè)方便的選擇，其中空氣載帶含氚廢水技術(shù)應(yīng)用較廣?？諝廨d帶技術(shù)基于空氣加濕原理，即空氣與含氚廢水混合進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，稀釋廢水中氚濃度后向大氣排放。國(guó)內(nèi)的空氣載帶技術(shù)方案主要有掛布載帶法[5]和高壓微霧法[4]，其中掛布載帶法占地面積大、加濕效率低，缺點(diǎn)明顯，而高壓微霧法噴嘴所需壓力較高，載帶量低，加濕過(guò)程受環(huán)境空氣濕度影響較大，仍需進(jìn)一步研究。

HOSSEINI 等[6]開(kāi)發(fā)了一種圓筒型單噴嘴的真空噴霧閃蒸脫鹽器，發(fā)現(xiàn)流體工質(zhì)在55～75 ℃的溫度條件下系統(tǒng)蒸發(fā)率達(dá)到3.6%～6.7%，為了獲得更好的性能需要對(duì)蒸發(fā)室和噴嘴的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在噴嘴布置方面，DHURANDHAR等[7]研究了小型逆流式引風(fēng)機(jī)冷卻塔中噴嘴角度和類(lèi)型的影響，發(fā)現(xiàn)最合適的噴嘴角度為90°，在全錐型、空心錐型和螺旋型3種噴嘴樣式中，全錐型噴嘴最高效率能達(dá)82%。FATHINIA 等[8]研究發(fā)現(xiàn)5 個(gè)噴嘴遠(yuǎn)距離布置比近距離布置時(shí)的蒸發(fā)效果好，多噴嘴比單噴嘴效果要好。SUN等[9]對(duì)噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)中噴嘴高度進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)距離為1.0～1.6 m 時(shí)冷卻效率最高。在蒸發(fā)室形狀方面，WU等[10]提出一種變徑噴霧塔，并對(duì)單噴嘴側(cè)噴面噴霧、單噴嘴中間噴霧、雙噴嘴對(duì)撞噴霧進(jìn)行了研究，模擬結(jié)果表明雙噴嘴對(duì)撞具有更好的吸收性能。SHI等[11-12]開(kāi)發(fā)了一種旋流式噴霧海水淡化室，在進(jìn)氣溫度為75～150 ℃條件下，發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)量隨氣液比、進(jìn)氣速度和進(jìn)液溫度增加而增加，最后趨于穩(wěn)定，通過(guò)提高進(jìn)氣熱空氣的溫度，可以顯著提高蒸發(fā)性能，并建議控制進(jìn)料液體和進(jìn)氣的溫度，以平衡蒸發(fā)性能和能量效率。MA等[13]對(duì)燃料電池加濕過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明加濕性能隨進(jìn)風(fēng)速度增加而降低，隨水溫的升高而增加。在填料方面，XU等[14-15]發(fā)現(xiàn)填料對(duì)氣液之間傳熱有積極作用，在相同傳熱能力下能增加加濕塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊湊性。

傳統(tǒng)噴霧加濕研究主要針對(duì)噴霧塔塔型[10]、噴嘴數(shù)量及布置[16-17]、進(jìn)塔氣液參數(shù)[18-19]、填料參數(shù)[20-21]等方面對(duì)加濕效率進(jìn)行優(yōu)化，忽略了在含氚廢水評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的載帶量這一重要指標(biāo)。噴霧加濕技術(shù)被廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)和加工方面，但在乏燃料后處理方面相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道較少?；诖?，本文提出一種新型熱空氣除濕-加濕的載帶含氚廢水系統(tǒng)，并結(jié)合填料提出一種新型的多噴嘴加濕塔結(jié)構(gòu)方式。該系統(tǒng)新穎之處在于噴霧塔前端增加了除濕系統(tǒng)，能更有效增強(qiáng)傳熱傳質(zhì)，同時(shí)使用多噴嘴陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)高載帶量的要求。

1 “兩步法”含氚廢水載帶系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)組成和運(yùn)行原理

所設(shè)計(jì)的“兩步法”含氚廢水載帶系統(tǒng)主要由溶液除濕器、風(fēng)道加熱器和噴霧加濕塔3部分組成，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示，運(yùn)行原理如下：1) 除濕再生過(guò)程。除濕過(guò)程由溶液除濕器內(nèi)除濕溶液循環(huán)完成，環(huán)境空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)鼓入除濕器，與循環(huán)噴淋的高濃度除濕鹽溶液接觸，直接進(jìn)行熱濕交換，濃溶液表面水蒸氣壓力與環(huán)境空氣的水蒸氣分壓力之差作為水分遷移的動(dòng)力，濃溶液濃度降低轉(zhuǎn)變?yōu)橄∪芤汉筮M(jìn)行再生，環(huán)境空氣溫濕度降低形成干冷風(fēng)。2) 加熱過(guò)程。為了提升干冷風(fēng)的吸濕能力，干冷風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)道加熱器的電熱絲進(jìn)行加熱處理后形成熱干風(fēng)。3) 加濕過(guò)程。加濕過(guò)程由噴霧加濕塔內(nèi)的廢水自循環(huán)噴淋實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)風(fēng)道加熱器的熱干風(fēng)在噴霧加濕塔內(nèi)與雙層噴淋廢水直接接觸換熱，液體溫度升高，一部分蒸發(fā)成水蒸氣，一部分以液滴形式隨氣體進(jìn)行漂移，一部分未蒸發(fā)完成進(jìn)入塔的底部進(jìn)行再循環(huán)，氣體溫度降低、濕度升高，從頂端的出口風(fēng)機(jī)排入環(huán)境中。

圖1 “兩步法”含氚廢水載帶系統(tǒng)原理示意圖Fig. 1 Schematic diagram of two-step tritium-containing wastewater carrier system

1.2 新型多層霧化加濕塔

霧化加濕塔是霧化液體的裝置，是霧化加濕性能測(cè)試裝置中最重要的部件。本文采用空氣與液體逆流布置的方式，空氣從加濕塔側(cè)面中心處進(jìn)入塔內(nèi)，液體通過(guò)噴嘴霧化成微米級(jí)的液滴向下噴射，與熱空氣發(fā)生強(qiáng)烈的熱質(zhì)交換。加濕塔的結(jié)構(gòu)直接影響霧化加濕的效果，圖2 所示為霧化加濕器的二維結(jié)構(gòu)，塔的直徑為733 mm，塔的總高度為3 100 mm，從底部向上共分為3個(gè)區(qū)即微霧加濕區(qū)(1 083 mm)、填料加濕區(qū)(883 mm)、氣液整流區(qū)(267 mm)。微霧加濕區(qū)和填料加濕區(qū)布置了2層噴嘴陣列，每層15 個(gè)共30 個(gè)噴嘴，樣式如圖3(a)所示，采用如圖3(b)所示均勻布置的方式；填料樣式如圖3(c)所示，填料加濕區(qū)布置了散堆填料，氣液整流區(qū)布滿了散堆填料，填料能夠防止未蒸發(fā)的液態(tài)水滴被加濕后的空氣裹挾出去，空氣與液體在微霧加濕區(qū)進(jìn)行一輪加濕，之后進(jìn)入填料加濕區(qū)進(jìn)行二輪加濕，再通過(guò)氣液整流區(qū)排出室外。MIYATAKE 等[22]的研究證明噴霧蒸發(fā)效率與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)關(guān)，淡水和鹽水的蒸發(fā)性能隨著過(guò)熱度的增加而減小。本實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)口熱空氣的溫度高于328 K，根據(jù)MIYATAKE等[22]的研究，從蒸發(fā)效率來(lái)看，淡水和鹽水的差別可以忽略不計(jì)，因此選用淡水作為工作流體。

圖2 霧化加濕塔二維結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 2 Schematic diagram of two-dimensional structure of atomizing humidification tower

圖3 噴嘴及填料示意圖Fig. 3 Schematic diagram of nozzle and filler

1.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)和測(cè)量?jī)x器

霧化空氣加濕載帶含氚廢水性能測(cè)試裝置如圖4所示，包括干熱風(fēng)供給系統(tǒng)、霧化空氣加濕系統(tǒng)、料液供給系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過(guò)給水泵將塔底部的水輸送到霧化加濕塔內(nèi)部的兩排噴嘴陣列上，噴嘴將液體破碎霧化成小液滴均勻分布在霧化加濕塔中，室外空氣通過(guò)溶液除濕機(jī)除濕到設(shè)定的含濕量，再通過(guò)溶液除濕機(jī)內(nèi)部的風(fēng)機(jī)送入空氣加熱器被加熱到設(shè)定的溫度，再進(jìn)入霧化加濕塔中與霧化的液滴進(jìn)行熱質(zhì)交換。

圖4 霧化空氣加濕載帶含氚廢水性能測(cè)試裝置Fig. 4 Test device of atomization air humidification carrier tape tritium-containing wastewater performance

料液供給系統(tǒng)主要包括自來(lái)水源、Y 型過(guò)濾器、浮球閥、離心泵、閥門(mén)等，霧化加濕塔底部側(cè)面開(kāi)有小孔，通過(guò)管道與自來(lái)水管道出口相連，加濕塔底部距離水面高度為400 mm，水面設(shè)有浮球閥，用來(lái)控制水面高度。加濕塔底部另一側(cè)與離心泵相連，實(shí)驗(yàn)用的離心泵額定功率為1 200 W，最大流量為4 m3/h，最大揚(yáng)程為80 m，由于其在為管網(wǎng)提供壓力時(shí)水量會(huì)遠(yuǎn)比噴嘴陣列的噴霧量多，因此，離心泵在抽取霧化加濕塔底部的儲(chǔ)水后，分為3 路，其中2 路持續(xù)穩(wěn)定地將水輸送到噴嘴陣列管網(wǎng)中，另1路通過(guò)設(shè)有節(jié)流閥的管道回流到塔的底部。管網(wǎng)系統(tǒng)的噴淋壓力為0.2～0.5 MPa，噴嘴類(lèi)型為空心錐壓力旋流噴嘴，噴霧平均直徑為40 μm。

干熱風(fēng)供給系統(tǒng)包括溶液除濕機(jī)、電加熱器。溶液除濕機(jī)采用氯化鋰溶液為工作介質(zhì)，除濕后含濕量最低為2.0 g/kg，風(fēng)量最大為800 m3/h，機(jī)外余壓為200 Pa，功率為3.1 kW?？諝饧訜崞鞯墓β蕿?5 kW，電壓為380 V，加熱最高溫度為150 ℃，通過(guò)溫度控制箱設(shè)定空氣需要加熱到的溫度，即初始目標(biāo)值A(chǔ)，當(dāng)空氣的實(shí)際溫度超過(guò)設(shè)定的初始目標(biāo)值時(shí)，設(shè)定溫度控制偏差B，當(dāng)實(shí)際溫度與設(shè)定溫度之差比溫控偏差大時(shí)，接觸器自動(dòng)斷開(kāi)，加熱管不再加熱。當(dāng)空氣的實(shí)際溫度比設(shè)定的初始目標(biāo)值低并超過(guò)溫度控制偏差范圍時(shí)，加熱管將重新運(yùn)行以繼續(xù)加熱。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括溫濕度傳感器、熱電偶、渦輪流量計(jì)(氣)、渦輪流量計(jì)(水)、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)等。霧化加濕器主要性能指標(biāo)包括載帶量、蒸發(fā)效率、加濕器出口相對(duì)濕度和加濕器出口溫度。載帶量和加濕效率計(jì)算式如下：

式中：C為載帶量，g/h；ρa(bǔ)為熱空氣密度，kg/m3；Va為熱空氣流量，m3/h；dout為霧化加濕塔出口含濕量，g/kg；din為霧化加濕塔入口含濕量，g/kg；α為加濕效率，%；mw為噴霧量，kg/h。

氣體的流量由渦輪流量計(jì)監(jiān)測(cè)，布置在如圖4所示的位置；除濕機(jī)出口空氣參數(shù)由2個(gè)溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)，布置在出口送風(fēng)管道中心處；霧化加濕塔進(jìn)出口空氣的溫濕度由4 個(gè)溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)，兩兩布置在加濕塔進(jìn)出口管道中心位置；液體的流量由渦輪流量計(jì)監(jiān)測(cè)，分別布置在2條管道支路上；監(jiān)測(cè)液體壓力的壓力表布置在2層噴嘴陣列的入口位置；并通過(guò)數(shù)據(jù)采集儀傳輸?shù)诫娔X上。

1.4 測(cè)量不確定度

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一些儀器存在不確定性，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量中存在的誤差進(jìn)行評(píng)估。表1列出了測(cè)量?jī)x器的型號(hào)和測(cè)量精度。MOFFAT[23]提出了一個(gè)測(cè)量不確定度的分析方法：

根據(jù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中儀器的不確定度的累計(jì)情況，確定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中載帶量和加濕效率的不確定度分別為3.4%和3.6%，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可靠的。

表1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量?jī)x器相關(guān)參數(shù)Table 1 Relevant parameters of measuring instruments in experiment

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

為防止霧化加濕塔出口的載帶空氣在環(huán)境中冷凝結(jié)露和回滴，本研究對(duì)該系統(tǒng)出口空氣的溫度和相對(duì)濕度加以限制，但是目前相關(guān)文獻(xiàn)和規(guī)定并沒(méi)有具體給出環(huán)境溫濕度和排放空氣溫濕度之間的關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則式，依靠現(xiàn)有乏燃料后處理廠給出的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和熱力學(xué)知識(shí)可知，較高的排放溫度在出口處遇到冷空氣會(huì)使?jié)窨諝獍l(fā)生在凝結(jié)，并引起放射性物質(zhì)沉積[24]，因此，本實(shí)驗(yàn)在出口排放溫度與環(huán)境溫度相近的基礎(chǔ)下研究該系統(tǒng)的霧化加濕性能，對(duì)入口空氣流量、入口空氣溫度、入口空氣含濕量，噴霧流量、填料等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行研究，并為相關(guān)的霧化加濕塔器提供設(shè)計(jì)參數(shù)。

2.1 “兩步法”的優(yōu)勢(shì)分析

含氚廢水載帶系統(tǒng)的入口空氣在進(jìn)入霧化加濕塔之前經(jīng)過(guò)溶液除濕，有效去除了空氣中含有的水分，降低了空氣的含濕量和相對(duì)濕度，提升了空氣在塔內(nèi)的吸濕能力。為分析“兩步法”載帶系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，本實(shí)驗(yàn)在入塔空氣溫度為60 ℃、空氣流量為400 m3/h、噴霧溫度為26 ℃、噴霧量為1.2～3.0 L/min 條件下分別對(duì)入塔空氣進(jìn)行除濕和未除濕2 種處理，2 種工況的入塔條件如表2 所示，與未除濕的工況相比的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5 所示。由圖5可知：出塔溫度和出塔相對(duì)濕度減小，載帶量和加濕效率增加。溫度減小是因?yàn)槌凉窈蟮臒峥諝獾奈鼭衲芰υ鰪?qiáng)，導(dǎo)致氣液兩相間的蒸發(fā)效率變高；出口相對(duì)濕度減小是因?yàn)槌跏紶顟B(tài)的除濕空氣入口相對(duì)濕度較小，因此，在加濕過(guò)程中雖然加濕效果更好，但并未消除初始條件的影響，并且出口濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的臨界噴霧量也較大。

表2 不同工況空氣入塔條件Table 2 Conditions of air entering tower at different working conditions

圖5 不同工況下噴霧量對(duì)系統(tǒng)性能的影響Fig. 5 Influence of spray volume on system performance at different working conditions

表3所示為相較于未除濕條件下，除濕工況的載帶量和加濕效率增加的幅度。由表3可知：在除濕后，“兩步法”含氚廢水載帶系統(tǒng)的載帶量和加濕效率最高能夠分別提升20.6%和37.2%，性能提升明顯。

表3 除濕空氣后系統(tǒng)性能的提升程度Table 3 Degrees of system performance improvement after dehumidifying air

2.2 噴霧量和空氣溫度對(duì)系統(tǒng)影響

為充分了解該系統(tǒng)性能，首先在加濕塔入口空氣含濕量為3 g/kg、風(fēng)量為420 m3/h、噴霧溫度為26 ℃條件下，研究在加濕塔入口空氣溫度分別為55、60、65和70 ℃下噴霧量對(duì)霧化加濕塔出口溫度、出口含濕量、載帶量和加濕效率的影響如圖6所示。由圖6可知：當(dāng)空氣入口溫度保持不變時(shí)，隨著噴霧量的增加，加濕塔出口溫度逐漸減小，出口相對(duì)濕度增加至飽和，載帶量增加至穩(wěn)定，加濕效率減小。隨噴霧量增加，出塔溫度減小的速度逐漸平緩并趨于穩(wěn)定，入塔空氣溫度55、60、65和70 ℃下出塔溫度分別穩(wěn)定在25.0、26.6、27.4 和28.2 ℃，這是因?yàn)槠骄w積的空氣所能蒸發(fā)的水量是有限的，隨噴霧量增加，加濕塔中熱空氣的相對(duì)濕度也越高，液滴的蒸發(fā)也會(huì)愈加變得困難，這就使氣液之間的蒸發(fā)換熱量減少，熱量堆積在空氣中不易逸散，導(dǎo)致空氣溫度減小的速度變緩。圖6(d)顯示了系統(tǒng)加濕效率與液體流量之間并不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，雖然液相流量增加，但是在空氣在低流量下并不飽和，因此加濕效率雖然下降，但是不會(huì)呈比例下降。

圖6 不同入塔空氣溫度下噴霧量對(duì)性能的影響Fig. 6 Influence of spray volume on performance at different inlet air temperatures

當(dāng)噴霧量不變時(shí)，在一定范圍內(nèi)，加濕塔入口空氣溫度越高，液相蒸發(fā)的效果越強(qiáng)，出口空氣溫度越高，載帶量越多，加濕效率越高，但是相對(duì)濕度的變化規(guī)律并不明顯。因此在此基礎(chǔ)上研究噴霧量分別為1.6、2.0和2.4 L/min，入口空氣流量為360 m3/h的情況下入口空氣溫度與出口相對(duì)濕度之間的關(guān)系，如圖7所示。由圖7可知：隨入口空氣溫度的升高，出口相對(duì)濕度呈現(xiàn)先下降再上升的趨勢(shì)，這是因?yàn)榭諝鉁囟鹊纳邥?huì)同時(shí)導(dǎo)致液滴蒸發(fā)效果變強(qiáng)和水蒸氣飽和壓力變大。蒸發(fā)效果變強(qiáng)后，空氣中水蒸氣含量增加，水蒸氣分壓力增加，根據(jù)相對(duì)濕度的定義，即濕空氣中水蒸氣分壓力和飽和壓力同時(shí)增大，然而在較低溫的時(shí)候蒸發(fā)效果不明顯，飽和點(diǎn)對(duì)相對(duì)濕度的影響更大，高溫時(shí)蒸發(fā)效果影響更大，因此存在一個(gè)最低的相對(duì)濕度，1.6 L/min和2.0 L/min噴霧流量下對(duì)應(yīng)的最小相對(duì)濕度分別為79.1%和88.2%，對(duì)應(yīng)的臨界溫度分別為54.6 ℃和42.2 ℃，然而在2.4 L/min條件下沒(méi)有出現(xiàn)臨界情況，這是因?yàn)樵诟邍婌F量情況下液滴蒸發(fā)效果會(huì)增強(qiáng)，低溫下蒸發(fā)效果的影響會(huì)比飽和點(diǎn)的影響更大。

圖7 不同噴霧量下入塔空氣溫度對(duì)出塔相對(duì)濕度的影響Fig. 7 Influence of inlet air temperature on outlet relative humidity at different spray amounts

2.3 噴霧量和空氣流量對(duì)系統(tǒng)影響

空氣流量是影響霧化加濕塔的重要性能，圖8所示為進(jìn)口空氣溫度為60 ℃、進(jìn)口空氣含濕量為3 g/kg、噴霧溫度為26 ℃條件下噴霧流量分別為1.2、1.6、2.0 和2.4 L/min 時(shí)進(jìn)口空氣流量與載帶量和加濕效率之間的關(guān)系曲線。由圖8可知：進(jìn)口空氣流量增加會(huì)導(dǎo)致熱風(fēng)進(jìn)口速度增大，風(fēng)速會(huì)對(duì)加濕塔內(nèi)的湍流流場(chǎng)有重要影響，在較低的風(fēng)速下，風(fēng)速增大會(huì)增大氣液截面的剪應(yīng)力從而加速相變過(guò)程，因此圖8(a)和(b)顯示的載帶量和加濕效率幾乎呈線性增加趨勢(shì)，但在較高的進(jìn)口速度下增加的速度略有減小這是因?yàn)樵诖饲闆r下氣液的接觸時(shí)間減小，并且增強(qiáng)的湍流流場(chǎng)也會(huì)減緩液相的擴(kuò)散，不利于氣液之間的傳熱，會(huì)抑制蒸發(fā)。

圖8 不同噴霧量下風(fēng)量對(duì)載帶量和加濕效率的影響Fig. 8 Influence of air volume on carrying capacity and humidification efficiency with different spray volumes

2.4 填料的影響

填料因其具有對(duì)氣液的阻力和分離性，在霧化加濕塔中可以防止液態(tài)小水滴被氣體裹挾出去，同時(shí)對(duì)加濕過(guò)程也有一定的影響，本實(shí)驗(yàn)2層填料布置如圖2所示，材質(zhì)為PP拉西環(huán)，填料加濕區(qū)的填料層高度為300 mm，比表面積為180 m2/m3，空隙率為0.89。表4 所示為在進(jìn)口溫度為60 ℃，噴霧量為0.6～1.6 L/min，有、無(wú)填料2種情況下加濕塔出口氣體溫度、相對(duì)濕度、載帶量以及加濕效率的數(shù)值?？芍盍系氖褂脤?duì)加濕過(guò)程有促進(jìn)作用，出口溫度更低，出口相對(duì)濕度更大，載帶量和加濕效率更高，相較于無(wú)填料情況，載帶量最高提升47.8%，加濕效率最高提升37.0%。

表4 有無(wú)填料下不同噴霧量相關(guān)參數(shù)的值Table 4 Values of parameters related to different spray volumes with and without fillers

3 結(jié)論

1) 2步法含氚廢水載帶系統(tǒng)能夠有效增加入口空氣的吸濕能力，相較于未增加除濕的系統(tǒng)，出塔溫度和出塔相對(duì)濕度均減小，并且最高能夠提升20.6%載帶量和37.2%加濕效率。

2) 噴霧量和風(fēng)量增加均可以提高空氣載帶量，但在噴霧量高于1.6 L/min、風(fēng)量高于320 m3/h 時(shí)，載帶量增速明顯變緩；加濕效率隨噴霧量和風(fēng)量增加卻呈相反的趨勢(shì)，風(fēng)量增加加濕效率提高，噴霧量增加將導(dǎo)致加濕效率降低，因此建議實(shí)際操作中在風(fēng)機(jī)允許范圍內(nèi)應(yīng)選取較大的風(fēng)量參數(shù)，噴霧量應(yīng)選取曲線中載帶量緩慢增加對(duì)應(yīng)的起始流量。

3) 空氣入塔溫度增加對(duì)加濕過(guò)程有積極影響，但是較高的入塔溫度也會(huì)導(dǎo)致較高的出塔溫度；同時(shí)在低噴霧流量下出口相對(duì)濕度隨入口溫度呈現(xiàn)先降低后緩慢增加趨勢(shì)，建議空氣入塔溫度高于60 ℃。

4) 填料對(duì)加濕過(guò)程有較大的促進(jìn)作用，出塔溫度下降，出塔相對(duì)濕度增加，載帶量和加濕效率相較于無(wú)填料時(shí)最高分別提升47.8%和37.0%。